audio-design

オーディオ設計

ゲームオーディオは、ミキシンググラフと音楽システムで構成されます。すべてのサウンドを少数のバスに通して、グループごとに音量を調整し、エフェクトを適用できるようにします。音楽は1つのトラックをループさせるのではなく、レイヤー化や再シーケンスによってプレイに反応させます。このスキルでは、幅広く使える手法を解説します。具体的な API には、godot-audio、Unity の AudioMixer、またはミドルウェア（FMOD/Wwise）を使用してください。

使用する場面

• バス／ミキサーのレイアウトを設計し、グループの音量を設定し、グループにエフェクト（リバーブ、コンプレッション、EQ）を適用するときに使用します。
• ダッキング（サイドチェイン）を使って、セリフや衝撃音に合わせて音楽／環境音の音量を下げるときに使用します。
• 戦闘／探索の激しさに応じて変化するアダプティブミュージックを構築するときに使用します。
• 効果音のバリエーション（ピッチ／サンプルのランダム化）を追加し、イベントをビートに同期させるときに使用します。

使用しない場面： エンジン固有のオーディオノード／ストリームを扱う場合は、godot-audio またはエンジンのオーディオスキルを使用してください。読み込み／ストリーミングとアセットのインポートは、エンジン側の機能です。バス音量を操作する UI スライダーについては、エンジンの UI スキルを参照してください。

基本的なワークフロー

1. サウンドごとではなく、バスを配置します。 一般的なツリーは、Master ← {Music, SFX, Ambience, UI, Voice} です。すべてのサウンドをバスにルーティングし、プレイヤーの設定スライダーをバス音量に対応させます。何百ものクリップの音量を手作業で設定しないでください。
2. リニア値ではなく、デシベルを使います。 人間が感じる音量は対数的です。音量コントロールとオートメーションは dB で扱い、変換は端点でのみ行います。
3. ヘッドルームを確保します。 クリッピングを避けるため、Master のピークが 0 dBFS 未満になるようにミックスします（多くのゲームでは、-14～-16 LUFS 前後などを目標音量にします）。
4. サイドチェインコンプレッサー（または音量オートメーション）で、競合する音源をダッキングします。 ボイス／重要な効果音が再生されると音楽バスの音量が下がり、その後回復します。
5. 音楽をアダプティブにします。 垂直方向のレイヤー化（ステムのフェードイン／アウト）、および／または水平方向の再シーケンス（音楽上の区切りでセグメントを切り替え）を使います。リファレンスを参照してください。
6. 小さなランダムなピッチ／音量の変化とサンプルプールを使って、繰り返される効果音に変化を加えます。 足音や打撃音が機械的に聞こえるのを防げます。
7. 実際の出力環境で確認します。 ヘッドフォンとスピーカーで聴き、ミックスのバランスが取れていること、ダッキングが聞き取れるものの音量が不自然に揺れないこと、音楽の切り替えがビートに合っていることを確認します。エディターのメーターだけで判断しないでください。

パターン

1. バスルーティングと dB ゲイン

# Route sounds to named buses; control GROUPS, not individual clips.
sfx_player.bus = "SFX"
music_player.bus = "Music"

# Map a 0..1 settings slider to decibels (linear_to_db), the perceptual unit.
func set_bus_volume(bus_name: String, slider01: float) -> void:
    var idx := AudioServer.get_bus_index(bus_name)
    var db := linear_to_db(clamp(slider01, 0.0001, 1.0))   # 0 -> silence, 1 -> 0 dB
    AudioServer.set_bus_volume_db(idx, db)
# RIGHT: slider -> dB via linear_to_db. WRONG: assigning slider01 straight as dB
# (a "0.5" would be only +0.5 dB — almost no change — and 0 would be 0 dB, full).

2. サイドチェインによるダッキング（ボイスに合わせて音楽の音量を下げる）

# A compressor on the MUSIC bus, keyed by the VOICE bus, lowers music while
# dialogue plays, then releases. This is "sidechain ducking".
# Setup (engine-specific): add a compressor effect to the Music bus and set its
# sidechain to the Voice bus. Then tune:
#   threshold: level on Voice that triggers ducking (e.g. -30 dB)
#   ratio:     how hard to duck (e.g. 8:1 for a clear dip)
#   attack:    fast (~10 ms) so music gets out of the way promptly
#   release:   slow (~300-500 ms) so it recovers smoothly, not pumping
# No-middleware alternative: tween the Music bus volume down on voice start and
# back up on voice end.
func duck_music(active: bool) -> void:
    var target_db := -12.0 if active else 0.0
    create_tween().tween_method(
        func(v): set_bus_volume_db("Music", v), current_music_db, target_db, 0.25)

3. 効果音のバリエーション（「マシンガン」のような繰り返しを防ぐ）

# Randomize pitch slightly and pick from a sample pool so repeats feel organic.
func play_varied(samples: Array, bus := "SFX") -> void:
    var p := AudioStreamPlayer.new()
    p.stream = samples[randi() % samples.size()]   # rotate through several takes
    p.bus = bus
    p.pitch_scale = randf_range(0.94, 1.06)         # +/- ~6% pitch wobble
    add_child(p); p.play()
    p.finished.connect(p.queue_free)                # clean up one-shots

4. ビート同期イベント（音楽のグリッドにクオンタイズする）

# Schedule gameplay/visuals on musical time, not frame time, so they land on beat.
const BPM := 120.0
var seconds_per_beat := 60.0 / BPM

func current_beat(playback_position_sec: float) -> int:
    return int(playback_position_sec / seconds_per_beat)

# Quantize an action to the NEXT beat boundary instead of firing immediately.
func time_until_next_beat(pos: float) -> float:
    return seconds_per_beat - fmod(pos, seconds_per_beat)
# Drive timing from the audio playback clock, which is steadier than frame delta.

注意点

• スライダーの値を dB として扱わないでください。 音量は対数的です。0..1 の値は linear_to_db で変換し（戻す場合は db_to_linear を使用します）、リニアスライダーを生の振幅に適用すると、最下部近くまで動かさないと変化を感じにくくなります。
• バスを使わず、クリップごとに音量を設定すると、全体のバランス調整ができなくなり、セーブデータ／設定も肥大化します。 バスでミックスしてください。
• Master をクリッピングさせないでください。 サウンドを合算すると 0 dBFS を超えて歪みます。ヘッドルームを確保し、リミッターはミキサーとしてではなく安全策として Master に配置してください。
• ダッキングのポンピングに注意してください。 リリースが速すぎたりレシオが高すぎたりすると、音楽の音量が目立って揺れます。リリースを長くし、レシオを下げてください。
• ゲーム全体で1つの音楽トラックをループさせると、単調に感じられます。 状態に応じて変化するレイヤーやセグメントを使用してください（リファレンスを参照）。
• フレーム時間に基づいてビートを同期させないでください。 delta はずれていきます。音楽のタイミングにはオーディオ再生位置を読み取り、出力レイテンシーも考慮してください。
• ワンショットプレイヤーを無制限に生成しないでください。 AudioStreamPlayers を解放せずに生成すると、リークが発生します。finished 時に解放するか、小規模なプールを使用してください。

リファレンス

• references/adaptive-music.md — 垂直方向のレイヤー化と水平方向の再シーケンス、切り替えタイミング（小節／クオンタイズ）、スティンガー、強度のマッピング、クロスフェード。

関連スキル

• godot-audio — Godot でのバス、AudioStreamPlayer、エフェクト、ビート同期。
• input-systems — 入力アクションからオーディオをトリガーします。
• physics-tuning — 衝突イベントを打撃音に連動させます。
• platformer、roguelike — オーディオフィードバックがゲームの手触りを左右するジャンル。