第1章:音と音波の基礎
1.1 音とは何か?
- 音の正体(空気の振動)と分類(純音/複合音)
1.2 音波の基本性質
- 音の伝搬、音速の定義と計算
- 音響インピーダンスと密度の関係
1.3 音圧と音の強さ
- 音圧(Pa)と音の強さ(W/m^2)
- デシベル(dB)の意味と計算
- スペクトルレベル、オクターブバンドレベル
第2章:人間の耳と音の知覚
2.1 音の大きさの感じ方
- Weber–Fechnerの法則、等ラウドネス曲線
- ラウドネスと両耳ラウドネス
2.2 音が重なるとどうなる?
- 同時マスキング、継時マスキング
- 臨界帯域と知覚的バランス
2.3 音の高さと音程の感じ方
- ピッチ感覚と音律の理解
- メル尺度、弁別閾、ミッシングファンダメンタル
2.4 音色の知覚
- 音色の物理要素(アタック・倍音・エンベロープ)
第3章:シンセサイザーの基礎と音源方式
3.1 楽器と信号の違い
- アナログ楽器/デジタル楽器の構造
3.2 音源方式の分類
- 減算合成(Subtractive)
- 加算合成(Additive)
- FM合成(Frequency Modulation)
- PD音源、ウェーブシェーピング
- PCM音源、モデリング音源、グラニュラー合成
3.3 音の制御要素
- オシレーター(VCO)
- フィルター(VCF)、アンプ(VCA)
- EG(ADSR)、LFO
第4章:エフェクターの使い方としくみ(12項目)
4.1 音色補正系
- イコライザー(EQ)とフィルター
4.2 ダイナミクス制御系
- コンプレッサー、リミッター
- ゲート、エクスパンダー
4.3 時間系エフェクト
- ディレイ(エコー)、リバーブ(残響)
4.4 モジュレーション系
- コーラス、フランジャー、フェイザー
4.5 歪み・音質変化系
- ディストーション、オーバードライブ、ローファイ
4.6 空間・解析系
- ステレオイメージャー、ディザ、アナライザー
第5章:エフェクター&アンプの電子回路
5.1 電子回路の基礎
- 電気単位(V, A, Ohm, F)と記号
- 抵抗、コンデンサ、トランジスタ、ダイオード
5.2 回路構成の理解
- 増幅回路(反転/非反転)
- バッファ、EQ、クリッピング、ボリューム調整
5.3 電源・制御部
- 単電源/両電源、バイアス回路、LEDインジケータ
5.4 実例による分解
- 歪みエフェクターの7分割回路解説
- チューブアンプの段階解説(入力~出力部)
第6章:サウンドプログラミング
6.1 音の基本生成
- サンプリング、標本化、量子化
- WAVE形式と音声出力
6.2 波形生成
- サイン波、矩形波、三角波、ノコギリ波
- ノイズ(ホワイト、ピンク)生成
6.3 合成法
- 加算合成、減算合成、FM合成
- ボコーダ、エンベロープ制御(ADSR)
6.4 周波数解析と処理
- DFT / FFTの実装と可視化
- スペクトル/スペクトログラム
- フィルター処理(FIR, IIR, DFT)
6.5 リアルタイム処理
- 録音、再生、ループバック
- ボイスチェンジャー、ピッチシフト
第7章:音響信号処理・変換アルゴリズム
7.1 フーリエ変換の理解と応用
- 離散フーリエ変換、FFT
7.2 窓関数と畳み込み
- 窓関数(矩形、ハニング、ハミング、ブラックマン)
- 畳み込み積分とオーバーラップ加算法
7.3 サンプリング周波数の変換
- ダウンサンプリング、アップサンプリング
- サンプリング変換アルゴリズム