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オーディオ用レベルメータを作ってみよう
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- 2. はじめに ✤ 勉強会の紹介ページにかっこいいUIを作って みようとか書いてあるんですが、 ✤ 僕自身UI作るの苦手でかっこいいUI作れません ✤このスライドではせめて、3種類のレベルメーター の実装方法を紹介します 2
- 3. 自己紹介 ✤ @hotwatermorning ✤ C++やったりDTMやったりしてます ✤C++ポケットリファレンス（共著） 3
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- 5. レベルメーター ✤ このスライドでは、 単になにか音量を表示するメーター ✤ SoundLevel Meterだと騒音計に なってしまいます。 5
- 6. レベルメーターの意義 ✤ サウンドプロダクションの時に、耳で聞くだけじゃ なく、音の大きさの情報を計測して表示 ✤ 音の大きさを調整するために必要 ✤また、 オーディオデータは、耳で聞くだけじゃなく、 その音量の情報を可視化して表示すると、 かっこいい！ 6
- 7. レベルメーターの種類 ✤ VUメーター ✤ ピークメーター ✤スペクトルアナライザー ✤ ラウドネスメーター 7
- 8. VUメーター ✤ いわゆる音量メーターっぽい見た目のアレ 動画: https://www.youtube.com/watch?v=f6Pi2TBdMhI 8Fromwikimedia Commons/FileVU_Meter.jpg 05:15, 12 August 2006 (UTC) License=CC BY 2.5
- 9. VUメーター ✤ Volume Unit(音量感)を計測するためのメーター なので、VUメーター ✤ただしこの音量感は、かならずしも人間の聴覚の特性 には一致しない。 ✤ 後述する、ラウドネスメーターを使用する必要がある。 9
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- 11. ピークメーター ✤ 正式名称は、Peak ProgrammeMeter（PPM) ✤ 瞬間瞬間の波形のピークを表示する。 11
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- 13. ピークメーターの種類 ✤ True PeakProgramme Meter ✤ Quasi Peak Programme Meter ✤ Sample Peak Programme Meter ✤ Over-sampling Peak Programme Meter 13
- 14. ピークメーターの特徴 ✤ その瞬間の音量を表示するため、音量変化に 非常に敏感 ✤ メーターの変化が激しいので、目が疲れる ✤反面、人間が感じるようなスムーズな音量変化の 度合いを読み取るのは難しい 14
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- 17. ラウドネスメーター ✤ 入力される波形を、人間の聴覚の特性に合わせて 補正を行い、人間が感じる音の大きさを表すよう に作られたメーター ✤ 役割的にはVUメーターの上位互換 ✤現在のテレビのデジタル放送なんかは、このラウ ドネスメーターで計測した音量の基準を満たすよ うに番組が作られている ✤ 現代のサウンドプロダクションの世界では、 ラウドネスメーターとOver-sampling PPMを使用 17http://www.soundonsound.com/sos/jul13/articles/qanda-0713-2.htm
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- 22. ピークメーターの実装 ✤ Sample PPMを実装する ✤入力されたオーディオ信号を走査して、もっとも dB値が大きなサンプルを記録する ✤ その時のdB値をdBスケールで表示する 22
- 23. dB(デシベル)とは？ ✤ 人間が感じる音量の変化は、音の強さの変化に対 して対数的 ✤ ウェーバー・フェヒナーの法則で検索 ✤音の強さの変化を、そのままのスケールで表現す るよりも、対数スケールで表現した方が、感覚に 合う。 23
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- 27. VUメーターの実装 ✤ なので、今回はVUメーターと同じような特性を もつRMSメーターで代用する。 ✤ ただし、一般的にRMSメーターの方がVUメーターより も数値が大きくなる傾向があるらしい 参考:http://jp.residentadvisor.net/feature.aspx?1473 27
- 28. RMSとは？ ✤ Root MeanSquareの略 ✤ 信号の各サンプルを2乗して平均をとり、その平 方根をとる操作 ✤ 時間とともに変化する信号の実効値が得られる。 参考: http://www.g200kg.com/jp/docs/dic/rms.html 28
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- 32. FFTメーターの実装 ✤ 設定したFFTの次数でのバッファサイズに達する まで、オーディオデータをキャッシュする ✤ キャッシュしたオーディオデータをFFTで周波数 成分に分解する ✤各周波数帯域の成分（複素数）の絶対値を算出し、 これをdBスケールで扱うことで、パワースペクト ルを生成する 32
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- 37. 参考になる発表 ✤ CEDEC 2015の CRI増野さんによるセッション 「イカすビジュアライザー天国 -音楽と同期した イケてる映像表現とその設計手法-」 https://cedil.cesa.or.jp/cedil_sessions/view/1280 37
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