マシンヘッド

マシンヘッド（チューニングマシン、チューナー、ギアヘッドとも呼ばれる）は、弦の張力を調整することで弦楽器のチューニングを行うためのギア式装置です。マシンヘッドはマンドリン、ギター、コントラバスなどに使用され、通常は楽器のヘッドストックに取り付けられています。ギターチューナーの別名としては、ペグ、ギア、マシン、クランク、ノブ、テンショナー、タイトナーなどがあります。

バイオリン、ビオラ、チェロ、リュート、古いフラメンコギター、ウクレレなどに使われるギアのないチューニング装置は、摩擦ペグと呼ばれ、テーパー形状による摩擦と張った弦による弦の引っ張りによって弦を張った状態に保ちます。^{[ 1 ]}

従来、単一の機械ヘッドは、ピニオンギアの中央に取り付けられたシリンダーまたはキャプスタン、ノブまたは「ボタン」、およびそれらを連結するウォームギアで構成されています。キャプスタンにはギアから遠い方の端に穴が開いており、弦はその穴に通され、キャプスタンに巻き付けられます。弦の取り付けを完了するには、チューニングノブを使用してキャプスタンを回して弦を締めます。ウォームギアは、ノブを動かさない限りキャプスタンが回転しないようにし、また正確なチューニングを可能にします。^{[ 2 ]}

バンジョーは通常、遊星歯車を用いた異なる機構を採用しており、この場合、ノブとキャプスタンは両方とも同じ軸を中心に回転します。ギブソン・ファイヤーバード（初代）、初期のギブソン・ベース、マリオ・マッカフェリのプラスチック製楽器など、いくつかのギターもこの設計を採用しています。

ギタリストは、つまみを使って各弦の張力を調整し、正しくチューニングします。張力が高いほどピッチは高くなり、張力が低いほどピッチは低くなります。「ライト」テンション弦を使用したスチール弦アコースティックギターの一般的な張力は、10.5 kgf (23.3 lbf、103 N ) から 13.8 kgf (30.2 lbf、135 N) です。    

機械ヘッド装置にはいくつかの種類が存在する。

• クラシックギター（ナイロン弦）では、ウォームギアが一般的に露出しており、弦はヘッドの溝の内側にあるピンに巻き付けられています。
• 現代のスチール弦ギター（フォーク系のアコースティックギターやエレキギターを含む）では、ウォームギアは通常、個別の密閉型筐体に永久潤滑油とともに収められているが、廉価版モデルでは、ギア列を収容するプレートに固定された露出したギアが使用されている場合がある。ビンテージギターやビンテージ復刻版ギターには、個別のオープンギアチューナーがよく見られる。密閉型チューナーが一般的になったのは第二次世界大戦後である。ヘッドストックの形状に応じて、マシンヘッドの配置にはいくつかの選択肢がある。
  • 長方形のヘッド、3ピン×2列（12弦ギターの場合は6ピン）：ほとんどの「フォーク」ギターと「ジャズ」ギター、およびギブソン・レスポールギターに採用されています。
  • 6本のピンが斜めに一列に並んでいる：フェンダー・テレキャスターやストラトキャスター・ギターに見られる。
  • ミュージックマンギターに見られる、4本のピンが斜めに並んだ列と2本のピンが斜めに並んだ列。
• ベースギターでは弦の張力が非常に高いため、ギター用よりも大型で頑丈なペグが使用されます。ベース用ペグは一般的にギター用ペグよりも大きなノブを備えており、特徴的な形状をしていることが多く、「象の耳」と呼ばれています。ギア比は20:1がよく用いられます。露出したギアは、6弦のベース以外の楽器よりも高級ベースギターでより一般的です。

フロイドローズブリッジを搭載したギターなど、一部のギターでは、ブリッジに組み込まれたマイクロチューニングチューナーを使用して弦のチューニングを行うこともできます。

同様に、ヘッドレスギターやベース、特にスタインバーガー社製のものや、ホーナー・ジャックベースなどのライセンスを受けた模倣品、そしてウォッシュバーン・バンタムなどのライセンスを受けていない模倣品は、ボディ側にペグが取り付けられています。スタインバーガー社製とホーナー社製のギターやベースには専用のダブルボールエンド弦が必要ですが、ウォッシュバーン・バンタムは通常の弦を使用できます。

現在、ほとんどのウォームギア式チューナーは14:1のギア比を採用しています。古い設計では12:1が一般的で、さらに低いギア比のものもありました。ギア比が低いほど、弦の交換を素早くピッチに合わせることができますが、微調整の精度は低下します。また、ギア比が低いほど、加工精度の低さや、ギア表面の摩耗（腐食、異物、潤滑不良など）といった要因の影響を受けにくくなります。

フライス加工の精度向上に伴うコスト効率の改善が進むにつれ、より高いギア比の製品が市場に登場し、現在では14:1が標準となっている。これは、精度と引き換えに初期の弦巻き速度が遅くなるというトレードオフの関係にある。さらに最近では、18:1のギア比を持つバージョン（特にグローバー社製）も入手可能で、ゴトー510は21:1のギア比を提供している。

ヴァイオリン属の楽器（コントラバスを除く）を演奏するミュージシャンは、マシンヘッドの使用に抵抗を示し、摩擦ペグの使用を継続することを主張している。摩擦ペグは音程がずれたり、緩んだり、詰まったりする問題があるにもかかわらず、外観、重量、伝統、シンプルさといった要素が正当化の理由として挙げられている。2000年代初頭には、摩擦ペグの形状をしたケース内に遊星歯車機構を組み込んだチューニングペグが導入され、楽器に物理的な改造を加えることなく装着できるようになった。遊星ペグは比較的広く受け入れられているものの、弦交換に時間がかかる場合がある。

• シターン製作者のジョン・プレストンは、1700年代後半に登場した直線引き式調律機の発明者としてしばしば挙げられる。
• ヨハン・ゲオルク・シュタウファー（1778年 - 1853年）はオーストリアの弦楽器製作者で、ウォームギア式調律機の発明者として広く知られている。
• 「スタウファー式」チューナーは、 CFマーティン＆カンパニーの創業者であるクリスチャン・フレデリック・マーティンによって米国にもたらされた（1833年）。
• ジョン・クルーソンは1925年にシカゴに機械工場を設立し、チューニングマシンの製造を専門に行いました。クルーソン式のデザインは、各機構がプレス加工された板金製のシェルに収められているのが特徴です。
• ADグローバー（1865年～1927年）は、楽器の部品や付属品に関する特許を少なくとも50件取得していた。彼が設立した会社（現在のグローバー・ミュージカル・プロダクツ）は、20世紀を通じてマシンヘッドのコンセプトを改良し続け、特に鋳造金属製の筐体に機構を封入した設計を確立した。

• 弦楽器のチューニング機構、その他の機構
• Schaller Electronic GmbHは、メーカーです。