楽器におけるポリフォニーとモノフォニー

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ポリフォニーは楽器の特性で、複数の独立したメロディーラインを同時に演奏できることを意味します。ポリフォニー機能を備えた楽器はポリフォニックと呼ばれます。ポリフォニーができない楽器はモノフォニックまたはパラフォニックと呼ばれます。

ポリフォニック楽器の直感的に理解しやすい例としては、（クラシック）ピアノが挙げられます。ピアノでは、演奏者は左手と右手で異なるメロディーラインを演奏します。音楽のスタイルや構成に応じて、これらは音楽的に密接に関連している場合もあれば、ジャズ音楽の一部のように互いにまったく関連していない場合もあります。モノフォニック楽器の例としては、並外れたミュージシャンが演奏しない限り、一度に 1 つのトーン（周波数）しか生成できない トランペットが挙げられます。

モノフォニックシンセサイザーまたはモノシンセは、一度に 1 つの音符のみを生成するシンセサイザーであり、複数の音符を同時に再生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。これは必ずしも単一の発振器を備えたシンセサイザーを指すわけではありません。たとえば、Minimoog には任意の間隔で設定可能な 3 つの発振器がありますが、一度に再生できる音符は 1 つだけです。

よく知られているモノシンセとしては、Minimoog、Roland TB-303、Korg Prophecy、Korg Monologueなどがあります。

1970 年代と 1980 年代にそれぞれ製造されたARP OdysseyやFormanta Polivoksなどのデュオフォニック シンセサイザーには、一度に 2 つのピッチを独立して演奏する機能があります。これらのシンセサイザーには、個別に制御可能な少なくとも 2 つのオシレーターと、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 キーボードがあります。2 つ以上のキーを同時に押すと、最低音と最高音が聞こえます。1 つのキーだけを押すと、両方のオシレーターが 1 つの音に割り当てられ、より複雑なサウンドになる可能性があります。

Solina String EnsembleやKorg Poly-800などのパラフォニックシンセサイザーは、複数の発振器を使用して複数のピッチを同時に演奏するように設計されていましたが、すべてのボイスで共通のフィルターやアンプ回路が共有されていました。^[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が生まれました。たとえば、すで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場合があります。複数の発振器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、パラフォニック方式で動作するようにパッチを当てて、各発振器が独立したピッチを演奏し、それを共通のVCFとVCAにルーティングすることができます。

最も初期のポリフォニックシンセサイザーは1930年代後半に作られたが、そのコンセプトが普及したのは1970年代半ばになってからだった。1937年に開発されたハラルド・ボーデのウォーボ・フォルマント・オルゴールは、ボイス割り当てポリフォニックシンセサイザーの原型だった。^{[2] 1939年に発売された} ハモンドオルガン社のノヴァコードは、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的製品である。オクターブ分割技術を使用してポリフォニーを生成する。^[3] 1942年までに約1,000台のノヴァコードが製造された。^[4]

オクターブディバイダーを使用すると、シンセサイザーに必要なのは音階の各音に1つずつ、合計12個の発振器だけです。追加の音は、これらの発振器の出力を分割することで生成されます。1オクターブ下の音を生成するには、発振器の周波数を2で割る。音階の各音のうち1つだけが同時に演奏される限り、ポリフォニーが実現されます。^[5]

1970年代前半から中頃にかけて、デジタルキーボードスキャンによる音声割り当て技術は、ヤマハ^[6]、E-mu Systems ^[7]、^[8]、Armand Pascetta（Electro Group）^{[9] [10]}を含む複数のエンジニアと楽器メーカーによって独立して開発されました。Oberheimポリフォニックシンセサイザー^{[11] [12]}とSequential Circuits Prophet-5 ^{[13] [8]}は、どちらもE-mu Systemsとの共同開発でした。^{[14] [15]}

初期のポリフォニックシンセサイザーとして有名なものの一つに、 1978年に発売されたProphet 5があり、5 ボイスポリフォニーでした。もう一つの有名なポリフォニックシンセサイザーであるYamaha CS-80 は1976 年に発売され、8 ボイスポリフォニーでした^[20]。また、 1973 年に発売されたYamaha GX-1も合計 18 ボイスポリフォニーでした^{[21] 。6 ボイスポリフォニーは 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 年代後半には 16 ボイスポリフォニーが標準となりました。64 ボイスポリフォニーは 1990 年代半ばまでに一般的になり、その後すぐに 128 音ポリフォニーが登場しました。このように多数の同時発音数を実現する理由はいくつかあります。

• 指が 10 本しかない場合でも、10 個以上の音を同時に演奏できます。キーを離した後も音が鳴り続ける場合があります。特にサスティン ペダルが使用されている場合、前に弾いた音の音が徐々に小さくなる音を出すために、シンセサイザーのリソースがまだ使用されている場合があります。
• 「サウンド」（「音色」または「パッチ」とも呼ばれる）は、複数のオシレータまたは音源によって生成され、より複雑なサウンドを生成できます。16 個のオシレータを備えたシンセサイザは、単純な単一オシレータ サウンド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 つのオシレータが必要な場合、シンセサイザは 4 音ポリフォニーのみに対応します。
• シンセサイザーは、複数の音色 (マルチティンバー)を生成するように設定できます。これは、サウンドがレイヤー化またはシーケンス化されている場合に特に必要です。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あるとは限りません。一部のマルチティンバー楽器には、各音色に予約または許可されるポリフォニーの量をユーザーが指定できる機能があります。

シンセサイザーは一般に、音のベース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、キーボード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のは、実装するのがかなり難しい課題です。ポリフォニーを 2 倍にするには、発振器の数を 2 倍にする必要があるだけでなく、電子機器がキーを空いている発振器に瞬時に接続するスイッチとして機能し、追加のキーが押されたときに最大数の音がすでに鳴っている場合に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。これを実装するには、いくつかの方法があります。

• 最初に鳴った音をオフにし、新たに解放されたオシレーターを使用して新しい音を演奏します。最後の音を優先する場合、優先順位はキーが演奏された順序に基づきます。すべてのボイスの演奏中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演奏された音を終了し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。
• 新しく押された音符を無視します。最初の音符を優先すると、後の音符のために前の音がカットされることはなく、最大ポリフォニーに達すると、楽器を演奏する人は新しい音符をトリガーするために 1 つ以上の音符の演奏を停止する必要があります。
• 最高のノート優先順位では、すでに演奏されているノートよりもピッチの高い新しいノートが、現在演奏されているノートを最も低いノートから順に置き換えます。
• 最低のノートの優先順位も同様に機能しますが、最高位のノートから順にカットされます。

最新のシンセサイザーやサンプラーでは、どの音を鳴らすかを決定するために、追加の基準、複数の基準、またはユーザーが設定可能な基準が使用される場合があります。

ほぼすべてのクラシック鍵盤楽器はポリフォニックです。例としては、ピアノ、ハープシコード、オルガン、クラビコードなどがあります。これらの楽器は、鍵盤の各キーに完全な音生成機構を備えています (たとえば、ピアノには各キーに弦とハンマーがあり、オルガンには各キーに少なくとも 1 つのパイプがあります)。いずれかのキーを押すと、メカニズムが作動して、そのキーに対応する音が聞こえます。

クラビコードの中には、各キーに弦がないものもあります。その代わりに、複数の異なるキーでフレットされる 1 本の弦があります。1 本の弦を共有するキーのうち、一度に鳴らせるのは 1 つのキーだけです。

エレクトリックピアノとクラビネットは、ポリフォニック操作を実現するために同じ原理を利用しています。 エレクトリックピアノには、各キーごとに独立したハンマー、振動する金属の歯、および電気ピックアップがあります。

いくつかの例外を除き、電子オルガンは、オーディオ生成システムとミキシング システムの 2 つの部分から構成されます。オーディオ生成システムは電子式 (発振器とオクターブ ディバイダーで構成) または電気機械式 (トーンホイールとピックアップで構成) で、多数のオーディオ出力をミキサーに送信します。オルガンのストップまたはドローバーは、オーディオ生成システムから送信された信号を変更し、キーボードはミキサーのチャンネルのオン/オフを切り替えます。オンになっているチャンネルは、押されたキーに対応する音として聞こえます。

クラシック音楽におけるポリフォニーの定義は、複数の音を同時に演奏するだけでなく、聴衆に複数の独立したメロディーラインを知覚させる能力を意味します。コードパターンのリズムなど、複数の音を全体として演奏することは、ポリフォニーではなくホモフォニーです。

クラシックバイオリンは複数の弦があり、確かにポリフォニックですが、初心者にとっては、ボウイングで複数の弦を演奏するのは難しい場合があります。作曲家が期待する許容できる品質で 複数の音を演奏するには、1 つの音に対して圧力、速度、角度をうまく制御する必要があります。

そのため、バイオリン族の楽器は、一般の未熟な音楽家からは（弓を使った場合）主に単旋律であると誤解されているものの、標準的な訓練を受けた独奏者やオーケストラ奏者にとっては、ピチカート（爪弾き）と弓を使ったテクニックの両方によって多旋律となる可能性がある。その証拠は、バッハの無伴奏バイオリンのためのソナタやパルティータなど、17世紀以降の作品に見ることができる。

エレキギターは、クラシックギターと同様にポリフォニックであり、さまざまなギターの派生型（ハルペッジやチャップマンスティックを含む）も同様です。

多重フォニックは、多くの通常の管楽器と組み合わせて使用​​して、一度に 2 つ以上の音を出すことができますが、これは拡張されたテクニックと見なされます。明示的に多声の管楽器は比較的まれですが、存在します。

標準的なハーモニカは、一度に複数の音を簡単に出すことができます。

多室オカリナには、ダブル、トリプル、クアドラプル オカリナなど、さまざまな種類が製造されています。これらのオカリナは、複数の室を使用してオカリナの限られた音域を拡張するだけでなく、演奏者が同時に複数の音を演奏できるようにしています。ハーモニック オカリナはポリフォニー用に特別に設計されており、これらの楽器では、各室の音域が通常ある程度重なっています (通常はユニゾン、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により、1 つの室で 1 オクターブ以上をカバーすることができます。

リコーダーは二重奏にしてポリフォニーにすることもできます。二重奏リコーダーには、ドローンとポリフォニックの 2 種類があります。ドローン タイプでは、1 つの管が通常のリコーダーとまったく同じように調律され、約 2 オクターブの音域を持ち、もう 1 つの管はドローンで、音階の主音を演奏します。ポリフォニック リコーダーには、長 6 度 1 音域の管が 2 つあります。オーバーブローにより、一部の音は 1 オクターブ高く演奏できますが、これらの楽器では 1 つの管で 1 オクターブ全体の音域を達成することはできません。

南ロシア原産のダブルザレイカ（ホーンパイプの一種）も存在します。

ラウネッダは、サルデーニャ島原産のイタリアの楽器で、ドローンパイプとポリフォニーが可能な 2 つのパイプ、合計 3 つのパイプを備えています。

• 電子楽器：ポリフォニー
• モノフォニック（シンセサイザー）
• 音楽シーケンサー
• パラフォニー

正式な分類システム

• 楽器の分類
  • ホルンボステル・ザックス

• ジェンキンス、マーク (2007)。アナログシンセサイザー: 理解、演奏、購入: モーグの遺産からソフトウェアシンセシスまで。Taylor & Francis。ISBN 978-0-240-52072-8。
• Keeble, Rob (2002 年 9 月)。「30 年間の Emu: Emu システムの歴史」。Sound on Sound。2015年 12 月 26 日のオリジナルからアーカイブ。
• リー、ジェイ (1981)。「デイヴ・ロッサムのインタビュー」。ポリフォニー・マガジン。1981 年 11 月/12 月号。
• Vail, Mark (2014)。『シンセサイザー：究極の電子音楽楽器の理解、プログラミング、演奏、録音に関する総合ガイド』。OUP USA。ISBN 978-0-19-539489-4。