風鈴
金属製の風鈴

ウィンドチャイムは、吊り下げられた管、棒、ベル、またはその他の物体（金属または木材で作られることが多い）から構成される打楽器の一種です。管または棒は、何らかの重りまたは表面とともに吊り下げられており、屋外の自然な空気の流れによって管または棒が風を受ける他の表面と衝突することで、音が鳴ります。

ウィンドチャイムは通常、建物や住宅の外に吊るされ、視覚的にも聴覚的にも楽しめる庭の装飾品として用いられます。打楽器は風のランダムな影響に応じて鳴るため、偶然性に基づく音楽の一例と考えられてきました。管や棒は、不明瞭な音程を発することもあれば、かなり明確な音程を発することもあります。かなり明確な音程を発するウィンドチャイムは、偶然の空気の動きによって、シンプルな歌や分散和音を作り出すことができます。

歴史

古代ローマ

青銅製ティンティンナブルム、ローマ時代、紀元 1 世紀、大英博物館。

古代ローマの風鈴は、通常青銅製で、ティンティナブラと呼ばれ、庭園、中庭、玄関に吊るされ、風の吹くことでチリンチリンと音を立てました。鐘は悪霊を追い払うと信じられており、しばしば男根と組み合わされていました。男根は幸運の象徴であり、邪眼除けの力もありました。[ 1 ]絵画はその一例で、翼と動物の足、そして尾に男根が描かれています。これらの装飾により、鐘の守護力が高まりました。[ 2 ]

東アジアと南アジア

鑁阿寺の軒下にある風鈴。栃木県足利市。日本

2世紀のインド、そして後に中国では、各角に小さな風鈴を吊るした非常に大きな仏塔が人気となった。微風でも青銅製の鳴子が揺れ、美しい音色を奏でる。これらの鈴は元々、鳥だけでなく潜む悪霊を追い払うためのものだったと言われている。風鈴は仏塔に限らず、寺院、宮殿、住宅の屋根の角にも吊るされている。[ 3 ]風鈴として知られる日本製のガラス製風鈴は江戸時代から作られており、[ 4 ]水沢駅の風鈴は「日本の音風景100選」に選ばれている。風鈴はアジアの一部では幸運を呼ぶものと考えられており、風水にも使われている。

風鈴が近代化され始めたのは、中国で金属鋳造による鐘の製作が始まった1100年頃です。鑢鑢（ひらき）のない鐘は、熟練した金属職人によって作られ、主に宗教儀式で使用されていました。その後、中国では現代の風鈴に似た「風鈴」が作られました。風鈴は神社や仏塔に吊るされ、悪霊を払い、善霊を引き寄せると考えられていました。今日、風鈴は東洋で広く普及しており、気、つまり生命エネルギーの流れを最大化するために使用されています。

音と音楽

a1-d2-f2-g2-a2-d3-f3-a3 の音を奏でる風鈴。竹製の筒は楽器のケースであると同時に共鳴器でもあります。8つの音は、筒の中にある8本の金属棒によって生成され、風船の紐に取り付けられた円盤が中央で叩かれます。

チャイムは、調和音ではなく非調和音のスペクトルを生成しますが、長さの約2/9で吊るすと[ 5 ]（22.4% [ 6 ] [ 7 ]）、高域の部分音の一部が減衰され、基音が最も大きく鳴ります。[ 7 ]これは高品質のウィンドチャイムでは一般的な方法で、通常、中心のボールがウィンドチャイムの長さの中央に当たるように吊るされるため、基音が最も大きく鳴ります。[ 7 ]周波数は、長さ、幅、厚さ、および材料によって決まります。特定の音を出すのに適切な長さを予測するのに役立つ公式[ 7 ]がありますが、多少の微調整が必​​要になることがよくあります。

ほとんどのチャイムは、伝統的な西洋の七音音階ではなく、五音音階または四音音階を個々のチャイムの音程の基準として採用しています。これは主に、これらの音階には不協和音が少なく、そのため、音をランダムに鳴らした際に平均的なリスナーにとってより心地よく聞こえる ためです。

オルガンパイプなどの楽器では、音は主に気柱の長さによって決まります。なぜなら、気柱の共鳴によって音が出るからです。パイプの材質はパイプの「音色」や「声」を左右しますが、音の高さは気柱の長さによって決まります。ウィンドチャイムでは、パイプ自体の振動が叩かれた後に音を放射するため、気柱の長さは音の高さにほとんど影響しません。

音は、チューブまたはロッドが、ボールまたは水平ディスクの形で吊り下げられた中央のクラッパーと接触するか、チューブまたはロッド同士が接触したときに生成されます。

風鈴は、音が鳴り始めたときにどこに吊るされているかによって、風向きの変化を観察するために使用されることがあります。

材料

風鈴の金属棒のクローズアップ

風鈴は、金属や木材以外の材料で作ることができ、また管や棒以外の形でも作ることができます。その他の風鈴の材料には、ガラス、竹、貝殻、石、陶器、石器、ビーズ、鍵、磁器などがあります。[ 8 ]銀食器やクッキーの抜き型などのより珍しい品物も、リサイクル（またはアップサイクル）して風鈴を作ることができます。[ 9 ]選択した材料は、風鈴が発する音に大きな影響を与える可能性があります。これらのようなリサイクル物から発せられる音は、特定の音に簡単に調整できず、心地よいチリンチリンという音から鈍いドスンという音まで幅があります。適切なサイズの風鈴の管から発せられる音は、音に調整できます。[ 7 ]アルミニウムは内部減衰が最も低い一般的な金属であるため、最も長く、最も大きな音を出すために、風鈴はアルミニウムで作られることが多いです。

音色は、使用される素材、合金の種類、熱処理、そして円筒形か管形かといった要素によって決まります。管形の場合は、壁の厚さも音色に影響します。また、吊り下げ方法によっても音色が変わることがあります。さらに、チャイムを叩くための物体の材質によっても音質は異なります。

土製の風鈴は、最終的な焼成温度が高いほど、より明るく響き渡る音色になります。低温で焼成した土器用土は、高温で焼成した石器用土よりも鈍い音色になります。また、石器用風鈴は耐久性が高く、強風にも欠けたり破損したりすることなく耐えることができます。

管状風鈴の数学

長さ1の自由オイラー・ベルヌーイ梁のモード1（最低周波数）振動

円筒形の風鈴は、自由に振動するオイラー・ベルヌーイ梁としてモデル化することができ[ 10 ]、その支配的な振動数は1秒あたり次のように表される。

ν1＝β122πE私μ＝22.37332πL2E私μ{\displaystyle \nu _{1}={\frac {\beta _{1}^{2}}{2\pi }}{\sqrt {\frac {EI}{\mu }}}={\frac {22.3733}{2\pi L^{2}}}{\sqrt {\frac {EI}{\mu }}}

ここで、 Lは管の長さ、Eは管材料のヤング率、 Iは管の断面二次モーメント、μは管の単位長さあたりの質量です。ヤング率Eは特定の材料に対して定数です。管の内半径をr i、外半径をr oとすると、管の軸に垂直な軸の断面二次モーメントは次のようになります。

私＝π4（ro4−r私4）{\displaystyle I={\frac {\pi }{4}}(r_{o}^{4}-r_{i}^{4})}

単位長さあたりの質量は次のとおりです。

μ＝πρ（ro2−r私2）{\displaystyle \mu =\pi \rho (r_{o}^{2}-r_{i}^{2})}

ここでρは管材料の密度である。周波数は

ν1＝22.37334πL2E2ρD2+W2{\displaystyle \nu _{1}={\frac {22.3733}{4\pi L^{2}}}{\sqrt {\frac {E}{2\rho }}}\,{\sqrt {D^{2}+W^{2}}}}

ここで、W=r o -r iは壁厚、Dは平均直径D=r o +r iである。十分に薄い壁の管の場合、W 2項は無視でき、与えられた材料の場合、主振動数はL 2に反比例し、直径Dに比例する。

主振動モードでは、管には振動中に静止する2つの節があります。これらの節は、管の両端から管の長さの22.416%の距離に位置します。管がこれらの節の一方または両方で単純に支持されている（クランプで固定されていない）場合、管はこれらの支持が存在しないかのように振動します。風鈴は、これらの節のいずれかを取り付け点として吊り下げると、最も澄んだ音色と大きな音色を発します。これらの取り付け点は、木琴やグロッケンシュピールなどの他の類似楽器で使用されるものと同じです。

音楽での使用

ギターにウィンドチャイムを吊るしたデビッド・サイテック

現代音楽では、様々な種類のウィンドチャイムが打楽器として使われてきました。以下は、ウィンドチャイムを使用した芸術家や作曲家の一覧です。

影響

  • 日本のビデオゲームシリーズ『ポケットモンスター』は、日本の風鈴をモチーフにしたポケモンチャイムを制作しました。ゲーム内の鳴き声もこのモチーフを反映しており、3つの高音の鐘が次々と鳴っているような音になっています。
  • マークツリーはしばしばウィンドチャイムと間違われて呼ばれますが、これらは異なる楽器です。ただし、チリンチリンという音やチャイムのような音を出すための、長さの異なる管で構成される基本的な同様の構造を備えています。

参照

参考文献

  1. ^キャサリン・ジョンズ (1982). 『セックスかシンボルか？：ギリシャとローマのエロティックなイメージ』テイラー＆フランシス. pp.  66– 68.
  2. ^ 「青銅製男根形風鈴（ティンティナブルム）」大英博物館。
  3. ^ウェストコット、ウェンデル(1970). 「第1章 東洋の鐘」.鐘とその音楽. GPパトナム. LCCN 76077762 . 
  4. ^天野健一、川上隆（2007年5月28日）「外国人観光客が見つけた本当の東京」日経ウィークリー。
  5. ^ Sethares, William A. (2005).『チューニング、音色、スペクトル、スケール』p.115. ISBN 9781846281136。
  6. ^ 「音楽の物理学：自分で作るウィンドチャイム」ミシガン工科大学2009年1月8日。 2017年7月3日時点のオリジナルよりアーカイブ。2009年1月8日閲覧。
  7. ^ a b c d e「巨大で不吉な風鈴」ミルウォーキー・メイカースペース2011年9月29日。
  8. ^ 「ウィンドチャイム」バージニア工科大学マルチメディア音楽辞典。バージニア工科大学。2009年1月8日。
  9. ^マッケンジー、ペギー（2007年8月25日）「職人が手作りした銀のチャイムが絶妙な音色を奏でる。再加工されたカトラリーは、女性の成功した中小企業の主力商品」トロント・スター紙、pp. H05。
  10. ^ Hite, Lee. 「Say it with Chimes」. 2016年8月1日閲覧。
  11. ^アンダーマン、ジョーン（2008年10月15日）「ラジオでテレビとつながる」ボストン・グローブ紙、pp. B07。
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