FILTRONIX: ZDF Circuit-Modeled Filter

1. FILTRONIX　回路モデリングフィルター

FILTRONIX は、伝説的なアナログシンセサイザーのフィルター回路をデジタル空間に再構築した「ZDF Circuit-Modeled Filter」です。
今のところフリーVSTプラグインなのでまずは試していただければ幸いです。
ただ、現状Windowsのみなので評判よければMacにも対応していきたいと思います。
今はローパスフィルターだけですがマルチモードにも対応していく予定です。
あと、回路モデリングなど割とちゃんとやってて結構処理が重いので最適化も進めていきます。

コア・テクノロジー

アナログフィーリングを再現するために幾つかの技術が投入されています。

回路モデリング

回路の挙動を数学的に記述（回路モデリング） コンデンサ、抵抗器、トランジスタといった各素子の物理的な挙動を、複雑な微分方程式として定式化しています。これを毎秒数万回演算することで、実機の回路内で電気が流れる際に生じる独特の「粘り」や「歪み」、そして物理的な限界付近で発生する「自己発振」をデジタルの世界で再現しています。

ZDF（Zero-Delay Feedback）アルゴリズム

よくあるデジタルフィルターで高音域でレゾナンスを上げるとキンキンうるさいサウンドになりますがZDFアルゴリズムによって解決しています。アナログモデリングで定評のあるu-heなどが採用している技術です。

一般的なデジタルフィルターでは、フィードバック・ループの計算に「1サンプルの遅延」が生じるため、アナログ特有の滑らかさや過激な発振を再現することが困難でした。 FILTRONIXは、この数学的な矛盾を解く Zero-Delay Feedback（ZDF） 技術を採用。1サンプル内の計算ループを瞬時に解決することで、カットオフやレゾナンスを高速に動かした際にも、破綻することのないアナログ的な「粘り」を実現しました。

4倍オーバーサンプリングと33タップFIRフィルター

エイリアシング・ノイズ（折り返し雑音）を極限まで排除するため、内部処理を通常の4倍のサンプリングレートで実行する 4x Oversampling を実装。 その中核となるダウンサンプリングには、33タップの高品質な FIR polyphaseフィルター を採用し 、グループ遅延を最小限に抑えつつ（正確に4サンプル分の位相補正済み）クリアな音質を保っています。

非線形性の追求：ADAAとFast Math LUT

アナログ回路の魅力は、入力レベルに応じて音が変化する「非線形性」にあります。FILTRONIXでは、ADAA（Anti-Derivative Anti-Aliasing） 技術を用いた tanh サチュレーションを搭載。 さらに、65,536段階の Cubic Hermite補間 を用いた Fast Math LUT（Look-Up Table） を構築し、CPU負荷を最小限に抑えながら、回路が悲鳴を上げるような過激なサチュレーションを再現しました。

3. 四つのフィルター・モデル

FILTRONIXは、キャラクターの異なる4つの歴史的回路をモデル化しています 。

• M-Filter (Moog Ladder): 伝説的なMoogのラダー・フィルターをモデル化。レゾナンスを上げると低域が程よく痩せ、シャープなピークが際立つ特性です。
  
  
• S-Filter (SEM SVF): Tom OberheimのSEMに搭載されていたステート・バリアブル・フィルター（SVF）をベースにしています。レゾナンスを上げても低域がしっかりと残り、自己発振寸前の鋭利なサウンドまでカバーします。
  
  
• P-Filter (Prophet OTA): Prophet-5などで知られるOTAカスケード・フィルターを再現。内部で低域の減衰を自動補償する特性を持ち、常にパンチの効いたサウンドを維持します。
  
  
• W-Filter (Wasp CMOS): EDP WaspのCMOS回路をモデリング。CMOSチップ特有の不安定さと、突如として跳ね上がる凶暴な自己発振が特徴です。

技術仕様（テクニカル・サマリー）

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