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2014年5月 2日 (金)

トロンボーン(Trombone)

楽器について色々調べてみるのは面白いと思う。トランペットやホルンなどはバルブの開閉操作で音程を変える。ギターはフレット(弦を抑える部位のマーク)を抑えることで音程が変わる。サックスはトーンホールの開く場所をレバーで変化させる。このような楽器は音程は楽器が決めてくれるようなものだ。しかし、バイオリンは弦を抑える指位置のマークは無いので、演奏者の音感に頼ることになる。トロンボーンもスライド管の位置によって音程が変わるが明確なスライド位置のマークは無いのでこれも奏者の音感に頼ることになる。はたしてこのような方法で正確な音程が出せるのだろうか?実際にトロンボーンを吹いてみると希望する音程を出そうとすると自然にスライド管の位置が決まってくることが解った。ずれていると音がきれいに出ない。音響工学的には管の長さで決まる共鳴周波数があり、(Cavity Resonance)この基本周波数の他に倍音と言われる高調波が出せる。従ってスライド管を動かさなくても4種類くらいの音程が出せるようになっている。トランペットなども3本のピストンだけで半音階も含めて2オクターブ以上も出せるのはこのような理由による訳のようです。バイオリンの弦の振動も同じことが言えます。話は変わりますがアマチュア無線で使われる送信機の周波数の設定もこの倍音に相当する高調波でいくつもの周波数が出せるようになっています。3.5MHz、7MHz、14MHz、21MHz、28MHzというように高調波で出せるようになっています。

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話は続きますが、純粋な正弦波には高調波がありません。その周波数成分だけです。しかし方形波(四角く角張った波形)には非常に多くの高調波が含まれています。分析をすると無限に周波数が続くことになるようです。(私は周波数分析はしていません、本で読んだだけですが)非常に多くの正弦波が寄り集まって方形波を構成しているわけです。ピッコロやフルートなどは正弦波に近い音色ですがそれでもかなり歪んだ波形なので高調波を出せるわけです。バイオリンの音の波形を観測すると非常に尖ったギザギザの波形なので大変多くの倍音が含まれていると思われます。

I think it is rather interesting to study about some musical instruments. The tone(pitch) of the Trumpet or the Horn are controlled by three pistons. For the Guiter so called flets are used to decide the position to be the strings holded at the certain location. The Saxophone can be played by pushing tone hole keys to make certain interval. These instruments the tone interval or pitch is decided by it's mechanism. However The Violin has no finger position marks (flets) therefore the interval have to be controlled depending on players sense of pitch. Also the Trombone must be played by deeply depending on the players sense because there are no slide position marks. I doubt is it possible to play those instruments such as Violin Viola Cello and Trombone ?. Then I tried to play the Trombone by myself and I realised that it is possible to play without any slide pipe position marks. When the slide pipe was at some wrong position it is very difficult to make correct pitch and the sound quality is not beautiful. In the acoustical engineering field they say the certain frequency (pitch) is generated for it's own cavity resonance. This cavity resonance contains many harmonic overtones. This is the reason why the slide position of the Trombone can be easily operated by the player. The Trumpet can make more than two octave intervals within half tones controlling only three pistons due to this harmonic overtones. For the Violin the same reason will be applyed. In another hand Ham Radio Transmitters can be generated many frequencies such as 3.5MHz,7MHz,14MHz,21MHz and 28MHz those ferequencies are generated by amplifying the harmonics contained in the fundamentally oscillated frequency.The story still continue,,,the pure sign wave contains no harmonics however the square shaped wave contains almost infinite harmonics. when we analyze spectrums of the square wave the harmonics continued to be endless but the amplitude decreased. I didn't do this analisis by myself I just read this theory. Piccolo or flute make very pure tone like the sign wave but the wave shapes are distorted that is why these instruments contain much harmonic overtones. I obseved the wave shape of the Violin the wave looks like very sharp thus the tone of the Violin contains so many harmonic overtones. 

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