概要
直訳すると合成装置。
入力装置の形は様々で、ギター型・ドラム型などさまざまな形のものが存在するが、一般的にシンセサイザーというと鍵盤型のものを指す。
現在最も普及している「減算方式」のシンセではVCO・VCF・VCA・EG・LFOと呼ばれるモジュールのパラメータを調整することで音作りをする。
減算方式とは、フィルターで倍音を削って音作りをするシンセのことである。
オシレーター
オシレーターと呼ばれる発振器の多くは正弦波(Sine)・矩形波(Square,パルス波のデューティ比が1:1のもの)・パルス波・鋸歯状波(ノコギリ波,Saw)・ホワイトノイズなどの波形を出力・合成し自由自在に音色を作ることが出来る。最近では波形を手書きできるソフトシンセも多い。
正弦波
正弦波は、倍音を一切含まない丸い形をした波形である。時報によく使われる。ドラムンベースのベース音にこの波形をそのまま使うことも多い。
パルス波
パルス波は、振幅が最大値と最小値のどちらかの値をとるように周期的に変化する、四角い形をした波形である。パルス波にはパルス幅というパラメータがあり、上下させるとL状態とH状態の時間比率の値が変わり音色も変化していく。
デューティー比は、パルス幅をパルス周期で割ったものである。
矩形波
矩形波は、パルス波のデューティー比が1:1で奇数倍音を含む四角い形をした波形である。容易に発生させることができたため昔のゲーム機でよく使われている。また音圧の高い波形である。
鋸歯状波
鋸歯状波は、基本周波数の偶数倍音と奇数倍音を含み、のこぎりのような形をしている波形である。すべての整数倍音を含み豊かな響きが得られるため、シンセサイザーの音作りでは頻繁に使われる。
トランスでよく使われるSuperSawという波形は、RolandのJP-8000に搭載されていた互いにデチューンした7つのノコギリ波を複数重ねた物であるが、現在では広く知られ、ノコギリ波の数に関わらずこのような音色をSuperSawと呼ぶ様になった。
また類似音色にHyperSawがある。
三角波
三角波は、奇数倍音を含む三角形の波形である。矩形波との違いは高い周波数にほど波形に含まれる倍音が小さくなっていくことである。正弦波に近いため、ローパスフィルターで倍音を削ることにより正弦波を作るシンセサイザーもあった。
ホワイトノイズ
ホワイトノイズは、すべての周波数で同じ強度であるノイズ波形である。高周波の音が耳障りなのでローパスフィルターで削ることが多い。
効果音に使ったり、他の波形に微妙に混ぜて使われることが多い波形である。
フィルター
フィルターは、ある周波数帯域のみを通過させ倍音をコントロールし音色を変化させることが出来るものである。
種類は、高い周波数のみ通過させる「ハイパスフィルター」、低い周波数のみ通過させる「ローパスフィルター」、特定の帯域のみ通過させる「バンドパスフィルター」、特定の帯域のみ削る「ノッチフィルター」などがある。シンセに搭載されるフィルターは、12dB/octと24dB/octのカーブが多い。
エンベロープジェネレーター
ADSRと呼ばれるアタック・ディケイ・サスティン・リリースのパラメータを調整し音量やピッチを変調させる。ピッチを変調させるものはピッチエンベロープ、アンプを変調させるものは単純にエンベロープと呼ばれることが多い。エンベロープにはピーク状態をキープする時間のH(ホールド)やサスティン内での減衰量のF(フェード)などもある。
LFO
LFOは、変調に使われる低周波オシレーター(LowFrequencyOscillator)のことである。
変調させる対象はピッチ、フィルター、音量、FM、パルス幅、定位などがある。
パルス幅を変調させるものはPWM(PulseWidthModulation)ともよばれる。
アナログとデジタル
デジタルとアナログでどちらが絶対的に上というものはなく、それぞれの特徴を把握して使い分ける必要がある。
また、ハード＝アナログ、ソフト＝デジタルではないので注意。
アナログシンセ
多くはオシレーターに正弦波・矩形波・パルス波・鋸歯状波・ホワイトノイズなどの基本波形を搭載している。
アナログシンセの特徴は、アナログ回路で波形が歪み(サチュレーション)倍音が発生して太くなる、ピッチの変化がなめらか、デジタルシンセで多い折り返しノイズがない、温度変化などによる微妙なヨレなどがある。
アナログシンセが良いと言われるのはそのためである。
デジタルシンセ
デジタルシンセは、デジタルで処理していてシンセサイザーである。
デジタルシンセを使うメリットは、温度変化によるヨレやアナログ回路による歪みが生じない、FM方式やPCM方式が使える等である。
PCM方式のシンセはギターやドラム、ピアノなど、生楽器の音を使えるのが特徴。
PCM
これは合成された音ではなく、既存の楽器の音を一旦サンプリング・量子化して、デジタルデータに変換したものである。さらにこれをオシレーターとして使い、フィルターなどで音作りすることも可能である。
FM
FM方式は、周波数変調(FrequencyModulation)を用いて波形を作る方式である。
FMシンセではオペレーターと呼ばれる、波形を変調や発生をさせるモジュールがある。オペレーターを横に並べて同時に発音させて音色を変化させることもできるが、FMシンセ最大の特徴はオペレーターを使ってオペレーターを周波数変調させることができることである。変調する側オペレーターはモジュレーター、変調される側のオペレーターはキャリアと呼ばれる。この合成方式は複雑な倍音をもつ波形を作れるので、きらびやかな音や金属的な音を作るのに向いている。
ちなみに、メモリ使用量が少なく様々な音色を作れるため携帯電話などの音源にも使われている。
有名なFMシンセの一つに、初音ミクのデザインのモデルとなったDX7などがある。
アナログモデリング
さらに、デジタルでアナログの特性を再現したアナログモデリングシンセが存在する。VA(Virtual Analog)シンセとも呼ばれる。
その他
ゲームボーイや携帯電話などにもシンセサイザーが搭載されている。これからも進化し続ける、未知の領域の楽器である。
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