自作シンセの構造について (3)

さて、自作シンセの簡単な紹介もこれで最後である。

最後はフィルタ・アンプについての解説となる。

1. フィルタについて

　DSP(Digital Signal Processor)としての機能が必要となることから、高性能なマイコンを選定した。STM32F303K8である。これはmbedとしても使用可能であり、¥1,600とりぃぃぃずなぶるな価格である。

　世の中にはあらゆるデジタルフィルタがあるが、移動平均をとったりする単純な方式はメモリを食う割にフィルタの効きが悪い。そこで以下のフィルタを参考にした。

BiQuadフィルタの料理法 | g200kg Music & Softwares

　双２次フィルタと呼ばれるモノであり、音声に関して記憶する配列を5,6個(うろ覚え)用意するだけでフィルタリングが可能となる！その代償として演算が増えるが、今回はSTM32の性能に頼ることにした。なお、上記のサイトではフィルタリングのパラメータは固定であるため、フィルタリング周波数を可変にするためにはパラメータを配列に格納してボリュームの値に応じて呼び出すといった工夫をしなければならない。

　兎に角、これでフィルタリングができるようになった。続いてアンプについてである。

2. アンプについて

　デジタル信号処理における音量調節とは、何ぞや？

　答えは単純、かけ算で実現できる。ただ単にボリュームを下げたいのであれば、ある音声データに対して所望のゲインを乗じてやればよい。しかし、それだけでは面白くないので、今回はEG(Envelope Generator)も一緒に実装する。

　EGとは、時系列的な変化(Envelope)を生み出すしくみであり、これをアンプに適用すると音量の時系列変化が起きる。則ち、ピアノのような減衰音だったり、オルガンのような持続音をシンセでも再現できるのである。また、エンベロープをフィルタに適用したりしても面白いが、今回はアンプのみとした。

　以上のようなコンポーネントを組み合わせて、とりあえずモノフォニックシンセの習作を作ったのが今回のプロジェクトである。次はアナログフィルタ等も交えて4ボイス程度のデジアナシンセを作ってみたいと考えている。

ではもう一度、最後に。