楽器におけるポリフォニーとモノフォニー

モノフォニックシンセサイザー（またはモノシンセ）とは、一度に1つの音しか出せないシンセサイザーのことで、複数の音を同時に演奏できるポリフォニックシンセサイザーよりも小型で安価です。ただし、これは必ずしも単一の発振器を持つシンセサイザーを指すわけではありません。例えば、Minimoogは3つの発振器を持ち、それぞれ任意の間隔で設定できますが、一度に演奏できる音は1つだけです。

有名なモノシンセサイザーには、Minimoog、Roland TB-303、Korg Prophecy、Korg Monologueなどがある。

1970年代に製造されたARP Odysseyや1980年代に製造されたFormanta Polivokなどのデュオフォニックシンセサイザーは、2つの音程を独立して同時に演奏できる機能を備えています。これらのシンセサイザーは、個別に制御可能な少なくとも2つの発振器と、最低音と最高音の2つの制御電圧信号を生成できるデュオフォニックキーボードを備えています。2つ以上の鍵盤を同時に押すと、最低音と最高音が同時に鳴ります。1つの鍵盤だけを押すと、両方の発振器が1つの音に割り当てられ、より複雑な音色になる場合があります。

ソリーナ・ストリング・アンサンブルやコルグ・ポリ800などのパラフォニック・シンセサイザーは、複数のオシレーターを使用し、すべてのボイスで共通のフィルターやアンプ回路を共有することで、複数のピッチを同時に演奏できるように設計されています。^{[ 1 ]}その結果、すべての音が同時に開始および終了する場合（ホモフォニー）、コードを演奏できるシンセサイザーになります。たとえば、既に保持されている音の上に新しい音を演奏すると、サウンド全体のボリューム・エンベロープが再トリガーされる可能性があります。複数のオシレーターを備えたモノフォニック・シンセサイザー（ARP 2600など）は、多くの場合、パラフォニックな動作をするようにパッチングでき、各オシレーターが独立したピッチを演奏し、それが共通のVCFとVCAを通してルーティングされます。

初期のポリフォニックシンセサイザーは1930年代後半に製造されましたが、その概念が普及したのは1970年代半ばになってからです。 1937年に開発されたHarald BodeのWarbo Formant Orguelは、ボイス割り当てポリフォニックシンセサイザーの原型でした。^{[ 2 ]} 1939年に発売されたHammond Organ CompanyのNovachordは、周波数分割オルガンとポリフォニックシンセサイザーの先駆けとなる製品です。オクターブ分割技術を使用してポリフォニーを生成し、^{[ 3 ]} 1942年までに約1,000台のNovachordが製造されました。^{[ 4 ]}

初期の注目すべきポリフォニックシンセサイザーの1つである、 1978年に発売されたProphet 5は、5ボイスのポリフォニーを備えていました。もう1つの注目すべきポリフォニックシンセである、 1976年に発売されたヤマハCS-80は8ボイスのポリフォニーを備えており^{[ 20 ]}、1973年に発売された合計18ボイスのポリフォニーを備えたヤマハGX-1も同様でした^{[ 21 ]} 。6ボイスのポリフォニーは1980年代半ばまでに標準となりました。デジタルシンセサイザーの登場により、1980年代後半までに16ボイスのポリフォニーが標準となりました。64ボイスのポリフォニーは1990年代半ばまでに一般的になり、128音のポリフォニーはその後まもなく登場しました。これほど多くの同時音を提供する理由はいくつかあります。

• 指が10本しかなくても、10個以上の音を同時に演奏することが可能です。鍵盤を離した後も音が鳴り続けることがあります。特にサステインペダルを使用している場合、シンセサイザーのリソースが、以前に弾かれた音が徐々に消えていく音を生成するために使用されている可能性があります。
• 「音色」（「音色」または「パッチ」とも呼ばれる）は、複数の発振器または音源によって生成される場合があり、より複雑な音色を作り出すことができます。16個の発振器を備えたシンセサイザーは、単純な単一発振器の音色を生成する場合にのみ、16音ポリフォニーに対応できます。特定のパッチに4つの発振器が必要な場合、シンセサイザーは4音ポリフォニーしか実現できません。
• シンセサイザーは、複数の音色（マルチティンバー）を生成するように構成することができ、これは特に音を重ねたりシーケンスしたりする場合に必要となります。マルチティンバー楽器は常にポリフォニックですが、ポリフォニック楽器は必ずしもマルチティンバーではありません。一部のマルチティンバー楽器には、各音色に割り当てられる、または許可されるポリフォニーの量を指定できる機能があります。

シンセサイザーは一般的に、音の基礎となる電気信号を生成するために発振器を使用し、多くの場合、鍵盤で発振器をトリガーします。しかし、複数の発振器を独立して動作させることは、実装において非常に困難です。ポリフォニーを2倍にするには、発振器の数を2倍にするだけでなく、電子回路がスイッチとして機能し、鍵盤を空いている発振器に瞬時に接続する必要があります。さらに、追加の鍵盤が押されたときに既に最大数の音が鳴っている場合は、どの音をオフにするかを決定するアルゴリズムを実装する必要があります。これを実現するには、いくつかの方法があります。

• 最初に鳴った音をオフにして、空いたオシレーターを使って新しい音を鳴らします。最終音優先モードでは、鍵盤が演奏された順序に基づいて優先順位が決定されます。すべてのボイスが演奏されている間に新しい音がトリガーされると、シンセサイザーは最初に鳴った音を終了させて​​ポリフォニーを解放します。これはほとんどのシンセサイザーのデフォルトモードです。
• 新たに押された音符は無視してください。最初の音符が優先される場合、後の音符のために前の音符が切り捨てられることはなく、最大同時発音数に達した後は、楽器を演奏する人は新しい音符を鳴らすために1つ以上の音符の演奏を停止する必要があります。
• 最高音優先度では、既に演奏されている音よりも音程の高い新しい音は、現在演奏されている音を低い音から順に置き換えます。
• 最低音優先度も同様の仕組みですが、最高音から順に音をカットしていきます。

現代のシンセサイザーやサンプラーは、どの音を出すかを決定するために、追加の、複数の、またはユーザーが設定可能な基準を使用する場合があります。

多重音奏法は、多くの通常の管楽器で2つ以上の音を同時に出すために使用できますが、これは拡張された奏法とみなされています。明確に多声的な管楽器は比較的まれですが、存在します。

一般的なハーモニカは、一度に複数の音を出すことができる。

多室オカリナは、ダブル、トリプル、クワッドなど様々な種類が製造されており、複数の室を用いることでオカリナ本来の限られた音域を拡張するだけでなく、演奏者が複数の音を同時に演奏することも可能にします。ハーモニックオカリナは特にポリフォニーのために設計されており、これらの楽器では各室の音域がある程度重なり合っています（一般的にはユニゾン、3度、4度、5度、7度、またはオクターブ）。クロスフィンガリングを用いることで、1つの室で1オクターブ以上の音域をカバーできます。

リコーダーは、ポリフォニーのために複数本を揃えることもできます。ダブルリコーダーには、ドローン型とポリフォニック型の2種類があります。ドローン型では、一方の管は通常のリコーダーと全く同じように調律され、音域は約2オクターブです。もう一方の管はドローンとして音階の主音を演奏します。ポリフォニック型リコーダーは、2本の管を持ち、音域は長6度です。オーバーブローイングを使えば、一部の音を1オクターブ高く演奏できますが、これらの楽器では1本の管で1オクターブの音域全体を演奏することはできません。

南ロシア原産のダブル・ジャレイカ（ホーンパイプの一種）も存在する。

ラウネッダはイタリアの楽器で、サルデーニャ島が発祥です。ドローン管と、ポリフォニーが可能な2本の管、合計3本の管を備えています。