スタッフブログ

アナログシンセのいろは 〜エンベロープ・ジェネレーター編 その2 EGをVCFに当てる〜

 こんにちは。

シリーズとして展開をしておりますアナログシンセのイロハ!
本日はエンベロープ編その2。EGをVCFにかけていきましょう。

まず、おさらいをしておきたいのは、エンベロープ・ジェネレーターとは何者なのか。

EGとは
流れる電気信号に時間的な変化を与えてあげる機関のことです。
このEGのおかげで
Gateの信号に時間的な変化を与え、シンセサイザーのそれぞれの効果の効き目を変化させていきます。

ではVCFにかけていくとどうなるのか。
VCFが司る「音質」が時間的な変化をしていくのです。

では具体的にどうなっていくのか。

まずはVCFのカットオフ(Cut Off Frequency)にかけるとどうなるのかを見ていきましょう。

○EGの図

スライド2.jpg
◯VCFのCut Off FrequencyにEGをかける。


○基本の図
スライド2.jpg
こちらが基本の図として使用するLPFの図です。
赤い線で引かれた部分にCut Off Frequencyを設定した状態でEGをかけていきましょう。
EGの図と比較しながら考えていくとややこしくなってきてしまうので、
少し切り離して考えていきましょう。


スライド1.jpg


このように、Cut Off Frequencyの値に時間的変化を与え、
VCFの効果を変化させていきます。
言い方を変えてみれば、
伸ばした音の中でVCFの効き方、音色が変わるのです。



◯VCFのResonanceにEGをかける。

○基本の図

スライド4.jpg
こちらがResonanceの基本の図。
この赤いやじるしで欠かれているResonanceの値がどのように変化するのかと言いますと・・・

スライド5.jpg
このようにResonanceによって作り出される山の大きさを時間とともに変えていくことができます。

例えば、これによって伸ばした音の中の途中から発振をさせることなどもできるかもしれませんね。


ここで一つ、疑問に鳴ることがあります。
このAttackで持ち上げられる「最高到達点」はどのように決めるのか。
それが、「Env. Amount」です。

スライド3.jpg
Cut Off Frequencyを例にしてみてみましょう。
Env. Amountのを小さくして上げることによって、
最高到達点が変わります。
つまり、最高到達点でのCut Off Frequencyの値が変わるため、
AttackでどこまでVCFを効かせてあげるべきなのかをコントロールすることができるのです。

VCFは音色を司る部分ではあります。
シンセサイザーはそのまま出力してしまうと時間的な変化を作ることができませんので、
EGを使うことで、伸ばした音に動きを付けて上げます。
このEGを巧みに使いこなすことによって、
シンセの音作りが飛躍的に大きくなるのです。

これを踏まえてYAMAHA CS-15を見てみましょう。

EG

VCF

VCF.jpg

(EG DEPTHがEnv. Amountにあたります)
VCFの写真の右下にある"EG2-"というスイッチはEGの逆相を当てることができるということです。


音を言葉にして説明することは難しいですね。。。

次回はLFOを解説していきます。



アナログシンセのいろは 〜VCA&エンベロープ・ジェネレーター編 その1 EGをVCAに当てる〜

 こんにちは!
Wurly's!スタッフのヤナギダです。

アナログシンセのいろは!
最近、更新が少々滞っておりましたが、再開していきます。
本日のお話はVCAとエンベロープ・ジェネレーターのその1です。

VCA

まずはVCAについてご説明してきます。
VCAは
Voltage Controlled Amplifier の略です。
つまり、音量を司る部分です。
つまり、ボリュームのノブが このVCAに該当する部分です。

何とも簡単!

と思われた方、ここからが難しくなるポイント。

シンセサイザーは電気信号で音を作る楽器です。
そのため、ピアノのように減衰していくようなサウンドなんかを作っていくためには
時間の経過とともに音の大きさを変化させてあげなければならないのです。

そこで登場するのが本日の主役、Envelope Generator(エンベロープ・ジェネレーター)です。

EG(エンベロープ・ジェネレーター)


まずEnvelope Generatorとは流れる電気信号に時間的な変化を与えてあげる機関のことです。

このシリーズでたびたび題材になっているYAMAHA CS-15のEGを見ていきましょう。


このA,D,S,Rはそれぞれ Attack, Decay, Sustain, Releaseの頭文字です。
YAMAHA CS-15はこのEGが2機搭載されています。

このEGですが、
具体的には
Gateの信号に時間的な変化を与え、シンセサイザーのそれぞれの効果の効き目を変化させていきます。

LFO,EG.jpg
次回以降にご説明をしていくLFOも同様ですが、
EGは時間的変化なので、シンセサイザーのあらゆる機関にかけていくことができます。



皆様はこのような図を見たことがありますでしょうか。

スライド2.jpg
  
EGの説明をする際に最も見る機会が多いこの図。
この図について説明をしていきましょう。

○Attack
その機関の効き目が最高潮に達するまでの時間を表します。

○Decay
その機関の効き目の最高到達点からSustainまで落ちていく時間を表します。

○Sustain
その機関の効き目の最高到達点後の持続音の音量を決めていきます。

○Release
その機関の効き目が0になって息までの時間を表します。

ざっくり説明をしていくとこのようになりますが、
実際に具体例に当てはめながら考えていくのが一番わかりやすいので、
本日はVCAにEGをかけていくとどのように変化をしていくのかを考えていきましょう。

○VCAにEGをかける

VCAにEGをかけていくとどうなっていくのか。
VCAは音量を司る機関ですので
「シンセサイザーの音量が時間の経過とともに変化をしていく。」
ということになります。

具体的にはこちら

スライド1.jpg

VCAのノブで決めた音量を最高到達点として考えます。

そうなると、Attack, Decay, Sustain, Release の役割が以下のようになるのです。

○Attack
鍵盤を押してから音量の最高到達点までたどり着く時間を調整します。

○Decay
Attackで到達した音量の最高到達点から、Sustain で設定した音量まで落ちていく時間を調整します。

○Sustain
最高到達点後の持続音の音量を調整します。

○Release
鍵盤を離した後に残る残響音が消えるまでの時間を調整します。

このように音量を変化させていきます。


具体的にどのように変化していくのか。

基本の図形
スライド1.jpg



○アタックを 0 にする

スライド3.jpg

鍵盤を押した直後に音量の最高到達点がきて、その後に減衰していきます。


○Decayを 0 にする。

スライド4.jpg

最高到達点まで大きくなった音量がSustainで設定した音量まで一気に落ちていきます。


○Sustainを 0 にする。

スライド5.jpg

最高到達点まで大きくなった音量がDecayの調整に合わせて落ちていき、
音量0(持続音がなく、音が鳴らない状態)になり、鍵盤を押しっぱなしでも発音しなくなります。


○Sustainを Max にする。

スライド6.jpg

最高到達点に達した音量が、減衰することなく続いていきます。


○Releaseを 0 にする。

スライド7.jpg

鍵盤を離した時の残響がなくなり、鍵盤Offと同時に音がなくなります。


このように音量に時間的な変化を与えていくのがEGの役割です。
これをどのように使っていくのかはまた今度にしましょう!笑

次回はVCFにEGをかけていく時の変化を見ていきましょう!












アナログシンセのいろは 〜フィルター編 その2 Resonanceと細かな調整〜

 こんにちは!

スタッフのヤナギダです。
お送りしております アナログシンセのいろは

第4回目は フィルター編 その2 Resonanceと細かな調整

をお送りいたします。


前回、Cut Off Frequencyによる調整とフィルターの種類についてお送りいたしましたが、
本日はフィルターのもう一つの醍醐味であるResonance(レゾナンス)についてお送りいたします。

こちらが題材となる YAMAHA CS-15 のフィルターセクションです。

VCF.jpg

それではいってみましょう!





Resonanceとは、

Cut Off Frequency付近の音域を盛り上げる効果を指します。

ハイ・パス・フィルターで見ていくと

HPF.jpg



こちらがResonanceが0の状態です。
この状態からResonanceを上げていくと




レゾナンス HPF.jpg

このようにCut Off Freq の部分が盛り上がります。
この盛り上がる高さに関して、ノブで調整をしていきます。




ロー・パス・フィルターでも同様に

LPF.jpg

こちらが

レゾナンス BPF.jpg

このように変化をしてきます。




このように、レゾナンスのツマミを上げていくことで
カット・オフ・フリケンシ―の部分を強調し、
音色に更なる変化を加えていくことが出来るのです。



次に
「LFO MOD」 のツマミです。
このつまみを上げる事でフィルターにLFOを当てる事が出来ます。
このLFOのミックス具合を決めるのがこのつまみです。

詳しい部分はLFO編にてたっぷりと説明していきますが、
フィルターにLFOをあてると「Wah Wah」の効果を生み出すことが出来ます。
詳細はLFO編までお待ちください。


続いて
「EG DEPTH」 のツマミです。
このつまみはEGで設定した「時間経過による変化」のミックス具合を調整していきます。

簡単に言うと
フィルターが効き始める時間を調整する事が出来ます。
(時間と共に徐々にフィルターの効果を効かせることが可能なのです。)

EGの詳細は別途EG編にてご説明いたします。




また、このシンセサイザーには搭載されていないのですが、

Key Follower (キー・フォロワー)
もしくは
Keyboard Tracking(キーボード・トラッキング)
という機能を搭載しているシンセサイザーがあります。

この機能の効果は

鍵盤を弾く位置によってCut Off Freqの値を変える事が出来る

という事です。


具体的に説明をしていくと、

+側につまみを回すと、
高音にいくにつれてCut Off Freq の数値が大きくなり、
低音にいくにつれてCut Off Freq の数値が小さくなっていきます。

つまり
高音にいくにつれてフィルターが開いた明るい音に、
低音にいくにつれてフィルターが閉じた暗めの音になっていくのです。

―側につまみを回すとその逆の効果を得る事が出来ます。

この効果は「時間経過による変化」というよりは

「音域による変化」といった感じではありますが、
これによってより個性的な音色づくりをすることも可能となります。


以上が、アナログシンセサイザーのフィルターにおける基本的な機能となります。

まとめますと・・・

フィルターで音色づくりをするときには

1. 使うフィルターの種類(LPF、HPF、BPF)とCut Off Frequencyの値を決める。
2. ResonanceでCut Off Freq付近の強調具合を決める。
3. LFO、EG、Key Follower等で更なる変化を加える。

この手順で音作りをしていくと、理想のサウンドに近づけるかもしれません。

最後にこれを思い浮かべながらYAMAHA CS-15のパネルを見てみましょう。


VCF.jpg



何をどうすればいいのか、ちょっとずつわかってきますよね。

次回は
AMP編をお送りします。

是非チェックしてみて下さい。










アナログシンセのいろは 〜フィルター編 その1 フィルターの種類とCut Off Frequency〜

こんにちは!
スタッフのヤナギダです。

お送りしております「アナログシンセのいろは」。
第三回は
フィルター編 その1 フィルターの種類とCut Off Frequency
をお送りいたします。

題材となっているYAMAHA CS-15のフィルターのセクションがこちら。

 
VCF.jpg


それでは見ていきましょう!

第一回の時に
「音の3原則」にまつわるシンセサイザーの機能の説明を致しました。
今回の「フィルター(Filter)」はその中の「音質」を司る部分です。

コーヒーのフィルターを想像して頂くと分かり易くなるかもしれませんが、
紙フィルターを使ってコーヒーを淹れると、
コーヒーの粉がフィルターに残り、
液体がフィルターを通ってコップへと注がれます。

これと一緒の事をシンセサイザーで行っています。
つまり

フィルターによって
「通過する音」 と 「カットする音」 を選んでいるのです。
この「通過する音」がアンプを通って音声としてスピーカーから出力します。

「通過する音」、「カットする音」とはいかなるものなのか。
それは音の周波数(音の高さ)によって「通過する音」と「カットする音」を決めていきます。
この「通過する音」、「カットする音」の境目を
「カット・オフ・フリケンシ―(Cut Off Frequency)」と呼びます。
(直訳すると“切り落とす周波数”。そのままですよね。)

 

この「通過する音」を選ぶフィルターですが、大まかに分けて3種類のフィルターが存在します。
〇ハイ・パス・フィルター(HPF)
〇ロー・パス・フィルター(LPF)
〇バンド・パス・フィルター(BPF)

です。
ひとつずつ、その特徴を見ていきましょう。

■ハイ・パス・フィルター(HPF)
このフィルターは
高い音だけを通過させて、低い音をカットする
という特徴を持っています。

HPF.jpg

このように低音をカットし、カット・オフ・フリケンシ―よりも瓦解周波数の音を通して出力します。

このHPFにもいくつか種類があります。
(こちらのCS-15では切り替えられないのですが…)
この種類分けは「カットする程度」によって分かれており、
6dB、12dB、18dB、24dB と4種類が一般的で、数字が大きくなればなるほど、
カットの仕方もバッサリといきます。

HPF-種類.jpg

ピンク色の線で縦に走っているのがカット・オフ・フリケンシ―の周波数です。
「cut off freq」のツマミを回すことでこのカット・オフ・フリケンシ―の数値を動かしてフィルターのかかり具合を調整できます。

左に動かす

カットオフ Down.jpg

右に動かす

カットオフ UP.jpg


このように「cut off freq」のツマミを回すことでカットの区切り目になる周波数帯を動かすことが出来ます。


■ロー・パス・フィルター(LPF)
このフィルターはHPFの逆で、
低い音だけを通過させて、高い音をカットする
という特徴を持っています。

LPF.jpg

このように高音をカットし、カット・オフ・フリケンシ―よりも低い周波数の音を通して出力します。

このLPFもHPF同様、「カットする程度」によって分かれており、
6dB、12dB、18dB、24dB の4種類が存在します。

LPF-種類.jpg


このフィルターも「cut off freq」のツマミを回すことで区切り目となる周波数帯を動かすことが出来ます。

■バンド・パス・フィルター(BPF)
このフィルターは、今までの二つのフィルターとは違い、
低音、高音 の両方をカットし、
カット・オフ・フリケンシ―付近の周波数のみを出力するフィルターです。

BPF.jpg

カット・オフ・フリケンシ―の部分を盛り上げるようなフィルターです。
「cut off freq」のツマミを右に回してみると

BPF-UP.jpg
 

このように変化していきます。


この3種類のフィルターを、
作りたい音に合わさ得てチョイスして、カットする音域を決めて、
音質を決定していきます。


次回は
フィルター編 その2 レゾナンスと細かな設定
をお送りいたします!

お楽しみに!

アナログシンセのいろは 〜第二回 オシレーター(Oscillator)編〜

こんにちは!

アナログシンセのいろは 〜第二回 オシレーター(Oscillator)編〜です!


第一回でもお話をしましたが、
音には三原則というものが存在し、

音高 → オシレーター(Oscillator)
音質 → オシレーター(Oscillator)、フィルター(Filter)
音量 → アンプリファイアー(AMP)

のように、それぞれの原則をコントロールをすることが出来ます。

今日は
音高と音質をコントロールする
オシレーター(Oscillator)についてお話をしていきます。

まず、アナログシンセサイザーを取り上げるにあたって、
ノブの配置や名前、構造などがシンプルで分かり易い
YAMAHA CS-15を使ってお話をしてきたいと思います。

CS-15.jpg

非常にシンプルで分かり易い一台です。


では早速、このシンセのオシレーターを見ていきましょう。

VCO1.jpg


こちらがこのシンセのオシレーターです。

オシレーターは日本語に訳すと、「発振回路」。
つまり波を起こす部分です。

ここでいう「波」とは、「音色のもとになる波形」の事です。

よく 「優しい音」や「硬い音」 などの表現をすることがありますが、
その違いを生み出す要因の一つに「波形の違い」があるのです。
(詳しくいうと、波形ごとの倍音成分の違いから音の特徴が変わってくるのです。)

この、音の特徴を司っている「波形」。
シンセの世界では基本波形と呼ばれる波の形がいくつかあるので、それを紹介していきます。


■ノコギリ波
saw.jpg

ノコギリの刃の形をした波形です。
全ての整数倍音と呼ばれる音の成分を持った波形で、
バイオリンといった弦楽器やトランペットなどの管楽器をイメージした音色を作る際に使用します。
その他にもブラス、ストリングス、リード、ベースなど色々な音色に使え、
使い方を知っていれば、非常に重宝する波形の一つです。



■スクエア波
sqr.jpg

短形波とも呼ばれる四角い形をした波形。
ノコギリ波から奇数倍音を取っ払った波形です。(裏を返せば偶数倍音だけの波形)
クラリネットなど木管楽器、ハープ、マリンバなどの音色がこのスクエア波に当たります。。 



■パルス波
pulse.jpg

心臓の心電図みたいな波形です。
弦を引っ掻くような楽器、サックスやオーボエなどのリード音色がこの波形に当たります。
波の幅(パルス幅)は変える事ができ、
幅が狭いと細くて特徴的な音、幅を広くするとスクエア波に近い音になります。
(パルス幅を50%にした物が「スクエア波」なのです。)
このパルス幅を機械的に大きくしたり小さくしたりして揺らすと厚みのある独特の音になります。
これをパルス・ワイズ・モジュレーション(PWM)と言います。 



■三角波
tri.jpg

三角形の形をした波形で、倍音をあまり多く含まない波形です。
リコーダーやフルートになどがこれに当たります。



■サイン波
sin.jpg

SIN波です。特徴があまりないポーといったような波形です。
このサイン波を音程を変えて何個か重ねるとオルガンの音になります。
 


形で覚えていくと分かり易いかもしれませんね。

このYAMAHA CS-15のWAVEと書かれている部分がそれに当たります。

このシンセサイザーは

三角波
ノコギリ波
スクエア波
(パルス波)

の波形をえらぶことができ、
このノブを使って波形を選んでいきます。

この波形の作り方には大きく分けて二種類が存在します。

純粋に電気によって波形を作るものを
VCO (Voltage Controlloed Oscillator の略)

デジタルのチップを使って波形を流すものを
DCO (Digital Controlled Oscillator の略)

と言います。

聞いたことがあるかもしれませんね。


さらにその下にある
PWのノブが
「スクエア波(パルス波)のパルス幅の調整」を行うノブです。
(Pulse Width の略です。)
CS-15は
50%〜90%の幅でパルス幅を変える事が出来ます。
この50%〜90%という幅の考え方は以下の図の通りです。

仮にこのPWを60%にしたとするとこのようになります。





70%、80%・・・とすると赤い矢印の部分がどんどん広がります。
これによってスクエア波(PW50%)の波形をどんどん変化させることが出来ます。

更にその隣には
PWM (Pulse Width Modulation) のノブがあります。
これはLFOの周期リズムに合わせてPWの数値が上下に移動するノブです。
その数値の変化の加減をこのノブで調整します。
詳しくは今後のLFO編で大いに語っていきたいと思います。


この部分が三原則の「音質」に関わってく部分です。


オシレーターには 「音高」 を司る部分があります。
文字通り「音の高さ」を意味する部分です。

このシンセサイザーでは「Feet」と書かれている部分がそれに当たります。
このノブによって音色のオクターブを決める事が出来ます。

例えば、Leadとしてシンセの音を作りたいときには'4や'8などに合わせて
中高音の音を作るのが良いかもしれません。

またBassを作る時には'32などに合わせて
低音の音を作るとちょうどいいと思います。

このように、作りたい音の役割に合わせて
オクターブ、音高を調整する事が可能です。


最後に残ったノブが左下の

LFO MODのノブ。

これはオシレーターにどれだけLFOを当ててあげるのかを調整します。

これもLFO編にてお話してきます。

オシレーターは一つのシンセサイザーに一つとは限りません。
2つ、3つ、4つ と 複数ついているシンセサイザーもあります。

これを2VCOや3VCOといった表記で、シンセサイザーのスペックを表す時にも使います。

ぜひ、そこもチェックしてみて下さい。









 

アナログシンセのいろは 〜第一回 シンセサイザーの音が鳴るまで〜

こんにちは!
本日から数回に分けまして
「アナログシンセのいろは」をお送りします。

シンセサイザーに興味はあるけれども、難しそうで手が出せない。。。
といった方もご安心下さい!

アナログシンセサイザーの構造の説明や、長くて取っ付きにくい専門用語や横文字に関しても細かく説明をして行きたいと思います。



















さて、第一回は「シンセサイザーの音が鳴るまで」と題しまして、
一番の基本になる、音が鳴るまでの通り道のお話をさせて頂きます。

アナログシンセサイザーは、ザックリ言うと、"電気回路で音を合成する鍵盤楽器"の一種です。
(その他にも電子回路で音を合成する楽器には テルミン、電気オルガンなどがあります。)

エレクトリックピアノやギターの様に、弦や音叉を振るわせる事で音が出る楽器に比べ、
複雑な様に聞こえますが、この部分を深く掘り下げるのは今後にして行きましょう。



どんな発音原理であったとしても、最終的に"音"として私の耳に届きます。

この音には「3原則」と呼ばれる原則が存在し、この3つが全て揃ってはじめて音となるのです。

その音の3原則が

音高(ex. 高い音なのか低い音なのか)
音色(ex. 硬い音なのか柔らかい音なのか)
音量(ex. 大きい音なのか小さい音なのか)

です。

この3原則をツマミを使ってコントロールできるのがシンセサイザーなのです。
それぞれの項目をコントロール出来る部分には名前がついています。

音高 → オシレーター (Oscillator)
音色 → オシレーター (Oscillator) 、フィルター (Filter)
音量 → アンプリファイアー (AMP)

このような用語はどこかで聞いた事があるのではないでしょうか。
今までどこか取っ付きにくい横文字の単語はこのような行程に置き換えてお話をする事が出来ます。


シンセサイザーで音を作る課程は

音高 を決める → 音色 を決める → 音量 を決める

といった順番になります。


つまりは
音を作る.jpg


こういう事です。

この順番で調整をしていくことで、シンセサイザーでの音作りのスタートラインに立つことができます!




更にこの3原則に加えて大切な要素が音にはあります。
それは"時間による変化"です。

例えば、ピアノの鍵盤を押しっぱなしにして、音を長く延ばしていても、時間が経つと音が小さくなり、
最終的には消えてしまいます。
また、強く弾いた時に音が震えたりする様なことがあり、その揺れの間隔(周期)はシチュエーションによって違ったりします。

この音の"時間による変化"もノブやスライダーによって表現し、コントロールする事が出来ます。

時間が経つと音が消えるといった時間による変化を司るのが エンヴェロープ・ジェネレーター。(略してEG)
音の揺れの周期を司るのが、LFO。(正式名称はLow Frequency Oscillator、低周波発振をする機構の事です。)

どちらも聞いた事があるという方も多いのではないでしょうか。


EGの図

スライド2.jpg

この図も見たことあるという方がいらっしゃると思います。
詳しい説明は今後、EG編にて。




このEGとLFOという二つの機構は、
音高、音色、音量全てにおいていえる事なので、
オシレーター、フィルター、アンプリファイアー のそれぞれに変化をもたらす事が出来ます。


LFO,EG.jpg

それぞれがそれぞれに関係しあって、より複雑な音作りをすることが可能となるのです。


本日はここまで!

次回はオシレーター(Oscillator)を説明していきます。

お楽しみに!






 

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