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2018年9月23日 (日)

オーケストラの音

アマチュアのオーケストラの演奏会で、編成が大きいのに、音量があまり大きくなかったり、音の迫力がない場合と、編成がそれほど大きくないのに、迫力のある音量をだしているオケがある。
 この違いは、オーケストラの個々の楽器の出している音の音程が揃っているかどうかが、音量を決めているように思える。音の位相もそろっていれば、さらに大きな音が出るかもしれないが、個々の奏者の位置がバラバラなので、たまたま位相が揃っていたとしても、聴く場所が変われば変わってしまうので、アンサンブルの良しあしは、音量にはあまり関係ないように思える。
Photo_4
二人の音程すなわち音波(上の図の青と茶の曲線)の波長が合っていて、位相もあっている場合には、音波の振幅はグレーの曲線のように振幅が2倍になります。したがって、音量は振幅の二乗なので、4倍になります。しかし、下の図のように位相が合っていない場合は、二人の音波の和はグレーの曲線の振幅のように2倍よりも小さくなります。位相がバラバラの場合、音量は4倍ではなくて2倍にしかなりません。でも2倍にはなるのです。N人いればN倍の音量になります。ただし、音量をデシベルで表すとN倍は、10 log Nになるので、100倍でも20デシベル(相対デシベル)です。

Photo_5

音程が合っていない場合は、音波の波長が微妙に異なる場合です。下の図は、音程の違う二人の奏者の音波を、少し誇張して書いてあります。
Photo_6 これは、二人の位相があっている場合ですが、振幅が非常に小さくなる部分があります。これは唸りの現象です。人数が多くなるとこの効果が混ざり合い、N人いても、音量はN倍にはならず、より小さな音量になってしまいます。これほど、ひどいずれでなくても、音程のずれによって、音量は人数分ほどは出てきません。
 ベルリンフィルのように大音量を出すオーケストラ(鳴るオーケストラ)は、全員の音程がぴったり合っていることから来るのですが、一方で、すこし冷たい感じもします。気がつかないほどの僅かなずれは、ウィーンフィルのような柔らかい音を出すのかもしれません。

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