はじめに
PCMシンセサイザープラグイン（VSTi）を作ってみたいと思い作り方を調べていたところ、JUCEというオーディオアプリケーションを作るためのフレームワークがあることを知りました。
JUCEでPCMシンセサイザープラグイン（VSTi）を作ってみたいと思い作り方を調べていたところ、スタンドアロンのPCMシンセサイザーを作る記事はありましたが、プラグイン（VSTi）形式のPCMシンセサイザーを作る記事があまりありませんでした。
そこで今回は、プラグイン（VSTi）形式のPCMシンセサイザーの作り方について紹介してみようと思います。
作るにあたっては以下の記事を参考にしました。基本的に元記事と流れは同じですが、そのままでは上手くいかない点があったため一部改変・追記しています。
https://vaporsoft.net/creating-a-very-simple-sampler-audio-plugin-in-juce-5/
開発環境
- Visual Studio 2022
- JUCE 7.0.1
プロジェクトの準備
プロジェクトの作成
Projucer.exeを開きメニューバーから File -> New Project...を選びます
左のメニューからPlugin -> Basicを選びます。Project NameにSimpleSamplerを入力しCreate Projectを押します。
保存場所の選択画面が表示されるので、任意のフォルダを選択します。
プロジェクトの設定
左上の歯車マークをクリックしプロジェクトの設定を開きます。
左の一覧のPlugin CharacteristicsのPlugin is a SynthおよびPlugin MIDI Inputにチェックを入れます。
空のソースファイルの追加
左のメニューのFile Explolerを選択しSourceを表示します。
Sourceを右クリックし、Add New CPP & Header File...をクリックします。
ファイル名にSimpleSynthを入力し保存します。
Ctrl+Sを押し、プロジェクトの設定を保存します。
Visual Studio 2022の起動
Select exporterからVisual Studio 2022を選択し、右のVisual Studioのマークをクリックします。
実装
SimpleSynthクラスの実装
以下のように、SimpleSynth.hにjuceのライブラリを読み込むためにJuceHeader.hをincludeします。次にSynthesiserクラスを継承した新しいクラスSimpleSynthを定義します。
// SimpleSynth.h
#pragma once
#include <JuceHeader.h>
using namespace juce;
class SimpleSynth : public Synthesiser {
public:
void setup();
private:
// manager object that finds an appropriate way to decode various audio files. Used with SampleSound objects.
AudioFormatManager audioFormatManager;
};
SimpleSynthのsetup()関数に、シンセサイザーの初期設定を行うための処理を実装します。
// SimpleSynth.cpp
#include "SimpleSynth.h"
#define MAX_VOICES 16
void SimpleSynth::setup() {
// add voices to our sampler
for (int i = 0; i < MAX_VOICES; i++) {
addVoice(new SamplerVoice());
}
// set up our AudioFormatManager class as detailed in the API docs
// we can now use WAV and AIFF files!
audioFormatManager.registerBasicFormats();
// now that we have our manager, lets read a simple file so we can pass it to our SamplerSound object.
File* file = new File("file.wav");
ScopedPointer<AudioFormatReader> reader = audioFormatManager.createReaderFor(*file);
// allow our sound to be played on all notes
BigInteger allNotes;
allNotes.setRange(0, 128, true);
// finally, add our sound
addSound(new SamplerSound("default", *reader, allNotes, 60, 0, 10, 10.0));
}
補足として、ファイルfile.wavのパスは、VSTホストアプリケーションのカレントディレクトリからの相対パスになります。
SimpleSamplerAudioProcessorクラスの実装
DAWからMIDIを受け取りSimpleSynthクラスを操作するためのSimpleSamplerAudioProcessorクラスを実装します。
PluginProcessor.hを開き、以下のように追記します。
/* 前略 */
#pragma once
#include <JuceHeader.h>
#include "SimpleSynth.h" // 追記1
/* 中略 */
private:
//==============================================================================
SimpleSynth synth; // 追記2
JUCE_DECLARE_NON_COPYABLE_WITH_LEAK_DETECTOR (SimpleSamplerAudioProcessor)
};
次に、SimpleSamplerAudioProcessorクラスのprocessBlock関数内の処理を全て削除します。そして、オーディオをレンダリングするために必要な処理をprocessBlock関数に以下の通り定義します。
void SimpleSamplerAudioProcessor::processBlock (juce::AudioBuffer<float>& buffer, juce::MidiBuffer& midiMessages)
{
juce::ScopedNoDenormals noDenormals;
auto totalNumInputChannels = getTotalNumInputChannels();
auto totalNumOutputChannels = getTotalNumOutputChannels();
for (int i = totalNumInputChannels; i < totalNumOutputChannels; ++i)
buffer.clear(i, 0, buffer.getNumSamples());
synth.renderNextBlock(buffer, midiMessages, 0, buffer.getNumSamples());
}
次にSimpleSamplerAudioProcessorクラスの関数prepareToPlayでサンプルレートの設定を行います。以下の通り追記します。
void SimpleSamplerAudioProcessor::prepareToPlay (double sampleRate, int samplesPerBlock)
{
synth.setCurrentPlaybackSampleRate(sampleRate); // 追記
}
最後にSimpleSamplerAudioProcessorクラスのコンストラクタでシンセサイザーの初期設定を行います。以下の通り追記します。
SimpleSamplerAudioProcessor::SimpleSamplerAudioProcessor()
#ifndef JucePlugin_PreferredChannelConfigurations
: AudioProcessor (BusesProperties()
#if ! JucePlugin_IsMidiEffect
#if ! JucePlugin_IsSynth
.withInput ("Input", juce::AudioChannelSet::stereo(), true)
#endif
.withOutput ("Output", juce::AudioChannelSet::stereo(), true)
#endif
)
#endif
{
synth.setup(); // 追記
}
ビルド
Visual Studio 2022のメニューからビルド -> ソリューションのビルドを実行します。
以下のように出力されたら成功です。
vst3およびwavファイルの配置
-
SimpleSampler\Builds\VisualStudio2022\x64\Debug\VST3にSimpleSampler.vst3ファイルが生成されているので、SimpleSampler.vst3をC:\Program Files\Common Files\VST3にコピーします。 - シンセサイザーで再生するwavファイルを
file.wavにリネームし、VSTホストアプリケーションのカレントディレクトリにコピーします。通常はVSTホストアプリケーションの.exeファイルが配置されているディレクトリです。
動作確認
VSTホストアプリケーション（DAW）でSimpleSamplerという名前のプラグインを開いて確認します。VSTホストアプリケーションのカレントディレクトリに配置したwavファイルが再生されれば成功です。
おわりに
VSTi形式のPCMシンセサイザーを作成できました。今回のサンプルでは、.vst3ファイルの他に、シンセサイザーが再生する.wavファイルも適切なパスへ配置する必要がありました。
.wavファイルは.vst3にバイナリとして同梱したほうが使い勝手が良いため、次の記事では.wavファイルをバイナリとして組み込む方法を紹介します。
今回作成したプロジェクトは以下リポジトリに置いているので、興味のある人は見てみてください。