楽音とその性質
ジョン・ケージの戯曲「4分33秒」は4分33秒の沈黙。 本作以外はすべて音を使用。
音は音楽にとって、ペンキは絵画にとって、言葉は作家にとって、レンガはビルダーにとってのものです。 音は音楽の素材です。 ミュージシャンは音がどのように機能するかを知っているべきですか? 厳密に言えば、いいえ。 結局、建築者は自分が構築する材料の特性を知らないかもしれません。 建物が倒壊するのは彼の問題ではなく、この建物に住む人々の問題です。
Cの音はどの周波数で鳴りますか?
私たちが知っている楽音の性質とは?
例として文字列を見てみましょう。
ボリューム。 振幅に相当します。 弦を強く叩くほど振動の振幅が大きくなり、音は大きくなります。
期間。 任意に長い時間鳴らすことができる人工的なコンピューター トーンがありますが、通常、音はある時点で鳴り、ある時点で止まります。 音の長さの助けを借りて、音楽のすべてのリズミカルな数字が並んでいます。
高さ。 私たちは、ある音は高く聞こえ、他の音は低く聞こえると言うことに慣れています。 音の高さは、弦の振動の周波数に対応しています。 これはヘルツ (Hz) で測定されます。100 ヘルツは 100 秒に XNUMX 回です。 したがって、例えば音の周波数が XNUMX Hz の場合、これは弦が XNUMX 秒間に XNUMX 回振動することを意味します。
音楽システムの説明を開くと、周波数が簡単にわかります。 小オクターブまで は 130,81 Hz なので、XNUMX 秒で弦が放出されます。 〜へ、130,81振動します。
しかし、これは真実ではありません。
パーフェクトストリング
それでは、今説明したことを図に示しましょう（図1）。 とりあえず、音の長さは捨てて、ピッチとラウドネスだけを表します。
ここで、赤いバーはサウンドをグラフィカルに表しています。 このバーが高いほど、音は大きくなります。 この列が右に行くほど、音は高くなります。 たとえば、図 2 の XNUMX つの音は同じ音量ですが、XNUMX 番目 (青) は最初 (赤) よりも大きく聞こえます。
科学におけるこのようなグラフは、振幅周波数応答 (AFC) と呼ばれます。 音のすべての特徴を研究するのが通例です。
では弦に戻ります。
弦全体が振動すると (図 3)、図 1 に示すように、実際には XNUMX つの音になります。弦の張力と長さによる振動。
このような弦の振動によって生み出される音を聞くことができます。
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かわいそうですよね？
これは、物理法則によれば、弦はこのように振動しないためです。
すべての弦楽器奏者は、弦をフレットボードに押し付けることさえせずに、弦のちょうど真ん中に触れて叩くと、 フラゴレット。 この場合、弦の振動の形は次のようになります（図4）。
ここでは弦が XNUMX つに分かれているように見え、それぞれの半分が別々に鳴ります。
物理学から、弦が短いほど振動が速くなることが知られています。 図 4 では、各半分は弦全体の XNUMX 分の XNUMX です。 したがって、このようにして受け取る音の周波数はXNUMX倍になります。
秘訣は、ハーモニクスを演奏し始めた瞬間には弦の振動が現れず、「開いた」弦にも存在していたことです。 ただ、弦が開いていると、そのような振動は気付きにくく、指を真ん中に置くことでそれが明らかになりました。
図 5 は、どのようにして弦が全体と XNUMX つの半分の両方で同時に振動することができるかという質問に答えるのに役立ちます。
弦は全体として曲がり、XNUMX つの半波が一種の XNUMX のように振動します。 ブランコでXNUMXの字を振るのは、このようなXNUMX種類の振動を足したものです。
このように弦が振動すると、音はどうなるでしょうか。
それは非常に単純です。弦が全体として振動すると、特定のピッチの音を発します。これは通常、基音と呼ばれます。 そして、6 つの半分 (XNUMX つ) が振動すると、XNUMX 倍の高さの音が得られます。 これらのサウンドは同時に再生されます。 周波数応答では、次のようになります (図 XNUMX)。
暗い列は「全体」の弦の振動から生じる主な音で、明るい列は暗い列の XNUMX 倍の高さで、「XNUMX」の振動から得られます。 このようなグラフの各バーは高調波と呼ばれます。 原則として、高調波はより静かに聞こえるため、XNUMX 列目は XNUMX 列目よりわずかに低くなります。
しかし、高調波は最初の 7 つに限定されません。 実際、すでに複雑なスイング付きのXNUMXの字の追加に加えて、弦は同時にXNUMXつの半波のように、XNUMXつのように、XNUMXつのように曲がります。 （図XNUMX）。
したがって、音は最初の 8 つの高調波に追加され、主音よりも XNUMX 倍、XNUMX 倍、XNUMX 倍などになります。 周波数応答では、このような図が得られます (図 XNUMX)。
このような複雑な集合体は、XNUMX つの弦だけが鳴ったときに得られます。 これは、最初の倍音 (基音と呼ばれる) から最高の倍音までのすべての高調波で構成されます。 最初のハーモニクスを除くすべてのハーモニクスは、倍音とも呼ばれます。つまり、ロシア語に翻訳すると、「アッパー トーン」となります。
これがサウンドの最も基本的な考え方であり、世界中のすべての弦がどのように聞こえるかをもう一度強調します。 また、細かな変更を加えれば、すべての管楽器が同じ音構造になります。
サウンドについて話すとき、まさにこの構造を意味します。
サウンド = グラウンド トーン + すべての複数倍音
この構造に基づいて、そのすべてのハーモニー機能が音楽に組み込まれています。 音程、コード、チューニングなどの特性は、音の構造を知っていれば簡単に説明できます。
しかし、すべての弦とすべてのトランペットがこのように聞こえる場合、なぜピアノとバイオリン、ギターとフルートを区別できるのでしょうか?
音色
上で定式化された質問は、さらに難しくなる可能性があります。専門家はギターを別のギターと区別することさえできるからです。 同じ形、同じ弦、同じ音、そして人が感じる違いのXNUMXつの楽器。 同意します、奇妙ですか？
この奇妙な点を解決する前に、前の段落で説明した理想的な弦がどのように聞こえるかを聞いてみましょう。 図8のグラフを鳴らしてみましょう。
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本物の楽器の音に似ているように見えますが、何かが欠けています。
「非理想」が足りない。
事実、世界にはまったく同じ文字列は XNUMX つありません。 微視的ではありますが、各弦には独自の特性がありますが、サウンドに影響を与えます。 欠陥は非常に多様です。弦の長さに沿った太さの変化、材料の密度の違い、小さな編組の欠陥、振動中の張力の変化などです。さらに、弦を叩く場所や楽器の材料特性によっても音が変化します。 (湿度に対する感受性など)、リスナーに対する楽器の配置方法、さらには部屋の形状に至るまで、さまざまな要素が含まれます。
これらの機能は何をしますか? 彼らは図 8 のグラフをわずかに変更します。その上の倍音は完全に倍数ではないことが判明し、右または左にわずかにシフトし、さまざまな倍音の音量が大きく変化し、倍音の間に倍音が現れることがあります (図 9)。 .)。
通常、音のすべてのニュアンスは音色という漠然とした概念に起因します。
音色は、楽器の音の特徴を表す非常に便利な用語のようです。 ただし、この用語には XNUMX つの問題点があることを指摘したいと思います。
最初の問題は、上記のように音色を定義すると、主に耳ではなく耳で楽器を区別することです。 原則として、音の最初の数分の一で違いを捉えます。 この期間は通常アタックと呼ばれ、音だけが現れます。 それ以外の場合、すべてのスランは非常によく似ています。 これを確認するために、ピアノの音を聞いてみましょう。ただし、「カットオフ」のアタック ピリオドがあります。
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この音でよく知られているピアノを認識するのは非常に困難です。
8 番目の問題は、通常、音について話すとき、主要なトーンが選択され、他のすべてが音色に起因するものであるかのように、取るに足らないものであり、音楽の構成において何の役割も果たさないかのように扱われることです。 ただし、これはまったく当てはまりません。 音の基本的な構造から、倍音や倍音のずれなどの個々の特徴を区別する必要があります。 個々の特性は、音楽の構成にほとんど影響を与えません。 しかし、基本的な構造である図 XNUMX に示す複数のハーモニクスは、時代、トレンド、スタイルに関係なく、例外なく音楽のハーモニーを決定するものです。
次回は、この構造が音楽構造をどのように説明するかについてお話します。
著者 – ローマン・オレイニコフ オーディオ録音 – イヴァン・ソシンスキー
