耳が聴き分ける 3 つの要素
ピッチ・音量・音色 — シンセのあらゆるノブは、最終的にこの 3 つのどれかを動かしています。
スピーカーの音量を上げて、コーンを見てください。前後に動き、空気を押しています。この押し出しが十分に速く — おおよそ毎秒 20 回以上 — 繰り返されると、耳は個々の動きではなく、ひとつの連続した音として聴き取ります。シンセサイザーが出すあらゆる音は、この同じ物理現象の繰り返しです。何が聴こえるかを決めるのは、繰り返しの測定できる 3 つの性質:どれだけ頻繁に繰り返すか、コーンがどれだけ動くか、そして 1 回ごとの繰り返しがどんな形か、です。
波形をグラフに描いたもの:横軸が時間、縦軸が気圧です。1 回の完全な繰り返しがサイクル、毎秒のサイクル数が周波数、振れの高さが振幅です。
どれだけ頻繁に:周波数はピッチ
繰り返しの速さを周波数と呼び、ヘルツ(Hz)=毎秒のサイクル数で測ります。人間の可聴域はおよそ 20 Hz〜20,000 Hz。楽音の基音はその下半分に集まっています:ベースラインは主に 40〜200 Hz、メロディはおよそ 200 Hz〜2 kHz。5 kHz より上は、口ずさめる音というより明るさや空気感の領域です。この感覚は、フィルターのレッスンで「高域」の話になったときに効いてきます。
ピッチは掛け算で動きます。どの周波数でも 2 倍にするとちょうど 1 オクターブ上がります:110・220・440・880 Hz はすべて A です。等しい音程は等しい比率なので、同じ 100 Hz の変化でも、低域では大跳躍、高域ではほとんど気づけません。下のおもちゃの周波数スライダーが等間隔の Hz ではなくオクターブ刻みで動く理由も、アナログシンセのチューニングノブが上へ行くほど速く回るように感じる理由も、ここにあります。
5 つのオクターブ上の同じ音 A。どの弧も同じ音程(1 オクターブ)=同じ掛け算(×2)です。線形の Hz 軸に置くと、左では密集し、右へ行くほど広がります。
どれだけ動くか:振幅は音量
振幅は 1 回ごとの圧力の振れ幅 — コーンの移動距離です。振れが大きいほど音は大きくなりますが、耳はこのスケールを圧縮します:振幅を 2 倍にしても、2 倍の大きさには聴こえません。オーディオ機器が線形の単位ではなく対数の dB でレベルを測るのはそのためです。振幅はボリュームフェーダー、ベロシティ、そして(レッスン 3 からは)エンベロープが操作する性質で、周波数からは完全に独立しています:どんなピッチも、どんな音量でも鳴り得ます。
どんな形か:波形は音色
フルートとバイオリンで同じ音を同じ大きさで弾いても、誰も聴き間違えません。だから第三の性質が存在するはずです。それは各サイクルの形に宿っています:フルートの形は滑らかで純粋なサインに近く、バイオリンの形は細かいギザギザに満ちています。この性質が音色で、これを形づくることが合成のほぼすべてです。形がどこから来るのかはレッスン 2 で分解します。このレッスンの目標はひとつだけ:3 つの性質が互いに独立に動くのを聴き取ることです。
オシレーター 1 基、性質ごとにコントロール 1 つ。順番にどうぞ:1)周波数とレベルを固定して波形だけ切り替える — キャラクターは変わり、ピッチは変わらない。2)波形を固定して周波数をスイープ — スペクトラムの櫛が一体で滑る。3)レベルを下げる — スコープの形はまったく変わらず、全体が縮むだけ。
ハードウェアでは、このレッスンは TRIG ページに住んでいます。NOTE がオシレーターの周波数を(音階に量子化して)選び、VEL(ベロシティ)がステップごとに振幅をスケールします。どちらかを開けば、パネルがそのノブをハイライトします: