Reforgeオーディオエンジン

ひとつの目的のために作りました

Ebbiのサウンドスケープには、それぞれ、裏づけとなる根拠をまとめた専用の研究ページがあります。Reforgeは、それらを作る方法です。どのサウンドをどのように検証したかは、以下でお伝えします。

フォーカスや睡眠のためのアプリの多くは、ストック音源のライブラリからダウンロードした、録音済みの音声ループを収録しています。あるアプリで聞こえる雨の音は、ほかの何十ものアプリにも販売されているのと同じファイルです。ループします。繰り返します。聞く人のために作られた音ではありません。

Ebbiは違います。このアプリのために、Reforgeという独自のオーディオエンジンを作りました。Ebbiで聞こえるサウンドスケープは、すべてReforgeで動いています。iPhoneでは、一部のサウンドを、数式からお使いのデバイス上でリアルタイムに生成していて、音声ファイルもインターネットも必要ありません。Androidでは、同じサウンドをあらかじめ生成して、アプリ内に保存しています。そのほかのサウンドは、実世界の音響分析をもとに設計していて、録音をコピーしたものではなく、その数学的な構造から再構成しています。

Reforgeは、あとから付け足した機能ではありません。アプリが成り立つ土台です。

調査。設計。検証。

3つのステップがあります。それぞれを経たサウンドがどれかは、以下でお伝えします。

1. 調査

Ebbiのすべてのサウンドは、ADHD、認知、心理音響学についての公開された研究を踏まえて選びましたが、根拠の強さはサウンドによって同じではありません。ADHDの根拠が最も強いのはホワイトノイズで、ADHDまたは注意の問題のある若い人を対象にした13件の研究のメタ分析があります。Lo-Fiは間接的な根拠にもとづいています。ADHDのある子どももない子どもも、背景音楽があるときのほうがミスが少なくなりましたが、Lo-Fiそのものを検証した研究はありません。無音も入れているのは、ADHDのある人のすべてにノイズが役立つわけではない、と研究が示しているからです。理由なくアプリに入っているものはなく、その理由はすべて、出典つきで記録しています。

すべてのサウンドの研究を見る →

2. 設計

Ebbiのサウンドのうち6つでは、Reforgeが実世界の録音を分析し、その音響構造の全体を取り出します。すべての周波数、すべての振幅の変化、すべてのタイミングの関係です。その分析から、音の数学的な設計図を作ります。聞こえる音を動かしているのは、この設計図であって、元の録音ではありません。

iPhoneでは、ノイズの色や雨などの中核となるサウンドの数式の計算が、お使いのデバイス上でリアルタイムに行われます。スマートフォンのプロセッサが、すべてのサンプルを数式から生成します。Androidでは、同じサウンドをあらかじめ生成して、アプリ内に保存しています。どちらの場合も、ダウンロードもストリーミングもありません。

3. 検証

雨のサウンドは、オーディオ分類の技術でテストしました。実世界の大量の録音で学習した機械学習モデルです。雨のサウンドを生成し、分類器に「これは、本来あるべき音に実際に聞こえるか」とたずねました。分類器はこの音を雨として認識し、取り違えてほしくなかった音（風、火、ザーッというノイズなど）を大きく引き離しました。このテストは、雨のデザインを書き出したファイルで行いました。実際に聞こえる雨は、同じデザインから作られていて、iPhoneではリアルタイムに生成し、Androidではより新しく書き出したものを使っています。それらのバージョンでは、分類器を再実行していません。

ほかのサウンドは、分類器にかけていません。ノイズの色とLo-Fiは、数式だけで作っていて、録音をモデルにしてはいません。実際の録音から作り直した6つのサウンド（海の波、暖炉、小川、風、雷雨、カフェ）は、Reforgeによる再構成で、どれも公開前に耳で聴いて確認し、承認しています。

使う人にとって大切な理由

エンジンの仕組みには、おそらく関心がないでしょう。実際に得られるのは、次のことです。

脳の働きを踏まえて選んだサウンド。 ありきたりなリラクセーション用のプレイリストではありません。どのサウンドにも、裏づけとなる根拠をまとめた専用の研究ページがあります。
オフラインで使えるサウンド。 すべてのサウンドスケープはアプリに入っていて、オフラインで再生できます。インターネットもストリーミングも要らず、フォーカスセッション中に途切れることもありません。
実際に確かめたサウンド。 サウンドデザイナーがミックスして、そのまま出しているわけではありません。雨のデザインは、オーディオ分類器のテストを通り、本物の雨の録音との比較も行いました。録音から作り直した6つのサウンドは、どれも公開前に耳で聴いて確認し、承認しています。
自社で開発。外部のライセンスは使っていません。 Reforgeは、Forge Hut LLCがEbbiのために開発しました。サードパーティのプラグインでも、ストック音源のライブラリでもありません。私たち自身のもので、特許出願中です。

内部の仕組み

気になる人向けの内容です。読まなくても問題ありません。

使った分類器は、もともと実世界の音を識別するために作られた機械学習モデルです。これを、設計した音の品質チェックの関門として転用しました。「これは何の音か」とたずねるのではなく、「生成したこの音は、本来あるべき音と合っているか」とたずねます。これまでに使ったのは、雨のサウンドだけです。合成した音の検証の手順としてオーディオ分類を使うこの方法は、出願中の特許の対象になっています。

雨については、雨のデザインを書き出したものが、本物の雨の録音にどれだけ近いかも採点しました。音色、スペクトルの形、音量の上がり下がり方、明るさの面で比べています。得点は0.815で、設定した目標の0.80を上回りました。

サウンドごとの研究については、研究のトップページをご覧ください。