グラニュラーシンセは、録音したデータをとても細かい単位で分割して、クロスフェードさせながら再生する技術です。グラニュラーは、小さな単位のグレイン（粒）という意味をもち、録音された音の情報の小さな単位を意味します。

録音したデータを再生する一般的なイメージでは、一定方向の時間軸に最後まで進めていくことで、再生します。

しかし、音の一部だけを再生したり、時間を飛ばしたり、逆再生したり。録音した音を素材として使って、全く異なる音に変えるシンセです。

ベースとなるPdのパッチです。単純にサンプリングデータを再生するものです。

これをもとに、グラニュラーシンセを作っていきます。

まず原理を理解するために、音の鳴る時間を固定し「100ミリ秒のループ」を作ってみます。

ここでは音のサンプリングレートは全て44100bpsとします。

このとき、100ミリ秒ぶんのサンプリングデータは、0.1秒 × 44100 bps ＝ 4410 個になります。

これをphasor~で考えると、1秒 ÷ 0.1秒 ＝ 10 なので（10ヘルツ）、

ベースとなるPdのパッチから、

[ expr 44100/$f1 ] を削除し、

[ phasor~ 10 ]

[ *~ 4410 ]

に変更します。

うす緑色のスライダーは、音量の調整です。右に動かすと音が聞こえるはずです。

ここまでで音は鳴りますが、気になることはありませんか？

サンプリング音をぶつ切りで鳴らすと、ループする際に、ブチブチとしたノイズが発生します。これをクリックノイズと言います。

このクリックノイズは、2-1. 音を出す基本のパッチでも取り上げましたが、単純に耳障りなだけではなく、音量が瞬間的にオーバーすることもあり、大音響で鳴らしたりすると、スピーカーを痛めたりする原因にもなります。

そこで、ループする際に、常にきれいにつながる工夫をします。工夫は2段階あります。

• きれいなフェードイン・フェードアウトを自動的につくる
• フェードイン・アウトが互い違いの2つの音を同時に鳴らす（クロスフェードしてスムーズな音にする）

クリックノイズを取り除くため、2-1. 音を出す基本のパッチの「pdws2-1-4.pd」では、[ line~ ]オブジェクトを使って、時間で0〜1に変化する値をつくり、音の出力に掛け算しました。すると音量を0〜1に変化させることになります。

ここでも同様に考えますが、たとえば「サンプリングした音は1秒のみとする」と限定すれば同じ[ line~ ] をつかう方法でもよいかもしれません。

しかし、特にグラニュラーシンセには時間の変化が欠かせないので、時間の限定はせず、いろんな時間のサンプリングファイルに対応したいところです。

そこで「窓かけ」による、音量をきれいにフェードイン・フェードアウトする方法を使います。

この変化だけを確認するため、「pdws6-phasor+cos.pd」を用意しました。

コサインで変化する数値をつかって、音量が変化するようにしたものです。

[ tabread~ soundfile1 ] の次に [*~ ] をつかって、音の信号に掛け算します。

これでひとまずどんなサウンドファイルでも、音量が0〜1〜0になり、フェードイン・フェードアウトするようになります。

しかし、音量変化がおおげさで、音が聞こえなくなる瞬間が、逆に目立ってしまいます。そこで次なる工夫を施します。

次は、コサインで音量変化する音を2つ用意し、1つはそのまま、もう1つはちょうど半周期の時間差をつけて同時に鳴らすことで、音が聞こえなくなる瞬間を補う工夫を行います。

こうすることで、音が持続して聞こえるようになります。

1つの音の開始と、もう1つの音の開始を、ちょうど半周期ずらすには、[ phasor~ ] を半周期ずらします。

その半周期ずれた[ phasor~ ] からコサインで0〜1〜0を作ります。

後半のコサイン部分は先ほどと同じですので、[ phasor~ ] をずらす説明をします。

この変化だけを確認するため、「pdws6-phasor+wrap.pd」を用意しました。

[ wrap~ ] オブジェクトは、小数のみを取り出して出力します。

[ phasor~ ] に、[+~ 0.5] することで、0.5〜1.5になります。

小数部分だけを考えると、0.5〜0.99..〜0.0..〜0.5という変化になります。

これはちょうどノコギリ波が半周期ずれたものと同じです。

半周期ずらした[ phasor~ ] から、1つめの音と同じように [ cos~ ] を組み合わせたフェードイン・アウトする音を作ります。

その2つの音を、同時に[ dac~ ] で出力します。

ここまでのまとめ

• グラニュラーシンセの基本的な原理は、音を細かい単位で区切って鳴らすこと
• 単純に区切るとノイズが発生するので、音がつながる工夫がポイントになる。

ここまでで、グラニュラーシンセの原理を説明してきました。しかしこのままでは、まだ音の表現の幅が狭いと感じるでしょう。

次は、音の再生位置や再生速度を変化させ、もっと音の粒をコントロールすることで、表現の幅を広げていきます。