生成したトーンの長さとピッチを保ったままサンプルレートを変更するには、リサンプリングを使います。長さとピッチを連動して変える場合は、速度とピッチを連動させて変更します。元の周波数を保ったまま新しい長さに合わせるには、ピッチを保つタイムストレッチを使います。

このガイドは、合成トーンをエクスポートする準備をしているMacデスクトップユーザー向けです。例では、10秒、440 Hzのサイン波を起点に、48 kHzで出力する、ピッチ上昇を伴って短くする、440 Hzを保ったまま短くする、という3つの要件を分けて説明します。

どの操作が目的の結果に合うか

エフェクトを開く前に、何を固定しておく必要があるか決めましょう。サンプルレート、長さ、トーンの周波数は、それぞれ異なる特性です。1つを変えるために、ほかも必ず変える必要があるとは限りません。Audacityのドキュメントでは、長さとピッチを保つリサンプリングと、トラックのレートを変更して両方を変える操作を明確に区別しています。トラックメニュー。

要件 選ぶ操作 この例で期待される結果
音のタイミングとピッチを保ちながら、毎秒48,000サンプルで出力する リサンプリング、またはエクスポート時のサンプルレート設定 10秒、440 Hz
ピッチ上昇を許容して、再生を25%速くする 速度とピッチを連動させて変更 8秒、550 Hz
元の周波数を保ちながら、8秒の枠に収める ピッチを保つタイムストレッチ 8秒、公称440 Hz
440 Hzの安定したトーンを新たに作り、長さを8秒にする 目的のトーンを直接生成 8秒、440 Hz

数値は計算上の目標であり、Audacityでの試聴テストによる測定値ではありません。最後の行は、この作業で特に役立ちます。素材全体が安定した生成トーンであれば、既存のバージョンを加工する代わりに、ジェネレーターで周波数と長さを指定できます。Audacityのトーンジェネレーターでは、どちらも設定できます。トーン。

メニュー操作の手順に従う前にAudacityのバージョンを確認する

Audacityは、現在のリリースとして4.0.1を案内しています。インターフェースはAudacity 3と異なるため、古い手順に記載されたエフェクトやコントロールが見つからない場合があります。Audacity 4.0.1リリースノート。

現行マニュアルによると、Sliding stretchはAudacity 3のChange TempoとChange Speedに代わる機能です。以下の手順ではAudacity 4のコントロールを使います。旧バージョンのエフェクトメニューは、参考になる箇所で別途紹介します。スライディングストレッチ。

Audacity 4.0のリリースノートには、Time TracksとPlay-at-speedが利用できないことも記載されています。このワークフローではどちらも必要ありません。実際の素材を準備するには、ドキュメントに記載されたトラックレートのコントロール、ストレッチエフェクト、またはジェネレーターを使います。Audacity 4.0.0リリースノート。

特性が明確な合成音源を1つ作る

新しいプロジェクトを開き、加工対象のトーンだけが含まれる状態で始めましょう。Generate → Toneを開き、WaveformをSine、Frequencyを440 Hz、Amplitude (0-1)を0.25、Durationを10秒に設定します。これらは説明用の設定です。Audacityのドキュメントには、ジェネレーターの波形、周波数、振幅、長さの各コントロールが記載されています。トーン。

サンプルレートの例を始める前に、トラックのレートを確認してください。以下の計算は44,100 Hzを前提としています。生成したトラックが別のレートを使っている場合は、その値を計算式に使うか、44,100 Hzのプロジェクトを設定してから例のトーンを生成してください。開始条件を整えるために、生成済みのトラックのレートを変更してはいけません。それ自体が速度とピッチを変える操作だからです。トラックメニュー。

元のプロジェクトはそのままにし、各パターンは変更していない元データから作成します。リサンプリングしたバージョンをさらにストレッチし、次にレートを変更すると、操作が重なって比較しにくくなります。

トーンをリサンプリングするのはどんなときか

要件が毎秒のサンプル数に関するものなら、リサンプリングを選びます。Audacityによると、リサンプリングはサンプルの追加または削除を行いながら、再生速度、ピッチ、長さを変えません。Audacity 4では、トラック名の横にあるメニューを開き、Resample track…を選んで、目的のレートを指定します。トラックメニュー、オーディオトラック項目。

この例の音源は、44,100 Hzで10秒間なので、チャンネルごとに441,000サンプルあります。48,000 Hzで10秒間のバージョンでは、チャンネルごとに480,000サンプルになります。新しいレートで同じ長さを表すために、サンプル数が変わります。トーンの周波数は440 Hzのままです。

出力ファイルのレートだけを指定したい場合は、エクスポート時にそのレートを選べます。Audacityのエクスポートダイアログにはサンプルレートのコントロールがあるため、その選択肢を使うだけなら、事前にトラックをリサンプリングする必要はありません。オーディオをエクスポートする。

トラックレートを変更すると結果が異なる理由

トラックメニューにはRate:もあります。これはタイミングを保ったままサンプルの表現を変換するのではなく、既存のサンプルを再生する速さを変えます。Audacityのドキュメントでは、トラックレートを上げると音声が短くなり、ピッチが上がると説明されています。現在のトラックメニューには、デバイスがサポートするレートと、別の値を指定するOther…が表示されます。トラックメニュー、オーディオトラック項目。

元の441,000サンプルを48,000 Hzで再解釈すると、長さは441000 / 48000 = 9.1875秒になります。周波数は440 × 48000 / 44100 ≈ 478.912 Hzになります。これらの計算結果から、「48 kHzで、長さは10秒、周波数は440 Hzのまま」という要件を、別のトラックレートを選ぶだけでは満たせないことがわかります。

長さとピッチを連動させて変えるには

速度とピッチを連動させて変更すると、比率は1つに定まります。speed multiplier = original duration / target duration。新しい周波数は、元の周波数にこの比率を掛けた値になります。Audacityの旧版のChange Speed and Pitchのドキュメントでも、この関係が確認できます。速度を2倍にすると長さが半分になり、ピッチが1オクターブ上がります。速度とピッチを変更。

10秒のトーンを8秒にする場合、倍率は10 / 8 = 1.25です。つまり25%速くなり、計算上の周波数は440 × 1.25 = 550 Hzになります。したがって、長さを20%短くするには、速度を25%上げる必要があります。パーセンテージの基準となる量が異なるためです。

Audacity 4でこの単独トラックに適用する方法の1つは、Other…を使い、Rate:を44,100 Hzから55125 Hzに変更することです。比率55125 / 44100は1.25です。この操作はトラック全体に適用されるため、内容すべてに同じ変更を加えるトラックに使います。その後、必要な出力レートでエクスポートします。オーディオトラック項目、トラックメニュー。

Audacity 3では、音源を選択し、Effect → Pitch and Tempo → Change Speed and Pitchを開きます。Speed Multiplierに1.250を設定するか、同じ値となるPercent Changeに25を設定します。このエフェクトで設定できる倍率の範囲は0.010～50.000です。この制限は旧版のエフェクトに適用されます。速度とピッチを変更。

440 Hzを保ったまま8秒にするには

Audacity 4では、元のトーンを選択し、Effect → Pitch and tempo → Sliding stretchを開きます。Initial tempo changeとFinal tempo changeに25%を設定します。両方のピッチシフトコントロールは0のままにします。開始時と終了時の値を揃えると一定の変化になり、このエフェクトではテンポとピッチを独立して設定できます。スライディングストレッチ。

計算上の目標は、ピッチを440 Hzに保ったまま8秒にすることです。テンポを正の値にすると選択範囲は短くなります。ドキュメントによるテンポの範囲は−90%～500%で、選択範囲を短くすると、後続の音声がトラック内で前に移動することがあります。まずは単独の例で試すと、後続の素材に結果を左右されずに済みます。スライディングストレッチ。

クリップを調整しながら編集するには、Audacity 4の下端にある時計マーク付きハンドルも使えます。これを使うとクリップを伸縮できます。上端のハンドルはトリミング用です。クリップを変更すると速度バッジが表示され、開くと正確な値を入力できます。違いを把握しておきましょう。トリミングは表示される長さの一部を削除し、ストレッチは残した素材が時間内に占める長さを変えます。トリミングとストレッチ。

Audacity 3では、Effect → Pitch and Tempo → Change Tempoを使います。Lengthコントロールで、to欄に8秒を入力できます。内容の長さを正確に合わせる必要がある場合は、Use high quality stretching (slow)を有効にしてください。デフォルトの高速アルゴリズムでは、終端の欠落や末尾の無音が生じる可能性があるとマニュアルに記載されています。テンポを変更。

新しいトーンを生成したほうがよいのはどんなときか

単純な安定したサイン波なら、440 Hz、8秒のトーンを直接生成するのが最も簡単です。必要な特性がすべてわかっているからです。既存の音の流れや編集済みの形を保ちながら長さを変える場合は、ストレッチが役立ちます。

ピッチを保てても、ほかの特性すべてが同一に保たれるとは限りません。Audacityの説明によると、ピッチやテンポを独立して変えるには再合成が必要で、大きな変更では聞き取れるアーティファクトが生じることがあります。安定したサイン波だけを使うこの例は、意図的に範囲を絞っています。より複雑な生成素材の処理品質を判断する材料にはなりません。ピッチとテンポ。

エクスポートして、選んだ要件を確認する

File → Export audioを開きます。この比較では、WAVと必要なサンプルレートを選びます。選択したトーンだけをエクスポートする場合はExport selected audioを、プロジェクトに目的の結果だけが含まれる場合はExport full project audioを使います。エクスポート範囲とオーディオ設定は現行マニュアルに記載されています。オーディオをエクスポートする。

目的の長さ、トーンの周波数、エクスポートしたサンプルレートの3つを個別に確認してください。8秒になっただけでは、速度とピッチを連動させた550 Hzのバージョンと、ピッチを保ったバージョンを区別できません。同様に、48 kHzのファイルだけを見ても、トラックが最初に別のレートで再解釈されたかどうかはわかりません。

どの特性を変える必要があるかで操作を選び、ほかの特性は意図的に保ちましょう。この生成トーンの作業では、出力要件にはリサンプリングを、タイミングとピッチを連動して変えるには速度の連動変更を、既存素材のピッチを保って長さを変えるにはストレッチを使います。周波数と長さだけで素材の要件が決まる場合は、最終トーンを直接生成します。

参考資料