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風鈴は、吊り下げられた管、棒、鈴、またはその他の物体（多くの場合、金属または木材で作られる）で構成される打楽器の一種です。管や棒は、何らかの重りや表面とともに吊り下げられており、屋外の自然な空気の動きによって管や棒、または風を受ける他の表面にぶつかるようになっています。
風鈴は通常、建物や住居の外に吊るされ、視覚的および聴覚的な庭の装飾品として用いられます。風鈴は、風がチャイムを吹き抜ける際のランダムな効果に応じて打楽器が叩かれるため、偶然性に基づく音楽の一例と考えられています。管や棒は、不明瞭な音程、またはかなり明確な音程を奏でます。かなり明確な音程を奏でる風鈴は、空気の偶然の動きによって、単純な曲や分散和音を生み出すことができます。
古代ローマの風鈴は、通常は青銅製で、ティンティナブラと呼ばれ、風が吹くとチリンチリンと鳴るように、庭、中庭、柱廊などに吊るされていました。鐘は悪霊を追い払うと信じられており、幸運の象徴であり邪視に対するお守りでもある男根と組み合わされることがよくありました。[ 1 ]この画像は、翼と動物の足、そして尾として男根が描かれた一例を示しています。これらの追加により、保護力が高まりました。[ 2 ]
西暦2世紀のインド、そして後に中国では、非常に大きな仏塔が人気を博し、各角に小さな風鈴が吊るされました。わずかな風でも、同じく青銅製の舌が揺れ、美しい音色を奏でました。これらの鐘はもともと、鳥だけでなく、潜んでいる悪霊を追い払うために作られたと言われています。風鈴は、寺院、宮殿、家の屋根の角にも吊るされており、仏塔に限られません。[ 3 ]日本の風鈴（ふうりん）は江戸時代から作られており、[ 4 ]水沢駅の風鈴は日本の音風景100選の一つです。風鈴はアジアの一部地域では幸運をもたらすとされ、風水で使われています。
風鈴は、中国人が金属鋳造を用いて鐘を作り始めた1100年頃から近代化され始めました。舌のない鐘は「永鐘（ヨンジョン） 」と呼ばれ、熟練した金属職人によって作られ、主に宗教儀式で使用されました。その後、中国人は現代の風鈴に似た「風鈴（フェンリン）」を作り出しました。風鈴は、邪気を払い、善霊を呼び込むために、神社や塔に吊るされました。今日、風鈴は東洋で広く用いられ、気の流れ、すなわち生命エネルギーを最大限に高めるために使われています。
チャイムは、調和的スペクトルとは対照的に、非調和的スペクトルを生成しますが、長さの約 2/9 [ 5 ] (22.4% [ 6 ] [ 7 ] )の位置に吊るすと、高次の倍音の一部が減衰し、基本音が最も大きく鳴ります。[ 7 ]これは高品質のウィンドチャイムで一般的な方法で、通常は中央のボールがウィンドチャイムの長さの中央に当たるように吊るされ、その結果、基本音が最も大きく鳴ります。[ 7 ]周波数は、長さ、幅、厚さ、および材質によって決まります。特定の音を出すための適切な長さを予測するのに役立つ式[ 7 ]がありますが、微調整が必要になることがよくあります。
ほとんどのチャイムは、伝統的な西洋の七音音階ではなく、五音音階または四音音階を個々のチャイムの音高の基礎として採用しています。これは主に、これらの音階には本質的に不協和音程が少なく、そのためランダムに音を鳴らしても一般の聴衆にとってより心地よく聞こえるためです。
オルガンパイプのような楽器では、音程は主に空気柱の長さによって決まります。なぜなら、音は空気柱の共鳴によって発生するからです。パイプの材質は音色や響きを左右しますが、音程を決定するのは空気柱の長さです。一方、ウィンドチャイムでは、パイプ自体が叩かれた後に振動して音を発するため、空気柱の長さは音程にほとんど影響しません。
音は、管や棒が、吊り下げられた球状または水平円盤状の中央のクラッパーに接触したとき、あるいは管や棒同士が接触したときに発生する。
風鈴は、音が鳴り始める場所によって、風向きの変化を観察するために利用できる。
風鈴は、金属や木材以外の素材で、また管や棒以外の形状で作ることができます。風鈴の素材には、ガラス、竹、貝殻、石、陶器、炻器、ビーズ、鍵、磁器などがあります。[ 8 ]銀食器やクッキー型などの珍しいアイテムも、リサイクル（またはアップサイクル）して風鈴を作ることができます。[ 9 ]選んだ素材は、風鈴が出す音に大きな影響を与える可能性があります。このようなリサイクルされた物体から出る音は、特定の音に簡単に調律できるものではなく、心地よいチリンチリンという音から鈍いドスンという音まで様々です。適切なサイズの風鈴の管から出る音は、音に調律できます。[ 7 ]アルミニウムは内部減衰が最も低い一般的な金属であるため、最も長く大きな音を出すチャイムを実現するために、風鈴はしばしばアルミニウムで作られます。
音色は、使用される材料、合金の種類、熱処理、そして円筒形か管形かといった要素によって決まります。管形の場合は、壁の厚さも音色に影響します。また、吊り下げ方法によっても音色は変化する可能性があります。さらに、チャイムを叩く物体の材質も音色に影響を与えます。
粘土製の風鈴は、最終焼成温度が高いほど、明るく澄んだ音色になります。低温で焼成した陶器は、高温で焼成した炻器に比べて鈍い音色になります。また、炻器製の風鈴は耐久性が高く、強い風にも耐え、欠けたり破損したりしにくいという利点があります。
円形の管で構成された風鈴は、自由に振動するオイラー・ベルヌーイ梁としてモデル化することができ[ 10 ]、その支配的な周波数はサイクル/秒で次のように表されます。
ここで、Lは管の長さ、Eは管材のヤング率、 Iは管の断面二次モーメント、 μは管の単位長さあたりの質量です。ヤング率Eは、特定の材料に対して定数です。管の内半径がr i、外半径がr oの場合、管の軸に垂直な軸の断面二次モーメントは次のようになります。
単位長さあたりの質量は次のとおりです。
ここでρは管材の密度である。周波数は次のようになる。
ここで、W=r o -r iは壁厚、Dは平均直径D=r o +r iです。十分に薄い壁のチューブの場合、 W 2の項は無視できます。また、特定の材料の場合、主周波数はL 2に反比例し、直径Dに比例します。
振動の主モードにおいては、管には振動中も静止する2つの節点が存在します。これらの節点は、管の両端から管の長さの22.416%の位置にあります。管がこれらの節点のいずれか、または両方で単純に支持されている場合（固定されていない場合）、管はこれらの支持点が存在しないかのように振動します。風鈴は、これらの節点のいずれかを取り付け点として吊り下げると、最もクリアで大きな音色を発します。これらの取り付け点は、木琴やグロッケンシュピールなどの他の類似楽器でも使用されているものと同じです。
現代音楽においても様々な種類の風鈴が用いられており、打楽器として分類されています。以下は、風鈴を使用したアーティストや作曲家の一部です。
