サックス 倍音列

楽器の種類での音色の違いとは? その1

 たとえばサックスとトランペットは違う音色してますよね?
当たり前の事とはいえ なぜ違って聞こえるか疑問を持ったことはないですか?

色々な楽器で同じ高さの音をならしてみても、楽器の違いは聞いてみるとわかると思います。

それぞれの楽器にはそれぞれの 音色 が存在するわけで、どうしてこの 音色の違い が生まれるのかを解説してみます!!

まず人が耳に出来る音域の話しをしなければなりませんね、人は通常20Hzから~20000Hz程度の音を音として感じることができます。
この周波数帯域を可聴域といいます。

この可聴域を超えた場合 20000HZ以上は 超音波 とよばれ
20HZ以下は 低周波 と呼ばれます。

人間以外の動物では可聴域が変ってきます、コウモリなどは
30HZ~100000HZまで聞くことが出来ると言われてます。

では本題に入りましょうー

よく犯罪捜査などで 声紋分析 というのがテレビで紹介されたりしますよね、
楽器の音色の違いというのも実は声紋分析と同じ方法で視覚的に見ることができます。
声紋分析では人それぞれ違った音の成分を持っている為、人を判別できる訳です。

この音の成分が 倍音 と呼ばれるものです。
どんな楽器・生活音・声など、自然界に存在する音にはこの 倍音 が存在します。
ある音(基音)を出したときに、実は ある音(基音)以外にも、別の高さの音が
うっっっっすらと同時になっているんです。

この同時に鳴っている別の高さの音を 倍音 といいます。

倍音には含まれ方の法則があります。

この法則が倍音列です。では
ここで倍音列を紹介しましょう。

1 を 基音 としたピアノなど楽器を鳴らすと、2~16の倍音もうっっっすらと含まれて

聞こえて
います。普段の生活においては考えるだけ無駄なんですけどね 笑

理論的には第17倍音以上も無限に存在するんですが、先ほど書いた人間の可聴域を
超えてしまうので、音楽的には省かれます。

※あまり細かく書いちゃうと、倍音だけで論文になっちゃうので、知識程度にしときますね。

実はこの倍音の含み方(倍音成分)の割合が、楽器によって違うので、
人間の耳には 音色の差 となって聞こえます

 

さて実際にこの倍音の成分の違いを視覚的に見てみましょう。
視覚的に見るには先ほど言った 声紋分析 の時によく画面に

出てくる スペクトラムグラフ をつかってみます。
たとえばこれはピアノのA音のスペクトラムグラフです。

スペクトラムグラフは

横軸は  時間

縦軸は  周波数です。

※縦軸の周波数は下が20HZ~上が22000HZ(可聴域)となっています。

音を聞いてみる

 

色が 白 > 黄色 > 赤 > 紫 の順番で成分が多い(音が大きい)ということになります。

ここで鳴っているのは 基音 が 440HZなのですが この基音あたりは白~赤にかけて

大きく聞こえています。それ以外の小さく鳴っている基音より上の紫の部分は 倍音成分となります。
では その2 では、同じ高さの A音 を色々な楽器で出して

それぞれのスペクトラムグラフで倍音成分の違いを見てみましょう!!

つづく → 楽器の種類での音色の違いとは? その2

サックス教室 フイテマス 藤本匡光

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