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提琴の倍音成分 | ヴァイオリン掲示板

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雑談・その他 21 Comments
[12170]

提琴の倍音成分

投稿日時:2004年05月08日 12:08
投稿者:pochi(ID:J5VnIoc)
此れは、私自身の実験に拠るものです。
12倍音迄再生出来無いと、ヴァイオリンがヴァイオリンに聞えません。
E線660Hz×12=8000Hz
これ以上の周波数の再生が出来無いと、何の楽器か解らなく成ると思います。
此れは、アナログの場合で、デジタルだともっと厳しい基準になります。
この手の実験は、カールフレッシュ大先生も行って居ません。

一般人にとって、ヴァイオリンの音がこれ以上忠実に再生出来無いで有ろうと思われる周波数は、50KHz程度です。私の場合、もう少し欲しいところです。

低音は、100Hz(98Hz)迄、再生出来れば、問題を感じる事は有りません。

オーディオマニアの諸氏の御意見を伺いたい。

追記:こんな実験を行っても、ヴァイオリンが上手になる事は有りません。
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2 / 3 ページ [ 21コメント ]
【ご参考】
[12274]

Re: 提琴の倍音成分

投稿日時:2004年05月10日 04:12
投稿者:kirin(ID:MxZzlIY)
フーリエの発見は、時間領域が限定された波形は、潰れた正弦波であれ、どんなものであれ、正弦波の集合として表せるというものです。これは耳の聴感特性と一致していると考えられ、そのためにフーリエ変換、つまりスペクトル分析が意味を持っています。我々の耳で聞こえる3オクターブ上の倍音は正弦波です。

音とその物理量の関係については、専門家の話だからと言って鵜呑みにできない部分があります。たとえば、FFTが道具として使われ始め、音のデジタル化が進み始めた頃に、普通の人間も20kHz以上の音を聞いていて音質の変化はそれが原因、という論文が日本音響学会で発表され、新聞も画期的な内容として取り上げられたことがあります。おそらく今でも20kHz以上の成分が音質を決定しているという意見はあり、CDの音質が悪いのはそのせいにされていると思います。

当時、CDの音質を左右していたのは、実際には録音再生時のローパスフィルタでした。この影響が非常に顕著だったのです。そこで、その後ローパスフィルタの影響が少ない1ビットサンプリングなどの技術が開発されのだと思います。
[12279]

Re: 提琴の倍音成分

投稿日時:2004年05月10日 08:46
投稿者:pochi(ID:QJWZIw)
フーリエの説は(自然界の音は)という限定が付きます。電気信号としては、必ずしも正弦波の集合体には成りません。音として変換する例えばスピーカ等は、自然界のものなので、ホルムヘルツ波であれ、方形波であれ、正弦波の集合体に変換されて仕舞います。

物理理論は自然界の分析に使えても、自然界の現象を再現する事は出来無い事が多いものです。物理屋が陥り易いドグマですね。

御参考になれば、、、
[12297]

Re: 提琴の倍音成分

投稿日時:2004年05月10日 23:22
投稿者:t.m.(ID:F5mGM1E)
[12270]
[12270]

Re: 提琴の倍音成分

投稿日時:2004年05月10日 00:47
投稿者:pochi(ID:QJWZIw)
[12262]
[12262]

Re: 提琴の倍音成分

投稿日時:2004年05月09日 19:16
投稿者:t.m.(ID:FCkgWYA)
pochiさん、

例えで、シンセサイザーで倍音の話をすると、ノコギリ波を入力に選んでそれをストレートに出した場合、出力には「(正弦波の)倍音を豊富にかつ高次の倍音まで含んでいます」と言うのか、「(ノコギリ波の)基本波形のみで(ノコギリ波の)倍音成分は含まれていません」と言うのか、いったいどちらでしょう?

提琴の倍音成分を議論で、入力と出力をきちんと区別したいのですが、入力は「弦の振動」、これが駒/表板/魂柱/裏板へと伝わって楽器が振動し、それがバイオリンの箱から音波となって出てきたものが出力です。

pochiさんが、"提琴の倍音成分"と言っているものが、単に正弦波の倍音のことなのか、入力された弦の振動が表板や裏板に伝わり、楽器が複雑に振動して出来た倍音成分のことなのかをはっきりさせなければ、議論がかみあわないと思います。

日本では、ヴァイオリンの弦の振動はヘルムホルツ波説が受け入れられているみたいで、下記の書籍でもヘルムホルツ波が紹介され、実際に撮影された写真も掲載されています。、
吉川茂 著 「ピアノの音色はタッチで変わるか(楽器の中の物理学 )」(日経サイエンス社)
http://www.nikkei-bookdirect.com/science/page/sci_book/wadaino/piano/piano-mokuji.html

入力がこのように直線的な振動であれば、(正弦波の)倍音成分はもともと多く含まれているので、提琴の出力をFFTで分析しても(正弦波の)倍音が高い倍音までふんだんに含まれていても不思議ではありません。また、私が推測している「正弦波を右ななめ横に潰したような波形」でもヘルムホルツ波ほど直線的ではありませんが、(正弦波の)倍音成分は多く含んでいます。

pochiさん[12221] の投稿で「此方の方が良い資料です」とご紹介いただいたページには、実験されたご本人がFFTで分析した実験結果について以下のように述べられていますが、これは弦の振動が正弦波であると信じているから、このような感想になったのではないでしょうか?

> 正直言って、最新(私にとって)の機材で測定してみて
> びっくりしました。
> 高倍音が、たとえこれがピーク値とは言え、ここまで
> 高い周波数帯にまで及んでいるとは思わなかったのです。
> 48KHzまで、明らかにノイズではなく、弦の倍音成分の
> ピークが測定されています。
t.m. 氏投稿、
>入力がこのように直線的な振動であれば、
>(正弦波の)倍音成分はもともと多く
>含まれているので、提琴の出力をFFTで分析しても
>(正弦波の)倍音が高い倍音までふんだんに
>含まれていても不思議ではありません。また、
>私が推測している
>「正弦波を右ななめ横に潰したような波形」
>でもヘルムホルツ波ほど直線的ではありませんが、
>(正弦波の)倍音成分は多く含んでいます。
***推論の通りだと文献には書かれて居たと記憶して居ります。

私は、物理屋ではありません。私が絃自体の弓で擦った時の振動波の分析の無意味性を強く説き、実験の命題が変化しました。我々の実験は、絃の振動では無く、ヴァイオリンの出力を如何に録音するのか?という命題で行いました。絃の振動がホルムヘルツ波的で有る事は自明ですが、ヴァイオリン総体としては、正弦波的である、というのが物理屋の結論でした。パラミターが多過ぎて分析不能だと云って居りましたが、その後アップデイトされて居るかも知れません。また、ヴァイオリン出力波形は、奏法に拠って波形は変りますので、パラミタライズするのが非常に困難で、取り敢ず、ヴァイオリンの録音には12倍音程度の周波数が必要である。との結論を得たに過ぎません。ヴァイオリン総体の音程の限界値を4000Hzと過程すると、50KHz程度の録音技術が必要で、この数値は丁度、人間の耳の倍音感度の限界に相当します。

我々は亦、シンセッサイザーで、ヴァイオリン総体の出力の再現を試みましたが、此れにも物理屋が音を上げました。音程、弾き方に拠って波形が変り、シンセサイザーでは音楽表現には到底及ばないらしいからです。

絃の入力の波形に関する考察は、80年代、我々が実験を行って居た時、既に終わって居りました。我々の資料は何処かに眠っているはずですが、私を特定出来る資料なので、お出しする事は出来ません。

[12203]t.m.氏の実験は、CDの44.1kHzというヴァイオリンの音にはソグワナイ実験だったので、指摘した迄です。

御理解戴けたでしょうか?
pochiさんwrote

> 私は、物理屋ではありません。私が絃自体の弓で
> 擦った時の振動波の分析の無意味性を強く説き、
> 実験の命題が変化しました。

私も物理屋ではありません。..が某大学の物理学科を卒業しています。
大学を卒業してからは、コンピュータの仕事ばかりなので、物理はプロではなく程度の良い部類のアマチュアです。
ヴァイオリンは6才からやっており、ジュネスでTVに出たこともありますし、現在は某市民オケのコンマスをさせていただいているので、ヴァイオリンも程度の良い部類のアマチュアと思っています。

私はpochiさんと違って、弦を弓で擦った時の振動波の分析の必要性を強く説きます。
なぜならば、弓、松脂、弦の物理特性は、音に非常に影響するからです。

[12262]
[12262]

Re: 提琴の倍音成分

投稿日時:2004年05月09日 19:16
投稿者:t.m.(ID:FCkgWYA)
pochiさん、

例えで、シンセサイザーで倍音の話をすると、ノコギリ波を入力に選んでそれをストレートに出した場合、出力には「(正弦波の)倍音を豊富にかつ高次の倍音まで含んでいます」と言うのか、「(ノコギリ波の)基本波形のみで(ノコギリ波の)倍音成分は含まれていません」と言うのか、いったいどちらでしょう?

提琴の倍音成分を議論で、入力と出力をきちんと区別したいのですが、入力は「弦の振動」、これが駒/表板/魂柱/裏板へと伝わって楽器が振動し、それがバイオリンの箱から音波となって出てきたものが出力です。

pochiさんが、"提琴の倍音成分"と言っているものが、単に正弦波の倍音のことなのか、入力された弦の振動が表板や裏板に伝わり、楽器が複雑に振動して出来た倍音成分のことなのかをはっきりさせなければ、議論がかみあわないと思います。

日本では、ヴァイオリンの弦の振動はヘルムホルツ波説が受け入れられているみたいで、下記の書籍でもヘルムホルツ波が紹介され、実際に撮影された写真も掲載されています。、
吉川茂 著 「ピアノの音色はタッチで変わるか(楽器の中の物理学 )」(日経サイエンス社)
http://www.nikkei-bookdirect.com/science/page/sci_book/wadaino/piano/piano-mokuji.html

入力がこのように直線的な振動であれば、(正弦波の)倍音成分はもともと多く含まれているので、提琴の出力をFFTで分析しても(正弦波の)倍音が高い倍音までふんだんに含まれていても不思議ではありません。また、私が推測している「正弦波を右ななめ横に潰したような波形」でもヘルムホルツ波ほど直線的ではありませんが、(正弦波の)倍音成分は多く含んでいます。

pochiさん[12221] の投稿で「此方の方が良い資料です」とご紹介いただいたページには、実験されたご本人がFFTで分析した実験結果について以下のように述べられていますが、これは弦の振動が正弦波であると信じているから、このような感想になったのではないでしょうか?

> 正直言って、最新(私にとって)の機材で測定してみて
> びっくりしました。
> 高倍音が、たとえこれがピーク値とは言え、ここまで
> 高い周波数帯にまで及んでいるとは思わなかったのです。
> 48KHzまで、明らかにノイズではなく、弦の倍音成分の
> ピークが測定されています。
で私はこう書いています。

> 入力は「弦の振動」、これが駒/表板/魂柱/裏板へ
> と伝わって楽器が振動し、それがバイオリンの箱から
> 音波となって出てきたものが出力です。

ヴァイオリンという音響箱への入力は弦の振動で、この入力信号の波形に大きく影響するのが弦と弓毛の"くっつき"と"滑り"の具合あって、これは先ほど書いたとおり、弓、松脂、弦の物理特性によって変化します。
そしてこの入力信号の波形の違いが、ヴァイオリンという木の箱で倍音合成されるときに大きく関係し、出力される波形が変わってきます。

ここの掲示板には、松脂や弦や弓毛に関するスレッドが沢山あって、けっこう盛り上がっているのは、音の入力(弦の振動)がどれだけ大事か良く分かっているからではないでしょうか。
[12298]

Re: 提琴の倍音成分

投稿日時:2004年05月10日 23:41
投稿者:pochi(ID:QJWZIw)
[12297]
[12297]

Re: 提琴の倍音成分

投稿日時:2004年05月10日 23:22
投稿者:t.m.(ID:F5mGM1E)
[12270] pochiさんwrote

> 私は、物理屋ではありません。私が絃自体の弓で
> 擦った時の振動波の分析の無意味性を強く説き、
> 実験の命題が変化しました。

私も物理屋ではありません。..が某大学の物理学科を卒業しています。
大学を卒業してからは、コンピュータの仕事ばかりなので、物理はプロではなく程度の良い部類のアマチュアです。
ヴァイオリンは6才からやっており、ジュネスでTVに出たこともありますし、現在は某市民オケのコンマスをさせていただいているので、ヴァイオリンも程度の良い部類のアマチュアと思っています。

私はpochiさんと違って、弦を弓で擦った時の振動波の分析の必要性を強く説きます。
なぜならば、弓、松脂、弦の物理特性は、音に非常に影響するからです。

[12262] で私はこう書いています。

> 入力は「弦の振動」、これが駒/表板/魂柱/裏板へ
> と伝わって楽器が振動し、それがバイオリンの箱から
> 音波となって出てきたものが出力です。

ヴァイオリンという音響箱への入力は弦の振動で、この入力信号の波形に大きく影響するのが弦と弓毛の"くっつき"と"滑り"の具合あって、これは先ほど書いたとおり、弓、松脂、弦の物理特性によって変化します。
そしてこの入力信号の波形の違いが、ヴァイオリンという木の箱で倍音合成されるときに大きく関係し、出力される波形が変わってきます。

ここの掲示板には、松脂や弦や弓毛に関するスレッドが沢山あって、けっこう盛り上がっているのは、音の入力(弦の振動)がどれだけ大事か良く分かっているからではないでしょうか。
t.m.氏投稿、
この議論は、私にとって80年代初頭に物理屋と散々議論した事の繰り返しなのでしたく有りませんが、掲示板の性格を考え、敢えて書き込んで置きます。
++++++++++++++++++++++++++++++++
>> 入力は「弦の振動」、これが駒/表板/魂柱/裏板へ
>> と伝わって楽器が振動し、それがバイオリンの箱から
>> 音波となって出てきたものが出力です。

>ヴァイオリンという音響箱への入力は弦の振動で、
>この入力信号の波形に大きく影響するのが弦と弓毛の
>"くっつき"と"滑り"の具合あって、
>これは先ほど書いたとおり、
>弓、松脂、弦の物理特性によって変化します。
>そしてこの入力信号の波形の違いが、
>ヴァイオリンという木の箱で倍音合成されるときに
>大きく関係し、出力される波形が変わってきます。

>ここの掲示板には、松脂や弦や弓毛に関するスレッドが
>沢山あって、けっこう盛り上がっているのは、
>音の入力(弦の振動)がどれだけ大事か良く分かっている
>からではないでしょうか。
+++++++++++++++++++++++++++++++++
正しく正論です。此れには同意した上で、批判致します。

ヴァイオリンの音色は、弾き手に依って大きく変ります。
私というヴァイオリン弾きサンプルで、ヴァイオリンの
録音技術の物理的性能を如何にするべきか、という命題で、
実験し、他のヴァイオリン弾きにも敷延出来無いか?
というのが我々の実験手法です。

絃の物理的振動特性は、既に学術文献に出て居りますので
其れを御参照下さい。尚、どの学術文献が信頼性があるか
等、調べる余裕が有りませんので、悪しからず。

それでは、、、。
[13096]

Re: 提琴の倍音成分

投稿日時:2004年06月11日 23:57
投稿者:Geiger1951(ID:MiYQAQE)
このスレ、今始めて拝見:
シベリウスは短波放送でオイストラフが自分の協奏曲を弾くのを聴いて感動したそうです。短波放送や中波放送の帯域でもヴァイオリンだとわかるのは何故でしょう。
SP録音でもオイストラフとハイフェッツの区別は明瞭にわかるのは何故でしょう。
識者の見解を伺いたい。
「動的エンヴェロープ」っていうことかと愚考仕り候。
こんな議論をしてもヴァイオリンが上手になることはないのは同感。
[13099]

Re: 提琴の倍音成分

投稿日時:2004年06月12日 00:13
投稿者:pochi(ID:ISUQgGg)
「一声、二節、三啖呵(たんか)」の内、「節」を聴けば、自分の演奏かどうか解ります。音色とは然程関係無いと思います。

アナログなら上限が8000Hz程度でも、音色が太い、細い、等の違いは解ります。短波放送を聴いてオーケストラのスコアを楽器毎にたちどころに再現するなんて云う猛者も居ました。SP録音でボウイングが解ると云い切って居た人も居ました。

御回答に成りましたか?
[13107]

Re: 提琴の倍音成分

投稿日時:2004年06月12日 02:28
投稿者:じのフランチェスカッティ(ID:JBZlhhA)
Geiger1951さん、

> 短波放送や中波放送の帯域でもヴァイオリンだとわかるのは何故でしょう。

NHK第一ラジオは594KHz、ニッポン放送は1242KHz、短波放送は3~30MHz。
CD音質のサンプリング(44KHz)よりもはるかに周波数が高いからではありませんか?
[13110]

Re: 提琴の倍音成分

投稿日時:2004年06月12日 03:46
投稿者:kirin(ID:NDhzAlQ)
> CD音質のサンプリング(44KHz)よりもはるかに周波数が
> 高いからではありませんか?

これって、皮肉ですよね。サンプリング周波数が低過ぎるという・・・
搬送波を知らない人が見たら、本気にしてしまうかも。
[13114]

Re: 提琴の倍音成分

投稿日時:2004年06月12日 08:04
投稿者:Geiger1951(ID:MiYQAQE)
じの(漢字の方が面白いですが)フランチェスカッティ様こんにちは
中波放送って電話程度の周波数範囲しか無いですよね。
短波だってそうかも知れません。
FM放送が始まったとき飛躍的に拡大しましたが15KHz止まりでしたよね。
でもそれだって音楽は伝わります。
オーディオマニアでなくても音楽鑑賞は出来ると思うのです。
[13123]

Re: 提琴の倍音成分

投稿日時:2004年06月12日 13:32
投稿者:pochi(ID:IjECICM)
[13107]
[13107]

Re: 提琴の倍音成分

投稿日時:2004年06月12日 02:28
投稿者:じのフランチェスカッティ(ID:JBZlhhA)
Geiger1951さん、

> 短波放送や中波放送の帯域でもヴァイオリンだとわかるのは何故でしょう。

NHK第一ラジオは594KHz、ニッポン放送は1242KHz、短波放送は3~30MHz。
CD音質のサンプリング(44KHz)よりもはるかに周波数が高いからではありませんか?

じのフランチェスカッティ氏[04/06/12 2:28:41]投稿、

バイアス電流(電波)と云われる物が有りまして、、、基本周波数に音の信号を重ねているのです。ハイカットフィルターで伝送波と云われるバイアス電波をカットして、音の信号を取りだすのが、AM方式です。FM方式は少し違いまして、周波数のズレを音楽信号に依って作り出し、後で音楽信号だけ取りだす方法です。他に、PM方式何かも有ります。此れは、周波数を変えずに音声信号で波形を代える事に依って、音をとばします。デジタルサンプリングとは全く別物です。

音声信号をそのまま電波に乗せる事も可能ですが、巨大なアンテナと出力が有っても電波が遠くへ跳ばない性質が有りまして、高い周波数帯に音声信号を載せるという極めて原始的な構造で遠くへ音声信号をとばす事が出来る様に成ったのです。音声信号の様な低周波では、巨大な電源が必要で、且つ、遠くへは飛ばないという欠点が有ります。

電波関係の本を読めば、電波と音の関係が詳しく載って居りますので其れらを御参照下さい。

[13114]
[13114]

Re: 提琴の倍音成分

投稿日時:2004年06月12日 08:04
投稿者:Geiger1951(ID:MiYQAQE)
じの(漢字の方が面白いですが)フランチェスカッティ様こんにちは
中波放送って電話程度の周波数範囲しか無いですよね。
短波だってそうかも知れません。
FM放送が始まったとき飛躍的に拡大しましたが15KHz止まりでしたよね。
でもそれだって音楽は伝わります。
オーディオマニアでなくても音楽鑑賞は出来ると思うのです。
猊下[04/06/12 8:04:08]投稿、
オーディオマニアでなくても音楽鑑賞は出来ると思うのです。簡単な方法は、耳に綿を詰める方法です10Khz以上はカットされるでしょう。音量を上げれば充分に聴取れます。10Khz以上を担って居るスピーカを外して、スコーカのローパッスフィルタを残しても音色は解ります。でも、6000Hzが上限なら、トランペットとヴァイオリンの区別が付かなかったりする事も有りますよ。高忠実度再生を目指した投稿だったのに、何処まで低忠実度で音楽として聴けるかという命題に変化しましたね。電脳掲示板には良く有る事です。

御参考になれば、、、。
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