遠達性と弾弦法

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遠達性と弾弦法

投稿  yt on 2009-05-06, 4:45 pm

弾弦するとき、表面板に対して垂直方向に振動を与えるようにすると遠達性のある音が鳴ると聞くのですが、こうすることによって楽器が響くからそう言われているのでしょうか?だとしたら、なぜこうすることによって楽器が響くのでしょうか?
あと、内側より外側で弾いた方がより倍音の多い音が鳴り、遠くに音が飛ぶと思いますが、なぜ外側で弾いた方が倍音の多い音が鳴るのでしょうか?
愚問かもしれませんがお分かりになられる方はどうぞご教授くださいm(_)m

yt

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Re: 遠達性と弾弦法

投稿  remain-iihama on 2009-05-06, 6:49 pm

 確たる根拠はないのですが私なりの考えを書きますね。
 まずギターという楽器は弦の振動が表面板に伝わり、それが振動する事により発音されます。
 当然表面板の振動し易い方向は垂直方向ですが、ギターの構造上垂直方向の弦振動はしにくい(指版との隙間があまり無い)ので
 弾弦は主に水平方向にならざるをえません。
 ただ、弾弦による方向は真水平ではなく幾分斜め方向のほうが振幅を大きく取れる(大きな音が出せる)利点があります(真水平だと弦同士がぶつかります)。
 通常の弾弦では、真水平の弾弦ではなく斜め振動の弾弦が多いと思います。 
ですので、垂直方向と水平方向の振動が混ざった弾弦といえます。
 この内垂直方向の振動エネルギーは直接表面板に伝わり易く、伝わった振動は音として発せられやすくなります。
 しかし、表面版が垂直方向の振動を音として発し易いという事は、垂直方向の弦振動のエネルギーは表面板に吸収され(音として発散される)易い事を意味しています。 
 一方水平方向の振動はサスティーンというか、余韻としてのこり易いのです。
 さて、音の遠達性は ①音質(音の成分) ②音圧 ③指向性 が問題になります。
 もちろん湿度や温度という条件もありますが
 もし垂直方向の弦振動が遠達性を増すのであれば(私は実験した事がないので分りませんが)
 垂直方向の弦振動はこの三つの要素を満たすように表面板を振動させるのだと考えられます。

 この問題(遠達性)はもっと科学的に実証する必要があると前から考えていました。
 どなたか解明して下さいませ~!

 さてさて、弾弦による倍音ですが
 弦の中点(1:1)での弾弦が一番倍音が少なくなるのはご存知ですよね。
 それもなるべく振動曲線に影響を与えないように工夫する事(柔らかくて丸いもので弾弦するなど)で、
 より正弦波に近い音が得られます。
 ところが人の指(または爪)はほんの一点で弦を引っ張りますので、リリースするととがった波形になります。
 これが倍音の要素の一つとなります。
 また中点から遠ざかった場所で弾弦(例えばホールの上あたりで3:1位)すると、
 本来の波長(1/1)の他に、弦長に対して(3/4)×2 と (1/4)×2 の長さの波系も混ざってきます。
 当然それらの自然倍音も発せられます。
 よりブリッジに近づいた場所での弾弦(例えば7:1)では、1/1  (1/8)×2  (7/8)×2 の波形とその自然倍音。
 ブリッジに近づくほどピッチの高い波形要素が多くなり、甲高い音質になってきます。
 ただ、倍音要素と遠達性の関係はわかりませんが、甲高い音の方が
 音質として聴き取り易い(目立つ)という事が関係しているのかもしれませんね。
以上簡単に説明しましたが、倍音(振動)の事については音響学や物理学の専門家に説明していただければ
 一番分り易いと思うのですが、どなたかいらっしゃいませんか。
 よろしくお願いします。
 


最終編集者 remain-iihama [ 2009-05-07, 8:23 am ], 編集回数 1 回

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Re: 遠達性と弾弦法

投稿  A. Takagi on 2009-05-07, 6:55 am

厳密な話ではなく、イメージ的な話になってしまいますが、倍音成分と遠達性の関係について。

弾弦→表面版振動→音

という過程を経て、ギターは音を出す訳ですが、仮に5弦解放(A:440Hz)で、100のエネルギーを持った音を出したと過程しましょう。

もし、その音が440Hzの混じりけのない純粋なA音だとしたら(電子音のようなイメージ)、A:440Hzが100エネルギーを持つことになります。しかし実際にはオクターブ上のA:880Hzの音や、440Hz周辺のそのほかの振動数の音も混ざってしまいます。つまり、100のエネルギーのうち、いくぶんかが440Hz以外の音に振り分けられてしまう、ということです。

簡単のために、440Hzと880Hzの音だけが出ているものとするして、その2種類の音のエネルギー比率を考え、

a) 440:880=90:10
b) 440:880=70:30

上記のふたつを比べると、b)の方が倍音成分が豊かですが、a)の方が440Hz音のエネルギーは大きいです。

一方、音は距離の自乗に比例して減衰していきますが、当然、音源での初期エネルギーが大きい程、減衰後のエネルギーも大きいわけです。

従って、400Hz音の遠達性はa)の方が高い、ということになります。

実際には、もっと複雑でしょうし、音のエネルギーと我々が耳で感じる音の大きさとの関係も考慮すべきですが、よく言われる「倍音が豊かすぎるギターは遠達性が低い」というのは、エネルギーを倍音に食われてしまって、本来の音が弱くなるから、という理由によるものだと考えられます。

因みに、弾弦方法と倍音成分の多寡の関係については、よく分かりませんが、あまり顕著な関係はないのではないかと思います。倍音成分については、実際はギターのハードに依存する部分がほとんどかな、という感覚です。

弦の振動の表面版に垂直な成分を増やす弾弦方法が出来るか出来ないかによって、上記のエネルギー100が150になったり50になったり、ということはあっても、70:30を90:10にコントロールするようなことは難しそうです。

弦長の半分の場所(解放弦の場合は12フレット上)を理想的に弾き、弦の振動の段階で倍音成分を極小化する、ということは理屈の上では考えられますが、左手の抑える場所が始終変化する中で、そういうコントロールをすることは、現実的には無理なのかな、と思っています。

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ギターの音色

投稿  remain-iihama on 2009-05-07, 9:26 am

A. Takagiさんのおっしゃる様に「基音(倍音の無い弦本来の振動数)」成分の増大が遠達性を増すとして
一つ言えることがあります。
それは基音のみを発生する弾弦は不可能というか、倍音成分が有ってこそ、ギター独特の音色になるということ。
つまり、ギターの音ととしての価値は倍音成分が重要だという事です。
いくら遠達性があっても正弦波に近い単純音では味も素っ気もないつまらない音になってしまいます。
という事は、このギター独特の音色を保障する事と遠達性を追求する事は相反する事なのかもしれません。

さて、遠達性をあげる方法として考えられることは
 ①弦振動のエネルギーを増大する(1.弦長を伸ばす。2.弦のテンションを上げる。3.弾弦方法の工夫)
 ②人間に最も聴き取り易い振動数の基音と倍音だけをボディーが音にする構造や材質。
 ③発音の指向性を上げる構造と工夫(サイドや裏側に音が漏れずに前面方向のみに音がまとまって発音されるように)
 ④演奏場所の選定(音響)

 我々がすぐにできるのは、弦のテンションを上げる、と弾弦方法の工夫くらいですよね。
 今回の質問は、どういった弾弦方法の工夫で遠達性を上げられるかという事だと思います。
 で、
 ①大きな音で弾く ②基音と倍音のバランスの取れた音質 ③表面板の振動を妨げないようにするとともに音の指向性を考える

 等が考えられますが、
 これらついて「私はこうしている」というようなものがありましたら是非教えて下さいませ。
 ちなみに私個人としては、あまり遠達性の事は考慮していないのが現実です(あまり必要に迫られていないもので)。


最終編集者 remain-iihama [ 2009-05-07, 3:48 pm ], 編集回数 1 回

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ギターの力学

投稿  whooper on 2009-05-07, 10:03 am

こんにちわ。

私はこの方面暗いんですが参考になるサイトご紹介しておきます。

http://www.minehara.com/mechnics/guitarmech7.htm

私は長年664mmを使って来ましたが高張力の弦は苦手です。河野先代はAugustine の青、桜井師匠はProarte Da'dario
のチタニウム弦といったハイな弦をお勧めです。大きな音で弾くは私の場合精度と相反するな。。。

ご参考まで
Whooper 拝
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Re: 遠達性と弾弦法

投稿  yt on 2009-05-07, 3:59 pm

remain-iihama様→
なるほど、垂直方向の振動が遠達性があるといわれるのはそういうことだったのですね。
水平方向の振動が余韻になりやすいというのも初めて知りました。
ただ遠達性をよくするために指向性をあげる方法を考えるのはなかなか難しそうです。
科学的な実証のための実験とかおこなわれてるのですかね?もしなければそれをすることで遠達性に関する研究が発展しそうですね。

ブリッジよりの方が倍音が多くなる理由もなんとなくわかりました。
爪で弾くか指で弾くかでも弾いた時の波形がそんなに違うのですね。

A.Takagi様→
倍音が多すぎる音は遠達性が低くなってしまうのですね。
遠達性だけを求めて弾くわけにはいきませんのでそのバランスを考えるのが大切そうです。
実際ギターをもっていろいろ試してみたいと思います。
弦のテンションも今度変えてみようかと思います。

whooper様→
とても参考になるサイトを紹介してくださりありがとうございます。
チタニウム弦は使ったことがありませんが試してみようかと思います。

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Re: 遠達性と弾弦法

投稿  A. Takagi on 2009-05-07, 4:03 pm

remain-iihama wrote:それは基音のみを発生する弾弦は不可能というか、倍音成分が有ってこそ、ギター独特の音色になるということ。

おっしゃる通りですね。

ギターが好きな我々は、意識はしていなくとも、倍音成分の響きに惹かれているのではないでしょうか。ギターで弾くと美しい曲が、ピアノで弾いたら単調でつまらない、なんてことはよくありますが(逆もあるでしょうが)、その理由の一つは、ギターとピアノの倍音の豊かさの違いかもしれませんね。

ギターという楽器は、色んな楽器の中でも倍音の豊かさではトップレベルにあるのかな、などと考えています。「豊か」どころか、場合によっては邪魔になる程に倍音が出るので、「そこそこの倍音」で遠達性が高いギターを高く評価しているのかもしれません。「そこそこの倍音」でも「充分な倍音」なのかな、と思っています。

ところで、私自身は遠達性向上のための工夫は、特にしてないです。きちんと弾弦して、太くてしっかりした音をだすことは心がけていますが(もちろん、まだまだです)、それは遠達性向上のためというよりも、自分の出すしょぼい音がなさけないからどうにかしたい、ということなので。

そもそも、広い部屋で人前で弾くなんていう機会がありませんので、遠達性というのは、現在の私にとっては、目標とするようなことではないんですよね。

遠達性と関係があるかどうか微妙ですが、個人的に興味があるのは、ギターのボディと身体との接触具合が音(主に音量)に及ぼす影響について、です。

腹に裏板を乗せるような体勢で弾くと、振動をミュートして音量が小さくなってしまいそうですが、某巨匠の晩年の演奏などでは、腹で共鳴させてるのか、なんていう疑惑すらあるような。でもまあ、出来るだけボディには触らないように弾くのが、音量の面では良いのだろうな、とか。よく分からないのですが。

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遠達性と音色

投稿  Obenfeld on 2009-05-09, 12:36 pm

こんにちは、Obenfeldです。

遠達性というのは簡単そうでとても難しい表現と思っています。遠鳴りという言葉もあるようですが、ホールで後ろの席でもよく聞こえるということや、他の楽器と混じった場合に音量が大きくなくてもよく聞こえるという場合などがあります。音色の問題なのか、ホールと一体となった響きなのか。後者だと楽器のどこから音が出ているかということまでも関係してくるかと思います。

ところが、倍音の話になれば物理量ですので少し簡単です。計ってみました。
図は1弦の開放音E(約330Hz)のスペクトルをピークホールドしたものです。駒近くで弾いた音、19フレット辺りで弾いた音です。響きを見るために他の弦の音を止めずに共鳴させています。これほど倍音は多いんですよ。




音量は自分の耳では同じ程度に聞こえますがおそらく数値的には異なっていると思いますので相対的な山の高さで比較してください。
19フレ音は基音が大きく3倍音まで下がっているのに比べて駒音は基音より倍音が大きいです。また、全体の傾向(緑の線)は5kHz以上の音に差があります。この辺りは距離で減衰が大きくなる帯域ですね。これらが音色に影響しているように見えますが。。素人の私ではこの程度までです。

波形の図は最初が駒近く、2回目が19フレットあたりです。19フレットの方が他の弦を共鳴させて長く響いているようです。
ピークやエネルギーは19フレットの方が大きい感じです。
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Re: 遠達性と弾弦法

投稿  remain-iihama on 2009-05-21, 3:14 pm

 弾弦場所による、音の成分の違いは置いておいて
 音圧(振幅と周波数の積というか積分か?)は、ギターにおいては制限があります(弦長・テンション・弦高・隣りの弦との間隔等)。
 その制限内で、如何に音を大きく、綺麗に弾くか。
 12フレット(弦の中点)で弾くと、最低の力で振幅を最大にできる利点がありますが、基音と倍音の関係でぼやけた音になります。
 ブリッジに近づく程、倍音の高音成分が多くなり、また弾弦の力も必要になります。
 で、私はサウンドホールのブリッジよりの縁あたりの位置が良いと思っています。
 これはタッチ(爪の削り方や角度)にもよりますが
 通常の弾弦位置について皆さんはどうお考えでしょうか?
 

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Re: 遠達性と弾弦法

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