ハーモニクスとは…そして倍音とは(理系的考察 後編)
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ハーモニクスとは…そして倍音とは(理系的考察 後編)

2013-02-11 12:41
  • 6
さて、前回は、ギターの弦の振動幅を100cmの場合の
ネック側から特定のフレットまでの距離を計算しました。

0f=0cm
5f≒25.08cm
7f≒33.26cm
12f=50cm

ギターをやっている人ならば5,7,12fでハーモニクス音が
出やすいことを知っているかと思いますが、
理由がここにあります。

五半音分上がる場所=5f≒25.08≒100の4分の1,
七半音分上がる場所=7f≒33.26≒100の3分の1,
元の振動幅の整数分の1の距離に偶然とても近くなっているのです。
(50≒100の2分の1は最初に決めたので当然ですが)
ギターだけでなく、バイオリンやチェロ等
弦を押さえる楽器に共通する構造です。



さてここで、倍音というものついて説明しなければなりません。
普通音というものは、基本振動に加えて、
その2倍、3倍、4倍…という整数倍の振動が同時に起きています。



これらが組み合わさることで楽器の音の波形になります。



音には「音の大きさ」、「音の高さ」、「音質(音色)」の要素があります。
「音質(音色)」を決めるのがこの倍音の成分です。
例えばギターの5弦の開放音は基本振動が110Hzで、
実はその整数倍、110,220,440,660,…Hzの音が同時に鳴っており、
まとめて一つの音色として認識されます。
(信号をモニタリングしてフーリエ変換すれば確かめられると思います)
ちなみに、「音の大きさ」はこの波の上下の大きさ、
「音の高さ」は波の多さで決まります。

ギターやバイオリン、ピアノの音の違い、
もっと細かく言えばギターの個体差は
素材や構造、経年変化による倍音成分の違いとなります。

ギターを録音すると110Hzより低い音も鳴っているのですが、
これは弦だけでなく、ボディなどが共鳴しているためです。
イコライジングで邪魔な低音は切ってしまいましょう。



ハーモニクス音に戻ります。
ここで、12f,7fというのは、
上の図の2倍振動、3倍振動の節目にほぼ一致します。
5fは4倍振動の節目となります。

倍音が多いほど節目も多くなるので、
3倍振動の節目は7fのほかに19fもあります。
4倍振動の節目は5fのほかに12,24fにもあります。

この部分を指で軽く触れてピッキングすると、
基本振動は消えますが、倍音は振動したままになります。
つまり、ハーモニクスとは、
「倍音成分だけを取り出した音」

なのです。

12fでは2,4,6,8…倍音、
7fでは3,6,9,12…倍音、
5fでは4,8,12,16…倍音を取り出すことになります。

12fでは節目とフレットが一致しますが、
5f≒25.08cm=100×(1/4)+0.08、
7f≒33.26≒100×(1/3)-0.07
とずれるので、
実際触るポイントは5fのときは若干ネック側へ、
7fのときは若干ボディ側へズレます。
4fにある5倍振動のポイントはかなりフレットからずれるので、
探してみてください。

このフレットのずれが平均律と純正律の違いとなりますが、
このあたりは次回としましょう。
気分で続きます。



ここまで読んでもらってなんですが、
知った所でギターが上手くなるわけではないので、
わざわざ勉強する必要はありません。
ただハーモニクス音によっては、
フレットの真上がハーモニクスのポイントにならないことは
知っておいて良いでしょう。
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私も理系ですが音楽に関してさっぱりなので全然わかりませんww
さすがですw
79ヶ月前
×
凄く詳しく書いてあって見ただけで愛が感じられますね・・おさむらいさん流石ですw
79ヶ月前
×
愛のムチw
79ヶ月前
×
やはり弾けば弾くほどうまくなるわけではなく、そういう数学的なものがないとダメなんですね
やっぱ数学大事だ
79ヶ月前
×
いや数学やってもギター上手くならないけど弾けば弾くほど上手くなるよ!
79ヶ月前
×
  おさむらいさん
 受検で、第一志望合格しました!!

 疲れた時などおさむらいさんのアコギを聞いていました^^


 すみません、ネット初心者なのでこのようなところに書き込んでいいのかわからないのですが…

読んでいただけたら幸いです。
78ヶ月前
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