JUCEでソフトシンセをつくる 2 ~ AM・FMオシレータ

MIDI入力を通して任意音階のSine波が鳴らせるようになりました。

先のSineOsillatorから、AM・FM Oscillatorを作ります。

AM・FM波の演算式は、それぞれ以下のものとして実装してみます。

$\displaystyle y_{AM}(t) = (1+p_{ma} \sin{2 \pi f_m t}) \sin{2 \pi f_c t}$

$\displaystyle y_{FM}(t) = \sin{(2 \pi f_c t + p_{ma} \sin{2 \pi f_m t})}$

ここで、 $f_c , f_m$ は、それぞれ、キャリアSineOscの周波数、モジュレータSineOscの周波数になります。また、 $p_{ma} (0 \leq p_{ma} \leq 1)$ は、ユーザー側がホストDAWのGUIを通じて設定できるパラメータになります。

$f_c$ は、MIDI入力によって決まるので、 $f_m$ は、 $p_{mr} (\geq1)$ というパラメータを定義して、以下のようにします。

$\displaystyle f_m = p_{mr} \times f_c$

以上より、今回の目的は、

"2種類のパラメータを用意し、それをキャリア・モジュレータSine波に適用させ、AM・FM波を合成する機能を実装する"ということになります。

下の画像のように設定します。

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前回のプロジェクトに、"OscParameters"、"ModOscillator"というソースファイルを新たに追加しています。それぞれに、パラメータとAM・FMオシレータの実装を記述していきます。

また、前回の"SineOscillator"も合わせて、オシレータ関係のソースファイルをまとめておきます。

以下のように実装します。

パラメータの実装については、以前に少し書いてたので参考にしてください。

前回実装したSineOscillatorを少し改修します。

主な変更点としては、

これらは、このSineOscillator Classを派生させAM・FMオシレータを実装するための下準備になります。AM・FMもオシレータであるため、結局は、SineOscillatorと同じようなインターフェイス構成を持ちます。従って、今回は継承を使って実装することにしました。

SineOscillator Classの派生クラスとして実装します。派生クラスにprotected継承されたメンバ変数を、キャリアオシレータのパラメータとして扱っています。

後は、前回同様にsynthソースファイルにMIDI入力の処理を書いて、ProcessBlockでModOscillatorを走らせるだけです。これについては、前回とほぼ同じ実装なので詳細は割愛します。下記に今回のAM・FMオシレータシンセの全ソースコードを置いておくので参照してください。

ModTypeで、AM・FMモードが切り替えられます。

FMはまだしも、AMはSin波同士だと思ったよりしょっぱいですね。

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たぶん、アンプエンベロープかポリフォニックの実装をします。

情弱