再生中のサンプルを再トリガーしたときのタイミング差を測定する方法
再トリガーのタイミングを測定するには、正確にスケジュールした2回のサンプルトリガーを録音し、それぞれのヒットで同じ波形上の目印を見つけ、測定した間隔をスケジュール上の間隔と比較します。次に、2回目のヒットを同じタイムライン位置で単独再生した場合と比較します。これにより、全体的なタイミングのずれと、サンプルの再生中に再トリガーしたことに伴う変化を切り分けられます。
この手順は、DAWでサンプラーをテストするプロデューサー向けです。文書化された例としてAbleton LiveのSimplerを使い、波形の数値測定にはAudacityを使いますが、比較方法はほかのサンプラーにも適用できます。目的は、意味を説明できるだけの十分な条件管理のもとで、音声サンプル数とミリ秒による根拠のある測定を行うことです。
どのタイミング差を測定しますか？
まず、必要な測定値を選びます。次の3つの測定値は、それぞれ異なる問いに答えます。
| 測定値 | 計算方法 | わかること |
|---|---|---|
| 録音されたオンセット間隔 | 2回目のオンセット位置から1回目のオンセット位置を引く | 2つの音の立ち上がりは、実際にどれだけ離れていたか？ |
| 間隔誤差 | 録音されたオンセット間隔からトリガーのスケジュール間隔を引く | 録音されたヒットは、設定した間隔を保っていたか？ |
| 2回目のヒットに生じた追加のずれ | ペア録音での2回目のオンセットから、条件を一致させた単独録音でのオンセットを引く | 先行するボイスがあると、2回目のヒットは移動したか？ |
両方のヒットに一定の遅延がかかっても、オンセット位置どうしを引けばその遅延は相殺されます。そのため、間隔が正しいからといって、トリガーから出力までの遅延がゼロだとは言えません。同様に、2つのレンダリング済みファイルの差からわかるのは、それらのレンダーの違いです。コントローラーを押してから結果を聴くまでの遅延がわかるわけではありません。
サンプル再生中の再トリガーでタイミングが変わるかが主な疑問なら、「2回目のヒットに生じた追加のずれ」を使います。繰り返しヒットするリズムが実用上の関心事なら、「間隔誤差」を使います。
再生中のサンプルをサンプラーはどう扱いますか？
録音する前に再生モードを確認します。ボイスを再スタートする場合、古いボイスを置き換える場合、別のボイスを重ねる場合では、波形が異なります。
SimplerのClassicモードでは、Retrigを有効にすると、同じノートが再び再生されたときに、すでにサステイン中のノートが打ち切られます。Retrigが無効なら、同じノートの音を重ねて再生できます。マニュアルには、Retrigの可聴効果が長いリリースと複数の使用可能なボイスを条件とすることも記載されています。One-Shotモードはモノフォニックで、Trigger設定により、ノートを離した後も再生が続きます。これらのコントロールは、再生の異なる側面を示しています。AbletonのLive Instrument Referenceを参照してください。
モード、ボイス数、Retrigの設定、ノートの長さ、リリース、サンプルの開始位置、ピッチ、フェード設定を記録します。重ねて再生する状態をテストする場合は、2回目のトリガーが来たときに、1つ目のボイスが実際に聴こえ続けていることを確認します。元のサウンドファイルが長いだけでは、楽器のエンベロープによって再生が続く証拠にはなりません。
再現性のある再トリガーテストはどう作りますか？
パッドを手で叩くのではなく、ノートをプログラムします。固定したノート1つ、同じベロシティ、そして冒頭が識別しやすく、十分に長いテールを持つサンプルから始めます。再生が続いている間に次のトリガーが来るよう、再生時間より短い間隔を選びます。
同じアレンジから3つのバージョンを作成し、タイムラインの起点と書き出し範囲を同一に保ちます。
- 1回目のみの対照: 1回目のトリガーを再生し、2回目は入れない。
- 2回目のみの対照: 2回目のトリガーだけを元のタイムライン位置で再生する。
- ペアテスト: 2回目のトリガーが来るときに、1回目の再生がまだ続いている状態で両方を再生する。
各バージョンでサンプラーの設定を同一に保ちます。すべての録音または書き出しに、冒頭の無音を残します。各ファイルの最初の音に合わせて自動トリミングすると、比較に必要な共通のタイミング基準が失われます。
基準測定では、関係のない処理を取り除き、グルーヴやヒューマナイズなど意図的なタイミングのばらつきを無効にします。サンプルの開始位置とピッチを固定します。あとで実際の音楽制作時の設定をテストする場合は、設定を1つずつ戻します。Simplerでは、Warpを無効にするとピッチに応じて再生速度が変わるため、ノートを変更すると別の変数が加わります。その動作についてはinstrument manualで説明されています。
ルーティングと遅延補正の設定を固定します。Abletonの説明によると、デバイスやトラックの遅延がレイテンシーを生むことがあり、Delay Compensationはトラックにオフセットを加えて揃えます。また、グラフィック表示は補正されないため、メーターのアニメーションをタイミング基準にするのは適切ではありません。録音された音声を測定します。Delay Compensation FAQを参照してください。
最初の比較では、内部録音か書き出しのどちらかを選び、3つのバージョンすべてで同じ方法を使います。実機のハードウェア再生をテストする場合は別の測定経路になります。その結果を内部レンダーの比較に混ぜないでください。
すでに続いているテールの中から、2回目のオンセットをどう見つけますか？
共通の起点を保ったままファイルを読み込み、分析用のサンプルレートを統一して、まず単独の対照を調べます。冒頭付近で繰り返し見つけられる目印、たとえば特徴的な短い波形パターンの始まりを特定します。
ペア録音を測定する前に、目印の判定ルールを書き留めます。「指定した振幅しきい値を最初に超えるサンプル」は、単独の信号なら、しきい値を記録しておけば使えます。先行するテールがすでにそのしきい値を超えている場合は、信頼できません。近くで最も大きいピークを使う方法も、結合された波形の一部かもしれないため、既定の方法としては適しません。
ボイスが重なる場合は、ペア録音と1回目のみの対照を比較します。1つ目のボイスが変化せずに続き、信号が線形に合成されるという明示的な前提のもとでは、1回目のみの波形をペア録音から引くと、2回目の寄与がわかります。これはその前提から導かれる分析上の対照であり、サンプラーの動作について文書化された保証ではありません。
再トリガーによって1つ目のボイスが打ち切られたりフェードしたりする場合は、この引き算を2回目の単独再生の復元に使わないでください。その場合、差分には除去または変化したテールも含まれます。代わりに、置き換えの遷移が終わった後で、再スタートした波形の識別可能な部分を2回目のみの対照と比較します。固有の目印が見えない場合は、オンセットを特定不能と報告するか、範囲を示してください。
必要に応じて、特徴的な冒頭と長いテールを持つ診断用サンプルでも繰り返します。これは新たなテストとして扱います。診断用サンプルとその設定での動作は確認できますが、元の音楽用サンプルについては別途調べる必要がある場合があります。
Audacityで正確なサンプル位置をどう読み取りますか？
選択範囲の表示単位をサンプルに設定し、選んだ各目印の周辺を大きく拡大します。横軸からミリ秒を推定するのではなく、位置を数値で記録します。
AudacityのSelection Toolbarでは、サンプル単位の形式、編集可能な選択範囲の境界、StartとLengthの表示が使えます。マニュアルでは、時間の値を編集すると選択した形式に合わせてスナップされると警告しており、単位の選択が重要です。Selection Toolbarを参照してください。
ツールバーの名称はバージョンによって異なります。新しいAudacityマニュアルでは、サンプル形式を含め、選択範囲の開始、終了、長さを編集できるBottomツールバーについて説明しています。お使いのバージョンに対応するコントロールを使用してください。Bottom toolbarを参照してください。
1つ目と2つ目の目印を測定し、サンプル位置を引き算します。または、両者の間を選択して選択範囲の長さを読み取ります。選択範囲を調整した後は両方の境界を確認し、誤って動かした境界が計算に入らないようにします。
時間への換算式は、ミリ秒での差 = 音声サンプル数の差 × 1,000 ÷ 分析用サンプルレートです。ここでいう「音声サンプル」とは、サンプラーに読み込んだサウンドファイルではなく、録音タイムライン上の離散値を指します。
再トリガーの測定例はどのようになりますか？
以下の数値は説明用であり、特定製品の測定結果ではありません。48,000 Hzで録音し、スケジュールしたトリガーの間隔が音声サンプル数で12,000、つまり250ミリ秒だとします。
| 項目 | 位置または差 |
|---|---|
| ペア録音での1回目のオンセット | 48,096サンプル |
| ペア録音での2回目のオンセット | 60,144サンプル |
| 2回目のみの対照でのオンセット | 60,096サンプル |
| 録音されたオンセット間隔 | 12,048サンプル |
| 間隔誤差 | +48サンプル |
| 2回目のヒットに生じた追加のずれ | +48サンプル |
録音された間隔は、12,048 ÷ 48,000 × 1,000 = 251ミリ秒です。予定した250ミリ秒と比べると、間隔誤差は+1ミリ秒です。また、2回目のヒットは2回目のみの対照より48サンプル遅く見えるため、このテスト条件では、2回目のヒットに生じた追加のずれは+1ミリ秒と考えられます。
この解釈は、同等の目印を使い、位置合わせを維持していることが前提です。重なりによる目印の不確かさが報告された差と同程度なら、タイミングについて結論を出す前に、より明瞭な診断信号が必要です。
一定のずれとばらつきをどう見分けますか？
設定を変えずに、3つの録音の比較を数回繰り返します。ペア録音でのオンセット、2回目のみのオンセット、計算した差、目印の特定に伴う不確かさを記録します。
追加のずれが安定していれば、テスト条件下で再現性のある差が示唆されます。ずれが変化する場合は、さらに要因を切り分けます。トリガー間隔、再生モード、使用可能なボイス数、処理チェーン、録音方法など、変数を一度に1つずつ変更します。設定ごとに対照を残します。
1つ目のボイスが終わるのに十分な長さの間隔もテストします。短い間隔でのみ差が生じるなら、再生中の状態やボイスの処理との関連を示す手掛かりになります。ただし、それだけでサンプラー内部の実装を特定できるわけではありません。
結果は条件を明示してまとめます。「48 kHzで、これらの再生およびルーティング設定を使った場合、指定した回数の反復で、2回目のオンセットは単独の対照よりサンプル数でこれだけ遅かった。」録音ファイルと目印の判定ルールもその記述と一緒に保管します。これにより、制作セッションを調整したり、サンプラーをさらに調査したりするための再現可能な根拠が得られます。