テルミンの音作り考 2014.9.10-2014.11.17
従来のアナログ式テルミン（ethewwaveとかt-Voxなど）はヘテロダインで発音します。
ヘテロダインで発音する素の音は低音域と中〜高音域では全く違った音色となっています。
中音域以上では正弦波（サイン波）となります。
低音域は発振器間の干渉により周波数が低くなる程大きく歪んだ波形となっています。
t-Voxの方が発振器間の干渉が少いのかethewwaveに比し低い周波数まで音が丸い感じがします。
音色の可変はヘテロダインの素の音に次の動作を組み合わせて音作りしていると考えられます。
・アンプのゲインを過大にして上下をソフトクリップさせる。
・アンプの動作点（中点）を上下に移動してdutyを変化させる。
・アンプの非直線特性を利用する。
上記の方式の中〜高音域では奇数次の倍音が主となり偶数次の倍音は殆んど含まれない（またはごく僅か）と考えられます。
低音域では巣の音が傾斜を持った波形なので偶数次の倍音も含まれていると考えられます。
中〜高音域に偶数次の倍音を含ませるには
シンセはサイン波、三角波、のこぎり波、他を元に多様な音色を作るようです。
矩形波や三角波には偶数次の倍音は含まれませんが、こぎり波には奇数次と偶数次の倍音が含まれます。
アナログ式テルミンの音にのこぎり波成分を含むテルミンを複数の方式で製作しました。
一つ目はRCAテルミン以前のテルミンの構造からヒントを得てコイル間の干渉を積極的に利用したら良いのではと考えました（WテルミンのsideA）。
二つ目はテルミンに内蔵したVCOで発音する方式です（WテルミンのsideB）、こちらはヘテロダイン回路のないテルミンなのでノン・ヘテロダイン式と名付けました。
ヘテロダインの音からF/Vコンバータを経てVCOと言うオーソドックスな方式は低音域での応答が遅く使い物になりません。
ノン･ヘテロダインテルミンは高周波からダイレクトにVCOを働かせることで低音域でも早い反応が得られます。
VCOは機能を限定したことで超小型となりました。
詳しくは
テルミンの製作レポート、５４：テルミンの音色を変える回路−２（ VCOで音色を変える回路/NHテルミン ）
ヘテロダインが存在しないのでピッチ用の発振器は１ヶしか必要ありません。
純アナログ回路なのでマイクロコンピューターやDSPなどを使用する方式と違って余計なクロックも必要ありません。
上記の二方式のテルミン弾き比べて頂けるように”Wテルミン”を製作しました。
”Wテルミン”は【Bアンテナ（＊１）内蔵のヘテロダインテルミン（sideA）】と【ノン・ヘテロダインテルミン（sideB）】が一つのケースに組み込んであります。
アンテナの位置を付け替えることで２方式ののテルミンを弾き比べることができます。
”Wテルミン”の形状はテルミン博士のテルミンの形をアレンジして作りました。
三つ目の方式はクララさんのテルミンの回路図（真空管式）からヒントを得て、真空管のミキシング回路をdual GAT EFETに置き変えました。
ミキシング回路のパラメーターを変えることで音色が変えられます。
詳しくは
テルミンの製作レポート、５３：テルミンの音色を変える実験（ヘテロダイン）
フルスペックでは５つのつまみでパラメーターを変えるのでオシロスコープで波形を見ながらでないと調整が困難です。
具体化案１：超小型のオシロスコープを内蔵させる。
具体化案２：具体化案１のデーターから典型的なパラメーター数種類を５ケタの数字と対応する波形、サンプル音色のリンクからなる一覧表を用意し、これを基準にして各つまみを微調整する。
１案、２案ともかなりマニアックな使い方なので普通のテルミン奏者の方にはなじまないかも知れません。
注（*１）：Bアンテナ
二つの発振器のバランスを等しくするアンテナの意味でB（BAL）と表示しました。
詳しくは ”テルミンの製作レポート” / ”２６−４コマで解るBAL.ANT（PT）の解説” をご覧願います。
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Wテルミンのデモ演奏
最下段のURLはノンヘテロを箱型ケースにした例です。
http://youtu.be/QlLT2QgVJes
Wテルミン：side A グノー・アヴェマリア
side A：Bアンテナで音色調整されたヘテロダインテルミンの演奏
http://youtu.be/JoYsOX_Cpes
Wテルミン：side A 白鳥
side A：Bアンテナで音色調整されたヘテロダインテルミンの演奏
http://youtu.be/5JJldJlXu1U
Wテルミン：side B グノー・アヴェマリア
side B：ノン・ヘテロダインテルミンの演奏
http://youtu.be/xft01vzHWqM
Wテルミン：side B 白鳥
side B：ノン・ヘテロダインテルミンの演奏
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https://www.youtube.com/watch?v=HTxtVTOb4X4
こちらはノン・ヘテロダインを箱型ケースにした例です。