

楽器の鍵盤とは、楽器に取り付けられた、隣り合った押し込み可能なレバーまたはキーのセットのことです。鍵盤には通常、西洋音階の12音を演奏するためのキーがあり、大きくて長いキーと小さくて短いキーが組み合わさって、1オクターブ間隔で繰り返されます。鍵盤のキーを押すと、楽器は音を出します。音は、弦や歯を機械的に叩く(アコースティックピアノ、エレクトリックピアノ、クラヴィコード)、弦をはじく(チェンバロ)、パイプに空気を流す(パイプオルガン)、鐘を鳴らす(カリヨン)、または電子回路を作動させる(シンセサイザー、デジタルピアノ、電子キーボード)ことによって発生します。最も一般的に見られる鍵盤楽器はピアノであるため、鍵盤の配置はしばしばピアノ鍵盤、または単にピアノキーと呼ばれます。

西洋音楽の12音は、最も低い音が左に配置されています。長い鍵盤(ハ長調の7つの「ナチュラル」音:C、D、E、F、G、A、B)は前に突き出ています。これらの鍵盤は伝統的に象牙で覆われていたため、白鍵または白音と呼ばれることがよくあります。残りの5つの音(ハ長調に含まれない音)(つまり、C♯ / D ♭、D♯ / E ♭、F♯ / G ♭、G♯ / A ♭、A♯ / B ♭ ) (シャープとフラットを参照)の鍵盤は高く、短くなっています。これらの鍵盤は摩耗が少ないため、黒色の木材で作られていることが多く、黒鍵または黒音と呼ばれます。白鍵は全音階を形成し、黒鍵は五音音階を形成します。全体のパターンはオクターブ間隔で繰り返されます。
ハ長調の長い鍵盤と、その間の半音を表す短い鍵盤の配置は、15世紀に遡ります。19世紀以前に作られたチェンバロやパイプオルガンなど、多くの鍵盤楽器は、鍵盤の色が反転しています。つまり、白鍵は黒檀で、黒鍵は柔らかい白骨で覆われています。1960年代以降の電気楽器や電子楽器の中にも、同様の配置を採用しているものがあります。例えば、1960年代のVoxの電子オルガン、FarfisaのFASTポータブルオルガン、HohnerのClavinet L、Korg Poly-800シンセサイザーのあるバージョン、そしてRolandのデジタルチェンバロなどです。
1960年代の電子オルガンの中には、反転色や灰色のシャープやナチュラルを使用して、2 つの部分に分割された単一の鍵盤の下部 (または部分) を示し、それぞれが異なるレジストレーションや音色を制御するものもあった。このような鍵盤は、2 段目のマニュアルの費用をかけずにメロディーや対照的な伴奏に対応でき、ルネサンス期やバロック期のスペインや一部のイギリスのオルガンでは一般的な特徴だった。分割は中央の CとC シャープの間、またはイベリア半島以外では B と C の間だった。分割鍵盤は 1842 年にハーモニウムとともに再び登場し、分割はE4 / F4 で行われた。
ハモンドオルガンのB3、C3、A100などの機種にある、色が反転した鍵盤は、プリセットされた音色を選択するためのラッチ式のラジオボタンです。

鍵盤楽器の半音域(コンパスとも呼ばれる)は拡大する傾向にある。18 世紀のチェンバロはしばしば5オクターブ(60鍵以上)に及んだが、1870年頃から製造されたピアノのほとんどは88鍵である。88 鍵ピアノの最低音(周波数:27.5Hz)は、音域名でサブコントラバスに相当する。現代のピアノの中には、さらに多くの鍵を持つものもある(ベーゼンドルファー290「インペリアル」は97鍵、スチュアート&サンズのピアノは最大112鍵まである[ 1 ])。現代のシンセサイザーのキーボードは一般的に61、76、または88鍵ですが、小型のMIDIコントローラーは25鍵で入手可能です(デジタルシステムではオクターブ、ピッチ、レンジの「分割」を動的にシフトできるため、場合によっては専用の鍵盤の必要性が減ります。ただし、小型のキーボードでは、通常、演奏できる楽譜が制限されます)。オルガンは通常、マニュアルごとに61鍵ですが、スピネットモデルの中には44鍵または49鍵のものもあります。オルガンのペダルボードは、オルガン奏者の足で演奏する長いペダルが付いたキーボードです。ペダルボードのサイズは12鍵から32鍵まで様々で、キャメロン・カーペンターがツアーで使用したオルガンでは42鍵です。
一般的なキーボードレイアウトでは、黒鍵は均一な幅を持ち、白鍵もキーボード前面で均一な幅と間隔で配置されています。黒鍵間の広い間隔では、自然音であるC、D、Eの幅がF、G、A、Bの幅とわずかに異なります。これにより、1オクターブあたり7つの「自然音」の鍵盤の均一性を維持しながら、1オクターブあたり12個の鍵盤の間隔をほぼ均一に保つことができます。
過去300年間、歴史的な鍵盤楽器(オルガン、ヴァージナル、クラヴィコード、チェンバロ、ピアノ)に見られるオクターブの音域は、最小で125 mm(4.9インチ)、最大で170 mm(6.7インチ)まで変化してきた。[ 2 ]
現代のピアノの鍵盤は通常、 164~165 mm(6.46~6.50インチ)のオクターブ幅を持ち、鍵盤間のスペースを考慮しない場合、黒鍵の幅は平均13.7 mm(0.54インチ)、白鍵の幅は約23.5 mm(0.93インチ)となる。
近年、手のひらの幅が狭いピアニストと手や腕の怪我との相関関係が指摘されている。[ 3 ] [ 4 ]これらのピアニスト向けに、いくつかの小型サイズの標準規格が提案されている。7/8サイズ(オクターブ幅140mm (5.5インチ))の鍵盤は、1970年代にカナダ人のクリストファー・ドニソンによって開発された。このサイズは、15/16サイズ(オクターブ幅152mm (6.0インチ))およびそれより小さいサイズ(オクターブ幅130mm (5.1インチ))とともに、その後ペンシルベニア州のスタインビューラー社によって開発され、販売されている。これら3つのサイズは、DS6.0、DS5.5、DS5.1として登録されている。同社は2018年に非営利団体DS Standard Foundationに転換した。Hailun USAは、DS Standard Foundationとの契約により、代替の2つのサイズDS6.0とDS5.5のピアノを製造している。 2013 年以来、ピアニスト、教師、舞台芸術医療専門家からなるグローバル ネットワークが、大手企業によるピアノ鍵盤製造における「ワンサイズ フィット オール」アプローチの変更をますます強く提唱している。このネットワークは PASK (代替サイズの鍵盤を求めるピアニスト) として知られている。[ 5 ]米国のピアニスト、ハンナ・ライマンは、オクターブ幅の狭いピアノ鍵盤を推進しており、既存のピアノを改造して異なるサイズの交換可能な鍵盤を提供する装置と方法に関する米国特許を取得している。[ 6 ]スタインウェイ & サンズ USA では、新しいグランド ピアノに、または既存のピアノへの後付けとして、より狭い鍵盤が入手可能である。[ 7 ]
技術的および音楽的な問題に対処するために、鍵盤の設計にはさまざまなバリエーションがありました。初期の鍵盤の設計は、グレゴリオ聖歌で使用される音(7つの全音階音とB♭)に大きく基づいており、そのため、B ♭とB ♮の両方を全音階の「白鍵」として含めることが多く、B ♮は鍵盤の左端に、B ♭は右端に配置されていました。したがって、1オクターブには8つの「白鍵」と4つの「黒鍵」しかありませんでした。これらの8つの音への重点は、「7と5」システムが採用されてから数世紀にわたって、短いオクターブの形で続きました。前述の8つの音は、鍵盤の左端に配置され、EとCの間の鍵盤に圧縮されていました(当時、それほど低い臨時記号は非常にまれで、必要ありませんでした)。16世紀には、楽器がしばしば平均律で調律されていたため、 G♯とE ♭の鍵盤が2つに分割されたチェンバロが作られました。G♯キーの一方の部分はG♯に調律された弦を操作し、もう一方の部分は A ♭に調律された弦を操作し、同様に E ♭キーの一方の部分は E ♭に調律された弦を操作し、もう一方の部分はD♯に調律された弦を操作します。異名同音鍵盤として知られるこのタイプの鍵盤配置は、チェンバロの柔軟性を拡張し、作曲家がいわゆるウルフフィフス (G シャープから E フラット) を含む和音を必要とする鍵盤音楽を、聴き手に聴覚的な不快感を与えることなく作曲することを可能にしました (スプリット シャープを参照)。前述のショート オクターブの変形である「ブロークン オクターブ」は、同様にスプリット キーを使用して、ショート オクターブから省略された臨時記号を追加しました。鍵盤設計のその他のバリエーションの例としては、ヤンコー 鍵盤や、クロマチック ボタン アコーディオンやバンドネオンのクロマチック 鍵盤システムなどがあります。

シンプルな電子キーボードでは、各キーの下にスイッチがあります。キーを押すと回路が接続され、音の生成がトリガーされます。ほとんどのキーボードはキーボードマトリックス回路を使用しており、8行8列のワイヤが交差しています。したがって、16本のワイヤで8×8=64の交差が可能になり、キーボードコントローラがスキャンしてどのキーが押されたかを判断します。[ 8 ]このシステムの問題点は、各キーに対して粗雑なバイナリのオン/オフ信号しか提供しないことです。より優れた電子キーボードでは、各キーにわずかにオフセットされた2組のスイッチを使用します。最初のスイッチと2番目のスイッチの作動のタイミングを判断することで、キーを押す速度を判断でき、キーボードのパフォーマンスダイナミクスが大幅に向上します。最高の電子キーボードは、各キーに専用の回路を備え、ポリフォニックアフタータッチを提供します。
高度な電子キーボードは数百の鍵盤タッチレベル[ 9 ]を提供し、ほとんどのピアノと同様に88鍵を備えています。
見た目は似ているものの、鍵盤楽器の種類によって必要な演奏技術は異なります。ピアノのハンマー機構は鍵盤を押す速さによって音量が大きくなりますが、チェンバロのピック機構は鍵盤へのタッチの度合いによって音量がほとんど変化しません。パイプオルガンの音量と音色は、ふいごからの空気の流れと演奏者があらかじめ選択したストップによって制御されます。そのため、これらの楽器の演奏者は音色を付ける際に異なる演奏技術を用います。アレンジャーキーボードは、左手で演奏するコードに反応するパーカッションやその他の伴奏に加え、さまざまな音色をプリセットすることができます。

キーボードのレイアウトはシンプルで全ての音に簡単にアクセスできますが、演奏には技術が必要です。熟練した演奏者は、正確かつテンポよく演奏するために多くの訓練を積んでいます。初心者は技術不足のため、簡単な曲でさえまともに演奏することはめったにありません。演奏者の手の動きのシーケンスは非常に複雑になることがあります。問題点としては、手の小さい人には難しい広範囲のコード、最初は不快に感じるかもしれない特殊な手の位置を必要とするコード、そして速いスケール、トリル、アルペジオなどが挙げられます。
ベロシティセンシティブ(またはダイナミック)鍵盤(つまり、演奏速度の変化に反応する鍵盤)を備えた楽器を演奏する場合、指の独立性が必要になることがあります。つまり、ある指は「強く」、別の指は「弱く」演奏する必要があるということです。ピアニストは、このタッチ速度の制御をボイシングと呼びます(ピアノ技術者がハンマーの硬さを調整してピアノを「ボイシング」することとは混同しないでください)。キーボーディストは、強く弾いたり弱く弾いたり、力を入れたり弱めたりして演奏すると言います。これは演奏者の感覚を正確に表しているかもしれませんが、鍵盤のメカニズムでは、ベロシティが音楽のダイナミクスを制御します。演奏者が鍵盤を押す速度が速いほど、音は大きくなります。演奏者は両手を協調させ、独立して使用することを学ぶ必要があります。ほとんどの音楽は両手用に書かれており、通常、右手は高音域でメロディーを演奏し、左手は低音域で低音や和音の伴奏を演奏します。左手のみのために書かれた楽曲の例としては、レオポルド・ゴドフスキーのショパンのエチュードに基づく53の練習曲、モーリス・ラヴェルの左手のためのピアノ協奏曲、セルゲイ・プロコフィエフの左手のためのピアノ協奏曲第4番などが挙げられる。対位法を用いた楽曲では、両手が同時に異なる旋律を演奏する。

シロフォン、マリンバ、ビブラフォン、グロッケンシュピールなど、多くの打楽器は鍵盤の配置に合わせて音程のある要素が配置されています。演奏者は通常、鍵盤を押すのではなく、それぞれの要素(例えば、金属や木の棒)をマレットで叩いて音を出します。
音楽用キーボードのレイアウトが音楽以外の機器に使用されている例がいくつかあります。たとえば、初期の印刷電信機の中には、ピアノの鍵盤に似たレイアウトを使用しているものがありました。[ 10 ] [ 11 ]
音楽家であり発明家でもあるフリアン・カリージョ(1875年~1965年)の発見と理論的発展の後、1オクターブあたり12個より多い、あるいは少ない鍵盤を持つ珍しいタイプの鍵盤がいくつか存在し、それらは主に微分音音楽で使用されている。
アコーディオンやインドのハーモニウムなど、リードが自由に動く鍵盤楽器の中には、マイクロトーンを鳴らせるものがあります。電子音楽のパイオニアであるポーリン・オリヴェロスは、こうした楽器を演奏していました。エジプトのベリーダンスの演奏家であるホッサム・ラムジーなどは、伝統的な音階を演奏できるように、特注のアコーディオンを使用しています。アゼルバイジャンの音楽で使われる小型のガルモン・アコーディオンには、「シフト」キーを押すとマイクロトーンを鳴らせる鍵盤が付いているものもあります。