Bitwig gridでアナログシンセサイザーっぽさを出す技術まとめ

　こんにちは。

　親愛なるBitwigerの諸兄姉につきましては、アナログっぽいシンセとGridにあまりシナジーを感じない方々も多いでしょうが、ライブ用DAWとしてある程度使った結果、アナログっぽいシンセとしてのGridの有用性に気づいたので、共有したいと思います。

　Gridで自分で組むことで、外部のプラグインを使うよりもかなり軽量に、最適化された状態で組むことができます。また、ある程度処理の重さを推測することもできます。ライブでシンセとして使う人にとっては安定性は何より重要です。その点Gridは上手く使えば非常にいいライブ用ソフトシンセになります。

　基本的にシンセサイザーの音に関わる部分はオシレーター、フィルターの２箇所です。VCAで歪みが生まれるみたいな話もありますが、デジタルのやつと聴き比べたことがないからわかりません。
　また、我々が普段イメージするアナログシンセの音は基本的にどこかしらで一度デジタル化されています。ライブであろうと基本的にはデジタルミキサーを使っているはずですし、今時アナログのマルチケーブルを使う場所なんてほとんどありません。そこで生まれるデジタルノイズもかなりアナログっぽさにとって大事です。

オシレーター

　オシレーターは基本的にノコギリ波から他の全てを作ります。使うオシレーターは基本的にwavetableかscrawlのどちらかです。

ノコギリ波

　Wavetableでアナログっぽいノコギリ波の波形を選ぶか、Scrawlで頑張ってアナログっぽい波形を手書きします。

　アナログっぽいってなんぞやって話ですが、
・電圧が下がる部分で初めのうちは早く下がり、徐々に傾きが緩やかになる
・電圧が上がる部分で少し時間を使う
・全体的にカクカクしない

という3点を守ればあんまり外れた音はしないというイメージです。

　Scrawlでやるならちょっとノイズを混ぜてもいいかもしれません。この後どうせ混ぜるので、混ぜすぎると破綻します。入れるなら本当に少しだけ。自分はめんどくさいのでwavetabeleでやっちゃうことが多いです。軽いし。

矩形波・パルス波

　大きく分けて２つのやり方を知っています。

　一つ目はオシレーターを二つ使って減算させる方法です。ノコギリ波は位相を少しずらした後に反転させたものと足し合わせると矩形波になります。

　この方法はオシレーターを二つ使うので少し煩雑にはなりますが、位相をずらす量がPWMになり、足し算するときのバランスを変えると、ノコギリ波と矩形波のmix量を調整することができるため、非常に使い勝手がいいです。

　実際のアナログ回路では位相反転するにせよ、減算をするにせよオペアンプを使うので、歪みを少し混ぜたほうが本物の回路には近づきます。

　足し合わせた後にまとめてwaveshaperをかけてもいいかも。

　もう一つのやり方として、DC成分を足し合わせた後にwaveshaperで歪めるというものがあります。

　この場合Bias(DC成分の量)がPWMになります。また、Transferでいい感じに勘でディストーションカーブを描きます。普通のdistortionなどを使うと、アナログっぽさが全て潰されて消えます。また、hpfで直流成分を除去しないと使えたものではありません。

やっていること自体は、本物の回路と大体同じで、waveshaperをコンパレータ回路代わりに使っています。

　このやり方の良いところは比較的シンプルにできることと、本物の回路と原理的に同じことをやっているためテンションが上がることです。よくないところはほとんどWaveshaper側で音が決まるため、かなり職人技になってしまうことと、「結局waveshaperで音が決まってるんだから他はなんでも良くない？」ってなってテンションが下がることです。

三角波

　矩形波にlpfかけてくれ〜〜〜〜

　自分は正直あんまり使わないのですが、こんな感じのWaveshaperとDC除去のhpfをかけてください。

　本物のシンセでも大体同じことをしています。トランジスタで作ったエミッタ接地回路で負電圧だけを折り返しているらしいです。よくわからないけど。。。

　正直矩形波にlpfをかけた方が汎用性が高いのでいいと思います。波形はおいておくとして、聴覚的には矩形波に-6dB/octのフィルターをかけたのと同じになります。

フィルター

ここら辺を使えばそれっぽくなります。お気に入りはMoogのシミュ。

　。。。と、これだけで終わらせても良いのですが、大事なのはこれらを使うときの気持ちです。

　Moogのフィルターは-24dB/octのトランジスタラダーフィルターです。帰還部分によってresonanceが変わり、あのウニョウニョした音になるわけですが、この帰還部分の回路により若干の歪みが生まれるらしいです。(Redditで読んだだけなのであってるかはわかりませんが。)

　非常に鋭いlpfでありながら、freqを10kとかに設定するとむしろいいディストーションとして働きます。これは他のアナログモデリングのフィルターも同じことで、これらを使うときは、フィルターであると同時にディストーションであるという意識を持って使うことが大事です。

　ここで生まれる倍音はwaveshaperのように奇数倍音を持ち上げるのではなく、偶数倍音も綺麗に持ち上げてくれるので、filterにしか出せない独特な歪みになり、それがいわゆるmoogサウンドになります。

　これらの処理は自作することもできるのですが、雑に作ると非常に重くなる上に、多分Gridだと作れないと思います。おとなしくBitwigが用意してくれたものを使った方が賢明です。

　また、このような特徴から、デジタルフィルターに慣れているとfreqの値と聞こえてくる音との間に若干の違和感があります。あんまりfreqの値を見ずに音だけで調整した方がいい音が出ると思います。

　キートラッキングですが、これも好きにしていいと思います。アナログシンセはキートラッキングがないと思っている人がたまにいますが、全然そんなことありません。むしろ、CVでコントロールしている昔のシンセほどそういうことは得意です。

アタック時のノイズ

　これは実際に自分が前使ったパッチですが、アタック時にちょっとだけノイズを混ぜるとかなりそれっぽくなります。

　個人的にはアナログシンセアタック時のノイズを最近までエイリアシングノイズだと思っていたのですが、もうしかするとアナログ回路のピッチが安定するまでの間の時間がちょっとノイズっぽく聞こえるのかもしれません。ちょっとよくわからない。

　また、サステインを少し残して全体的に少しノイズを混ぜています。アナログ回路の宿命としてどうしてもS /Nは理想的にならないのです。

エフェクトチェーン

　コーラスとかコンプとかも当然かけたりしますが、自分がこっそり入れていることの多い、だけどあまり入れられていることのないエフェクト達を紹介します。

bit crasher

　入れないことも多いですが、たまに入れます。基本的にclockの方では音を変えないで、quantizeで音を変えることを狙っています。気持ちとしては初期のデジタルシンセの性能の低いDACっぽさを出せるといいかなと思って入れています。もはや、nord lead 1あたりのシンセはデジタルシンセではあるものの、アナログの質感として人口に膾炙したと思っています。ここら辺は好みにもよります。

　12bit dacが大体12*6=72dB、nord leadは18bitなので108dBのダイナミックレンジを持ちます。大体そこらへんの値を狙って設定します。(とはいえ、Bitwigのbitcracherの下限は-96dBだったりします。)
　出音そのもののダイナミックレンジが狭い場合には-40dBぐらいまで上げちゃってもいいかもしれません。

Ring mod

　bit crasherと違ってこっちは大体いつも入れています。Freqは大体6k~10kぐらいで設定することが多いです。ring modは設定した周波数以上の音がその周波数を基準にして下側に折り返されます。起きていることはエイリアシングノイズにとても近いです。
　アナログの実機とは違い、インターフェースからDIに入っていく音はある程度以上の周波数がすでにカットされてしまっているので、アナログの実機のようにミキサーでエイリアシングが起きたりしません。現代において、もはやエイリアシングのデジタルノイズもアナログシンセの音の一部になっていると私は考えています。そのため、ringmodで半ば無理やりエイリアシングっぽい音を付け足してやります。
　ringmodとエイリアシングの違う点としては、設定した周波数以下の音も、上側に折り返されることです。そのため、例えば10kで設定すると10k以上の音は使い物にならなくなります。どうせ10k以上なんて金物の音でマスキングされて聞こえないからいらないと割り切っているからこそできる技でもあるのです。

　freqの設定は、どこの周波数までを必要な音とみなすか、また、どのぐらいの分厚さのエイリアシングノイズを求めるかという２軸で考えます。周波数を低くすればするほど、使える帯域は狭くなりますが、ノイズは分厚くなります。逆に周波数を高くすればするほど使える帯域は広くなりますが、ノイズは薄くなります。mixを増やしても得られない分厚さがやはりあるので、ここら辺はどこまで許容できるかによります。
　Mixはかなり薄めにかけます。あくまでも風味付け程度にかけます。過激にかけると使い物にならなくなります。

以上！！良い模擬アナログシンセライフを！！