前回のノイズから、シリーズはランダムな信号の扱いにも入ってきました。モジュラーシンセで音程のある音楽を作ろうとすると、ちょっとした問題に直面することがあります。CVの世界は基本的に「連続的な電圧」なので、ツマミを回しても、LFOの出力を使っても、「ドレミ」にピッタリ合う電圧が出てくるとは限りません。今回はそんな問題を解決してくれる「クオンタイザー」について書いていきます。
クオンタイザーとは
クオンタイザーは、入力された連続的な電圧を、指定された音階の中で最も近い音の電圧に「丸める」モジュールです。
シリーズ前半のCVの回で触れたように、モジュラーシンセでは1V/octという規格でピッチを制御しています。例えばC4の音が0Vだとすると、C#4は約0.0833V、D4は約0.1667V……というように、1オクターブ（12半音）で1Vの電圧変化に対応しています。
ここで問題なのは、シーケンサーのアナログなツマミを回して0.0833Vちょうどに合わせるのはかなり難しいということです。ちょっとズレて0.09Vとか0.075Vとかになってしまう。するとVCOから出てくる音は、CとC#の間のような、音楽的にはどっちつかずの音程になってしまいます。
クオンタイザーはこの中途半端な電圧を受け取り、設定されたスケール（音階）の中で最も近い音に対応する正確な電圧を出力してくれます。いわば、連続的な電圧の世界と、離散的な音階の世界をつなぐ翻訳者のような存在です。
スケールの設定
クオンタイザーの核心的な機能は、どの音階にクオンタイズするかを選択できることです。
クロマティック（半音階）なら12音すべてが有効なので、入力電圧は最も近い半音に丸められます。メジャースケールなら7つの音（ド・レ・ミ・ファ・ソ・ラ・シ）だけが有効になり、それ以外の音程には止まりません。ペンタトニックスケールなら5音だけ。使える音が限られるほど、結果として出てくるメロディは「それっぽい」雰囲気になりやすいです。
多くのクオンタイザーモジュールでは、メジャー、マイナー、ペンタトニック、ブルーススケールなど、プリセットとしていくつかのスケールが用意されています。さらに進んだモジュールでは、12音それぞれのオン・オフを個別に設定して、オリジナルのスケールを作ることもできます。
ルートノート（基準となる音）を変更するパラメーターがあるものも多く、例えばCメジャーからGメジャーに変えたりすることで、リアルタイムにキーを変更できます。
クオンタイザーの動作モード
クオンタイザーには大きく分けて2つの動作モードがあります。
連続モード
入力電圧をリアルタイムに追従し、常にクオンタイズした結果を出力するモードです。ゆっくりと変化するLFOなどを入力すると、入力がスケールの次の音との境界をまたいだ瞬間にパッと出力が切り替わります。
トリガーモード
外部からのトリガー信号を受けた瞬間だけ入力電圧をサンプリングしてクオンタイズし、次のトリガーが来るまでその値を保持するモードです。これは実質的に、クオンタイザーの中にサンプル&ホールド機能が内蔵されているようなものです。クロックと組み合わせることで、拍のタイミングに合わせて音程が切り替わるメロディが作れます。
代表的な使い方
シーケンサーの出力を正確に
アナログシーケンサーのCV出力をクオンタイザーに通すと、ツマミの位置が多少アバウトでも、きれいにスケールに収まったメロディが得られます。これはかなり実用的で、シーケンサーでメロディを打ち込むときのストレスが大幅に減ります。
ランダムメロディの生成
ノイズやサンプル&ホールドで作ったランダムな電圧をクオンタイザーに通すと、ランダムだけどスケールに収まったメロディが生成されます。完全にランダムだと不協和音だらけになりがちですが、クオンタイザーを通すと「偶然だけど音楽的に成立する」フレーズが次々と生成されます。
スムーズなCVをステップメロディに
LFOの三角波のようなスムーズに変化するCVをクオンタイザーに通すと、階段状のステップメロディに変換されます。上がって下がるメロディパターンが自動的に生まれ、スケールの設定次第で結果は大きく変わります。
後半のサウンドデモでは、なめらかなCVがスケール内の段差へ丸め込まれるところを確認できます。
トランスポーズ
一部のクオンタイザーにはトランスポーズ入力があり、外部からCV信号でスケール全体を上下にシフトできます。例えばシーケンサーでコード進行に合わせてトランスポーズ量を変えることで、同じメロディパターンを異なるキーで繰り返すようなこともできます。
サウンドデモ
三角波LFOの連続CVをクオンタイザーに通し、Chromatic、Major、Pentatonicの各スケールへ吸着させます。入力と出力のスコープを見比べると、滑らかなCVが音階上の段差へ変換される様子が分かります。
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MetaModule 対応モジュール
以下の MetaModule 対応モジュールがクォンタイザー機能を実装しています。
まとめ
クオンタイザーは、モジュラーシンセの連続的なCV世界と、我々が普段耳にしている音階の世界をつなぐモジュールです。ランダムなCV生成と組み合わせることで、モジュラーならではの「ジェネラティブ」（自動生成的な）な音楽の核となる要素のひとつではないかと思います。
次回はクオンタイザーとも相性抜群の「サンプル&ホールド」について見ていきます。