バイオリンの構造と仕組み

バイオリンは、本体、ネック、指板、ブリッジ、魂柱、4本の弦、およびさまざまな付属品で構成されています。付属品には、チューニングペグ、テールピースとテールガット、エンドピン、テールピース上の1つまたは複数のファインチューナー、そして現代の演奏スタイルでは通常、テールピースの真上またはその左側にカップで取り付けられた顎当てがあります。顎当てには多くの種類があり、テールピースの両側で本体に固定されるフレッシュやガルネリなどのセンターマウントタイプや、テールピースの左側の下側バウトに固定されるサイドマウントタイプがあります。

バイオリンのボディは、骨組みの「ガーランド」に動物の皮の接着剤で固定された 2 つのアーチ型プレートでできています。骨組みは、一般的に箱の「側面」として見られるものです。骨組みのガーランドには、トップ ブロック、4 つのコーナー ブロック (安価な大量生産の楽器では省略されることもあります)、ボトム ブロック、およびライニングと呼ばれる細いストリップが含まれます。ライニングは、骨組みの曲線を強固にし、プレートの接着面を増やすのに役立ちます。上面または背面から見ると、ボディは上部バウトと下部バウトで形成された「砂時計」の形をしています。各側面のコーナーの間にある 2 つの凹型 C バウトがこの形状のウエストを形成し、弓のためのスペースを確保しています。

最高の木材、特にプレート用の木材は、大きなくさびで何年も乾燥させてあり、その乾燥させるプロセスはバイオリンが作られた後も無期限に続けられます。楽器の接着部分は、他の接着剤では将来修理が必要になったときに元に戻すのが困難または不可能になる可能性があるため、皮革接着剤で固定されています。皮革接着剤で固定された部品は、必要に応じて熱と湿気を利用したり、薄いナイフの刃で慎重にこじ開けたりすることで分離できます。手入れの行き届いたバイオリンは、バイオリニストの何世代にもわたって生き続けることができるため、バイオリンの手入れには 学芸員の視点を取り入れるのが賢明です。

通常、トップ（英国ではベリーまたはテーブルとも呼ばれる）（サウンドボード）は柾目 スプルース材で作られ、中央の接合部でブックマッチされ、2つのサウンドホール（または「fホール」、様式化された文字「f」に似ていることから）がCボウトと下部の角の間に正確に配置されている。サウンドホールはトップのフレックスパターンに影響を与え、ボックスが振動するときに呼吸できるようにします。装飾的な象嵌が施された3本の細い木片（通常は明るい色の帯と2本の暗い色の帯が取り囲んでいる）は、トップの縁の周囲を囲み、縁から発生する亀裂にいくらか抵抗を与えると言われています。また、リブ構造から独立してトップをより柔軟に曲げることができると言われています。一部のバイオリンには、背面に2列のパーフリングまたはノットワークタイプの装飾が象嵌されています。トップに塗装されたフェイクの縁飾りは、通常、品質の悪いバイオリンの証です。トップの内側に取​​り付けられたスラブソーンのバスバーは、ブリッジのベースフットの下を縦に走り、トッププレートに質量と剛性を追加します。一部の安価な大量生産バイオリンには、トップと同じ部分から切り出された一体型のバスバーが付いています。理想的には、トップはリブとライニングにわずかに薄めた皮の接着剤で接着され、将来最小限の損傷で取り外すことができます。

背面とリブは通常メープル材で作られ、ほとんどの場合「フレイム」と呼ばれる縞模様が施されています。背面は、1 ピースのスラブカット、柾目挽き、またはブックマッチされた 2 ピースの柾目挽きです。背面にも縁飾りがありますが、その場合、縁飾りはトップほど構造上重要ではありません。一部の高級な古いバイオリンには、背面に象嵌ではなく、刻み込みやペイントが施されています。「ボタン」と呼ばれる背面の小さな半円形の延長部は、重要なネック ジョイントに追加の接着面を提供するため、背面の長さを測るときには無視されます。ボタンの周囲に半円形の黒檀材が付けられることもあります。これは、古い楽器のネックをリセットする際に失われた材料を復元するため、またはその効果を模倣するためです。

リブは熱で曲げられて形作られており、その湾曲した形状は、上下の端に別の木材の裏張りストリップを貼ることでいくらか補強されています。裏張りは、プレート（上下）とリブの端の間の継ぎ目に接着面を追加で提供します。

ネックは通常、リブと背面と調和する炎模様のメープル材です。ネックには指板が付いており、通常は黒檀製ですが、黒く染色または塗装された他の木材であることが多いです。黒檀は、その硬さ、外観、および優れた耐摩耗性のため、好ましい材料と考えられています。非常に古いバイオリンの中には、黒檀のベニヤ板を張ったメープル材の指板を使用して作られたものもありました。指板のペグ端には、小さな黒檀または象牙のナットがあり、上部サドルと呼ばれることが少なくありません。このナットには、ペグボックスに導く弦の位置を決める溝があります。ペグボックスの端にあるスクロールは、基本的なボディの共鳴をチューニングするために不可欠な質量を提供し、片手でチューニングするときに余分な指を支えるのに便利なグリップを提供します（バイオリンを肩に乗せて）。一部の「スクロール」は、最も一般的に見られる古典的な渦巻き状の渦巻きではなく、動物や人間の頭を彫刻した表現です。メープルのネックだけでは、歪むことなく弦の張力を支えるほどの強度はなく、その強度は指板との積層に頼っています。このため、指板が緩んだ場合は、すぐに弦を緩めることが重要です。ネックと指板の形状は、バイオリンの弾きやすさに影響します。指板は特定の横方向の曲線に仕上げられ、縦方向に小さな「スクープ」または凹みがあり、特にガット弦または合成弦の場合は、低弦でわずかに顕著になります。ネックにはニスは塗られていませんが、ポジション間の切り替えが簡単かつ迅速になるよう、磨かれ、おそらく軽くシールされています。

古いバイオリンの中には (そして古く見せかけたものも)、ペグボックスとネックの間に接ぎ木されたスクロールや継ぎ目があるものがあります。本物の古い楽器の多くは、ネックの角度を少し大きくして、約 1 センチ長くしています。ネックの接ぎ木により、バロックバイオリンのネックを現代の基準に適合させる際に、オリジナルのスクロールがそのまま残ります。

ブリッジは、斑点模様の目立つ髄条を持つ、正確に切り出されたメープル材です。ブリッジは、弦の振動長の下部アンカー ポイントを形成し、弦の振動を楽器本体に伝えます。ブリッジの上部のカーブにより、弦は指板から適切な高さに保たれ、各弦を弓で個別に演奏できます。ブリッジの質量分布と屈曲は、機械的な音響フィルターとして機能し、音に顕著な影響を及ぼします。

バイオリンを調律すると、弦が張られることでブリッジが引っ張られ、通常は指板の方向に傾くことがあります。そのままにしておくと、歪んでしまうことがあります。経験豊富なバイオリニストは、ブリッジをまっすぐにして中央に配置する方法を知っています。

サウンドポストまたは「ソウルポスト」は、トレブルブリッジの足の後ろ側、背面とトップの間にぴったりと収まります。サウンドポストは、弦の圧力がかかった状態でトップを支え、位置とフィットの張力に応じて楽器の音色にさまざまな影響を与えます。楽器の音色を調整するには、サウンドポストセッターと呼ばれるツールを使用して、サウンドポストを横方向と楽器の長軸に沿って少しずつ動かします。サウンドポストは接着されておらず、弦の張力によって固定され、トップと背面の間に軽く挟まれているため、一度にすべての弦を緩めると倒れることがあります。

ブリッジの反対側の下を走っているのはバスバーです。バスバーの形状と質量は音色に影響しますが、位置は固定されており、魂柱ほど調整できません。センタージョイントに対してわずかに角度をつけて楽器の内側にぴったりと取り付けられています。多くのドイツの商用楽器では、バスバーを取り付けずに前面の一部を彫刻せずに残し、バスバーに似た形にするのが一般的でした。バロック時代には、バスバーははるかに短くて薄かったです。

テールピースは、木製、金属製、カーボンファイバー製、またはプラスチック製で、テイルガットを介してバイオリンの下部バウトに弦を固定します。現在では、テイルガットは、サドル（トップの縁にセットされた黒檀のブロック）の上を通り、エンドピンの周りを回る丈夫なナイロンモノフィラメントのループであることが多いです。エンドピンは、下部ブロックの先細りの穴に収まります。エンドピンの素材は、黒檀、ローズウッド、ツゲなど、他の付属品と一致するように選択されることがほとんどです。

多くの場合、E 弦には指で回す小さなネジで操作する微調整レバーが付いています。ファインチューナーは他の弦にも使用でき、テールピースに組み込まれていることもあります。ファインチューナーは通常、ペグだけでは調整が難しいソリッドメタル弦や複合弦に使用されます。ガット弦には使用されません。ガット弦は柔軟性が高く、ファインチューナーの張力のわずかな変化に適切に反応しません。バイオリニストの中には、特に初心者や金属弦を好む人は、4 本の弦すべてにファインチューナーを使用する人もいます。E 弦にファインチューナーを使用したり、内蔵のファインチューナーを使用すると、追加された質量が楽器の音に与える影響が制限されます。^[1]

スクロール エンドでは、弦はナットを越えてペグ ボックスに入り、そこでチューニング ペグに巻き付けられます。弦 (通常はフラットワウンド) の両端には、識別とペグに対する摩擦力を高めるため、また巻き付けを保護するために、通常、色付きの「シルク」が巻かれています。ペグ シャフトは標準のテーパーに削られ、ペグ ボックスの穴も同じテーパーにリーマ加工されているため、バイオリニストがペグを回すときにペグの軸に沿って適切な圧力をかけることで、摩擦を増減できます。さまざまなブランドのペグ コンパウンドまたはペグ ドープを使用すると、ペグが固くなったり滑ったりするのを防ぐことができます。ペグ ドロップは、ペグが滑るのを防ぐ目的で販売されています。ペグは、黒檀、ローズウッド、ツゲなどの木材で作られることがあります。これは、経済的な理由から、またはペグに柔らかい木材を使用してペグ ホールの摩耗を最小限に抑えるためです。

機械式チューナー付きのバイオリンを販売する試みがなされたが、初期の設計ではペグボックスの不可逆的な物理的変更が必要となり、バイオリニストがクラシック楽器に取り付けたがらなかったことと、スクロール部分の重量が増加したため、一般的には採用されなかった。初期の例としては、はるかに大きな穴や支柱、追加の穴を必要とする大きなギア付きペグや、ペグボックスの側面に金属板をねじ止めしたコントラバスのものと似たチューニングマシンなどがあった。最近の機械加工技術の進歩により、通常の木製ペグと同じサイズで数種類の内部ギア付きペグが作成できるようになり、ペグの交換で見られる以上の変更は必要なくなった。

弓はスティックと、その先端とフロッグ（またはナット、またはヒール）の両端の間に張られた馬毛のリボンで構成されています。フロッグの端にあるネジ調整器で毛を締めたり緩めたりします。フロッグには貝殻でできた2つの目が飾られており、金属リングが付いている場合と付いていない場合があります。通常黒檀と貝殻でできた平らなスライドが、毛がくさびで留められているほぞ穴を覆います。金属のフェルールが毛を広げるくさびと貝殻のスライドを所定の位置に保持します。フロッグのすぐ前には、革のグリップまたは親指クッションがあり、スティックを保護し、バイオリニストの手のグリップになります。革の前方にある巻き線も同様の役割を果たしており、弓のバランスにも影響します。巻き線はワイヤー、絹、または鯨骨（現在は黄色と黒のプラスチックの交互のストリップで模倣されています）を使用できます。一部の学生用弓、特に硬いグラスファイバー製の弓では、グリップと巻き線の代わりにプラスチックスリーブが使用されています。

スティックは伝統的にペルナンブコ（ブラジルウッドの心材）で作られていたが、過剰伐採により元々の産地が絶滅寸前となったため、アイアンウッドやグラファイトなどの他の木材や材料がより一般的に使用されている。学生用の弓の中にはグラスファイバー製のものもある。最近の技術革新により、あらゆるレベルの職人技においてスティックの材料としてカーボンファイバーを使用できるようになった。弓の毛は伝統的に白い雄馬の尻尾から採取される^[要出典]が、安価な弓の中には合成繊維を使用するものもある。弓毛は弦を掴んで振動させるため、時々松脂で擦り付ける必要がある^{[2] 。新しい弓毛や松脂を塗っていない弓毛は単に滑って音が出ない。弓毛は、毛切れや}虫害によりリボンが不足したりバランスが悪くなったりした場合、またはバイオリニストが「毛のグリップが失われた」と感じた 場合に定期的に交換される。

バイオリンには 4 本の弦があり、通常は G、D、A、E に調律されています。弦はベースに取り付けられたテールピースから木製のブリッジを通り、指板と平行に楽器のネックに向かって伸び、バイオリンの最上部にあるペグボックスに繋がります。弦は、ペグボックスの穴を通して横向きに取り付けられた 4 つのチューニングペグに巻き付けられています。ブリッジは弦を所定の位置に保持するのに役立ち、ペグは振動を生み出すために必要な張力を維持します。

弦は最初、羊の腸（「キャットガット」と呼ばれる）から作られ、伸ばされ、乾燥され、ねじられました。一般に信じられていることとは反対に、バイオリンの弦が猫の腸から作られたことはありません。ガット弦は現代音楽や「時代」音楽で使用されますが、近年では「バロック」の歴史的に正確な演奏をするバイオリニストが、後期音楽や「現代」スタイルでバロック音楽を演奏するバイオリニストよりも頻繁にガット弦を使用しているようです。ガット弦は、いくつかの大規模な弦製造会社だけでなく、多くの専門弦メーカーによって製造されています。

19 世紀 (まだ普及していませんでしたが、それ以前にも) には、低音のガット弦用に金属巻き線が開発されました。巻き線弦は、低張力の軽量弦のぼんやりとした音を避けます。適切な張力の重いプレーンガット弦は、演奏しにくく、ペグボックスに収めるのが困難です。

ガット弦はチューニングを保つのが難しいという主張が多くあります。実際、ガット弦を弾いた経験のある人にとっては、プレーンガット弦はチューニングの観点から非常に安定しています^[要出典]。巻きガットは、巻き線と芯、および弦ごとに湿気と熱に対する反応が異なるため、チューニングがより不安定になります。演奏者の中には、湿度に対する感受性を低下させることで演奏寿命を延ばし、チューニングの安定性を向上させるために、ガット弦にオリーブオイルを使用する人もいます。ガット弦は、破損するか過度に摩耗するまで、音質を良好に保つ傾向があります^[要出典]。

現代の弦は、さまざまな金属を巻いた撚り合わせた（細い一本の線を撚り合わせた）合成芯か、さまざまな他の金属を巻いた単線または撚り合わせの鋼芯のいずれかが一般的です。ガットや合成繊維などの低密度芯の場合、巻き付けによって弦を演奏できるほど薄くでき、適切な張力で希望の音程を鳴らすことができます。鋼弦の巻き付けは、質量だけでなく、柔軟性や表面特性にも影響します。弦は、振動の減衰を制御したり、倍音の強さを操作して弦の「暖かさ」や「明るさ」に影響を与えたりするために、複数の層に巻かれることがあります。 [^要出典]

芯線は合成繊維、固体金属、または編組またはねじり鋼繊維である。最上部の E 弦は通常固体鋼で、平織りまたは「笛吹き」を防ぐためにアルミニウムが巻かれている。金メッキは鋼の腐食を遅らせ、笛吹きを減らすこともできる。ステンレス鋼は若干異なる音色を出す。合成芯弦、最も普及しているのがPerlon (撚りナイロンの商標) で、ガット弦の音質の一部と、より長い寿命およびチューニングの安定性を兼ね備えている。また、湿度の変化に対するガット弦の影響を受けにくく、温度の変化に対する全金属弦の影響を受けにくい。固体金属弦は新しく交換したばかりのときは硬く、すぐに調子が狂う傾向がある。^[要出典]

一部のガット弦では、テールピースのスロットにテールエンドを固定するために結び目が使用されていますが、ほとんどの現代の弦では、多くの場合ブロンズ製の小さなビーズである「ボール」が使用されています。例外となることが多いのは E 弦で、ボールまたはループ エンドのいずれかが使用される場合があります。これは、最も小さな E 弦微調整器が、1 つの小さなフックで弦のテールを固定するためです。

弦の種類によって価格は大きく異なります。一般的に最も高価なのはガット弦とガット芯弦で、次に一流の合成芯ブランド、そして学生用スチール弦が最低価格帯です。天然ガット弦 (金属巻き線なし) は、特に E 弦と A 弦では非常に安価です。弦 (すべての種類) の寿命は非常に多様で、演奏スタイル、汗の化学反応と弦素材との相互作用、爪の有無、演奏頻度などによって左右されます。演奏者によっては、特定のブランドの弦や、あるブランドの特定の弦では問題が起きても、他の弦では問題が起きない場合があります。

弦が奏でる音の特徴は、さまざまなタイプの弦を選ぶことで、かなりはっきりと調整できます。バイオリンの音質の最も顕著な区分は、スチール、人工ガット（「パーロン」コアなど）、巻弦、プレーンガットです。巻弦は、人工弦の多くと同様に、まろやかな音色になる傾向がありますが、他の人工コア弦は特に「明るい」ように設計されています。スチールとプレーンガットはどちらもかなり明るい（倍音が多い）のですが、その違いははっきりと異なります。違いはわかりますが、どちらも巻弦のソフトコア弦や巻弦のガット弦よりも、より生き生きと明るく聞こえます。特定のスタイルの音楽は特定のタイプの弦で演奏されるようになりましたが、各ミュージシャンが自分の音を求めているため、この点に関して厳格なルールはありません。（カントリー フィドルはスチールまたはオールメタルで演奏されることが多く、オーケストラやソロはスチールの E で巻弦（ガットまたは人工）で演奏されることが多く、バロック音楽や古楽はロマン派の曲よりもプレーンガットで演奏されることが多いです。）

バイオリニストの中には、ブリッジを保護し、音を抑えるために、ブリッジに接する弦の端に小さなゴムチューブやワッシャーを使うことを好む人もいます。

バイオリンの音色は、木材の形状、つまりアーチ、厚さ、および物理的性質によって左右されることは、昔から知られています。バイオリンの音色と音色は、ドイツの物理学者エルンスト・クラドニが決定した動作モードまたは動作スキームに従って、バイオリンの腹板と裏板が音響的にどのように動作するかによって決まります。特定の周波数で振動するプレートに砂やグリッターをまきつけて作られる節 (動かない場所) のパターンは「クラドニパターン」と呼ばれ、楽器製作者が楽器を組み立てる前に作業を確認するために時々使用します。科学的な説明には、木材の特性によって節が発生する場所がどのように決まるか、プレートが端または対角線の反対側の点が一緒に上昇するか、またはさまざまな混合モードで上昇するかについての議論が含まれます。これが、世界で最も高価なバイオリンがストラディバリのバイオリンである理由です。ストラディバリの楽器製作は、木材の選択と同様に目に見えて向上しました。彼は楽器に鮮やかな赤と金色のニスを塗った。もう一つの重要な点は、トッププレートのアーチ形状の変更で、楽器の柔軟性が低下し、プレートの抵抗が増し、ミュージシャンはより強い芯でより深い音を演奏できるようになった。^[3]

バイオリンを習う子供は、多くの場合、3/4、1/2、1/4、1/8、1/10、1/16、そして時には 1/32 サイズの楽器など、分数サイズのバイオリンを使用します。これらの数字は、数値的に正確なサイズ関係を表すものではありません。つまり、「1/2 サイズ」のバイオリンは、フルサイズのバイオリンの半分の長さではありません。

フルサイズまたは 4/4 バイオリンのボディの長さ (ネックを含まない) は 356 mm (14.0 インチ) です (17 世紀のモデルではこれより短いものもあります)。3/4 バイオリンは 335 mm (13.2 インチ)、1/2 サイズは 310 mm (12 インチ) です。まれに、約 340 mm (13.5 インチ) の 7/8 サイズがあり、「レディース フィドル」と呼ばれることもあります。ビオラのサイズは、分数サイズではなくボディの長さで指定されます。フルサイズのビオラの平均は 400 mm (16 インチ) ですが、450 または 500 mm (18 または 20 インチ) になることもあります。このような極端に長い楽器は、冗談めかして「あごチェロ」と呼ばれることもあります。場合によっては、バイオリンにビオラの弦を張って、350 mm (14 インチ) のビオラとして使用することもあります。

• コートナル、ロイ、クリス・ジョンソン（1999年）。バイオリン製作の芸術。ロンドン：ロバート・ヘイル。ISBN 0-7090-5876-4。
• ヴァイスハール、ハンス、マーガレット・シップマン（1988年）。『ヴァイオリン修復』ロサンゼルス：ヴァイスハール・シップマン。ISBN 0-9621861-0-4。
• Angeloni Domenico、Il Liutaio - ヴァイオリンの起源と現代的な楽器、伝統的な編集。図、pp. XXVI-558 con 176 図 e 33 tavole、ミラノ、HOEPLI、1923
• シモーネ・F・サッコーニ『ストラディヴァリの秘密』クレモナ、クレモナのライブラリー・デル・コンヴェーニョ、1972年 シモーネ・フェルディナンド・サッコーニ

• バイオリンの解剖学
• バイオリン製作マニュアル - ベクトル化された画像と設計図を備えた完全なバイオリン製作ガイド
• ヴァイオリン製作者のワークブックは、ヴァイオリン製作者の弟子から熟練の職人までが編集したものです。
• CTスキャン技術を使用して作成されたバイオリンの3D画像
• バイオリンブリッジ - バイオリン系のブリッジのオンラインアーカイブ
• バイオリン製作 - バイオリンショップのバーチャルツアー
• ワイヤーフレーム振動モードアニメーション (Martin Schleske のホームページの「アニメーション」ボタンをクリックしてください。)
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