時間から周波数の関数(信号)へ | ..あちゃ! no mic's

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楽器特有の音の特徴を捉えるのに信号の波形の包絡(エンベロープ)…おそらく関数で言うところの包絡線に沿った周期関数の描画に使われる包絡と同義なんだろう…とスペクトルの包絡の形によってあらわされる程度の理解しかない。
波形の包絡は時間の関数f(t)、スペクトルの包絡は周波数の関数f(ω)によってあらわされる。
バイオリンのような楽器は、音の出だしのところでは一部非周期となる。
この非周期性により波形の包絡とスペクトルの包絡がそれぞれ同じであっても音色はかなり違ったものになる。
古典的な楽器の音が信号の波形の包絡とスペクトルの包絡のカタチによって、おおよそ決めることが出来るからギターの音をそれらしく聴かせることはMIDIに頼らなくても自力で出来そうな感じはしてきた。
楽器の音のスペクトルは基本周波数の成分と倍数の周波数の成分(第n高調波とか言う…電気ノイズの問題でこれ出てきたけど当時は手におえないものとして放置していた)からなる線スペクトルの集まりで、その線スペクトルの包絡がスペクトルの包絡である。
このようなスペクトルを持つ信号を生成するには基本周波数と、いくつかの倍音の周波数の正弦波にスペクトルの重みをつけて加算するか、まんべんなく倍数の周波数成分を含む鋭い波形のパルス列(δ関数/ディラックとか出てくる)をスペクトル包絡の振幅特性をもつ、フィルタに通す。
この信号をよりギターの音らしくするには信号の包絡をアタックタイム、ディケイタイム、サステインレベルレリースタイムを似せてやればいい。

音の豊かさや響きをどこまで近づけることが出来るか、LEDレーザーピックアップのフィルターをどれだけ軽量化して高速で動かすのか、大きな課題だ。

幾何で言う、単位ベクトルや、内積、大きさ(ノルム)が、sin、cos、expに拡張されて、時間の関数がフーリエの演算を通すことによって周波数に関する関数(信号)に置き換わるのが魅力的だと思った、ということが、ここ数日の感想だ。

自分なりのフィルタが出来るのか?
最悪、重み(パラメータ)をつけて、それを手打ちで合わせていくということをしてしまうかもしれない。
いまのところ、できるかどうか不安だな、という気持ち。