月曜日は静かに音楽を(1)

(2013/8/5)

アニメーションを構成しようとすると、どうしても音楽を操作しなくてはいけなくなります。または音楽を指示していかなくてはいけません。


【音楽ファイルとは】

「音がよい・悪い」
音がよいというというのは、演奏の良しあしは別として、画像と同じく標本化数と周波数が要素になります。


01_samplingmusic.jpg
(画像01)

アナログ波形と標本化・量子化

《標本化数》
標本化数とは、CDが44.1kHz、DVDオーディオが48kHzという数です。この数が大きいほど原音に忠実に標本化したことになります。上の図では瞬間的に出たピーク音AやBは、標本化では無視されています。
また、この数が大きいほどファイルのサイズも大きくなります。

《周波数》
CDオーディオ装置の周波数は15Hzから20000Hzまで再生します。この数は小さい方が低音、大きな数が高音をあらわします。DVDオーディオでは5Hzから96000Hzまで再生できます。
ヒトの耳は訓練していない人は50Hzから15000Hzまでしか聞こえていないので、i-Podなどの音楽プレーヤーでは、周波数を減らしてファイルのサイズを小さくしています。つまり、基音1kHzに対して15倍以上の倍音振動は無視して音楽プレーヤーは作られています。


[ベルリオーズのテ・デウム]

Youtubeでは再生は難しいと思いますが、倍音振動による「天使の歌声」が聞こえましたでしょうか。
ベルリオーズのテ・デウムは最も録音の難しい音楽の一つです。


02-MusicAA300_.jpg
(画像02)

NYのセントヨハネ教会で80フィート高の、3点天吊りマイクで収録した、デニス・キーン指揮Voices of Ascension Orchestra の演奏がDVDオーディオで販売されています。



音楽を扱う形式にはいろいろな種類があります。これはWondershare DVD Converter Ultimateで扱えるファイル形式を示したものです。

03-MusicMonday00002.jpg
(画像03)

①WAV形式
これは、録音したままのナマ音声ファイルです。音はきれいですが、サイズが大きいという問題があります。CD1枚に最大80分しか入りません。

80分といえば、1曲5~6分として大体12曲くらいでしょうか。普通のCDアルバムはだいたいこれくらいしか入りません。

録音したオトですので、速度を遅くするとピッチが低音に、速度を速くすると高音に変わるという欠点があります。

この編集ソフトにはCool Edit PROやSound Forge Proがあります。

フェードイン、リバーブ、エコー、ブースト、コンプレッサー、リミッターなどの操作ができます。先日のオーケストラ収録にはSound Forge Pro 10とミューテックフォーマットチェンジャーというADコンバータを使いました。これにはアナログー=デジタル変換のAIFFコーディックが付いていますので、録音には必需品です。

1つのマイクに1トラックを割り当てますので、マイクの本数だけトラックがあります。これは後述するMidiとは異なります。仮に全体を2本のマイクのみで収録した場合、2つのトラックにはLRのチャンネルが割り当てられますが、各楽器は混合していますので楽譜として記述はできなくなります。

音質は非常に良いし、録音機材によっては更に高音質になります。あとは、プレイヤーの芸術性しだい。

②i-Podなどの音楽プレーヤー
CDではあまり曲が入らないし、MDだと音が悪いということで、MP3やAACといった音楽圧縮形式が発達しました。これだと、圧縮の仕方によっては音楽CDアルバム50枚くらいを1枚のCDに圧縮できます。

圧縮技術によりmpeg1・mpeg2・mpeg4などがあります。MP3はmpeg3ではなくてmpeg1-Layer3のことです。

WMA>AAC>MP3の順に音が良いようです。i-PodはAAC形式ですが、96kbpsでは周波数の15000HZ以上をカットしてあり、低音域も貧弱です。そのぶんをカナル型イヤホンでカバーしていますが、かなり原音とは違った音になっています。あまりいい音は期待できないでしょう。

WMA(Windows Mediaオーディオ)もロスレス、可変ビット、プロ、ふつうがありますが、これは再生側のコーディックによって再生できるかどうかが変わります。再生装置側情報が不明の場合は「ふつう」にしたほうがいいでしょう。

③Midi形式(ミディ)
これは、楽譜のデータです。音の高さ(ピッチ)と強さ(ベロシティ)は別々のデータですので音のキーも強さも変えられます。カラオケの音楽は基本はこちらの形式です。音色は、音源という電子楽器(ヤマハのDX7やローランドのSC88)または疑似的にコンピュータで作ります。

コンピュータ音源はコンピュータの持つ波形を操作するGSやYXYGがありますが、各社で良い音を目指した結果、規格がバラバラになってしまい、音源を変えると楽器そのものが変わるというおかしな結果が出ています。

その他にプラグインとして、音源データをコンピュータに組み込み、コンピュータをシンセサイザーにするHALionやChris Hainなどがあります。これをまとめてVSTといいます。いずれもDVD数枚組の膨大なデータですので、コンピュータを音楽専用にする必要があります。

MIDIを編集する音楽ソフト(DAWといいます)には、Finaleなどのノート譜ソフトとCubaseなどのシーケンサーソフトがあります。ノート譜ソフトはワープロのように楽譜の清書を重視します。シーケンサーソフトは楽譜の体裁よりもピアノロールや数値入力、楽器演奏のシーケンサとしての機能を重視しています。

ただ、DAWは非常に重いプラグインが多いのでPCはDAW専用に分けたほうがいいでしょう。また、DAWから外部音源をつなぐ場合はPCのファンの音が邪魔になるのでノートPCのほうがいいと思います。

※MIDIはWAVに変換できますが、その逆はできません。



(次回へつづく)


JIMMY

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Monday, Let's listen to Music.(1)


To configure the animation, it is necessary to operate the music, to direct the music.


【About music files】

"The bad sound, and the good sound"
The good sound is element, sampling number and width of the frequency, except quality of performance.

01_samplingmusic.jpg
(Fig.01)

Analog waveform, sampling and quantization

《sampling numbe》
The sampling numbe; CD is 44.1kHz, DVD audio is 48kHz.
It is faithful to the original sound as this number is greater.
Peak sound A and B is ignored by the sampling.
The more this number is larger, the more the file size is large.


《frequency》
CD audio device will play from 15Hz to 20000Hz.
Smaller number represents the bass, Large number represents the treble.
DVD audio device will play from 5Hz to 96000Hz.
not trained human ear cannot hear only from 50Hz to 15000 Hz, so
In the music player, such as i-Pod, can reduce the file size by less frequency.
In other words, harmonic vibration of more than 15 times of fundamental to 1kHz is ignore by i-pod.



[Louis Hector Berlioz, Te Deum]

Although I think it is difficult playing in Youtube, can you hear "Voice of an angel" by the harmonic vibration.
Te Deum of Berlioz is the most difficult music as recording technology.

02-MusicAA300_.jpg
(Fig.02)

the DVD audio is sold, play by Dennis Keene, Voices of Ascension Orchestra; its recording by on St. John's Church,NY. 80 feet high ceiling suspended microphone .

03-MusicMonday00002.jpg
(Fig.03)


①WAV format

This is a sound file that has not been compressed.
The sound is beautiful, but there are drawbacks size is large.
It is not only can receive up to 80 minutes on a single CD.
The change to low sound at a slower speed, and high sound at a high speed.
There is a Sound Forge Pro and Cool Edit PRO is the software to treat wav format.
It can be operated, such as Fade-in-out, Reverb, Echo, Boost, Compressor and Limiter.

The orchestra recording the other day, I used the AD converter Mutec Format changer and Sound Forge Pro 10.
This is essential to recording, because it has AIFF Codecs ; analog-to-digital conversion.

I will assign one track to one microphone, so there is tracks just the number of microphone.
This is different from Midi.
If have recorded with only 2 microphones the whole, the LR channel is assigned to 2 tracks, but each instrument has been mixed.

The sound quality is very good, and will be high-quality sound even by recording equipment.


②i-Pod, MP3 Music Player

we can not be accommodated songs in a single CD, and MD sound is bad,so music compression format such as MP3 and AAC was developed.
In this format, we can be compressed to a single CD to about 50 pieces of music CD album.
The compression format is mpeg1, mpeg2, mpeg4・・・. MP3 is not mpeg3, it is mpeg1-Layer3.
Sound is good in the order of the WMA> AAC> MP3.
i-Pod is AAC format, but have been cut off over 15000Hz at 96kbps, Bass is also poor.
So It have been covered by canal type earphone, but it is to sound different from the original sound.


③Midi format

This is the data of the score.
In MIDI, the pitch and velocity is a separate data, so we can change the Key of sound and strength.
Karaoke music is a MIDI format.
The tone make electronic musical instruments(SC88 of Roland and Yamaha DX7 of) that is called "sound source" or make in computer artificially.
"computer sound source" are YXYG or GS that is manipulate the waveform with the computer, but Standards are not uniform and when use other "computer sound source", it is different instruments in the sound the same data.
So as a plug-in, built in Chris Hain or HALion as the computer sound source data. It is called VST(Virtual Studio Technology ).

Software to edit the MIDI is DAW(Digital Audio Workstation).
Note music software is such as Finale or Sibelius, this is a fair copy of the score as a word processor.
And there is a sequencer software such as Cubase or Sonar or CakeWalk, It emphasizes the function of the numeric input and sequencer and piano roll, and playing musical instruments..


※we can convert to WAV to MIDI, but cannot vice versa.


(Continued to next)


JIMMY

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