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last update:2012/3/31
「Resonance」って、なんだろう?
「Resonance」の仕組み
「Resonance」実験
「Resonance」の使い道
レゾナンスと合わせてどうぞ、フォルマント

パラメーター全般説明にもレゾナンス書いてます。
「Resonance」って、なんだろう?

VOCALOID1には、「Resonance(レゾナンス)」というパラメータがあります。

一応、マニュアル本に説明文はあるのですが…
意味わかりませんよね?(笑)

マニュアル読んで、使い方がすぐ分かった人はいないのではないかと思います。
問題の説明文はこうです。

『Resonance1〜Resonance4では、ボイスのレゾナンスを調整することで、声の響き具合を細かく整えます。
コントロールトラックからResonance1〜Resonance4を個別に操作し、声質をダイナミックに変えることもできます。

各レゾナンスでFrequency(周波数帯の中心周波数:値が大きいほど高い周波数)、
Band Width(周波数帯の幅:値が大きいほど広い幅)、
Amplitude(ブースト/カットの量:64より高い値はブースト、64より低い値はカット)を設定することができます。』

初めて読んだときは、素人の私にゃ、何をどう説明してるのかすら、ちんぷんかんぷんでした(笑)
パラメタが何を指しているのかも分からんし、そもそも、なんでレゾナンス4つもあるの?


ヤマハのVOCALOID開発チームの、つかいこなしマニュアルから抜粋すると
『Resonance1〜4では有声音の音色や強弱の演出』

クリプトンの説明文から抜粋すると
『レゾナンス(周波数/帯域幅/アンプリチュード)』(収録内容タグをクリック!)

これだけでは解決しませんね。1〜4の区別に関する詳細がまったくありません。
秘密ですか?シークレットパラメータですか?

そこで、捻くれ者のワタクシ『いくら説明文が言葉足らずと言えど、嘘は書かないだろうし、重要な名詞をまったく書かないということはないのではないか?』という方針で進めます。ここにある文章と相違ない内容を探します。

技術的・専門的なことというより、国語の文章的な方面で進めるってどうよ?


よそ様の説で、
「母音フォルマントに対応」「口腔内の反響に対応」などと言われます。
もし、完璧に母音フォルマントに対応しているのならば、最初っから、そう説明してくれればいいのに。

クリプトンのQ&Aでも、音響学がなんとか…書かれてますが、ハッキリとした答えにはなっていません。

とりあえず、音響学とかは置いておいて(苦笑)
結果からツールの仕組みを調べることにします。

「Resonance」の仕組み

レゾナンスって何よ?と検索してみると、
出てくるものと言えば、シンセサイザーのレゾナンス。

ちょっとKAITOからは離れますが、一般的なシンセサイザーのレゾナンス見てみましょう。
ボーカロイドもある種のシンセサイザーですからね(笑)

参考までに、ProteusVXの日本語マニュアルPDF巻末資料をちょいと拝借。

一般的なフィルターパラメータには、カットオフ以外に、Qもしくはレゾナンスと呼ばれるパラメータがあります。Qが高いローパスフィルターではカットオフフリケンシーに近い帯域の倍音が強調されます。下図はQの値によってローパスフィルターレゾナンスにどのような影響を与えるかを表しています。Qの値を大きくするとカットオフフリケンシー周辺にリングが発生し、独特のクセのあるサウンドになります。高いQの設定でフィルターをゆっくりスウィープすると、サウンドからさまざまな倍音が抽出され、レゾナンスのピークがその上をスウィープする時に増幅されます。ベルやゴングなどは高いQを持ったサウンドの実例です。

一般的なシンセサイザーのレゾナンスはこれ↑ですね。
DTM用語のレゾナンスでもあります。

でも、ボカロエディタのとは全然違う。

より複雑なフィルターは、パラメトリックフィルターあるいはスイープEQと呼ばれます。パラメトリックフィルターは、バンドウィドス(ブースト/カットする帯域幅)、フリケンシー(バンドウィドスの中心となる周波数)、ゲイン(ブースト/カットする量)の3つの基本的なパラメータでコントロールする事ができます。選択した周波数帯域以外は影響されません。これは選択した周波数帯域以外をも減衰(除去)してしまうバンドパスフィルターとは別の物です。

これらパラメトリックフィルターはフレキシブルな使い方ができるのも特徴で、どの周波数帯域でもブースト/カットすることができます。例えば複数のパラメトリックフィルターを使用して複数の周波数のブースト/カットを設定することで、下記のような複雑なEQカーブも描く事もできます。下図の例は4つのパラメトリックフィルターを組み合わせたものになります。また実際の楽器は、共鳴板や管のサイズなどによる複雑な共鳴特性を持っています。
パラメトリックフィルターであれば、それらの特性をエミュレーションする事もできます。

あれ?なんか、ボカロエディタのレゾナンスの説明文にかなり似ている。
(この場合、アンプリチュードって振幅って意味だから、ゲインと同じものとして考えます)

「共鳴」だってさ(笑)
辞書を引きますと、Resonanceの意味は「共鳴、共振、振動系がその固有振動数と同じないしそれに非常に近い振動数で強制的に振動させられた時、振動の振幅が顕著に増大する現象」
名前の由来としては、そこまで外れてもいませんし。

しかも、4つ使用もOKだという。

パラメータ名や仕組みは、どうやら、パラメトリック イコライザーに似ているらしい。




以上を踏まえて、

マニュアルの説明文を、私なりに、整理し直してみました。

Frequency

フリケンシー(周波数):
どの周波数帯に変化を与えるか。「とりあえず中心の目安決めてください」的な数値。
1目盛り何Hzなのか不明ですが(爆)
適当に数字が大きければ高音域へ作用、小さければ低音域へ作用。と解釈しとく。

Band Width

バンド ウィドス(帯域幅):
「どのくらいの範囲で作用させますか?」的な数値。
Frequencyで設定した周波数を中心に、広く選択するか、狭く選択するか。

Amplitude

アンプリチュード(振幅):
FrequencyとBand Widthで選択した範囲の周波数を、さて「どのくらい増やすか減らすか」
ブーストは、「強化」増加させます。カットは減少します。
「Resonance」実験

ちょっと無理ありますが(苦笑)、一つの発音・音程で実験してみようと思います。


KAITO兄さん、たまに発音が独特な箇所があるので、ちょこっとResonanceで補正すると落ち着きます。
個人的には「わ」があると、Resonance1Frequency下げることが多いねぇ。ってことで、これで実験してみよう。

なんで「わ」かというと、なんか可愛いから(笑)
「あ(母音)」にも近く、子音もあり、ノイズの影響も受けないし、いいかな?

条件:
デフォルトKAITO
1.1バージョン
シンガーノーマル
C3「わ」4分音符の場合。

※他の発音・音階の場合、当然、多少の誤差はあります。了解の上でお読みください。
※以下の図、スクリーンショットを50%透過して重ねてますから、多少見にくいところもあると思いますがご了承ください。


■各レゾナンスの比較(1項目変更)

レゾナンス1

感触として、Resonance1は反応が分かりやすい。一番使いやすい。聞いてみて差が出やすい。
600Hzあたりは男声ボーカルの芯と言われてますし。

Resonance1のAmplitude数値比較

ここで図の見方を説明しておきます。

大体2,3枚を透過して重ねています。上の図の場合、3色の差が分かりますか?
上の薄い紫の山がAmplitude70の図、
真ん中の白っぽいのがデフォルト64、
下の濃い紫がAmplitude60の図、を重ねていると読み取ってください。

Amplitudeに関しては、想像通りというか…
Frequencyのデフォルト値がこの矢印のあたりなんでしょ。
そのあたりを中心に増減しているように見えます。



Resonance1Band Widthの数値比較

これ見ると、Band Widthを最大値127にすると広範囲が増大したように見えます。
Amplitudeはデフォルトのままなのですが…

ということで、Amplitudeを64にしていたら、FrequencyBand Widthをいくつに設定しててもブーストしてないんだから変化無しだわっ!なんて思ってたら大間違い。ばっちり変化出ます。
ブースト64は現状維持であり、現状をブーストしております。

逆にBand Widthを0にすることで、今まで持ち上がっていた範囲がズリ落ちてしまうので、音が小さくヘンテコな声になります。

これ見る限り、どこまでがResonance1のBand Widthの選択範囲かは、なんとなく見て取れます。
なんか、広いねぇ。



Resonance1Frequencyの数値比較 デフォ対74


緑が見えてる部分は、デフォルトよりもFrequency74にした場合に減少した分です。
濃い紫のところが、デフォルトよりも増加した分です。

実は、このスクリーンショットの図。デフォルトは階調反転してます。
そのため、緑や白く見えます。頭の片隅に入れて読み取ってくださいな。

*

結果、デフォルトよりは、左の低音部分が下がって、右の高音部分が上がっています。
つまり、今までブーストしていた範囲が、右側(高音部)に少し移動したわけですね。

Resonance1Frequencyのみ上げると、デフォルト時と比べると高音が強調される。
(もちろん、Amplitudeをブーストすれば強調は強くなります。Band Widthで影響範囲を調節できます)


Resonance1Frequencyの数値比較 デフォ対54


デフォルトよりは、左の低音部分が上がって、右の高音部分が下がっています。

Resonance1Frequencyのみ下げると、低音が強調される。


レゾナンス2

Amplitudeの図は省略。矢印入れてるあたりが増減の中心でした。

Resonance2Band Widthの数値比較

Resonance2Frequencyの数値比較 デフォ対74


Resonance2Frequencyの数値比較 デフォ対54

Resonance1の時と同じく、
Frequencyを上げれば高音部分が。下げれば低音部分が強調されているのが見て取れます。

が!KAITOの場合、このあたりから、下り坂になってるんで、強調してもまだ負けてる!
しかも、レゾナンス2を上げた場合、下手に少しだけ減少したせいで、影響のなかったその後ろ(さらに低音部分)を目立たす効果となってしまいます。

その為、耳で聞いても、変化がないようだったり、Frequency値に反比例しているように聞こえてしまいます。実はちゃんと変化してんだけどね。

Resonance2Frequencyは、Amplitude未設定時に耳での変化がわかりずらい。


レゾナンス3

Amplitudeの図は省略。矢印入れてるあたりが増減の中心でした。


今回は、2つ目の小山に差し掛かっているので、耳でも聞き取れるかも?
しかしながら、低音部分に大山あるので、そっちで印象薄れそうです。

たぶん、Resonance3や4の変化が分かりにくいのは、最初の成分的に少ないからでしょう。


レゾナンス4

Amplitudeの図は省略。矢印入れてるあたりが増減の中心でした。

図の特性上、Resonance3とかなり近所に見えますけどねぇ。そこは勘弁してください(笑)


ここもResonance2、3と同じ。

ここまでで、各レゾナンスの個性は少し見えたかと思います。



■各レゾナンスの比較(2項目変更)

まだまだ行くぞー!

条件:Frequency74、Band Width64、Amplitude70 で、各Resonanceの値。濃い紫はデフォルトよりも増加した分。




とっても素直な傾向が見られます。もうお気づきですね?

Resonance毎に、デフォルトのFrequency値の対応周波数が違う。

左から順に『1、2、3、4』ですよ。そのまんまですね。

マニュアル説明文も………スタート位置ズレてますって書いとけよ!

一番はじめの1項目変更時と差を出すために、今回Frequencyをデフォルトから74に統一してみました。
Frequencyデフォルト時よりは、一定の割合で右側に寄って行ってます。てことは、もう少しズラすと、Resonance1がResonance2の64と似たような効果になるんじゃないの?



■フリケンシーの限界

Resonance1と2だけで実験。Frequency0と127で最小と最大の範囲調べ。
Band Width64、Amplitude70

薄紫に見えるところが、Frequency0のときの、最小周波数をブーストした図。
薄みどりの白っぽいところがデフォルト(Resonance1と2の比較の為、デフォのみAmplitude64の資料です。ちょっと低いのはそのせいです)
濃い紫は、Frequency127のときの、最大周波数をブーストした図。


矢印で大体のサポート範囲とおぼしきあたりに印してみました。

しかし、ピーク時しかこの図では計れませんので。
図ではいまいち読み取れませんが下限は、一番低い周波数まで範囲は広いんでしょうね。
Resonance2結果を見る限り。

レゾ1Frequency0で一番左端(たぶん20Hzあたり)、レゾ4Frequency127で一番右端(たぶん20KHzあたり)までカバーしてるんじゃないかと想像しますが、ちょっと調べきれませんでした。

まあ、予想通りにサポート範囲が各Resonance重複しながら比例してますね。けっこう範囲広いのね。

これだけ大幅にFrequencyだけで周波数帯移動できるのに、母音フォルマントに完全対応とか言ってもいいのかね?

Resonance3・4も似た傾向でるだろうけど、込み合ってて図ぐちゃぐちゃだろうから省略します。



■フリケンシーのスタート位置調べ

Resonanceのデフォルト周波数を探すため、Frequency64・Band Width5・Amplitude90設定で見てみます。
(ちょっと無理やり感ありますが・笑)

大体このあたりがスタート位置(デフォルト64に対する周波数)でしょ。
ピーク時しか表示できないので、多少の誤差はあると思ってください。

---実験結果---
レゾナンス1…774Hz
レゾナンス2…1308Hz
レゾナンス3…2832Hz
レゾナンス4…3385Hz




このスタート位置。たぶん旧型シリーズ共通だろうと思います。
友人所有のMEIKOさんが「あー」と言ってるスペクトルからも、これに近い周波数に、この特徴が出てましたから。(レゾのヒントは、この友人のメイコさんデータでございました。頂いたスペクトル画像を透過して重ねて遊んでたら、なんか比例的な傾向が見えてきて……うちのカイトで、ずいずい調べていったら、こうなった・笑)

*

憶測で言ってみると…
パラメトリック・イコライザは世界標準の440Hzを基準に作られるそうなので、
対するヤマハさんは880Hz基本がお好きみたいだから、Frequencyデフォルト周波数はこんな感じかもね。

---予測---
レゾナンス1…880Hz (880x1)
レゾナンス2…1760Hz(880x2)
レゾナンス3…2640Hz(880x3)
レゾナンス4…3520Hz(880x4)
これでも、それなりに、母音のフォルマントに対応できるシステムになりそうですしね(笑)

■4つのパラメトリック・イコライザ

最後に。
せっかく、4つあるのでフル使用してみましょう(笑)

もう説明不要かもしれませんが、濃い紫が増加分、緑が減少分ですよ?

デフォルト対 パラメトリックイコライザ後の比較


これ↑が声として使えるかという点については保証しません(笑)。無理やり設定してみたものです。



さてさて、レゾナンスがパライコだとして、こんな機能あったとして、だからどうなの?どう活用できるの?

細かい声の調整はもちろん…

女声的特徴にすれば、可愛いカイコさんが出来るハズではないか〜!
(さすがに元がもとなので、完璧な女声は出ませんが・笑)

もちろん、カイト兄さんの男らしさの幅も広がるわけですね(笑)
VOCALOIDエディタだけで、いろいろ出来そうでしょ?

「Resonance」の使い道

ハーモニクス・ノイズ・ブライトネス・クリアネス・ジェンダーのように特定の効果を目的としたものとは違い、
レゾナンスは特定の周波数に直接変化を与えるもの。

説明文の大雑把さそのままに、特に何をイメージしたものでもない??

もしくは、音韻のフォルマントを対象としていたけれど、そこまで厳密なものではなかったから、別の活用法も生まれたような…そんな印象もあります。

口の明け具合でも、舌の位置による反響でも、口腔内のいろんな反響でも、別に何の要素による反響でも。シミュレーションじゃなくても、エフェクト的なものでも、やろうと思えばいろいろできるハズ。

感覚を頼りに、ちょっとした調整として手軽にレゾナンス利用してもいいし、周波数特性を調べ尽くして小難しいエディットしようと思えばできそうだし。自由度のかなり広いパラメータだと思うのですがね。




母音関係、発音補正用に使用する場合は、フォルマントについての知識を入れておくと、レゾナンスと合わせて使いやすくなると思いますので。こちらもどうぞ。


レゾナンスばっかり使ってるのは、個人的趣味ですので、使わなくても問題ないと思います(笑)
むしろ、自分が使い過ぎなだけです。

ここで、レゾナンスよく使う人間から、活用案というか、マイナス面も含めて、ちょこっとまとめておこうと思います。暇な人はどうぞ。

■プラス面とマイナス面

どのパラメタもそうですが、弄りすぎるとノイズになったり、カオスになったりします。当然レゾナンスもです。
なので、なるべく簡潔に使うのがよいかと思います。

上手く使えば…
「発音がキレイになる」「イキイキしてくる」「メリハリがつく」「表情が豊かになる」「人間ぽくなる」「アナログっぽくなる」「音量を変えずにブライトネス・クリアネスみたいな効果が出せる」「細かい範囲でジェンダーみたいな効果が出せる」「エフェクト効果みたいなのが出せる」ets.

失敗すれば…「音が曇る」「人間離れしてくる」

曇るとちょっと鼻声っぽくなるね(爆)

■レゾナンス使う前に

他のボカロ使いさんも、音変化からなんとなく使い道を考案しておられます。
それで良いんじゃない? たぶん、合ってるよ(笑)。出てきた音が真実です。

私とて、最初の一年くらいは、出てきた音を頼りに感覚的に使ってまして。
それを可視化しようと思って調べてみただけですのでね。

道具の原理を知った上で使いたいの!という私みたいな人は、当サイトでも書いてますが、
パラメトリック・イコライザ」の原理と、「フォルマント」に関する情報をちょいと仕入れておくことをお勧めします。

音変化と、パラメタ数値の関係性が想像しやすくなると思いますので。
あとは、実際に音鳴らして試行錯誤。

■レゾナンス使用例

シンガー設定時

旧型はシンガー設定ウィンドウが充実してるので、ここでもResonance使っちゃいます。

気をつけることが数点。
Amplitudeの増加は最小限に。少しでも変化大なので、増加しすぎると爆音を発します。危険!

●コントロールトラックに影響するので、コントロールトラックから弄る予定の場合は、事前に想定した数値内で設定しましょう。下地がボロボロだと、いくら直そうとしても手遅れ。

●コントロールトラックで細かい調教をする前に、シンガー設定値をほぼ確定しておきましょう。調教が無駄になっては大変です。

数値設定の見本は…特にない。無限大すぎて、臨機応変としか言えないや。

デフォルト値から作っていくこともあるし、以前作った設定値を弄っていくときもあるし…付けたし付けたしの秘伝のタレ状態(笑)で数年。

うちの場合は、Resonance1>Resonance2>Resonance3>Resonance4くらいの気分で触ります。
Resonance1だけでどうにかなったら、他は無視。もう一声!ってときは、Resonance2も協力してもらう。
Resonance3と4はデフォルト位置だと変化少ないので、Band Width広めに取って、高音まとめて増減したりもするかなぁ。

基本的にFrequency増加すれば高音になった気になるんで。

相対変化だと思ってもいいかもしれませんね。
「前より高い、前より低い」って感覚。

Resonance1Frequency増加させて、ちょっと高い雰囲気出したり、逆に下げて低音ボイスにしてみたり。
ジェンダーファクターと似てるんだけど、あっちは全体を傾けた感じで高くなったり低くなったりするけれど、Frequencyは一部だけズラしてるので、雰囲気ちょっと寄る程度の軽い変化。

変化させたいあたりの周波数を増減って…高度な音感があるわけでもないので、音は見えませんが(笑)。
予備知識と、使い慣れてくると、なんとなーく見えてくるのよ、音が。
「あ、このへんの周波数削りたいな」とか「ここらで高音化したいな」とか。妄想の域で。

Resonanceと言っても、主に「Frequency」を増減します。
Band WidthAmplitudeも使いますけど、これらを大幅に変えてしまうと…コントロールトラックで困る。

コントロールトラック「発音補正」

シンガー設定値の影響を受けていますので、ご注意。
シンガーのBand WidthAmplitudeをあまり動かしていない場合の発音補正の仕方。

FrequencyBand WidthAmplitudeをリアルタイムで弄るのは至難の技。というか、面倒くさい。
そこで、Frequencyだけで大きな変化の出ちゃう所を採用させていただきます。
尚、シンガー設定値がデフォルトに近い値の場合、一番変化が分かりやすいので、Resonance1か2を使います。

Resonance1Frequencyを表示し、主にドット(たまにライン)で書きます。

基本、高い声にしたいか、低い声にしたいかで判断。
ワンノート毎に、上げたり下げたり、64そのままだったり。1小節上げっぱなしだったり…その場の雰囲気で。

実際に歌ってみて、無意識に顔を上向きにしたり、口広く開けたり、のど開いて歌いたい音は、Frequency上げる。下向いて、あご引いて歌いたい感じのときはFrequency下げる。大体はこのイメージでいけます。

一回実践してみると分かりやすいかと思います。はい、皆さんご一緒に(笑)
天井見つつ「あー」と言いながら、ゆっくり床まで、顔ごと目線移動してみてくださいな。最後にはほとんど「おー」と聞こえませんか? そして、高音から低音に変わっていませんか?
簡単に体験してみるとこんな感じ。

ちょっとこのへんは、母音のフォルマント絡んできますけど、
難しいこと考えなくっても感覚的にも使えちゃう。

コントロールトラック「表情作り」

「ここから裏声だ!」ってときは、上げればいいし。

左右を、Frequency下げたノートと上げたノートにすれば、高低さがハッキリして、ぐわっと勢い付くし。

書き方は上の発音補正とほぼ一緒なんだけど、気分は別で(笑)
もう、説明不可能な域で、感覚的に使ってますなぁ。

コントロールトラック「一時的な声質変化」

ちなみに、Frequency下げていくと、どんどん「がくぽっぽいど」になってきます(笑)。
KAITOは高音成分が多かったという結果でしょうね。

Frequency下げる際の下限として、「がくぽにならない!」を目安にすると良いかと思います。
いや、しょっちゅう、がくぽっぽいど出現してるよ、うちは…

「ここのフレーズ声低めで歌って欲しいな〜」というときは、そのフレーズだけFrequency低めで歌わせたりもしますね。その数値を保ちつつ、発音補正もできます。

さらに追加(コントロールトラック)

Resonance1でいろいろ書いた後で、まだ足りないようでしたら、Resonance2のFrequencyも同じように使ってしまいます。

主に、Resonance1で曇ったところを解消するための発音補正とか。
Resonance1よりも高い周波数で増減したい所とか。

Resonance1とResonance2を両方上げれば、高い雰囲気が強く出ますし。

母音によっては、Resonance1とResonance2で高低さを出した方が発音がきれいだったりもしますので、このあたりはフォルマントの関係ね。

ちなみに、Resonance3とResonance4は…使わないかも。

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