ドの1オクターブ高いドはドではない?

2016/05/30
ドの1オクターブ高いドはドではない?
知識 入門

ドミソの和音を心地よく感じる理由



例えばピアノを適当に手のひらでバンバン叩くという音楽があったらいかがでしょうか?
多くの人はその音を不快に感じて、仮にそんなCDがあったとしても手に取る人は少ないでしょう。
実際にはそんな音楽は存在せず、音楽というのは基本的には心地よい響きによって構成されています。

では"心地よい響き"というのは一体何なのでしょうか。
音楽に詳しい方であれば和声に則った響きと言うかもしれません。
例えば音楽の授業などで習うドミソの和音。
素直に考えればこれは心地よい響きと言ってしまって問題ないと思います。
このドミソの和音を心地よいと感じるにはあるメカニズムがあるのです。

音というのは人間に聞こえる範囲にある周波数の振動が空気などの媒介を伝わって私たちの耳に届いたものをいいます。
SF映画なんかで宇宙で敵機を撃墜すると大きな爆発音と共に爆発するというシーンがありますが、実際には宇宙空間には音を媒介する空気がないため音は聞こえません。
もちろん映画で無音だと迫力がないので爆発音を入れているのでしょうが、実際の宇宙の戦闘でも爆発音が聞こえる可能性はあります。
そう、自機が撃墜された場合です。。

少し話がそれましたが、ではピアノでドの音を単音で弾いてみましょう。
調律が狂っていなければ当然ドの音が出ます。
しかし人間の耳では聞こえづらいのですが、ドの周波数の音だけでなく、実際にはその倍音と言われる音も鳴っています。

倍音というのは基準となる音、例えば100Hzの音としましょう。
その2以上の整数倍の周波数の音のことを言います。
そして、2倍音、4倍音、8倍音・・・と2の乗数の倍音はオクターブとして定義されています。
仮にドの音が100Hzだとすると、2倍の200Hzが1オクターブ高いドで、2の2乗倍の400Hzが2オクターブ高いドになります。
本来であれば100Hzと200Hzは違う周波数の音ですので、同じドじゃなくてケでもペでも良かったのですが、何故同じドという音名を使ったのかというと、2の乗数倍の音(2の乗数分の1も同様です)は人間には同じ音として感知されるという性質があったため、そこをオクターブとして定義したようです。

ではドの3倍音は何の音なのでしょうか。
ドの3倍音はソになります。
少し和音が見えてきましたね。
4倍音は前述の通りド。
そして5倍音がミになります。
ここにきてようやくドミソが揃いました。

倍音を持たない音を純音と言いますが、自然界にはこの純音は存在しません。
チューニングをする為の音叉でさえ、叩いた直後にはいくつもの倍音がなっているのです(その形状の特性から時間を経過するごとに倍音が消えて、純音に近づいていきます)。
つまり自然界に元々存在する倍音の中にこの和音の基礎が含まれていた為、私たちはドミソの和音を心地よいものと感じていたのです。

人によって歌声が違う理由



また音色についてもこの倍音で説明できます。
例えば同じキーで同じ曲を歌ったとしても、人それぞれ聞こえ方は違いますよね?
ピアノとヴァイオリンで同じドの音を弾いても当然聞こえ方は違ってきます。
同じ周波数の音なのにどうしてそうも違って聞こえるのでしょうか。

そこにも倍音の存在が隠れています。
前項で自然界の音は必ず倍音が鳴るというお話をしましたが、この倍音の鳴り方が違うのです。
2倍音が豊かになる音、3倍音が豊かになる音、4倍、5倍・・・
これらの鳴りを倍音単位で計測していくと、すべての楽器、人の声が違う構成でできていることが分かります。

さらに時間軸を考えてみると、その倍音が鳴っている時間も楽器それぞれ人それぞれ違います。
よく犯罪捜査で声紋を調べるなんて言葉が出てきますが、声紋というのはこの倍音の構成というx軸と時間の経過とともにどのように倍音が変化してくかのy軸とその強度のz軸を三次元表示したものです。

さらには基音に近い倍音がよく鳴る声はグループ向き(余計な和音が少ないので合唱に向く)、基音より遠く離れた倍音がよく鳴る声はソロ向き(色々な和音が鳴るので明るく個性的な声)になりますので、歌手志望の方は一度自身の声の構成を見てみるのもいいかもしれませんね。
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