この暗黒の時代に、今思えばこの問題の解決のきっかけとなったテーマに取り組んだことがある。当時のヤマハエレクトーンの音も例外ではなくパイプオルガンを意識して設計されて居たのでエレクトーンの多くの商品モデルがフルート（＝パイプ）系の音色を楽器の主たる音系列として備えていた。そしてあるとき、時のワンマン社長がこのエレクトーンの主系列の音色について「鍵盤ごとに音量ムラがありすぎる。大きく聞こえる音と小さく聞こえる音が共存している、とは何事だ。それと和音が汚くて長く聴いているとゴウゴウという騒音と同じでとても聞いていられない。なんとかしてくれ」と言いだしたのだ。社員達が改めて試聴してみるとたしかにそのように聞こえるのももっともである、と納得し早速解決のためのプロジェクトチームが発足した。前半の問題の音量ムラの件は測定器による計測結果ですぐに物理的な現象が判明した。つまり室内に生ずる定在波のせいであった。フルート系のような準正弦波形の場合は大概の部屋においてハッキリとした定在波が留まって聞く人の耳の位置によって音量が大きく変わることが分かった。周波数によって音圧の山と谷の位置が動くのである音が小さく聞こえる場所で違う音程の音が大きく聞こえる。顔を横に向けて両耳の位置を変えるだけで音量感がまるで異なる場合も多かった。第二の問題である和音の濁りの方は試聴テストによって評価を行ったがやはり正弦波に近い波形の定常音の複数が持続して鳴っている場合は濁り感がひどくなることが分かった。不協和音に近い複雑な和音はもちろんのこと、騒音とはかけ離れたはずの単純なドミソの３和音の場合でさえ雑音と云っても良いくらいに聞こえる場合があった。これは平均律音階故に和音に含まれる各部分音の周波数比が整数倍からずれているために複数の定常的ビートが生じていることも原因になっていた。

これら2つの問題を同時に解決に向けるために改良する方針が分かってきた。つまり室内定在波を顕著に発生させないために波形をできるだけ単純にしないこと、つまりフルート音といえども許される限り高次の倍音も加えること、波形が時間とともに変動すること、特に聴覚的に寄与が大きい音の立ち上がり部分に変動を入れることである。そうすれば顕著な定在波がないから室内の位置で音量に違いが生ずる危険は減少するし、和音についても同じ波形を繰り返す頻度は減少するので定常的なビートの発生が抑制され、さらに立ち上がり部の波形が複雑になることによってそれに続く定常部分の聴覚的寄与が相対的に減少する、ことになる。

同じ波形が繰り返される定常音は人の耳が求めていなかったのだ。地球誕生から生物誕生、そして人類誕生の永い歴史を経て出来上がった人間の聴覚器官である耳にやさしく響く音には時間変化する性質が不可欠であったことがやっと断言できた。原始人が永らく聞いていた自然界の音の例としての小川のせせらぎ音、鳥や虫の声、その後人間が作りだして受け入れられた風鈴や鐘の音、自然振動を利用した楽器の音はすべて波形が時間変化している音ばかりだ。ピアノの音も波形の時間変化が顕著でそれがピアノの音の魅力の源となっていることが解明されている。冒頭で触れたパイプオルガンは定常的な空気流がパイプに送られて発音するので、その音を模倣するために時間変化が必要とは気がつかなかったのであろう。しかし、パイプオルガンの音でもその立ち上がり部分の過渡現象が安定な発振に至るまでは短時間のうちに複雑な物理現象が生じているのである。また送られた風も完全に一定の流れではなく多かれ少なかれ定常部分でも時間変動があるから初期の電子オルガンでは全く考慮されていない時間変化要素をパイプオルガン音が持っていることは容易に想像できる。

従って、近年の電子楽器の音の改良はどんな時間変化を如何に付加してゆくか、という取り組みになってきた。最初の大きなインパクトを与えたのは1960年代終半に現れたモーグ・シンセサイザである。発明者のロバート・モーグ博士は波形に時間変化を与えることの必要性に気づいたのであろう。電圧制御で帯域フィルター（ローパスまたはハイパス）を時間的に動かすことで波形を変えてみたところ顕著な音色改良効果があった。これを複音が発生できるエレクトーン型の楽器にしたのがヤマハGX-7で電子楽器の王様としてしばし君臨した。そのころはちょうど電子楽器がデジタル音源の時代に入りつつある頃でもあったが最初に商品化されたアレンオルガンは音の時間変化の必要意識が弱く大雑把にいえば単にアナログ音源をコストダウンしただけの楽器に留まった。一方、モーグ・シンセサイザの発表とほぼ時を同じくしてベル研究所でマックス・マシューズとジャン・クロード・リセのグループが加算合成方式のコンピュータ合成音で個々の調波のエンベロープを独立にコントロールして波形に時間変動を与えたところ驚くほどのリアル感がある音が作りだされ学会でセンセーショナルな発表が行われた。しかしながら、このオーソドックスな演算方式の音源は当時の実現コストを考えると商品に結びつけることは出来なかった。デジタル音源時代に移行して最初の商業ベースでの勝利者は、効率的な方式で音に時間変化を付けることに成功したスタンフォード大学のチョウニングが発明し、ヤマハが独占的ライセンスを得たＦＭ音源方式であった。実に簡単な演算で波形に時間変化を付与することが出来たので長期にわたり電子楽器市場ではＦＭ音源が優位を占めることになった。その後は半導体技術の進歩とともに大規模演算や大容量のメモリーが安価になり時間変化も含めてすべて記憶させてしまう方式が実現可能な時代に移り現在の主流になっている。最近はデジタル技術と半導体製作技術の進歩により着想があればほぼ何でも実現できる時代になっているので、どのように複雑な時間変化要素を設定すべきか、演奏入力情報との対応なども含めて最適化する研究が進められている時代であると思う。

ここでひとつ考えてみたいことがある。なぜ人の耳は時間変化を求めるのだろうか。もし逆になっていたとしても直感的には不思議ではない。つまり、時間変化を抑えた安定した波形こそ落ち着きや安らぐ感を与えて心地よく、波形が時間変化していては騒々しくて疲れてしまう印象を人に与えるという図式になっていても変ではない、と思える。このことを説明するための著者の仮説をここに紹介させていただきたい。耳の内部を解剖学的に深く研究したベケシーによると、「聴覚の核心部分である内耳の蝸牛殻にある基底膜を直線的に伸ばすと数多くのセグネントに分かれていてその一つ一つが異なる周波数に感ずる周波数分析器になっている」とのことである。つまり低い周波数に共鳴する部分から少しずつ高い周波数に共鳴する部分に移行する配置で連続的にセグメントが並んでいるとのことである。耳に時間変化しない定常音がやってきて数少ないセグメントだけが選択的に刺激され続けたとすると疲労が生じて嫌悪感となるのではないだろうか。そういえば人間の体の特徴として手でも足でも指でも首でも同じ個所を圧迫し続けるとイヤなものでありすぐに体の向きや姿勢をかえて刺激を受けるところを他に移したくなるものであることを誰しも連想できよう。内耳基底膜についてのこの仮説をいずれ誰かが検証してくれるのではないかとひそかに思っている。