割振りの調律シミュレーション (Tuning Simulation of Laying) v0.2


巻線部は 1(A)〜28(C)・傾き(曲線) 0.05
芯線部は 49(A)のインハーモニシティ値 0.55・傾き(直線) 0.087の シミュレーションピアノです。

inharmonicity

始めにセント値は 0のままの平均律として置きます。
(v0.2)(セント値には インハーモニシティ値が加わっています。) インハーモニシティ値を加え無くしました。

cent equal

そこから ノンゼロ(NonZero)型で Tuningシミュレーションを行ってみます。
左からセント値・ビート・逆ビート順の図です。

cent equal beat equal beat reverse equal

割振り範囲のキーの`うなり'の数です。

#:  4th   5th
----------------
33: 0.674 -0.659
34: 0.703 -0.705
35: 0.732 -0.755
36: 0.761 -0.808
37: 0.789 -0.867
38: 0.816 -0.849
39: 0.842 -0.913
40: 0.987 -1.029
41: 1.015 -1.108

1: 37-42(4th) 0.789
2: 42-35(5th) 0.755
3: 35-40(4th) 0.732
4: 40-33(5th) 0.659
...

割振りは行っていませんが それなりの曲線を示します。

次は 機械的に割振りに傾斜を付けてみます。

#:  4th   5th
----------------
33: 0.842 -0.483
34: 0.881 -0.518
35: 0.921 -0.557
36: 0.961 -0.599
37: 1.001 -0.644
38: 1.041 -0.774
39: 1.080 -0.833
40: 0.999 -0.944
41: 1.028 -1.019

1: 37-42(4th) 1.001
2: 42-35(5th) 0.557
3: 35-40(4th) 0.921
4: 40-33(5th) 0.483
...
cent diff beat diff beat rev diff

それでも それなりの曲線を示しています。

それでは 4度と5度の`うなり'の比を 3:1・4度の`うなり'を 1.0として 割振りをシミュレーションしてみます。
37(A)キーから 4度5度を繰り返して以下の数値となりました。

from Key-to Key = Beat
----------------------
1: 37-42(4th) = 1.003
2: 42-35(5th) = 0.333
3: 35-40(4th) = 1.004
4: 40-33(5th) = 0.338
5: 33-38(4th) = 1.005
6: 38-43(4th) = 1.010
7: 43-36(5th) = 0.333
8: 36-41(4th) = 1.000
9: 41-34(5th) = 0.339
10: 34-39(4th) = 1.002
11: 39-44(4th) = 1.001
12: 44-37(5th) = 1.278

12番目の 5度(44-37)は 始まりの 37キーに戻って 割切れたかどうかを確認しています。
ここでは他の 5度より 4倍にもなっています。 上記の数値を キーの順に並べてみます。

#:  4th   5th
----------------
33: 1.005 -0.338
34: 1.002 -0.339
35: 1.004 -0.333
36: 1.000 -0.333
37: 1.003 -1.278
38: 1.010 -0.733
39: 1.001 -0.739
40: 1.015 -0.708
41: 0.993 -0.720
cent 1.0 beat 1.0 beat 1.0 reverse

4度の`うなり'の数を 0.9にしてみます。

from Key-to Key = Beat
----------------------
1: 37-42(4th) = 0.901
2: 42-35(5th) = 0.306
3: 35-40(4th) = 0.904
4: 40-33(5th) = 0.302
5: 33-38(4th) = 0.907
6: 38-43(4th) = 0.902
7: 43-36(5th) = 0.304
8: 36-41(4th) = 0.904
9: 41-34(5th) = 0.301
10: 34-39(4th) = 0.907
11: 39-44(4th) = 0.909
00: 44-37(5th) = 1.979

#:  4th   5th
----------------
33: 0.907 -0.302
34: 0.907 -0.301
35: 0.904 -0.306
36: 0.904 -0.304
37: 0.901 -1.978
38: 0.902 -0.595
39: 0.909 -0.601
40: 1.003 -0.562
41: 0.979 -0.575

最後の 5度(44-37)は 1.979と増加しています。

cent 0.9 beat 0.9 beat 0.9 reverse

4度の`うなり'の数が 1.3ではどうでしょう。

from Key-to Key = Beat
----------------------
1: 37-42(4th) = 1.309
2: 42-35(5th) = 0.435
3: 35-40(4th) = 1.304
4: 40-33(5th) = 0.435
5: 33-38(4th) = 1.305
6: 38-43(4th) = 1.304
7: 43-36(5th) = 0.435
8: 36-41(4th) = 1.301
9: 41-34(5th) = 0.436
10: 34-39(4th) = 1.305
11: 39-44(4th) = 1.302
12: 44-37(5th) = -0.850

#:  4th   5th
-----------------
33: 1.305 -0.435
34: 1.305 -0.436
35: 1.304 -0.435
36: 1.301 -0.435
37: 1.309 0.850
38: 1.304 -1.155
39: 1.302 -1.170
40: 1.027 -1.145
41: 0.994 -1.165

最後の 5度(44-37)は -0.85と少な過ぎます。

cent 1.3 beat 1.3 beat 1.3 reverse

そして 4度の`うなり'の数が 1.125でだいたい割切れます。

from Key-to Key = Beat
---------------------
1: 37-42(4th) = 1.125
2: 42-35(5th) = 0.381
3: 35-40(4th) = 1.131
4: 40-33(5th) = 0.375
5: 33-38(4th) = 1.127
6: 38-43(4th) = 1.130
7: 43-36(5th) = 0.377
8: 36-41(4th) = 1.126
9: 41-34(5th) = 0.378
10: 34-39(4th) = 1.131
11: 39-44(4th) = 1.128
12: 44-37(5th) = 0.394

#:  4th   5th
----------------
33: 1.127 -0.375
34: 1.131 -0.378
35: 1.131 -0.381
36: 1.126 -0.377
37: 1.125 -0.394
38: 1.130 -0.896
39: 1.128 -0.911
40: 1.027 -0.926
41: 1.006 -0.894
cent 1.125 beat 1.125 beat 1.125 reverse

以上のように 割振りは凸凹でも伸長は出来ますが `うなり'のずれは高音部程大きくなります。
そうした事から 割振りは 出来るだけ滑らかにする事が求められます。

そこで さらにセント値の凹凸を無くす為に "多項式近似"計算(polyfit)で"曲線の当てはめ(curve fitting)"を 行ってみます。
その結果(poly)を重ねたものと 結果(poly)のみを見てみます。
以下同様の polyfitは削除しました。


芯線部の傾き(直線)の違いではどうなるでしょう。 傾き(直線)を 0.075 にして見てみます。

from Key-to Key = Beat
----------------------
1: 37-42(4th) = 1.134
2: 42-35(5th) = 0.375
3: 35-40(4th) = 1.132
4: 40-33(5th) = 0.377
5: 33-38(4th) = 1.129
6: 38-43(4th) = 1.131
7: 43-36(5th) = 0.381
8: 36-41(4th) = 1.131
9: 41-34(5th) = 0.376
10: 34-39(4th) = 1.129
11: 39-44(4th) = 1.134
12: 44-37(5th) = 0.074

#:  4th   5th
----------------
33: 1.129 -0.377
34: 1.129 -0.376
35: 1.132 -0.375
36: 1.131 -0.381
37: 1.134 -0.074
38: 1.131 -0.892
39: 1.134 -0.912
40: 1.012 -0.895
41: 0.968 -0.876
cent 075 beat 075 beat 075 reverse

傾き(直線)を 0.095にしてみます。

from Key-to Key = Beat
----------------------
1: 37-42(4th) = 1.134
2: 42-35(5th) = 0.377
3: 35-40(4th) = 1.130
4: 40-33(5th) = 0.375
5: 33-38(4th) = 1.127
6: 38-43(4th) = 1.133
7: 43-36(5th) = 0.378
8: 36-41(4th) = 1.130
9: 41-34(5th) = 0.377
10: 34-39(4th) = 1.127
11: 39-44(4th) = 1.127
12: 44-37(5th) = 0.560

#:  4th   5th
--------------------
33: 1.127 -0.375
34: 1.127 -0.377
35: 1.130 -0.377
36: 1.130 -0.378
37: 1.134 -0.560
38: 1.133 -0.932
39: 1.127 -0.937
40: 0.995 -0.905
41: 0.980 -0.915
cent 095 beat 095 beat 095 reverse

49(A)キーのインハーモニシティ値の違いではどうなるでしょう。 0.55から 0.45にしてみます。

from Key-to Key = Beat
----------------------
1: 37-42(4th) = 1.132
2: 42-35(5th) = 0.378
3: 35-40(4th) = 1.132
4: 40-33(5th) = 0.380
5: 33-38(4th) = 1.131
6: 38-43(4th) = 1.129
7: 43-36(5th) = 0.379
8: 36-41(4th) = 1.130
9: 41-34(5th) = 0.376
10: 34-39(4th) = 1.130
11: 39-44(4th) = 1.132
12: 44-37(5th) = 0.463

#:  4th   5th
--------------------
33: 1.131 -0.380
34: 1.130 -0.376
35: 1.132 -0.378
36: 1.130 -0.379
37: 1.132 -0.463
38: 1.129 -0.935
39: 1.132 -0.942
40: 0.999 -0.910
41: 0.969 -0.922
cent 045 beat 045 beat 045 reverse

インハーモニシティ値を 0.65にしてみます。

from Key-to Key = Beat
----------------------
1: 37-42(4th) = 1.129
2: 42-35(5th) = 0.377
3: 35-40(4th) = 1.131
4: 40-33(5th) = 0.375
5: 33-38(4th) = 1.130
6: 38-43(4th) = 1.130
7: 43-36(5th) = 0.381
8: 36-41(4th) = 1.133
9: 41-34(5th) = 0.380
10: 34-39(4th) = 1.133
11: 39-44(4th) = 1.136
12: 44-37(5th) = 0.286

#:  4th   5th
----------------
33: 1.130 -0.375
34: 1.133 -0.380
35: 1.131 -0.377
36: 1.133 -0.381
37: 1.129 -0.286
38: 1.130 -0.905
39: 1.136 -0.924
40: 1.006 -0.897
41: 0.978 -0.876
cent 065 beat 065 beat 065 reverse

4度と5度の`うなり'の比を変えるとどうなるでしょう。 `うなり'の比を 2:1にしてみます。

from Key-to Key = Beat
----------------------
1: 37-42(4th) 1.003
2: 42-35(5th) 0.503
3: 35-40(4th) 1.004
4: 40-33(5th) 0.502
5: 33-38(4th) 1.005
6: 38-43(4th) 1.000
7: 43-36(5th) 0.506
8: 36-41(4th) 1.001
9: 41-34(5th) 0.500
10: 34-39(4th) 1.003
11: 39-44(4th) 1.002
12: 44-37(5th) 0.516

#:  4th   5th
--------------------
33: 1.005 -0.502
34: 1.003 -0.500
35: 1.004 -0.503
36: 1.001 -0.506
37: 1.003 -0.516
38: 1.000 -0.977
39: 1.002 -0.955
40: 0.977 -0.936
41: 0.992 -0.962
cent 1:2 beat 1:2 beat 1:2 reverse

次は 4:1の比にしてみます。

from Key-to Key = Beat
----------------------
1: 37-42(4th) = 1.156
2: 42-35(5th) = 0.293
3: 35-40(4th) = 1.158
4: 40-33(5th) = 0.290
5: 33-38(4th) = 1.151
6: 38-43(4th) = 1.151
7: 43-36(5th) = 0.290
8: 36-41(4th) = 1.155
9: 41-34(5th) = 0.288
10: 34-39(4th) = 1.156
11: 39-44(4th) = 1.151
12: 44-37(5th) = 0.653

#:  4th   5th
----------------
33: 1.151 -0.290
34: 1.156 -0.288
35: 1.158 -0.293
36: 1.155 -0.290
37: 1.156 -0.653
38: 1.151 -0.879
39: 1.151 -0.893
40: 0.918 -0.908
41: 0.890 -0.874
cent 1:4 beat 1:4 beat 1:4 reverse

次は 3:2の比にしてみます。

from Key-to Key = Beat
----------------------
1: 37-42(4th) = 0.901
2: 42-35(5th) = 0.605
3: 35-40(4th) = 0.904
4: 40-33(5th) = 0.605
5: 33-38(4th) = 0.900
6: 38-43(4th) = 0.903
7: 43-36(5th) = 0.600
8: 36-41(4th) = 0.905
9: 41-34(5th) = 0.602
10: 34-39(4th) = 0.900
11: 39-44(4th) = 0.911
12: 44-37(5th) = 0.607

#:  4th   5th
----------------
33: 0.900 -0.605
34: 0.900 -0.602
35: 0.904 -0.605
36: 0.905 -0.600
37: 0.901 -0.607
38: 0.903 -0.994
39: 0.911 -0.981
40: 1.000 -0.973
41: 1.004 -0.963
cent 3:2 beat 3:2 beat 3:2 reverse

次は 1:1の比にしてみます。

from Key-to Key = Beat
----------------------
1: 37-42(4th) = 0.738
2: 42-35(5th) = 0.734
3: 35-40(4th) = 0.732
4: 40-33(5th) = 0.732
5: 33-38(4th) = 0.730
6: 38-43(4th) = 0.730
7: 43-36(5th) = 0.736
8: 36-41(4th) = 0.732
9: 41-34(5th) = 0.731
10: 34-39(4th) = 0.737
11: 39-44(4th) = 0.739
12: 44-37(5th) = 0.950

#:  4th   5th
----------------
33: 0.730 -0.732
34: 0.737 -0.731
35: 0.732 -0.734
36: 0.732 -0.736
37: 0.738 -0.950
38: 0.730 -0.987
39: 0.739 -0.990
40: 1.011 -0.983
41: 1.002 -0.982
cent 1:1 beat 1:1 beat 1:1 reverse

4度と5度の`うなり'の比の違いを オクターブで合わせる方法で拡張を行ってみます。

3:1 の場合です。

cent 3:1 octave beat 3:1 octave beat 3:1 reverse octave

2:1 の場合です。

cent 2:1 octave beat 2:1 octave beat 2:1 reverse octave

1:1 の場合です。

cent 1:1 octave beat 1:1 octave beat 1:1 reverse octave

4:1 の場合です。

cent 4:1 octave beat 4:1 octave beat 4:1 reverse octave

3:2 の場合です。

cent 3:2 octave beat 3:2 octave beat 3:2 reverse octave

これを始めるまでは 実際の調律に近付けば 最適の値が得られるのでは と思っていました。

しかし結果的には 割振りの4度対5度の比は自由で オクターブでの拡張も `うなり'は 0でも 0でなくても Tuningの出来る可能性があります。

それはつまり インハーモニシティでは ピアノの数だけピアノの音があり Tuningでは 合わせる人の数だけ ピアノには音がある様に思われますが如何でしょうか?

参照〉Java調律シミュレーター (Java Tuning Simulator)

参照〉割振りの可能性 (Assorted Layings)

(変更履歴:


Dobashi.M
Last modified: 1月 03日 火 15:11:16 2023 JST