Faustで作成したFM音源をJUCE経由でソフトシンセにする

以前の記事でFaustを使って2opのFM音源を作りましたが、周波数をスライダーを手でいじって音程が変わるというのはやっぱりちょっと寂しい…ということで、Audio Unitによるソフトウェア音源として利用できるようにします。MacであればGarageBandとかのDAWで読み込ませれば、鍵盤叩いて音を鳴らせるはず…。

方針
JUCE？
Faust側の事前準備
JUCEのセットアップ
JUCEファイルの立ち上げとXcodeでのコンパイル
GarageBandでの動作確認
まとめ

方針

Faustには様々な形式でファイルを書き出せます。今回はJUCE向けに書き出すことにしました。Faust側で対応しているVSTプラグインは自分の環境ではソフトがなくて動作確認できないのと、JUCE向けに書き出しておけば、何かコードを修正することも可能だからです（今回は単にコンパイルするだけです）。

JUCE？

JUCEはAudioUnitやVSTなどのマルチプラットフォームに対応したオーディオプラグイン開発ツールキット…という感じでしょうか。言語はメインはC++です。KORGなどもJUCEを使っているようです。

Faust側の事前準備

MIDI対応にする

ソフトウェア音源化にあたっては、MIDI入力イベントをFaust側で受け付けられるようにします。鍵盤が叩かれたら、その音程の音が鳴って欲しいですし、どれだけ強く引っ叩いたかによって音の強さも変わって欲しいです。

さてこれどうやって実現されるかなんですが、ドキュメントにはこう書かれています。

Most Faust architectures allow for the implementation of polyphonic instruments simply by using a set of “standard user interface names.” Hence, any Faust program declaring the freq (or key), gain (or vel or velocity), and gate parameter is polyphony-compatible. These 3 parameters are directly associated to key-on and key-off events and have the following behavior…
Faust Manual: MIDI Support

つまり、UIの名前を「freq」「gain」「gate」にしておけば勝手にそのUIに値が入るとのこと。なぁんだ、ですね。また、

declare options "[nvoices:12]";

と記述すると最多同時発音数が12になるとも書かれているのですが、自分が試した時はうまくいかず、代わりに、

declare nvoices "12";

で宣言したらうまく行きました…と思いますが、もしかしたら別の原因でうまくいかなかったのかもしれません。

FM音源のコード修正

以前のコードに上記の修正を入れればそれで良いのでしょうが、せっかくなのでADSRの値もいじれるようにします。

一旦は全部スライダーにしてみます。groupを使ってパラメータをいじるUIを束ねてみました。また、フィードバックは8段階の係数で指定するようにしました。テーブルを使ってみたくて、rdtableというものを使っています。

declare nvoices "16";
import("stdfaust.lib");

//operator function
operator(freq, index, adsr, amp, phase) = os.oscp(freq * index, phase) * amp * adsr;


// UI elements
freq   = hslider("/[2]freq",200,40,2000,0.01);
gain   = hslider("/[3]gain",0.5,0,1,0.01);
gate   = button("/[1]gate");
feedback = hslider("/[4]op1 feedback", 0, 0, 7, 1);


adsr(g) = vgroup("[9]ADSR", en.adsr(a, d, s, r, g))
    with {
        a = hslider("[1]attack", 0.1, 0, 10, 0.01);
        d = hslider("[2]decay", 0.1, 0, 10, 0.01);
        s = hslider("[3]sustain", 0.9, 0, 1, 0.01);
        r = hslider("[4]release", 0.5, 0, 10, 0.01);
    };

operator_control(ch, phase) = hgroup("[9]Operator #%ch", operator(freq, _index, _adsr, _amp, phase))
    with {
        _adsr = adsr(gate);
        _index = vslider("[1]freq index",1,1,10,1);
        _amp = vslider("[0]amp", 1,0,10,0.1);
    };

//0, PI/16, PI/8, PI/4, PI/2, PI, PI x 2, PI x 4
feedbacktable = waveform{0,0.1963495,0.392699,0.785398,1.570796,3.141592,6.2831,12.566};
fbvalue = feedbacktable,int(feedback):rdtable;
op1 = operator_control(1) ~ * (fbvalue);
op2 = operator_control(2);
process = tgroup("[5]Operator control", op1:op2)*gain;

何だかんだグループ化したりして見通しが悪くなってきているかもしれませんが、これを動かすと以下のように見えます。