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船のフルート
ベッセルフルートは、ヘルムホルツ共鳴器として機能する本体を備えたフルートの一種です。本体はチューブや円錐形ではなく、容器型で、つまり遠端が閉じられています。
ほとんどのフルートは円筒形または円錐形の内腔を持っています(例:コンサート フルート、ショーム)。ベッセル フルートは、より球形の中空体を持っています。
フルートの管体内の空気は、交互に管内外へ移動し、管内の圧力が増減することで、ひとつの共鳴として共鳴します。これは、管や円錐状の空気の共鳴とは異なります。管や円錐状の空気の共鳴では、空気は管に沿って前後に移動し、管の一部では圧力が増減します。
空の瓶の開口部から息を吹き込むと、基本的な縁吹きのフルートが作られます。多音フルートにはオカリナが含まれます。[1]
ヘルムホルツ共鳴器は、1つの周波数のみを増幅するという点で非常に選択的です。ほとんどの共鳴器は、より多くの倍音も増幅します。[2]その結果、ベッセルフルートは独特の倍音のない音色を発します。
種類
フィップル容器のフルート
これらのフルートには、端に空気を導くための フィップルが付いています。
審判の笛は技術的にはフィップル管のフルートですが、1 つの音しか出ません。
縁吹きの容器のフルート
これらのフルートはエッジ吹きです。フィップルがなく、演奏者の口でエッジに空気を吹き込みます。
他の
羊飼いの笛は珍しい管楽器です。フィップルは 2 つの連続した穴から成り、演奏者の口は調整可能な管楽器共鳴器として機能します。鼻笛も口を共鳴空洞として使用し、音程を変えることができます。
音響
サウンド制作
他のフルートと同様に、エッジを通過する空気流の振動によって音が生成されます。空気流はエッジの内側と外側の間を素早く交互に通過します。
これが起こる開始部分をボイシングと呼びます。[3]
一部のベッセル フルートには、リコーダーのように、唇の縁に空気を導くフィップルが付いています。コンサート フルートのように、演奏者の唇で縁に空気を向けるフルートもあります。フィップルのないフルートは、エッジ ブロー フルートと呼ばれます。
ベッセルフルートの音程は、演奏者がどれだけ強く吹くかによって左右されます。息の力で音程を半音ほど変えることができますが[4] [5]、息が多すぎても少なすぎても音に悪影響を及ぼします。 [6]そのため、使用可能な音域はかなり狭くなります。最適な息の力は、どの音程を鳴らすかによって異なります（楽器のブレスカーブに従って）。[7]このため、ベッセルフルートを正しい音程で演奏することを学ぶのは難しいのです。
ヴェッセルフルートには一般的に調律機構がありません。これは息圧の変化に依存しているためと、良い音を出すためには室内の容積と音の大きさを一致させる必要があるためです。室内の容積を変えるプランジャーを備えたものもいくつかあります。[7]
指穴と指が唇に近すぎると、気流の振動が妨げられ、音色が損なわれます。
増幅
最初、音は広範囲の「ノイズ」（つまり「チフ」）ですが、共鳴室の共鳴周波数に一致する周波数が選択的に増幅されます。共鳴周波数は、聞こえる音の高さです。ベッセルフルートは、増幅のために容器内の空気を使用します。容器はヘルムホルツ共鳴器として機能します。
他の条件が同じであれば、ベッセルフルートはより多くの空気を使用するほど、[6]より高い圧力で演奏されるほど音量が大きくなります。
音程と運指
管楽器の共鳴周波数は次の式で与えられる: (非常に簡略化されているので、簡略化を参照) [8]
このことから、楽器が小さいほど音程が高くなることがわかります。また、理論上は、楽器の特定の穴を開けると、常に同じ量だけ音程が上がることも意味します。他の穴がいくつ開いているかは関係ありません。穴を開けると、開いている穴の合計面積が常に同じ量だけ増加します。
同じサイズの指穴が 2 つあるベッセル フルートは、3 つの音 (両方閉じる、1 つ開く、両方開く) を鳴らすことができます。異なるサイズの指穴が 2 つあるベッセル フルートは、4 つの音 (両方閉じる、小さい方の穴だけ開く、大きい方の穴だけ開く、両方開く) を鳴らすことができます。音の数は、穴の数に応じて増加します。
理論上、最も小さい穴がちょうど音程を半音上げるのに十分な大きさで、それに続く各穴が前の穴の 2 倍の大きさであれば、ベッセル フルートは 1024 の完全な半音階を演奏できます。運指は、フィンガー バイナリで数えることと同じです。
実際には、ベッセルフルートの音程は、演奏者が吹く強さによっても左右されます。穴が開いている場合、より強く吹く必要があり、音程が上がります。高音はシャープになり、低音はフラットになる傾向があります。[5]これを補うために、運指表はすぐに単純な2進法の進行から外れます。
同じ音程は、空洞がヘルムホルツ共鳴器として共鳴する限り、様々な形状の容器で作ることができます。これが、容器フルートが様々な形状で作られている理由です。しかし、空洞の形状は音響と人間工学に影響を与えます。完全に恣意的というわけではありません。[9]
倍音
オカリナの共鳴器は倍音を生成できるが、一般的な「卵」型のため、これらの倍音は基音階より何オクターブも高い。[2]ジェムスホルンやトネットのような狭い円錐形の類似の楽器では、部分的な倍音が利用できる。オカリナでは、オーバーブローして高音域の音を出すことも可能だが、結果として得られる音が十分に「きれい」ではないため、広くは行われていない。[要出典]
複数の共鳴室
オカリナの中には、2 室または 3 室の音室を持つものもあり、多くの場合、音室は 1 オクターブまたは 10 度ずつ離れて調律されています。これにより、演奏者は和音を演奏できるだけでなく、音域も広がります。[引用が必要]
音域が狭いチェンバーは、音域全体にわたってより優れた特性に調整できます。一方、音域が広いチェンバーは、基本的な物理的理由により、音域の両端でより境界線上の特性を持ちます。広い音域を複数のチェンバーに分割すると、チェンバーごとの音域が狭くなります。そのため、同じ音域であれば、マルチチェンバーの方がより良い音色が得られます。最適な空気圧も音符間でより一定になり（ブレスカーブが平坦になる）、特にピッチが大きくジャンプする速い音楽では、マルチチェンバーの方が演奏しやすくなります。[10]
物理学の単純化
ヘルムホルツ共鳴器の共鳴周波数のあまり単純化されていない式は次の通りである: [8]
ここで、fは共振周波数、vは音速、Aは容器内の開口部の総面積、V は容器内に閉じ込められた空気の体積です。
ヘルムホルツ共鳴器の音程は、共鳴器に出入りする空気の距離、つまり穴が開けられている素材の厚さによっても影響を受けます。
音速の変化
上で一定であると仮定した音速は、実際には多少変化します。
空気中の音速は温度によって変化するため、ベッセルフルートのピッチは空気が熱いときも冷たいときも変化する。しかし、演奏時の空気速度を変えることでピッチを数半音変えることができる。[4]残念ながら、この範囲のほとんどは使えず、約3分の1半音/ 30セント程度しかない（急速または複雑な音の遷移がある音楽の場合、実用的な制限はわずか5～10セントである）。[5] [7]これは、中程度の温度変化（単純な音楽では±20～30 ℃、複雑な音楽では±4～5℃）によるピッチへの影響を相殺するのに十分である。低音は様々な圧力で良好に音程を合わせることができるが、高音は圧力の変化に大幅に鈍感である。低温では、演奏者が十分に強く吹いて音程を合わせる前に高音がキーキー鳴ることがある。高温では、高音に必要な空気が少なくなり、空気感が強すぎるように聞こえる。オカリナ製作者は、特定のオカリナがどの温度に調整されているか、つまり設計された音色を出す温度についての情報を提供することができます。[5] [7]
気圧の変化は音程に影響しません。理想気体における圧力と空気密度の比率は一定です。したがって、気圧と密度の変化は相殺され、音速に影響しません。空気はほぼ理想気体なので、影響はほとんどありません。
湿度は音速に比較的小さな影響を与えます。相対湿度が0%から100%に変化しても、室温が2℃変化しても周波数は変化しません。[11]演奏者の息の相対湿度は約100%なので、湿度はそれほど変化しません。
参照
参考文献
- ^ オカリナという単語の考えられる起源の言語分析について: Perono Cacciafoco、Francesco (2019)。「先史時代の『小さなガチョウ』：オカリナという言葉の新しい語源」クライオバのアナレ大学。 Ştiinţe Filologice。リングヴィスティカ。41 (1-2): 356-369。ISSN 1224-5712。
- ^ ab 音楽音響学の基礎 アーサー・H・ベナーデpp.473–476
- ^ リチャード・ヒックマン。「オカリナの運指システム入門」。pureocarinas.com。Pure Ocarinas。2021年3月8日閲覧。
- ^ ab ロバート・ヒックマン。「オカリナを正しく演奏する - オカリナのイントネーション」。pureocarinas.com。Pure Ocarinas。
- ^ abcd ロバート・ヒックマン。「オカリナを正しく吹く - オカリナのイントネーション - Pure Ocarinas」。Pureocarinas.com 。2018年11月21日閲覧。
- ^ ab ロバート・ヒックマン。「気温がオカリナの音程に与える影響」。pureocarinas.com。Pure Ocarinas 。 2021年3月8日閲覧。
- ^ abcd ロバート・ヒックマン。「暖かい環境や寒い環境でオカリナを正しく演奏する」。pureocarinas.com。Pure Ocarinas。2021年3月7日閲覧。
- ^ ab "Ocarina Physics". ocarinaforest.com. 2013年3月14日時点のオリジナルよりアーカイブ。2012年12月30日閲覧。
- ^ 「ロバート・ヒックマンへのインタビュー」オカリナ博物館。 2021年3月8日閲覧。
- ^ ロバート・ヒックマン。「オカリナの音域を広げる - 穴の追加とチェンバーの追加」。pureocarinas.com。Pure Ocarinas。2021年3月8日閲覧。
- ^ Sengpiel, Eberhard. 「湿った空気中の音速と気圧湿度湿った空気の水蒸気密度大気圧の計算 - sengpielaudio Sengpiel Berlin」。Sengpielaudio.com 。2018年11月21日閲覧。
さらに読む
- リギンズ、デイビッド、およびリギンズ、クリスタ (2003)。『オカリナ：図解による歴史』ケタリング：オカリナワークショップ。
- Perono Cacciafoco, Francesco. (2019)。先史時代の「小さなガチョウ」：「オカリナ」という言葉の新しい語源。クラヨーヴァ大学紀要：文献学、言語学シリーズ、XLI、1-2：356-369、論文。