pink noise

最近全く音沙汰無しとなってるopenframeworksを動かしてみる。
色々面倒なことを先に設定しといてくれてて、Xcodeなど統合開発環境の使い方も慣れていないためフルスクラッチで書く時どうするのか全くノーアイディアなんだけど、サンプルからソースを読んで何かしら勉強するのと、使うとこだけに減らして何かやってみようと思った。

audioOutputExampleてフォルダのプロジェクトを使います。
サイン波とホワイトノイズを生成するサンプルで、これのソースを読めばサイン波の作り方とホワイトノイズの作り方はわかる。

lAudio = new float[256];
rAudio = new float[256];

ってfloat型の配列を256個作って、audioRequested関数内のfor文で全てに値を入力してる。
サンプルではboolean型の変数bNoiseがtrueならホワイトノイズ、falseならサイン波という感じで指定されているが、式の形は同じ。右辺をsample * volume * leftScale;とすればサイン波(すぐ上のところでphaseの値を変えつつsin()関数で値を取得しsampleに入れている)で、ofRandomf() * volume * leftScale;とすればホワイトノイズが鳴る。単にofRandomf()関数で乱数を作ってるだけ。

で、今回はofRandomf()でなく、自分で関数を用意して、ピンクノイズを作ってみようと。

lAudio[i] = output[i*nChannels] = pinkNoise() * volume * leftScale;
rAudio[i] = output[i*nChannels + 1] = pinkNoise() * volume * rightScale;

こんな感じでofRandomf()のように呼び出したら値を返してくれる関数を作ればいい。が、そんなものを僕が自分で作り出せる訳もないので、googleでアルゴリズムを探す。こんなん見つける。

pubs on one-over-f (1/f) noise

pink noiseが1/fの揺らぎでなんとかかんとかで作業に集中できるとかいう話は聞いていたが、色々変なノイズを研究してる人達がいる。

そっからここに飛ぶ。

DSP Generation of Pink Noise

SuperColliderの開発者であるJames McCartneyも何やらやってますね。
The Voss algorithmてやつを使ってopenframeworksでピンクノイズを鳴らす。ホワイトノイズをソースにして低いオクターヴの連続を作っていく(?)手法。

C++のクラスとかその辺のことがまだわかっておらず、processing感覚でこのままクラスを作ってインスタンス作ってpn.pinkNoise()って感じで値をとろうとしたら、errorになった。値を生成するだけのコードから移植した際に何か見落としてるのかもしれない。

という訳で、特にクラスは作らずGetNextValue()関数をpinkNoise()関数として値を返してくれるような設計にする。PinkNumberクラス内のprivate変数をopenframeworksのプロジェクト内のtestApp.hのtestAppクラスにコピー&ペースト。コンストラクタの中身はtestApp.cppのsetup()関数の中に。

で、int GetNextValue()関数を一番下にでもコピー&ペーストしてpinkNoise()って名前にしてofRandomf()をpinkNoise()にすればいけるかな。あといらないとこ消して、いるとこ残して。pinkNoise()関数はそのままだと0〜128で数値が帰ってくるので0.05fをかけてます。これは単に、音がいい感じだからってだけ。testApp.hにint pinkNoise()を宣言しておくこと。

で、ビルドしたもの(build>Release>openFrameworks)とソースをzipで圧縮してここに置きました。キーボードの+と-で音量変えられます。

noise.zip

何かインタラクション仕込みたかったらmouseMoved()関数などに書けばいいかな。ドキュメントなど参照しつつ。
openFrameworks: documentation

ビルドしたものとソースは音に関係するとこをint型からfloat型にしてあります。グラフィックもつけてるから試せばわかるし当たり前だと思いますが、縦軸の解像度が上がって音が綺麗です。int型だと小さくブツブツ鳴ってる音がある。

オーディオマニア的な世界は足を踏み入れると電源が...とか水晶が...とかこの機械で地球の磁場の歪みを補正して...みたいな世界であれですが、プログラムソースの部分でも色々言ってる人いそう...もっと深い部分でだろうけど。

「ノイズの中にクリスマスソングが聴こえるんだけど聴こえる？」とか言って単なるホワイトノイズを聴かせるとほとんどの人が「聴こえる」って答えるらしい。人間はノイズの中から何らかのパターンを見いだしてしまうとか何とか。そういう傾向が強い人は何かと何かを組み合わせたり、思いもよらぬ新しい使い道を発見したりする水平思考に向いてるんだって。ピンクノイズを聴いてると作業が捗るってのはそういう意味でもあるのかも。

細かい話は今後また勉強するとして、とりあえず何かしらのアルゴリズムを使ってopenframeworksでピンクノイズ(本当にそうなのか不安になってきたけど、音的にはそれっぽい)が鳴ってよかったなと。

これを元に次はminimのPinkNoiseクラス作る。

あと、色々な色のノイズ。
Colors of noise - Wikipedia, the free encyclopedia