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それって物理学の話ですよねモルヒネさん。楽典?音の数基礎理論

楽典では音の数について、これといった定義はなされていません。

waves

でもそれじゃあつまらないので、マニアックなネタとして本稿では「音の構成と音楽の本質」の記事で少し触れた、ある楽器の音色とは、いくつかの音でできた複合要素である、という点について音響工学の視点からちょっとだけ解説してみようと思います。いきなり上図のような数学っぽい曲線がでてきて弱冠ひいてしまった方もいるかもしれませんが(笑)、音と映像でわかりやすく解説するのでご安心ください。

波形の原型

sinewave

音の正体である空気の振動のもっとも基本的な形は、サイン波という正弦型の波形です。他には、特にコンピュータのビープ音に代表される矩形波三角波ノコギリ波などがあります。楽器の音色とはこれらが様々に組み合わさってできたものです。

参考記事(外部リンク):5.波形の種類|VGS音声システム・詳解

倍音

生楽器やシンセサイザでひとつだけ音を鳴らしてみます。これをスペクトラムアナライザというもので解析・映像化すると、鳴らしたものとは違う音程の音もいくつか同時に鳴っていることがわかります。

piccolo-G5

これを倍音といいます。これに対し、もとになる音を基音といいます。
楽器の音色は主に基音と倍音の種類や数、音量バランスによって決定されます。逆にいうと、これらの特徴をそっくり人工的にマネできれば、あたかもその楽器が演奏されているように聴かせることも可能なわけですね。

アタック音

piccolo-AtkNoiseG5
初めの一瞬だけ、音程の明確でない音の塊=ノイズが発生している。

Piccolo-AtkWaveG5
アタック部分の時間軸を超拡大したもの。細かいギザギザがノイズ部分。
基音・倍音の音量の立ち上がりよりも速く、すぐにフェードアウトしていることを示している。

さて、注意深く音やアナライザをみていると、音の立ち上がりの一瞬だけノイズが「ザッ」っと入っているのがわかります。すぐに消えてしまうこの音は、形は違えど実に多くの楽器音に含まれているものです。

【例】

  • 木琴や鉄琴をマレットで叩いたときの打撃音
  • フルートの唄口と空気がこすれる音
  • ピックや爪でギターの弦がはじける音
  • トランペットなどの金管楽器で唇から発生する破裂音

この音をアタック音といい、その音色、立ち上がりの速度、音量や減衰速度が「鋭い音」「柔らかい音」といった楽器の音色の特徴を決定づける大きな要素となっています。細かい解説はここでは省きますが、基音・倍音とは全く違う性質の音であることもしばしばであることを頭の片隅に置いておきましょう。

Tie_&_slur-2

また、この楽譜のようにスラーで囲まれた内側の音は、ひといきで音を持続させながら運指だけを変更して演奏します。つまり、アタック音が発生しないということです。打ち込みで再現するときはそれに適した入力方法を行う必要があります。

…というようなことを動画にしてみた

もっと詳しく解説するならば、音の構成要素はアタック、ディケイ、サステイン、リリースという4つの時間に区分けされていて、「そこでなにが起きているか」が音の特徴を決めているんですね。これについて触れるのはしばらく後になってしまいそうですが、覚えればあの小難しそうなシンセサイザでの音作りが楽しくなって遊びがいも俄然増すはずなので、いずれぜひとも執筆したいと思います。

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