テーマNo.1031 サイレント楽器の活用と今後の課題
１．概 要 日本音響学会誌、５５巻１２号（１９９９）の解説記事に基づいて、その詳細な説明とその後の進展に関して下記について述べる。 ・サイレント楽器の仕組み ・サイレント擦弦楽器シリーズの紹介 ・サイレント楽器の活用と今後の課題 ２．サイレント楽器の仕組み ・ サイレント楽器の普及の背景と経緯 １９世紀後半、ピアノの構造に鋳物のフレームが取り入れられて、高張力の弦を張ることができるようになって大きな音が出せるようになると、ホールでのコンサートが普及してますます大音量がもとめられるようになり、２０世紀はピアノは大音量化の道を歩んできた。これに伴って他の楽器もその革新の方向のひとつは大音量化であった。エレキギターなどのメカ音源による電気楽器もこうした楽器の音量に負けないようにと電気音響を使うものとして登場してきた。しかし２０〜３０年前から、楽器の音が時として騒音として問題視されるようになると、電気楽器はその音量可変のために問題にはならず、大音量化したピアノ、ドラム、管楽器などがその減音化をもとめられることとなった。その方策として、ピアノではまず弱音マフラーが試みられたり、電気楽器化による対応が検討されたが、その音色も含めた、演奏性に難があって、減音性の追及だけでは楽器として受け入れられなかった。 『まず、サイレントピアノ誕生』 その後もピアノの減音化・消音化は引き続き研究開発のテーマとして継続され、今から１０年前の平成４年に「サイレントピアノ」が誕生した。その誕生までの間には、自動ピアノの普及があり、ピアノのレッスンやエンターテイメントで話題を得る反面、ここでも皮肉にもピアノの静粛性が求められることになり、そのための技術開発が進んだ。その中でもタッチに影響を与えない非接触の光センサー技術と消音化技術の開発に進歩が見られ、一方で電子音源技術も音質の良いPCM音源が普及し始めたことと相俟って、従来のピアノにミュート機構と電子音源を併設する形で、「サイレントピアノ」が完成した。 『サイレントブラスは静かに響く』 金管楽器、中でもトランペットは愛好家も多いが、その音量が大きいことからその練習の場所と時間に悩むものである。さまざまなミュートが市販されているが、その目的からして、音量がそれほどさがらず、音色が変わって吹奏感も異なってくる。音程にも影響する。これらの点を改良して画期的なミュートシステムが完成した。ベル開口部に装着する特殊ミュートにマイクロホンを組み込んで、これで拾った音をヘッドホンで聞きながら演奏するもので、ホールの残響効果も付加できて実に気持ちよく吹けるものである。これは「ヤマハサイレントブラス」シリーズとして、トロンボーン、ホルン、ユーホニウムへと続いた。しかしサクソフォン、クラリネット等の管楽器はベルに限らず各開音孔からも音が放射されるので、これと同じ原理を適応することができず、いまだ研究中である。サイレントサックスが望まれている。 『サイレントセッションドラムは福音』 ドラム（ジャズドラムセット）の消音化は難しい。特に楽器の中でも最も大音量を発する楽器であり、キックペダル音の床への伝播音も特に集合住宅では問題になる。その為にまだドラムの消音化には成功していないが、電子ドラムの類で、音色、操作性等の演奏性をできるだけドラムに近いものにする工夫がされており、それを「ヤマハサイレントセッションドラム」として提案して、消音性はもとより、その演奏性と多機能さが好評を得て、ドラム愛好者の救いとなっている。 『サイレントバイオリン、サイレントチェロと続き、音楽が身近なものに』 バイオリン、チェロを弾きたいと憧れを持つ人は多いのだが演奏習熟の難しさとともに、そのやかましさも障害となっている。擦弦楽器は擦弦することで共鳴胴を鳴らすという原理からして、演奏性を損なうことなく消音することは難しい。擦弦楽器は音量はそれほど大きくないので減音化の必要性が少ないのではないかと思われる方もいるが、確かに音量的には楽器群として１３〜１４位のレベルではあるが、音質的には刺激性が強く上級者の音でも時と場所によっては煩わしく感じられることもあり、特に初級者の練習の音には聞くに堪えがたいものがある。バイオリンのミュートも各種販売されているが、減音性とともに本来とは別種の良い音がすることが求められるものである。かなり減音できるものもあるが、その音色は好ましくない。共鳴胴を表板と裏板を取ってリブ枠だけにしたもの、さらにこれにピックアップを装備した、いわゆる電気バイオリンの類も市販されている。いずれもバイオリン並の軽量であるのは良いが、減音性は不十分で、楽器としての魅力もなく普及はしていない。電気バイオリンの類はほかにも何種類か市販はされているが、それらは減音性が不十分で、重くて、バイオリンとしての演奏性の互換性は低く、バイオリンとは別種のいわゆる電気バイオリンである。そんな状況の中で、軽量でバイオリンと演奏性の面で互換性があり、生音が十分に小さいものということで、今までに無かった電気バイオリンの開発にいたった。それを「ヤマハサイレントバイオリン」として、４年前の平成９年７月から発売してきており、国内のみならず海外でも好評を博している。その後サイレントビオラ、チェロ、コントラバスと続いてシリーズ楽器がそろった。サイレントバイオリンでバイオリンを習ってみようという方も増えて市場も活気をもってきた。 最近の消音楽器シリーズの普及にあっては、減音性だけでなく、演奏性も限りなく従来の楽器に近いものであって、多機能で使い勝手の良いものが求められていることが解る。 またこれだけ消音楽器、減音楽器がそろってくるとアンサンブルやバンドの練習をこれらの楽器を使ってやることもできるようになる。実は消音楽器の必要性は個人での練習だけでなく、合奏練習の場所と時間の問題にも解決の道を開くものである。既にアンサンブルシステムの提案もされて、練習だけでなく、周りの人に迷惑をかけずに、個人の聞く意思を尊重して、静粛性の求められる場所においてヘッドホンコンサートを開いたり、逆に雑踏の中でもコンサートが開けるようになった。 ・ 楽器の減音・消音の原理 各種楽器の音響パワーレベルが測定されているが、この観点ではバイオリンとチェロは音量の面ではそれほど減音に対するニーズは高くないとおもわれるが、刺激的な音色であり、その点で減音に対する要望がある。特に初心者にとって他人に迷惑をかけずに練習したいという切実な願いに答えることである。従って、サイレント楽器の消音性は完全な無音化が求められるわけではなく、静粛性が許容できる程度に減音されて、同時にその音色、奏法等の演奏性が限りなく本来の楽器に近いものであると定義することができよう。チェロやバイオリンでは楽器本体の振動が奏者に伝わることも重要である。従って、電子音源による電子楽器は消音してヘッドホンで聞きながら弾くことができてもそれだけではサイレント楽器とは言わない。電子ピアノでもグランドピアノの鍵盤とアクションを搭載して、発音のタイミング調整のオンディレイをつけ、ダミーハンマーのスピードで音量制御する「グランタッチ」はサイレント楽器の仲間入りをした。 『どのようにして減音、消音するか』 楽器の演奏系については図―１のように表現できる。 （図―１ 楽器の演奏系） この演奏系を前提にして、奏法への影響を少なくして、いかに楽器本体の生音を減音、消音するかが課題である。まずは放射音をどのようにして、どのくらい減音できるかである。次は発音源と共鳴体の連結を断つことも考えてみる。しかし連結をワンタッチで切り替えるのは難しい。奏者への影響を補正しつつ、発音源の発振の強さを抑制することも考える。しかしここまで考えると、既存の楽器のモジュールを置き換えるか、併設するか、さらには進めて新しい楽器の系の再構成を考えるという話になる。奏者に対応するインターフェイス部をのこして、音源部は電子音源または電気音源にかえて、共鳴体はなくしてこれを信号処理で補い、放射体をスピーカやヘッドホンに置き換えて音量可変とすることである。 『楽器により消音、減音の仕組みが異なる』 図−２にサイレント楽器といわれる楽器の形態／機能の分類を示す。 （図―２ サイレント楽器の分類） 図中BIはビルトイン（組み込み）型、RFはレトロフィット（後付）型を示す。サイレント楽器といってもその基本システムと消音、減音の仕組みが異なる。「サイレントバイオリン」はバイオリンと奏法上の互換性があり、バイオリン並に軽くて、生音の小さい減音型の電気楽器といえる。「サイレントチェロ」も同様である。生バイオリンの減音型の「ミュートバイオリン」方式も望まれるところである。特に既に自分のバイオリンを持っている人にしてみれば欲しいはずのものである。電気楽器の消音型と、電子楽器の減音型は原理的にその必然性は少ない。「サイレント」はヤマハの登録商標で他社は使えないのでサイレント楽器とは呼ばないが、他社からも この類の減音型、消音型の楽器が販売されている。 ３．サイレント擦弦楽器シリーズの紹介 ・ サイレントバイオリンの仕組みと消音性 サイレントバイオリンには表板と裏板と共鳴胴がない。 （図―３サイレントバイオリンの構造） センサーはブリッジ（駒）の下面と胴で矜持されている。弦の振動を駒を介して、その下面のセンサーでピックアップする。フィルター効果、共鳴効果を電子回路で付加してヘッドホン、またはスピーカから放射する。音響放射体の推奨品は用意されているが本来は専用の音響放射体が望ましい。センサーは圧電フィルム（PVDF）を２つある駒の脚の高音弦側にいれ、低音側には圧電性の無いダミーの同素材を入れて駒の動特性のバランスをとっている。共鳴胴は両面テープで積層構造としてその減衰性を高めて、生音を１ｄB程小さくしている。生音は音響パワーレベルで、各弦開放のｍｆの強さで、普通のバイオリンに比べて約２０ｄB低く、十分な減音効果を得ている。 （図―４ 主要部の構成） ・ サイレントバイオリンの音色と演奏性 演奏性の共通性を重視するために、奏法にかかわる部位の形状・寸法はバイオリンそのものであり、総重量では６０５グラムとバイオリンより１００グラム程重いが、重量のバランスを工夫して、奏者への負担を軽減している。胴は木製で剛性が強く、胴の共鳴・共振効果は少ない。駒―胴のインパルス応答特性は普通のバイオリンと比べて３〜４ｋHz以下で応答性が低く、これは電子回路で補正はしているものの、低音の豊かさはバイオリンには及ばない。擦弦による弦の振動は駒を介して駒下面でピックアップされるために音質的には弦振動そのものに近く非調和性の少ない、安定した音色となる。いいかえれば変化の少ない単調な音色ではあるが、そのぶん弾き易いということになる。バイオリンのように固体差があまり無く、安心して選ぶことができて、導入用や初級者用としては好適なものである。ただし、共鳴胴効果が違うので、良いバイオリンのように多彩な、繊細な音色は原理的に出せないし、音量の可変幅も狭いので、中級から上級にかけて、より高度な演奏表現を弾き出すことはできない。また、生音だけでも練習ができて、その音量が小さいので、生音での練習は奏者にとっても耳に優しいものとして意味がある。また小型のスピーカを奏者の左後方に配せば、本体の生音とのハース効果により音像がバイオリン本体に定位して、聞く人に違和感の無いものとなる特徴をもっている。 （図―５ バイオリンの演奏系統図） ・ サイレントチェロ、ビオラ、ベースの仕組み サイレントチェロの仕組みは原理的にはサイレントバイオリンと同じである。サイレントチェロにも共鳴胴はなく、他の主要部品と主要形状寸法はチェロと共通で、総重量も３．５ｋｇとチェロとほぼ同じとなっている。膝で楽器を押さえる感覚や、演奏時に弦の振動が胸当てやフレームを介して奏者の体へ伝播する感触にも配慮してチェロの演奏感覚を実現している。演奏感を損なわずに、移動や保管に便利なデザインのSVC-200もある。（図―６写真 参照） サイレントビオラはサイレントバイオリンをベースにして低音側に１弦加えて５弦にしてビオラ対応のスケールにしたものである。 サイレントベースはコントラバス（ダブルベース）の演奏感をそのままに静粛性を実現したもので、演奏性を高めるため、駒部は高さ調節可能としている。駒下部には低音側と高音側に各１ずつの圧電センサーを配し、コントロール機能を装備して、クラシック音楽に求められる弓奏による粒立ちのクリアな重低音や、歯切れよく音が持続するジャズのピチカート奏法まで、幅広い演奏スタイルに対応できる。携帯性を高めるためにフレームは取り外し可能である。 （図―６ サイレントチェロ） ４．サイレント楽器の活用 ・ 新しい楽器の練習方法 初心者が楽しみながら独習できる グループレッスン；ハース効果の活用、教習支援 プロの携帯用、演奏旅行先での練習用 ・ 新しい楽器の演奏形態 サイレントアンサンブル ライブコンサート 新しい楽曲の創作と新しい奏法 ・ 音楽を楽しむ場の広がり 家庭でMMOを楽しむ 屋外ステージでのライブを楽しむ 雑踏の中での演奏会を楽しむ 静かな場所での演奏会を楽しむ 映像とともにリスニングを楽しむ ５． サイレント楽器の課題 ・ サイレントサックス、クラリネット、フルートとサイレントドラム、太鼓の開発への期待 ・ 音響特性、構造振動特性の要因付加と再構成の精度アップ ・ 固有の音響放射体装備による楽器としての自己完結化 ・ メデイア対応、奏法対応力（演奏性）アップ ６．おわりに サイレント楽器は単に減音、消音だけの楽器ではなく、従来の楽器を変革、革新していくものであ り、むしろ新しい楽器としての意義をもってくる。環境資源に優しい楽器つくりとして、また人に優しい音環境社会にしていく方向を示唆するものでもある。また音量制御の解決の先は、やはり良い音のオリジナル楽器が望まれるところである。ヤマハ（株）在職中に、これらの楽器の研究、開発に携わることができたのは望外の喜びであり、今後さらに発展していくことを期待したい。 ＊ 参考文献 １） 村上和男、“サイレントバイオリン、サイレントチェロの仕組み”、日音誌５５巻１２号（１９９９） ２）松隈義彦、石崎由宣、“金管楽器用消音システム「サイレントブラス」シリーズ”、 発明、Vol.９３、No.６、１９９６．６ ３）滋賀勝、江沢定明、“各種楽器の音響パワーレベル”、騒音制御、Vol.20,No.1,1996 ４） 菅野次男、江藤俊哉、岸憲史、“ソルディーノ（弱音器）について”、日音誌４６巻 １０号（１９９０） ５） 安藤由典、“新版 楽器の音響学、”音楽之友社 １９９６ ６） 山田俊也、渡辺邦彦、“ヤマハサイレントバイオリン「SV-100」”、静粛工学セミナー、１９９６．１１．２９ ７）加藤充美、“倍音の周波数変動へのバイオリンの胴の影響について”、音楽音響研究会資料、MA98-75(1999) ８）鈴木秀美、“「古楽器」よ、さらば！”、音楽之友社 ２００１ 以上 |