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Blog ” なぜA4=440Hzの基準より低いピッチを使うのか？

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Last Updated on February 29, 2020

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Why USING A LOWER PITCH THEN THE STANDARD OF A4=440HZ?

私にとってはその方が音も感触も良いというような、さまざまな主観的な理由があるでしょうが、それは単に好みの問題かもしれません・・・また、哲学的および／または「精神的」な視点を共有するさまざまな著者を引用できますが、あなたはそれを信念、迷信、宗教・・・あるいは「疑似科学」・・・として脇に置くことができますかね？

そこで、このブログでは、音、振動、共鳴に関する一般的な情報を共有し、楽器の音と周囲の環境（室内音響）の両方について、ピッチを変更した場合にどのような結果が起こりうるかを説明しようと思います。
この記事には以下のトピックがあります。

  • 音、振動、共鳴、聴覚 – information
  • アコースティックおよび電気弦楽器の振動と共鳴 – information
  • 声帯の振動 – information
  • 管楽器の振動と共鳴 – information
  • 電子楽器と音程の変更 – information
  • ではなぜコンサートの音程を下げるのか – 情報
  • 音響の変化 – 情報
  • – 情報
  • – 音響の変化 – 情報

SOUND, VIBRATION, RESONANCE AND HEARING

人間の耳は公称20Hzから20000Hz（20kHz）の範囲の音を聞くことができます。 この上限は年齢とともに減少する傾向にあり、ほとんどの成人は17kHz以上の音を聞き取ることができない。 音楽の音色として確認されている最低周波数は12Hz（理想的な実験条件下）である。 4～16Hzの音は、身体の「触覚」を通じて知覚することができます。

高い周波数は、低い周波数よりも指向性が高い傾向にあります。 低周波は、波の山と谷の間の距離が大きいため、その経路上にある物体の周りを「曲がる」傾向があります（時にはその形状を維持します）。

耳の周波数分解能は、C4=256HzとC5=512Hzのオクターブ内で0.9Hzとされています。 つまり、0.9Hzより大きいピッチの変化は、ほとんどの人が知覚できるのです。 音楽家やサウンドエンジニア（「訓練された耳」）は、それよりも小さなピッチの変化を拾うことができます。 より小さなピッチの違いは、他の手段でも知覚することができます。2つのピッチの干渉は、しばしばビートとして聞くことができます。

音は空気、水、固体を伝わりますが、これらはすべて音の媒介物の一例です。 媒質（真空：空間）がなければ、音波を運ぶ粒子は存在しない。 粒子は固有振動数と呼ばれる、各音源の特定の周波数で振動します。 鉄、真鍮、木、などなど、すべて異なる固有振動数を持っています。 その固有振動数で振動している物体は、共振を起こします。

波の周波数とは、波が媒質を通過するときに媒質の粒子が振動する頻度のことである。 波の周波数は、単位時間当たりの媒質の粒子の完全な往復振動の回数として測定される。 音波が媒質内を進むとき、媒質の各粒子は同じ周波数で振動する。 これは、各粒子が最近接の運動によって振動するため、理にかなっている。

物体がその固有周波数の1つで強制的に共振振動させられると、その物体内で定在波が形成されるような形で振動する。 物体の固有振動数は、その物体内に定在波パターンが形成される高調波周波数に過ぎません。 502>

音響的な共鳴は聴覚にとって重要なことで、この固有周波数に関連した周波数で妨害されると、物体は最も容易に共鳴振動を起こす。 例えば、内耳の蝸牛の中の脳底膜と呼ばれる硬い構造要素が共鳴することで、膜上の有毛細胞が音を検出することができる。 つまり、人が何かを聞くとき、その何かが空気中を伝わる機械的な音波として耳に到達し、耳の中で神経活動電位に変換される。 この神経パルスは脳に伝わり、そこで知覚される。

空気中の音速は、水中の音速よりもはるかに小さい（そして人体の大部分は水で構成されている）。 音は媒質が変わると、あるいは異なる物質に入ると、元の方向から曲げられます。 この方向角の変化を屈折といいます。 この角度のために、波の一部が先に新しい媒質に入り、速度を変えます。 速度の違いにより、波が曲げられるのです。 これは空気と身体の間に音響インピーダンスの差があることを意味します。

単位時間あたりに媒質の一定面積を通過して運ばれるエネルギー量は、音波の強度として知られています。 媒質の粒子の振動の振幅が大きいほど、エネルギーが媒質を通って運ばれる速度が大きくなり、音波はより強くなる。 ラウドネス（強さ）は、波の振幅に依存するのが第一だが、周波数にも依存する可能性がある。 音が単一周波数（正弦波）でない場合、「ラウドネス」は基本音の倍音分布（「ピッチ」）にも依存します。

すべてのもの、たとえ空気であっても、音を吸収します。 音波を吸収する空気の一例は、雷雨のときに起こります。 嵐のすぐ近くにいるとき、雷は鋭い割れ目として聞こえます。 しかし、嵐から遠く離れると、ゴロゴロという低い音が聞こえます。 これは、空気が低周波よりも高周波を吸収しやすいからです。 雷鳴が届く頃には、高い音はすべて聞こえなくなり、低い音だけが聞こえるようになります。 高周波の波の媒体中での変位は、低周波の波よりも大きく、高周波ほど多くのエネルギーが失われる。 502>

Vibration AND RESONANCE OF ACOUSTIC AND ELECTRIC STRING INSTRUMENTS

弦楽器の弦を弾いたり叩いたりすると、この弦（音源）は振動を始めます。 そして、音のエネルギー波が弦の外側に向かって四方八方に移動していきます。 弦はインパルスに含まれるすべての周波数で振動する（インパルス関数は理論的には「すべての」周波数を含む）。 共振に含まれない周波数はすぐにフィルターにかけられ、減衰してしまいます。 通常、弦を振動させると、ほとんどの場合、周波数が一定した音を出す。
弦の振動の一部は、「ブリッジ」「テールピース」「ペグボックス」「ヘッドストック」を通じて、楽器のボディに伝わります。 言い換えれば、楽器本体が振動し、振動する弦と一緒に共鳴することになります。 ある物体が、隣接または相互接続された別の物体を強制的に振動運動させる傾向を「強制振動」と呼びます。 サウンドボックスに取り付けられたギターの弦の場合、サウンドボックスの表面積が弦の表面積より大きいということは、より多くの周囲の空気粒子を強制的に振動させることになります。

「空気の共鳴」は、アコースティック弦楽器でも同じように作用しているのです。 例えば、ヴァイオリンの f 字孔は空洞共鳴器（楽器の音響室）の開口部を形成し、ストラディヴァリウスの共鳴曲線では、294Hz の開放弦 D4 に近い周波数が強調されています。 空洞の開口部が大きいほど、周波数は高くなる（空気が速く出入りできる）。 空洞は1つの共振周波数を示します。 502>

ギタリストの間では、異なるチューニング・システムを使用することは珍しいことではありません。 最もよく使われるのは、いわゆる「E♭（イーフラット）チューニング」や「D♯（ディーシャープ）チューニング」と呼ばれるもので、「E♭チューニング」と「D♯（ディーシャープ）チューニング」を組み合わせたものです。 すべての弦を半音（100セント）下げる。 ここで現在のピッチ基準であるA4=440Hzと、A4=415Hzの「バロック・ピッチ」が一緒になる（440Hzと415Hzの差は101セント）。 様々なギタリストがこの方法でチューニングする理由は、より重い音色と音色の変化、演奏性を落とさずに重い弦を使用できること、440Hzの楽器との互換性を失わずに弦の柔軟性（”引き上げ “のため）を向上させること、などが挙げられます。 502>

半音（あるいは全音）のピッチ変更は、このブログの記事とは関係ありませんが、ピッチ変更の効果をより良く理解するための有益な情報です。

声帯の振動

声帯は、一般に声帯または声のリードとも呼ばれ、喉頭を背中から前へ水平に伸びる2枚の粘膜のひだで構成されています。 声帯は振動し、肺から排出される空気の流れを調節する。 人の声の高さは、多くの異なる要因によって決まりますが、最も重要なのは、喉頭から発生する音の基本周波数です。
さまざまな音程で実験している一部の声楽家は、440Hzより低い音程を好むようです。 声帯（筋肉）は、ある音を安定させるために、その音に必要な張力を「保持」する必要があります。 声帯の張力が高ければ高いほど、その張力を保持するのは難しくなります。

VibRATION AND RESONANCE OF WIND INSTRUMENTS

管楽器にはある種の共鳴器（通常はチューブ）があり、演奏者が共鳴器の端にあるマウスピースに息を吹き込むことで空気柱が振動します。 管楽器の気柱の共振周波数は、空気中の音速と気柱の長さや形状に依存する。

木管楽器は、気柱の最初の数回の共鳴のみを利用し、気柱の側面にある穴を開けて音程を上昇させる。

両端の開いた円筒形の気柱は、気柱の長さが音波の波長の半分になるような基本モードで振動する。 開放型気柱はすべての倍音を発生させることができる。 開放円柱は音楽的にはフルート、リコーダー、開放オルガン管に採用されている。
閉じた円筒形の気柱は、基本周波数と奇数倍音で共振定在波を発生させます。 閉じた端の制約により、偶数倍音は発生しません。 クラリネットはほぼ閉じた円筒で構成されており、このことがクラリネットの音響を他の木管楽器と大きく異ならせています。円錐形の空気柱は、同じ長さの開放円筒と同じ基本周波数を発生し、すべての高調波も発生させます。 円錐形気柱は、オーボエ、ファゴット、サクソフォンなど、木管楽器のいくつかに採用されています。

電子楽器と音程変更

ソフトウェア・シンセサイザーやソフトウェア・サンプラーなどの電子楽器は、アコースティック楽器（および電気楽器）に比べて音程を変更する効果が小さくなります。 電子楽器（ハードウェア）の物理的特性（質量、重量、体積、密度、媒体の振動性など）は、その音自体の生成には関係なく、楽器の「合成音」「サンプリング音」は、全く同じアルゴリズムで生成されることになるのです。
電子楽器にとってピッチの変化がもたらす唯一の効果は、音が「空気」になり、浮遊し始め、部屋やその中の物体と「衝突」し、「相互作用」するときだけです。
!!! しかし、注意しなければならないのは、電子楽器を使う場合、ピッチを正確に半音（「バロックピッチ」と呼ばれる415Hzに）変えても、かなり無駄があるということです。 結局のところ、音色は変わらないし、鍵盤に反応する周波数も変わらない（単に鍵盤を上下に動かしただけ）ので、12音すべての周波数「応答」、部屋との共鳴や音の「反射」は実質的に同じなのです

So, Why Lower the CONCERT Pitch? (結論）

「音源で何が変わるのか」「音源での変化が周囲の空間にどう影響するのか」

CHANGES AT THE SOURCE

ある楽器演奏者にとって、低いピッチは演奏を容易にする可能性があります。 低いピッチは、楽器（と声帯）の弦の緊張が少ないことを意味し、その分、音源を「動かす」ために必要な「エネルギー」が少なくて済みます。 弦のテンションが低いと、弦をより上に引っ張ることができる、言い換えれば、ピッチアップの自由度が高くなる。

ピッチが下がるということは、固有振動数の差、つまり楽器自体の響きの差も出てくる可能性があります。 楽器の共鳴が変わることで、「音色」も変わる可能性があります（楽器が作られた材料とその材料の振動特性にも依存します）。 502>

周囲の空間への影響

この記事の前半で述べたように、高い周波数はその経路上にあるものを「跳ね返す」傾向があり、低い周波数はそれらの物体の周りを「曲げる」傾向があることが分かっています。 コンサートピッチ440Hzと432Hzの差は比較的小さいのですが、音が周囲にある物や部屋（音源がある場所）からの「反射」は少し小さくなります。 これは、例えばハイハットやシンバルの水しぶきなど、高音域で顕著に現れます。 特に、コンクリートやガラスなどの硬い面が多い場所では、反射・吸収や共振に（わずかな）違いが聴こえることがあります。 502>

強力なサウンドシステムや大音量のアコースティック楽器を使用した場合、そのサウンドシステムや楽器で発生した振動の一部が、音が発生した部屋で共振することがあります。 この部屋の物質の固有振動数は、異なる響きを持つかもしれません。 502>

How Low SHOULD YOU GO?

さて、435Hz（Diapason Normal）か432Hz…あるいはそれ以下はいかがでしょうか。 音楽は結局のところ、自分が一番好きな方法で表現するものですからね。 502>

THE HISTORICALLY LOWEST MENTIONED PITCH USED FOR A4 (AT 360HZ)

ここ数世紀を見てみると、A4=360Hz（イギリスのピッチパイプオルガン）という低いピッチが使用されていることに気づきます。

THE “BAROQUE PITCH” (A4=415HZ)
このピッチは「バロック時代」（1600-1760）によく使用されたものです。 415Hzは、現在の440Hzの基準より101セント、1.01半音低い。 つまり、コンサートピッチ440Hzは、415Hzを半音上げて移調したものです。 アコースティック楽器を使用する場合、A4=415Hz をコンサートピッチとするのも一つの方法かもしれない（響きや音色の違いによる）。

THE “SCIENTIFIC PITCH” C4=256HZ (A4=430.5-432HZ)
All known as philosophical pitch, Sauveur pitch or Verdi tuning, is first proposed in 1713 by French physicist Joseph Sauveur, promoted briefly by Italian composer Giuseppe Verdi in the 19th century, and the Parties started by Schiller Institute in the 1980s. Cのオクターブは、2進法ではすべて正確な丸数字となる。 A4の正確な音高は、使用するテンペラメントによって異なります。 平均律を用いるとA4は430.5Hzとなりますが、ピタゴラス音律を用いるとA4は432Hzとなります。 502>

THE “DIAPASON NORMAL” (A4=435HZ)
1859年（2月16日）、フランス政府は国家規格をA4=435Hzとする法律を可決しました。

低いピッチを使うことのデメリットはありますか？

残念ながら、ありますね。 すべての楽器がコンサートピッチを変更できるわけではないのです!

  • 異なるコンサート・ピッチを使用してライブ演奏を行う場合、ライブに招待するミュージシャンの楽器がピッチ変更に対応しているかどうかを確認することが重要です。 この点については、ブログ記事「楽器 & 調律」で詳しく説明しています。
  • 音楽を発表するために作曲と制作だけを行う場合、すべての楽器が別々のトラックで録音されていれば、ピッチ変更にうまく対応できない楽器については、ポストプロダクションでピッチ（および音律）を変更することは可能です。 これについては、記事で詳しく解説しています。 「ハウツー。 コンサートピッチの変更” と “ハウツー。

異なるコンサート・ピッチを使用することのもう1つのデメリットは、DJのためのものです。 異なるコンサート・ピッチを使用したトラックをミックスすると、ひどい音になり、不協和音のために気分が悪くなることがあります。 当然ながら、DJはレパートリーをすべてピッチ変更するか（時間がかかる）、同じコンサートピッチで制作された楽曲のみをプレイする（レパートリーが限定される）ことになります。 502>

AFTERWORD

さて、現在の A4=440Hz のピッチ標準と A4=435Hz (“Diapason Normal”) または A4=432Hz & C4=256Hz のコンサートピッチの違いは、「昼夜」の差ではないことを明確にしておきたいと思います。

A4=432Hzのような別の（低い）コンサートピッチを使うことは、同じように演奏し録音しても8Hz高い（440Hz）音楽が、突然素晴らしく聞こえるようになるような「魔法のトリック」のようなものではありません。 演奏者の「意図」（情熱、エネルギーなど）と、ミュージシャン、サウンドエンジニア双方の「熟練度」が、素晴らしいサウンドを生み出す最大の要因であることに変わりはないのです。

異なるピッチは異なる「視点」を生み出すかもしれない・・・低いピッチ（ではA4=440Hz）は、せいぜい「次元」が広がった感覚を拡大するかもしれないが、それはその次元が元々あった場合のみである。 432-Tuningも他のコンサートピッチや音律も、もともとそこにないものを「創造」することはできません… そしてそれは、作曲そのもの、語られようとしている物語から始まり、関わったアーティスト全体の成果によって成り立つのです。

コンサートピッチ432Hzは、おそらくあなたが「フィンガーピッツヘンゲフュール」と呼ぶことができるようなものかもしれません… それは、そのための「耳」を持つ人たちのためです。

音楽の響きを本当に変えるのは、音律の変化です・・・。

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