JPH0428317B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

(1) 発明の技術分野 本発明は音律を任意に設定できるようにした電
子楽器に関するものである。 (2) 発明の背景 現在、一部の民族音楽や現代音楽を除き、音楽
の大部分で用いられている音階の音程は、12等分
平均律という音程に基づいている。これは、振動
数比１：２の「オクターヴ」を互いに等しい振動
数比になるように12等分して、振動数比が¹²√２
＝1.059463094…となる「半音」をつくり、この
「半音」を単位としてその整数倍の音階を構成す
る音律体系である。近代の音楽の機能和声法によ
る和声理論、転調、移調、等はすべてこの12等分
平均律を基本としている。すなわち、12等分平均
律によつて、12音のそれぞれを基音とする長調お
よび短調、計24種の調性が互いに相対的な関係を
平等に持つことになるため、和声進行、転調、移
調、等の音楽的技法が単純な数学的操作として容
易に行なえることになる。これは異なつた種類の
楽器同士、あるいは声楽・合唱とのアンサンブル
の上で、また楽器を製作・調律する上で非常に有
効なシステムであり、「どのような高さに転調・
移調しても同質の響きが得られる」12等分平均律
の最大の特長である。 しかし、一方で、12等分平均律の欠点も多く指
摘されている。第一に、音程の基本単位である
「半音」自身が、¹²√２という無理数の振動数比を
持つため、和声の基本となる完全５度、長３度等
の音程の振動数比も無理数となり、これは「振動
数比が単純な整数比である音程ほど協和感が高
い」というギリシヤ時代以来よく知られた事実と
矛盾する。すなわち平均律においては、真に協和
感のある和声には接し得ないのである。第二に、
オーケストラや合唱のアンサンブルにおいて、
個々の和声ごとに演奏者が各自の協和感覚に基づ
いてピツチを微妙に上下させてより純正な響きを
つくる中で、平均律に固定された楽器は不協和な
音程で全体のハーモニーを損ない、孤立しやす
い。このため、よく知られた事実として、特に合
唱音楽の分野では、平均律であるピアノの伴奏は
好まれていない。第三に、幼児の音感教育、音楽
専攻者の聴音訓練等に際して平均律を用いること
は、真の和声感を体得できないばかりでなく、誤
つた協和感覚に陥る危険性がある。これは、平均
律のピアノ調律師の一部が、本来不協和である平
均律の音程のうなりを「自然」と体感するように
なる事実によつて示される。第四に、純正律、中
全音律等の古典音律の時代の古典音楽を演奏する
場合、作曲家の意図した「調性の性格」を反映す
ることが不可能である。すなわち、ルネサンス、
バロツク等のバツハに至る時代の音楽に用いられ
た古典音律においては、調性はそれぞれ固有の性
格をもつて位置づけられており、作曲家はその効
果を作品に反映させて作曲していたが、平均律の
楽器でこれを演奏した場合、調号ごとの協和度の
違い、等の調性の持つ特性は実現できないため、
魅力の乏しい平板な音楽となつてしまう。これ
は、古典音楽の演奏家がわざわざ古典音律に調律
しなおした楽器を用いて演奏する、という近年の
音楽的傾向に対応している。 以上のような欠点のために、一部の専門家は12
等分平均律でなく、純正律、ピタゴラス音律、中
全音律、ウエル・テンパード音律（よく知られた
「ヴエルクマイスター第三法」はこの一種であ
る）、等の古典音律を用いてきた。しかしこれら
の古典音律は、他の楽器とのアンサンブルに応じ
て移調するたびに新しく調律しなおす必要があ
り、微妙な音程差をつける調律法も複雑であるた
め、従来の楽器では実現が困難であつた。また、
音律の体系自体が多種多様であり、専門家が研
究・演奏するための有効な音律設定手段が実現で
きなかつた。 (3) 従来技術と問題点 以上のような背景のもとに、電子回路技術によ
るいわゆる「電子楽器」の分野でも、従来多くの
古典音律電子楽器が考えられてきた。まず、鍵盤
等に対応した複数の原発振器を用いたいわゆる
「独立発振方式」において、各音程を古典音律に
調律する方式が考えられたが、これは従来の楽器
と同様に困難な調律作業を伴い、オクターブ間の
音程が狂いやすい欠点があつた。次に最高音域に
対応した12音の独立発振器を用いて、以下のオク
ターブ関係は1/2分周器を用いたいわゆる「分周
方式」が考えられたが、これも12音にわたつて調
律しなければならず、移調するごとに再び調律を
必要とする欠点があつた。次に、基準となる主ク
ロツク発振器から近似的に12音の振動数を与える
ような分周器群を用いたいわゆる「トツプオクタ
ーブ方式」が考えられたが、音程がハードウエア
的に固定されて変更できない、移調に際して非常
に高い主クロツク周波数を変化させなければなら
ない、等の欠点があつた。次に、プログラマブル
分周器を用いて音程はその分周比データとして与
えるいわゆる「プログラムカウンタ方式」が考え
られたが、この方式によれば分周比データとして
任意の音律に対応した音程を与えることができる
ため、ここに至つて古典音律電子楽器として有効
な方式が実現したのである。さらに、「周波数ナ
ンバ」と呼ばれる増分値データを周期的に加算累
算する加算累算器によつて音高周波数を発生す
る、いわゆる「周波数ナンバ方式」が考えられた
が、この方式は、デイジタル的に時分割動作する
ことによつて複数の発音チヤンネルの音高周波数
を同時に発生することができ、また周波数ナンバ
データをデイジタル的に演算処理することで実時
間動作的な操作機能を持つ、という他の方式にな
い特長を持つている。 これらの方式の改良と近年のLSI技術に代表さ
れるデイジタル電子回路技術によつて、「電子楽
器」という新しい形態の楽器が、音楽のなかで古
典音律の関係する分野に定着してきた。 すなわち音色面では楽音波形合成回路技術が、
音程面では楽音周波数設定回路技術が音楽的要求
に応え得るようになつてきたのである。たとえば
音程の面では、「半音」すなわち100セントに対
し、人間の音程識別能力限界は数セントである
が、一方デイジタル方式の電子楽器の音程設定精
度は容易に誤差１セント程度に固定できる。これ
は従来の楽器の音程設定精度・音程保持安定度を
十分に上回る能力であり、平均律と古典音律との
差である数セントから10数セントの音程差の正確
な設定が容易に実現できることを意味する。ま
た、デイジタル的に多種の音律データを記憶し選
択することで、あらかじめ用意された任意の種類
の音律を瞬時に選択することができる。さらに移
調に際しては、鍵盤等の音高情報と上記音律デー
タとの対応をデイジタル的に制御することによ
り、任意の調性に瞬時に移調した上で音律を再設
定することができるが、これは従来の楽器ではと
うてい実現不可能であつたものである。 このように電子楽器によつて容易に古典音律が
実現できるようになり、さらにはより有効な新し
い音律を探求できるようになると、音律体系自体
の複雑さを実際にどう具体化するかが問題にな
る。すなわち文献に残つている古典音律だけでも
数百種類あり、さらに音律体系の構造によれば数
百万種類以上の音律が存在する計算になるため、
効果的な音律設定手段が不可欠となつてきたので
ある。しかし従来の古典音律電子楽器において
は、たとえば複数の音律データを記憶しておいて
必要な音律を選択するため、あらかじめ与えられ
た音律しか選択できない欠点があつた。また、必
要な音程周波数データまたはセントデータ等を入
力して、音高周波数を発生するためのデータに変
換するような改良も考えられるが、これも本質的
には受動的な動作であり、音律そのものを本質的
に設定することにはならない欠点があつた。 (4) 発明の目的 本発明は上記のような点に鑑みてなされたもの
で、その目的は音楽理論に対応した所望の音律設
定機能を持つ電子楽器を提供することであり、音
楽史的には「純正律」として知られる音律体系の
思想に対応した方式で音律を設定するものであ
る。これは、音程関係の基準となる純正長３度お
よび純正完全５度の組合せにより個々の２音の間
の振動数比を設定することによつて協和度の高い
純正な３和音をつくるもので、平均律によつて滅
びてしまつた「和音ごとに特有の協和感」を任意
の構成で設定・検証できるものであり、オリジナ
ルな古典音楽の演奏・研究や音響心理学・音律理
論の実験・研究や聴音教育の面で有効な電子楽器
を提供するものである。 (5) 発明の構成 上記の目的のため、本発明にかかる電子楽器に
おいては、音律設定情報に応じて音楽周波数に対
応する周波数データを発生する周波数データ発生
回路と、所望の音律を設定したり演奏時に音程を
選択するための入力装置と、設定された音律の状
態を表示する表示装置と、音律設定情報を記憶す
る補助記憶装置と、前記周波数データ発生回路か
らの周波数データに応じて楽音信号を発生する楽
音発生回路と、前記楽音発生回路からの楽音信号
を音響に変換するサウンドシステムによつて構成
される。 (6) 発明の実施例 以下、本発明の実施例を図面とともに詳細に説
明する。 第１図は、本発明による電子楽器の構成を説明
するための構成概念図であり、６は音律設定情報
に応じて楽音周波数に対応する周波数データを発
生する周波数データ発生回路、３は所望の音律を
設定したり演奏時に音程を選択するための入力装
置、４は設定された音律の状態を表示する表示装
置、５は音律設定情報および楽音情報を記憶する
補助記憶装置である。 すなわち、周波数データ発生回路６において
は、表示装置４においてデイスプレイされる音律
設定情報をもとに入力装置３によつて追加・変更
設定された音律情報に応じて、楽音周波数に対応
する周波数データを発生し、楽音信号発生回路７
に供給する。この周波数データ発生回路６におけ
る音律設定情報は必要に応じて補助記憶装置５に
よつて記憶・再生され、また表示装置４によつて
逐次表示される。一方、楽音信号発生回路７にお
いては、鍵盤１および音色・効果等設定用タブレ
ツト２における楽音演奏情報を検出し、周波数デ
ータ発生回路６からの周波数データに応じて楽音
信号を発生するとともに、補助記憶装置５によつ
て必要な楽音情報を記憶・再設定する。楽音信号
発生回路７からの楽音信号は効果回路、アンプ、
スピーカーを含むサウンドシステム８によつて音
響に変換され、電子楽器の演奏者として発音され
る。 第２図は、第１図に示す周波数データ発生回路
６に設けられる、本発明にかかる音律設定処理操
作部分を説明するための具体的構成例であり、
種々の入出力回路、記憶回路、および制御回路に
よつて構成される。第２図において、１５は回路
全体をコントロールする制御回路、１２は制御回
路１５のためのプログラムを格納するプログラム
メモリ回路、１３は音律設定情報および周波数デ
ータ処理のための基準となる基礎データ等を格納
する固定データメモリ回路、１６は音律設定処理
および周波数データ処理を行うデータ処理回路、
１４はデータ処理中および出力データ格納等に用
いられるデータ格納メモリ回路、９は入力装置３
とのインターフエース回路、１０は表示装置４と
のインターフエース回路、１１は補助記憶装置５
とのインターフエース回路、１７は楽音信号発生
回路７に周波数データを供給するためのインター
フエース回路である。 第２図において、入力装置３からインターフエ
ース回路９を経て与えられた音律設定情報は、制
御回路１５およびデータ処理回路１６によつて対
応する周波数データに変換され、インターフエー
ス回路１７を経て周波数データ出力信号１８とな
る。また、音律設定情報はインターフエース回路
１０を経て表示装置４に供給されて表示され、さ
らに必要に応じてインターフエース回路１１を経
て補助記憶装置５とやりとりされる。この動作を
第１表に示すような音律の一例を設定する場合を
例にとつて説明する。

【表】 まず基準となる12音（たとえば「平均律」）を
表示装置４によつて表示し、必要ならば基調の基
音をたとえば“Ｃ音”と指定する。ここで今“Ｇ
音”を設定するように入力装置３から指定する
と、“Ｇ音”に相当する複数の振動数比データが
下記のように示される。

【表】 ここで“Ｑ”は純正完全５度（振動数比２：
３）上昇、“Ｔ”は純正長３度（振動数比４：５）
上昇を意味するので、(6)であれば「５度上昇を５
回、３度下降を１回行つた上でオクターブ内に移
行した音程」いとうことになる。平均律において
はこれらの音程は全て一致しているが、純正律の
視点では理論的には無限の組み合わせが存在す
る。ここでは基調をCdurとして、“Ｇ音”が最も
純正に機能する(4)が選択され、同様に他の音程も
個々に設定される。こうして調性・転調等の音楽
的要求に応じて入力装置３により適宜設定・選択
された音律設定情報は、逐次表示装置４によつて
表示されるとともに、データ処理回路１６によつ
て音楽信号発生回路７に必要な各音程の周波数デ
ータに変換されてデータ格納メモリ回路１４に格
納され、楽音信号発生回路７の要求に応じてイン
ターフエース回路１７を通して供給される。ここ
での周波数データは、前述の「プログラムカウン
タ方式」におけるプログラム分周比に対応し、ま
た前述の「周波数ナンバ方式」における増分値デ
ータに対応するものであり、これらデイジタル方
式の電子楽器であれば、この周波数データを時分
割によつて能率良く転送でき、また制御回路１５
を中心とする一連の動作がCPUによつて効率的
に実現できる。 第３図は、第１表に示した音律の一例につい
て、各音名間の音程の協和度の違いを示したもの
であり、長３度、完全５度、完全４度、短３度の
各音程と純正な音程とのセント差を表わしたもの
である。グラフから明らかなように、ハ長調の主
要３和音（Cdur、Fdur、Gdur）の構成音である
音程では協和度が高く、＃や♭の多い調性にあら
われる音程ほど純正な響きから速ざかつて緊張感
が増加するのがわかる。このような調性ごとの性
格の差を考慮した音楽にとつては、音律情報はセ
ントデータのような数字だけでなく、表示装置４
によつてこの図のような形式で表示される方がは
るかに直感的であり、理解しやすい。第３図のよ
うな音律の特性を示すグラフを表示装置４によつ
て表示するためには、比較の基準となる純正音程
の振動数比データ（長３度：5/4＝386.3137セン
ト、完全５度：3/2＝701.9550セント、等）を固
定データメモリ回路１３に用意しておき、データ
処理回路１６において音律設定情報と比較・演算
処理し、さらに作図処理を行うような制御回路１
５を中心とする一連の動作をあらかじめ設定して
おけばよい。この例では各音名間の音程の協和度
の違いを表示するようにしたが、「和音の純正度」
を適当な方法であらかじめ定義して固定データメ
モリ回路１３に用意しておけば、個々の和音ごと
に「和音の純正度」を表示装置４によつて表示す
るような改良も容易に類推できる。 第２表は、第１表に示した音律とは別の音律の
一例を示したもので、「“Ｃ＃”および“Ｆ＃”の
２

【表】 音を用いない」という前提のもとに、２種の全音
（大全音、小全音）と“Ｇ＃”（増５度）・“Ａ♭”
（短６度）の使い分けを意図したものである。こ
れは平均律では同じ200セントの「全音」が“Ｃ
＃”・“Ｄ”の２種の鍵盤によつて、また同じ800
セントが“Ｆ＃”・“Ａ♭”によつて弾き分けられ
るものである。この弾き分けは本来和声進行、転
調等の音楽的解釈による演奏者の選択の領域であ
るが、従来の自動伴奏機能の応用として、たとえ
ば左手の伴奏和音構成を検出してより純正な構成
音にシフトさせる、といつた改良も容易に類推で
きる。第２表に示した音律によれば、たとえば
Edurの第３音とFmollの第３音（平均律では同じ
音）をそれぞれ純正に響かせることが可能であ
り、Desdurの第５音や“Ｃ音”を固定した
Asdurの基音も純正に近い響きを実現できるた
め、調性ごとに異なる協和度を利用した時代の音
楽の表現や比較的近親調への転調の多い音楽にお
いては、平均律の楽器では実現不可能な純正なハ
ーモニーが得られることになる。ここで入力装置
３によつて他の音程にも同様のバリエーシヨンを
設定し、演奏時に適宜選択することで任意の音律
構成を実現し、補助記憶装置５によつて必要に応
じて記憶・再設定できることは、従来の楽器では
無条件に与えられていた「音律」という音楽的要
素に主体的に関与できることを意味し、古典音楽
の純正な響きが再び求められてきた音楽状況に対
応した新しい楽器の登場、とも言える。 (7) 発明の効果 以上説明したように、本発明にかかる電子楽器
によれば、音律の理論に対応した音楽的・直感的
な方法によつて任意の音律を設定・修正すること
ができ、平均律によつて滅びてしまつた「和音ご
とに特有の協和感」を任意の構成で設定・検証で
きるものであり、オリジナルな古典音楽の演奏
者・研究者、音響心理学・音律理論の実験・研究
者や、聴音訓練、和声感教育等の面で、良質の音
楽のために貢献するところ大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による電子楽器の構成を説明
するための構成概念図、第２図は、第１図に示す
周波数データ発生回路６に設けられる、本発明に
かかる音律設定処理操作部分を説明するための具
体的構成例、第３図は、第１表に示した音律の一
例について、各音名間の音程の協和度の違いを示
した図、上図において、１は鍵盤、２は音色・効
果等設定用タブレツト、３は入力装置、４は表示
装置、５は補助記憶装置、６は周波数データ発生
回路、７は楽音信号発生回路、８はサウンドシス
テム、９は入力装置３とのインターフエース回
路、１０は表示装置４とのインターフエース回
路、１１は補助記憶装置５とのインターフエース
回路、１２はプログラムメモリ回路、１３は固定
データメモリ回路、１４はデータ格納メモリ回
路、１５は制御回路、１６はデータ処理回路、１
７は楽音信号発生回路７とのインターフエース回
路、１８は周波数データ出力信号である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 音階の基準となる１オクターヴ内の12音の振
   動数比データが任意に設定できるような電子楽器
   において、音程関係の基準となる純正長３度およ
   び純正完全５度の組合せにより個々の２音の間の
   振動数比を設定する手段を具備し、所望の音律を
   構成できるようにしたことを特徴とする電子楽
   器。 ２ 音律の基準となる12音の音名および振動数比
   データを表示する表示装置と、前記振動数比デー
   タを設定するための入力装置と、前記表示装置お
   よび前記入力装置によつて構成された音律設定情
   報を記憶するための補助記憶装置とを具備し、音
   律設定情報を視覚的に確認しながら入力するとと
   もに必要に応じて記憶・再設定できるようにした
   ことを特徴とする、特許請求の範囲第１項記載の
   電子楽器。 ３ 前記表示装置において、各音名間の音程の協
   和度の違いを示したグラフを表示するためのデー
   タ処理装置を具備し、それぞれの音律において生
   ずる各種の和音の協和度の相違を視覚的に確認し
   ながら理解できる音律設定が行えるようにしたこ
   とを特徴とする、特許請求の範囲第２項記載の電
   子楽器。 ４ 前記入力装置および表示装置において、同一
   音名にあらかじめ複数種類の音程データを設定す
   るための複数個の記憶装置と、前記入力装置によ
   つて演奏時に必要な音程データを適宜選択するた
   めのデータ選択装置とを具備し、和音によつて微
   妙に変化する音程に正確に対応した音律設定が行
   えるようにしたことを特徴とする、特許請求の範
   囲第３項記載の電子楽器。