画期的構造のウクレレ（2014年6月30日）

中国製ウクレレで最古参（現在のトップメーカーKalaもここから派生しました）のLanikaiから画期的構造をもったウクレレが登場しました。

タイトルのイラストにあるようにTuna-UkeというシリーズでTunaすなわちマグロの骨に重ねて「TUNA UKE」とあります。
Lanikaiとしては入門クラスのLUシリーズがこれに代わったようですね。


Tuna-Ukeと言っても外見はいままでのLUシリーズとほぼ同じで、決してマグロのような外見をもっていたり、ましてやマグロの骨を使っているわけでもありません。

このシリーズは上の写真でお分かりのようにブリッジの中に置かれたサドルが可変式になっていることが特長で、Tunable Uke（調律可能なウクレレ）を強調した命名なのでしょう。もちろん世の中すべてのウクレレは「調律可能」ですが、Tuna-Ukeの構造はこれを更に積極的に発展させたものと言えましょう。

上の写真でお分かりのようにサドルがブリッジに設けられた「アリ溝」に沿って動けるようになっていて、一番後ろに動かしたときにはブリッジからはみ出せるようなスペースまで設けられています。もっとも実際にはこの部分の構造が不完全でサドルが一番後ろまで行かないものがありましたが・・・。

このようなサドルを動かす構造の楽器はエレキ・ベースやエレキ・ギター、そしてその部品を転用しているスチール・ギターでは「常識」と言えるものでしたが

量産型ウクレレに適用したのはこれが初めてではないでしょうか。

それではなぜこのような調節が必要なのでしょうか。
一般に弦楽器の音高（ピッチ）は弦の単位長さあたりの質量（重さ）、と弦を張った長さ、そしてそのときの張力によって決定します。
ピアノやハープなどで弦を張る長さが違うものもありますが、一般のバイオリン族を始めとしてギター、マンドリン、ウクレレ等の楽器は複数ある弦を張る長さがすべて一定になっていますので、異なる音高を得るためには「単位長さあたりの質量」を変える必要があります。ウクレレ弦のゲージ（太さ）がA弦、G弦、E弦、C弦の順に太くなっているのはこれを実現したもので、材質が同じであれば同じ張力で張った場合ゲージが２倍になれば音高が半分すなわち１オクターブ低くなります。

上記の音高決定の要素のうち「弦を張った長さ」が一定であればゲージによらず計算どおりの音高が得られるはずなのですが現実はそうは行きません。
この条件での「弦」は長さに対して無視できるほど細い糸のようになっている事が前提なのです。すなわち弦を両端で保持しているナットとブリッジの場所から弦は動くと仮定しているのですが、実際には弦のゲージが大きくなるに従って「糸」というよりは「棒」に近づいていき、見かけ上ナットとブリッジの場所よりも内側から動き始めることになり、ゲージが大きいほどこれが顕著になります。
更には、12フレットとか15フレットのような高い側で弾いたときのように見かけ上、弦を張った長さが短くなるとこの影響が大きくあらわれます。私たちが12フレットでハーモニクスを出したときの音高と12フレットを押さえたときの音高を比較して「12フレットピッチが良い・悪い」と言いますが、一般には高い位置のフレットでのピッチずれのことを「Intonation（音調）が良い・悪い」と言います。

そでにかなりのメーカーのウクレレでこれを補正するための構造を固定式サドルに持たせたものが販売されています。上からマーチン、カマカ、カニレアです。

一般的にこのサドルの幅は1/8インチすなわち約3ミリとなっています。（上記マーチンとカマカは約2ミリでしたが）この3ミリ幅ではたしてイントネーションの補正ができるかの確認を含めてこのTuna-Ukeの特性を調べてみました。

その前にこのTuna-Ukeに設けられたもうひとつの「画期的な構造の部品」がありますのでそれをご紹介いたします。
それが「Compensated Nut」と呼ばれる部品で、写真でお分かりのようにそれぞれの弦でのナットが異なるリセス（凹み）が施されています。




ラニカイのサイトのどこかにこの「補正」についての解説があると思うのですが、うまく見つからないので想像だけで進めさせていただきます。

まず、この楽器は「１２平均率でフレットが設置されているので、この「補正」は0フレットと1フレットの間隔だけを何かの理論に基づいて調整していると思われます。でも、その理論が正しいとしてもこのリセッションは指板上のすべての範囲に影響されてしまうはずです。
目で見てもE弦のリセスが大きいので1～3フレットの音高に影響があると思われます。

いま、この影響を調べるためにTuna-Ukeシリーズのスタンダード形SPTU-Sとこれと同じサイズのkalaウクレレのKA-SMHSのフレットごとの音高ズレを測定してみました。

まずKA-SMHSの測定結果です。このウクレレはもちろんサドルに何の加工もされていないので一般的なズレを示すと思い、測定しました。


たしかにG弦の9フレット以上で10セント以上ずれていましたが、概ね10セント以内に収まっていることが分かりました。

一方、SPTU-Sでは、まず12フレットでのズレが0セントとなるように調節しました。その結果、E弦のサドルがC弦並に遠い位置で設定されるのが特長でしょうか。

そして結果は以下のようになりました。

当然ながら0フレットと12フレットはズレが0でしたが、心配していたようにE弦の1～4フレットで10セントより大きくずれていることが分かりました。

何のための「補正」かが分からないのですが、結果だけから見てこの「Compensated Nut」の採用は逆効果であったような気がいたします。

もしその「理論」についての記述が見つかったら勉強してみたいと思います。

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それでは「調節式サドル」に戻りましょう。

まずこのサドルの可動範囲を確認しました。

１００均で買ったノギス（！）を使って測定すると9ミリ強の幅があります。おそらくインチ表示では3/8インチ（9.5ミリ）と思われます。すなわち一般的なウクレレのサドル幅1/8インチの3倍も可変範囲があることになります。

サドルを移動するためにはまず弦を完全に緩めることが必要です。Lanikaiのサイトにある動画ではなんと弦を緩めることなしにネジ回しの先端をサドルにあてがい、もうひとつのネジ回しの頭でコンコンと叩いているのには驚きました。こんなことで微調節などはとてもできない筈です。同じサイトのもうひとつの動画でも単に二人のミュージシャンが演奏していることを紹介しているだけで「どのように違うか、なにが画期的なのかの紹介がまったくないので説得力はないですね。

サドル移動の効果を知るために± 50セントが測定できる電子チューナーを楽器のボディーに載せて測定しました。


それでは4個の可動サドルをブリッジの最前端に置き、ふたたび弦を張り、音高が安定するまで待ってから12フレットでの音高ズレを測定しました。


開放弦でA-E-C-G弦の音高を0セントに合わせてから12フレットの音高を測定した結果は
A: ＋ 30セント、E:＋ 16セント、C：＋ 35セント、G:＋20セントといずれも高めの音高になりました。

続いてサドルの位置を可動範囲の中央位置に移しました。
先ほど使用したノギスで4.5ミリとなるように測定しながらサドルを動かしました。

この位置で音高が安定してからふたたび測定しました。

結果は
A:＋ 8セント、E:± 0セント、C:＋ 16セント、G:＋6セント
とまだプラス側にありました。

サドルを一番遠い側に移動させようとしたときに問題が起こりました。
最初に書きましたようにブリッジの後方にサドルを受け止めるスペースがあるのですが、わずかな段差があるために完全には移動できないのです。




そこでやむなくサドルの向きを逆にすることにいたしました。


もしかしたらこの方法が「正規」の方法かもしれない、と思わせるほどしっかりと設置ができました。
これによる測定結果は
A: －7セント、E:－18セント、C:± 0セント、G：－10セント
と、いずれもマイナス側となりましたので、この調節範囲であればいずれの弦も±0セントに設定することが可能といえます。

（実はここまでの実験データにその後疑問点が生じたのですが、再実験前にこの製品が「売れてしまった！」ために上記データは再実験が実施できるまで「保留」ということにさせてください。）

この結果から読み取れるのはこのサドルの可動範囲3/8インチで約35セントが可変できることです。
このことから一般の1/8インチのサドルを持ったウクレレではせいぜいその三分の一の12セント範囲程度の調節しかできないことがわかります。
今回測定した楽器はテナー・サイズのLUTU-21Tですので同じメカを使ったコンサート・サイズやスタンダード（ソプラノ）サイズですともうすこし広範囲の調節ができると思いますが・・・・・・

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これだけの画期的な構造をもった楽器なのですが、、果たしてこの効果が使いこなせるかが問題点かもしれません。特にこのシリーズの楽器を購入する入門クラスのユーザーにとっては「厄介なもの」にしか過ぎないのではないでしょうか。
説明が十分にされない状態ですと逆に音高を間違って設定してしまうことすら考えられます。

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サドルを調節中に紛失したり、壊してしまうことを考慮したのでしょう、予備のサドルが４個ずつ同封されていたのは親切な配慮ですね。


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このLanikaiの意欲的な製品を実現したメーカーの姿勢を高く評価します。
ただし「Compensated Nut」の根拠が不明のうちはこの部品の採用には同意できません。

もしこの部品ではなく普通のナットを使ったウクレレでしたら文句無くオススメしたいと思いますが・・・・・

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実験ついでにサドルにセットバックなどの加工を施した製品と、昔ながらの「一直線」のサドルを持った製品の12フレットにおけるピッチずれを測定してみました。

手近な場所にあるウクレレを測定したのですが、この種の製品は同じ型番のものでも個々に値が異なりますので、たかが数台の測定でそのブランドを云々できません。そこでここにはブランド名はもちろんのこと型番、サイズ、製造国を一切伏せて単純に傾向を見ていただくことといたしました。

グラフ上で0はサドルが理想的な位置にあることを、+はヘッド側に寄っていることを、そして-は遠ざかっていることを示しています。

いままでの測定もすべて同様なのですが、電子チューナーの表示は弦を弾くたびに異なりますので、何度も何度も弾いて最も多く現れた値を選びますが、それでも果たしてそれが正しいのかどうかは不明です。それを乗り越えて（笑）グラフにいたしました。

まずは、昔ながらの「一直線」のサドルを採用しているブランドのウクレレを測定しました。

予想に反してすべての製品が±10セント以内に収まっているのです。これは正直言ってショックでした。頭の中に「サドルで対応しない限り到底ムリ」と思っていたからです。
ただ、上記で触れたLanikaiのサドル移動実験で「3ミリ範囲をフルに移動しても最大で12セントしか補正できない」ことが判明しましたので「セットバックなどの加工をしたサドルを使わなければいけない」ということはない、ということが分かりました。それよりもサドル位置を正確に設定することと、均一なゲージを持った弦を採用することのほうがはるかに重要なポイントなのですね。

これに対してサドルに加工を施したブランドの製品を測定してみました。
結果はこのようなものです。

こちらもすべて±10セントに収まっているだけでなく、うち2台は４弦ともに0を示しているのはさすがといえます。

「加工サドル」と「一直線サドル」の混在するブランドです。

左上のグラフの製品が「一直線」タイプでそれ以外が「加工サドル」でこの結果というのは面白いですね。

もうひとつ「加工サドル」採用のブランドです。

上記ブランド同様、折角「加工サドル」を採用してもこのばらつきというのはサドルやフレットの位置が原因なのではなく、おそらく採用している弦が不均質であるためだと推定いたします。弦の製造現場を見たわけではないのですが、溶融した原料を「ダイス」という穴を通して一定速度で引っ張ることで製造すると想像しています。このときの引っ張り速度を厳密にコントロールしないと弦の太さ（ゲージ）がばらつくことになり、ひいては各フレットでのピッチ（音高）が計算どおりにならない原因となるのではないでしょうか。

最後に「一直線」タイプのサドルを持つブランドのウクレレのデータをご紹介します。

全体としての傾向がつかめないほどばらついていますが、思い起こすと数十年前のウクレレにはこの手の製品が多かった気がいたします。当時は「どうせ開放弦付近のコードを弾くだけなので、その付近だけ合えばよい」とか、「弦を上下逆に張ると音程が改善された」などの記憶があります。フレット間隔が徐々に狭くなるのではなく、あるフレットの幅だけ広い、などという楽器が有ったのを懐かしく思い出します。

いろいろと実験を追加してきましたが、たぶんこのレポートもこれで「終わり」となるでしょう。（汗）