SIG-Audio#11 音響信号処理を応用した音のシンセサイズ方法および音の構築方法の解説と実演

1. 音響信号処理を応用した音のシンセサイ
ズ方法および音の構築方法の解説と実演

2. 自己紹介
牛島 正人（うしじま まさと）
フリーランスサウンドデザイナー/ソノロジックデザイン代表
兵庫県出身
!
バークリー音楽院Music Synthesis学科にて音響理論、音楽理論を習得。
帰国後、効果音制作会社にて約7年間、ゲーム、遊技機など、
延べ50タイトル以上の効果音制作に携わる。
WWEシリーズでは約3年間、サウンドデザイン/ディレクション/仕様作成/通訳を担当
!
2015年フリーランスサウンドデザイナーとして独立し、ソノロジックデザイン
(www.sonologic-design)を立ち上げる。
1月には、日本人第一号としてWwise-101 Certificationを取得。
以降、ゲーム業界を中心にサウンドデザイン/ディレクション/仕様作成も含め
トータルで音のサポート業務を行う。
!
ゲーム業界のみならず、遊技機/アニメーション/CM/PV等のMA/楽曲制作/
ボイスディレクション等を担当、フラワーロボティクス株式会社の
家庭用ロボット”Patin”の効果音制作に携わるなど、業界にとらわれず幅広く活動中。

3. 公演内容と目的
• 前半：SoundhackのPhase Vocoding機能の解説と実演
– 音響信号処理の数学的な基本原理を理解し、シンセサイザー以外
から電子的な音を生成するアイデアを提示
!
• 後半：前半で制作した音素材を使用したSciFiな銃声音制
作projectデータの解説
– 電子銃の効果音制作projectデータを見ながら、シンプルな音素材
をレイヤー、加工を施して1つの音を構築する手法論を解説

4. 前半：SoundHackとは
• http://www.soundhack.com/
• Mac OSで動作する波形ファイルプロセッシ
ングツール。無料でダウンロード。!
• Binaural Filter, Convolutionなど複数のプロ
セッシング機能がある。!
– そのなかでもPhase Vocoding機能が音をシ
ンセサイズするのに適した機能である。

5. Phase Vocodingとは
• 音声ファイルを周波数ドメインと時間ドメインを
個別に解析し、再合成する方式
• 典型的には、ピッチシフトやタイムストレッチ等
で使用される技術
• 短時間フーリエ変換の解析値を意図的に操作し、
シンセサイザーとは違った電子音生成に応用す
ることが可能

6. そもそもフーリエ変換とは、、、

8. 意味分からん！

9. フーリエ変換のイメージ図
一定期間の周期をSine波の足し算として分解

10. 短時間フーリエ変換のイメージ図
不規則に変化する波形を短い区間ごとに区切り
各区間をSine波の足し算として分解

11. Phase Vocodingの実演の前に、、、
• Band：バンド幅
– Sine波の数が増える。数値が高いほど周波数軸の解像度が上がる
!
• Window:窓
– 波形リージョンの数。数値が高いほど時間軸の解像度が上がる
!
• Window Function：窓関数
– 各リージョンのFade In/Fade Outの係り具合。
!
• Overlap：オーバーラップ
– 波形リージョンの重なり具合。数値が高いほど時間軸の解像度が上がる。

12. 前半のまとめ
• 解析情報を操作することで、生音の周波数変化に沿っ
た人工的な合成音を作り出すことができる。
• デジタル信号処理の基本理論を理解することで、新
しいpluginやtoolを使用する場合でも理解することが
できる。
• Convolution ReverbやGranular Synthなどを使用する
場合でも、どのパラメーターを動かせばどのように
音が変化するのかをより深く理解することができる。

13. 後半：効果音制作手順の解説
• SoundHackで作った素材を使用して、電子銃声音
を作ったprojectデータを見ながら解説。!
• 音の構築方法およびplugin等の使用方法等を解説。!
• FPSのデモゲームに電子銃声音を組み込む一連の
流れを解説。

14. Massive＋Phase Vocoding素材
• PhaseVocoding素材を電子銃の余韻としてつかっ
てみる。!
• Massiveで基本的な銃の音を作り、レイヤーして
みる。

15. Massive＋Phase Vocoding素材
• PhaseVocoding素材を電子銃の余韻としてつかっ
てみる。
• Massiveで基本的な銃の音を作り、レイヤーして
みる。
• FPSやTPSを想定した場合、
! 迫力感に欠ける＝情報が少ない＝周波数を増やす
– 何が足りない？どうするか？

16. 周波数軸と時間軸を3×3で区切り評価する。各
ブロックの要素を埋めるように音を構築する。

17. Projectデータの解説
• trackごとの音の役割を考え、役割にあった処理方法を解説。
• game connectを使用して、ゲームにデータ反映までのプロセスを実
演。
!
• 使用ツール
DAW:Nuendo7
Native Instruments:Massive, Battetry
Waves:RBass, MaxxBass, MannyM Distortion, L1, S1, C4
Fabfilter:Pro-Q2
Glitchmachines:Fructure, Hysteresis
iZotop:Trash2