はじめに
今日は、フランジャーとコーラスの2つの音響効果について説明しますが、これらもディレイに基づいて実装されており、実装と原理には多くの類似点があります。
私たちはまだ古いルールです。最初にこれら2つの音響効果の特定の効果を紹介し、それらの実装の詳細を分析し、最後に2つの音響効果の類似点と相違点を示します。
フランジャー
1つはフランジャーで、中国語では「フランジ」に変換されます。これは、もともとオープンリールレコーダーのエッジを意味していました。
フランジャーサウンドエフェクトを生成するために、2つのオープンテープレコーダーを使用して、同じテープを同時に再生できます。2つのレコーダーがまったく同じように再生される場合、出力オーディオは元のオーディオを強化するだけです。フランジャーエフェクトを生成するために、2つのオーディオ間の時間にわずかな差を生じさせることに加えて、レコーダーの1つをゆっくりと押して再生レートを下げ、ピッチを下げることができます。圧力を解除すると、元の音色と時間差が徐々に消えると同時に、別のレコーダーを軽く押すことでサイクルが繰り返され、フランジャー効果音が発生します。
フランジャーは「飛行」効果音とも呼ばれ、空を飛んでいるジェット機のように、汽笛のように聞こえるので、聞いてみましょう。フランジャーの音が頭上を飛行機が浮かんでいるように聞こえます。
それはフランジャーの結果の原則に来るとき、私たちは言及しなければならない建設的干渉（建設的干渉）と破壊的干渉（破壊的干渉を）
簡単に言えば、正弦信号があり、それが遅延によって元のオーディオに追加されると仮定します。2つの信号が完全に同相の場合、出力オーディオの振幅は入力の2倍になり、建設的な干渉になります。2つの信号が位相が相殺されるだけで、ミュート信号が出力されます。これは破壊的な干渉です。
通常、オーディオには多数の周波数があります。遅延して元の信号に追加すると、一部の周波数が互いにキャンセルされ（周波数応答が「谷」として表示され）、一部の周波数が互いに強調されます（周波数応答が「ピーク」として表示されます）。 。LFOの影響で「波頭」と「波谷」が移動して変化し、最終的にフランジャー効果音が発生します。このプロセスは、オープニングレコーダーのフランジャーの操作と併せて理解できます。レコーダーを繰り返したたくサイクルは、実際にはLFOと一致する周期的な遅延を生成するプロセスです。
基本フランジャー
基本的なフランジャーの差分方程式とブロック図は次のとおりです
どこに
フィードバック、深さとも呼ばれます
LFOによって制御される遅延用
基本的なフランジャー構造も呼ばれるフィードフォワードコムフィルタを、それは櫛のようなスペクトル応答であるので、。伝達方程式で説明できます。
次数、
振幅応答が得られる場所
振幅応答があることが分かるで、周期関数のcosである
が
2、「ピーク」と「谷」
「波紋」の場所は次のとおりです。
「Pogu」は次の場所にあります。
「波のピーク」と「波のピーク」、「波の谷」、「波の谷」の周波数間隔は
したがって、櫛のような振幅応答ルックス、など、例えば、これに続いて振幅応答：
ときにLFOを変える、「ピーク」と「谷」の制御は、音声フランジャーを生成し、変化しています
フィードバック付きフランジャー
フィードバック付きフランジャーのブロック図によると、差分方程式は次のように書くことができます。
だけで変換し、
に関連する方程式の違い：
伝達方程式は次のとおりです。
それは次のように見ることができ、その伝達式は、基本的なフランジャーと一致しています、。場合は
単位円内の全ての極は、安定しています。
次に、特定の実装コードを直接実装します
void Flanger::processBlock(AudioBuffer<float> &buffer)
{
const int num_channels = buffer.getNumChannels();
const int num_samples = buffer.getNumSamples();
float phase = 0.0f;
float channel0EndPhase = phase_;
assert(static_cast<size_t>(num_channels) <= dlines_.getNumLines());
for(int c = 0; c < num_channels; ++c)
{
phase = phase_;
if(stereo != 0 && c != 0)
{
phase = fmodf(phase + 0.25f, 1.0f);
}
float* channel_data = buffer.getWritePointer(c);
auto* dline = dlines_.getDelayLine(c);
for(int i = 0; i < num_samples; ++i)
{
const float in = channel_data[i];
// get delay from lfo
float delay_second = min_delay + sweep_width*lfo_.lfo(phase, LFO::WaveformType::kWaveformSine);
float delay_sample = delay_second * static_cast<float>(getSampleRate());
// get interpolation delay value
float interpolation_val = dline->getInterpolation(delay_sample);
channel_data[i] = in + depth * interpolation_val;
// push input to delay line
dline->push(in + (interpolation_val * feedback));
// update phase
phase += lfo_freq*invert_sample_rate_;
if(phase >= 1.0f)
{
phase -= 1.0f;
}
}
// use channel 0 only keep the phase in sync between call processBlock()
if(c == 0)
{
channel0EndPhase = phase;
}
}
phase_ = channel0EndPhase;
}
复制代码説明が必要な詳細が1つあります。それはステレオモードです。
ステレオモードがオンになっている場合は、疑似ステレオ効果を作成します。いわゆる「疑似ステレオ」とは、左チャネルと右チャネルに違いがあることを意味しますが、リスナーはその方向を明確に区別できません。ステレオ音の理由：音と左右の耳の時間差、周波数差、音量差。私たちの実装では、LFOの位相に左チャネルと右チャネルの違いがあり、結果として遅延の違いが生じ、結果として疑似ステレオサウンドになります。
コーラスサウンド
次に紹介するのは、コーラスコーラスサウンドエフェクトです。フランジャーとコーラスはディレイベースのサウンドエフェクトであり、実装はほぼ同じです。
2つの最大の違いは、遅延の長さです。コーラスで使用される遅延は長く、通常は20〜30ミリ秒以上、フラグは通常10ミリ秒未満であり、人間のエコーの制限（約50〜70ミリ秒）をはるかに下回ります。
音楽では、ピッチや音色が似た音をいくつか独立して演奏すると、コーラス効果音が出ます。この種の効果音は非常に一般的です。たとえば、同じ曲を歌ったり、同時にバイオリンを演奏したりする人々のグループは、一斉に演奏していても、常にピッチや時間にわずかな違いを示します。これらの微妙な変更により、サウンドはより豊かで明るくなり、大きな弦楽オーケストラの演奏が非常に衝撃的に聞こえる理由の1つです。コーラス効果音は、これらの時間とピッチの違いをシミュレートし、1つの楽器の音源でも、複数の楽器が一緒に演奏しているように聞こえます。
コーラス効果音を聞いてみよう
基本合唱
基本的なコーラスの差分方程式とブロック図は次のとおりです
基本的なコーラスと基本的なフランジャーの構造は同じであることがわかります。これらの主な違いは、遅延の長さです。コーラスの遅延の長さは通常20〜30ミリ秒で、フラグは通常10ミリ秒未満です。
基本的なコーラスは基本的なフランジャーと同じで、その振幅応答は櫛のようなものです。
コーラスの遅延を30ミリ秒、サンプリングレートを48 kHzとすると、2つのピークの間隔は
、つまり、33.3 Hzごとにピークが現れると仮定します。私たちの補聴器では、33.3 Hzでの周波数差は小さすぎて解決できません。
コードのすぐ下
void Chorus::processBlock(AudioBuffer<float> &buffer)
{
const auto num_channels = buffer.getNumChannels();
const auto num_samples = buffer.getNumSamples();
float ph = 0.0f;
for(size_t c = 0; c < num_channels; ++c)
{
auto* channel_data = buffer.getWritePointer(c);
auto* dline = dlines_.getDelayLine(c);
ph = phase_;
for(size_t i = 0; i < num_samples; ++i)
{
const float in = channel_data[i];
float weight = 0.0f;
float phase_offset = 0.0f;
for(int j = 0; j < num_voices - 1; ++j)
{
if(stereo != 0 && num_voices > 2)
{
weight = (float)(j) / (float)(num_voices-2);
if(c != 0)
{
weight = 1.0f - weight;
}
} else
{
weight = 1.0f;
}
if(weight != 0.0f)
{
// get delay from lfo
float delay_second = min_delay + sweep_width*lfo_.lfo(fmodf(ph+phase_offset,1.0f), LFO::WaveformType::kWaveformSine);
float delay_sample = delay_second * static_cast<float>(getSampleRate());
// get interpolation value
float interpolation_val = dline->getInterpolation(delay_sample);
channel_data[i] = in + weight * depth * interpolation_val;
}
if(num_voices < 3)
{
phase_offset += 0.25f;
} else
{
phase_offset += 1.0f / (float)(num_voices - 1);
}
}
dline->push(in);
// update phase
ph += lfo_freq*invert_sample_rate_;
if(ph >= 1.0f)
{
ph -= 1.0f;
}
}
}
phase_ = ph;
}
复制代码より複雑な部分は疑似ステレオ部分であり、この実装部分では周波数差と音量差が含まれ、その中で周波数差と音量差がphase_offset制御されweightます。
まとめ
コーラスとフランジャーは基本的に同じ構造です。主な違いはパラメーターの選択にあります。コーラスはフランジャーよりも長いディレイを使用し、通常はスイープ幅が大きくなります。これらのパラメーターを組み合わせると、元のサウンドと遅延コピーの間の分離感とピッチモジュレーションが大きくなります。
もう1つの構造上の違いは、フランジャーがフィードバックを使用して、コーラスにはほとんどない、より強いエフェクトを生成できることです。一方、コーラスは複数の遅延コピーを使用しますが、フランジャーは通常1つのコピーのみを使用します。