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テーマNo.１０２５ ピアノの弦の縦振動の調律とその効果
１．概 要 従来、ピアノの弦の仕様は、弦のたわみ振動に関して決められてきており、フレームに調節され弦の長さ、芯線径、巻線径の組み合わせにより所望のたわみ振動数を得ていた。仕様を決定する評価関数としては、R．W．Young、Harvey Fletcher等の解析になる、ピアノ弦の非調和性と弦に加わる張力が取り上げられて、実用上の弦の仕様に対してこれらが計算されている。しかしながら、弦の振動の挙動はたわみ振動だけで記述されるものでなく、現実に、周波数と張力と非調和性による評価のみでは、最良の弦の仕様を一義的に決めることはできず、実用上は何種類もの仕様が可能であることになり、全体のバランスや製作上の条件や経験によって弦の仕様が決定されていて、あいまいさを伴うものである。 ピアノの弦振動の挙動を記述する要因としては、上述のほかに、縦振動に関するもの、弦の支持条件に関するもの、前方弦と後方弦の余弦部の振動、同調複数弦の挙動、打弦点、打弦反発力、高次うなり、弦の内部応力、弦の材質等が考えられるところであり、これらのうち、一部の要因については定性的な解析が試みられたり、現象の説明はされているものの弦の設計時の評価関数として取り上げられるまでには至っていない。これらを音響特性上、最適化して活かすというよりはむしろ、経験的に弊害となる現象を避ける形をとってきている。この経験は１つには設計べからず集として、もう１つは最後の調整を調律と整調と整音技術に依存するものとしている。 ここではD．H．Baldwin社から提案されて特許となった「縦振動をたわみ振動に対して、半音の整数倍に合わせるための弦の設計方法」を実際に検証し、縦振動の音程感と音色への影響を考察した結果を報告する。 （ 中略 ） ４．おわりに 本報告はBaldwin社の出願になる“縦振動を考慮したピアノ弦の設計手法”について検討したものであり、設計思想として有用性が高いと言えよう。発明者のHarold A. Conklin, Jr.に敬意をはらうものである。本発明は基本出願の米国特許も日本国特許も既にその有効期間を満了して失効しているが、いまだ実用化された例は無く、今後、実用化に向けて更なる研究開発が進むことを期待したい。
＊ 参考文献 １） 柳沢ほか、“ピアノ弦における縦振動とひなり音”、日音誌３３巻８号（１９７７） ２） 柳沢ほか、“有限要素法によるピアノ弦の張力変化と縦振動の解析”、EA７６−７ ３） Baldwin Co.,LTD.、“複数の並列弦を有する楽器”、特公昭５３−１７８９３ ４） Baldwin Co.,LTD.、“Longitudinal Mode Tuning of Stringed Instruments”、ＵＳＰ3,523,480 ５） Harvey Fletcher、“Normal Vibration Frequencies of a Stiff Piano String”、J.A.S.A.、Vol．３６、No．１（１９６４） ６） Robert W. Young、“Inharmonicity of Piano String”、J.A.S.A.、Vol．２４、No． （１９５２） |