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ピッチ変動実演 [音律]

ピッチ変動は,自然の純正律を用いていると特定のコード(和声)進行では避けられない現象です。この発生メカニズムについては,オイラー格子上ではっきりと追える事もあり,私としては試す必要も無いと思っていました。しかし,その理解が必ずしも浸透しているわけでもない(むしろ殆どなされていない?!)ようですので,実演してみるのも意味ある事かと思います。

ピッチ変動を実演している例はあまり無いのではないでしょうか。むしろ厄介者ですから,知らない方が幸せなのかも知れません。実際に純正律を用いて演奏しているもので最初と終りでピッチが変動している演奏は実際にあるようです。しかし,多くの場合,「ピッチ変動」というのは沢山の楽器を擁するオケなどにおいて,温度変化などによる楽器の音程ずれとごっちゃにされている感があります。昔の録音ならアナログ録音の回転ムラのせいにもされかねません。

ここで取り上げているのは,自然の純正律を用いて必然的に起こるピッチ変動(pitch-drift)のことです。REIKOさんのコメントによれば「コンマ移高」とも言われているそうですが,高くなるだけの現象ではなくて,コード進行状況に応じて高くも低くも成り得る現象ですので,どうも用語自体も混乱しているようです。

いま一度,このことを復習しておきます。
和声進行時に保留音は勝手に上げ下げすることは出来ませんので,保留音をつなぎながら,和音構成音の音程を純正に保って行ったら,必然的に起こる現象でした。純粋にハモらせながら特定の和声進行を行うと,必然的にそうなってしまうということでした。上がるケースもある訳ですが,今回は以前の記事ではコード進行のみ示した以下の譜例(下がるケース)に絞って,もう少し詳しく見てみます。
カデンツ1.PNG

この譜例をいくらナガメテも,ピッチ変動などありえません。通常の五線譜では実音とオタマジャクシが示す音高は一対一に対応しているものだからです。しかし,先日のオイラー格子上で示した通り,始めのドミソと終りのドミソでは位置が変わってしまい,この進行の場合はピッチが下がらざるを得ないのでした。

図式的に表しますと,以下の様になります。
pitch_drift.png

正確を期すべく図中に色々書きこんだら,なにやらムズカシゲな図になってしまいましたが,上の譜例で示した四声体の音の高さ(音程関係)の動きを図式的に表わしたものです。

最初ドミソドでスタートします。各音の音程はバスを1とすれば,テナーが5/4,アルト3/2,ソプラノ2ですね。オレンジの長円で囲みました。

次の和音ではソプラノとテナーが保留音になっていてそのままです。アルトとバスはラに移行しますが,アルトはソプラノの短三度下,バスはテナーの完全五度下を歌うのでしょうか。次はアルトがそのラを保留して,他の三人がそれに合わせて動くはずです。すなわち,ソプラノはアルトの四度上,テナーはアルトの完全五度下,バスはテナーの六度下です。

次はテナーのレが保留されて,他の三人がそれに合わせます。すなわちアルトとバスは保留しているテナーのレからソを取り,ソプラノはテナーの六度上もしくはアルトの長三度上でシを取るはずです。

最後は主和音に戻りますが,アルトのソが保留されて,それに合わせて他の三人はドミソの和音を作ります。

どうでしょうか。最初1 : 5/4 : 3/2 : 2,整数比で言えば,4:5:6:8の音程でスタートした音程比率は厳然と変わらないですが,全体の高さ(すなわちピッチ)が,80/81倍(約-22セント)に低下してしまいました。(水色の破線の長円で囲みました。)

生楽器でこれを試すには,上手な合唱隊か弦楽アンサンブルが要ります。しかし,便利な時代になったもので,フリーソフトAudacityに0.001Hzくらいの精度でトーン信号を発生する機能がある事に気づきました。通常はいちいち音を周波数で打ち込んでいたらかないませんが,このような全体のピッチが変動して行くような場合には却って便利かも知れません。

私はmidi装置は使ったことが無いので,そちらではどうやるのか分りませんが,シントニックコンマ分異なる音高の音階のセットを複数用意しておいて,和声進行などに応じ,純正を保ちながら,音階のセットを使い別けて行くことになるのでしょう。その際オイラー格子でチェックして行けば間違いは起こりにくいと思います。

ではやって見ます。まず,自然の純正律による純正音程で行きます。自然のハモリ現象は利用できませんので,周波数値をなるべく正確に入れるのみです。Audacityのトーン機能に入力された周波数値は小数点第4ケタで四捨五入されて,第3ケタまでが採用されます。内部の処理もこの精度だとして,ここで使っている数百Hzの周波数ですと,±0.002セントほどの音程精度になります。波形は正弦波です。


どうでしょうか?人により感じ方それぞれだと思いますが,純正を保つとこうするしかないはずです。一回くらいならばそれほどはひどくなくて,別の進行で1コンマ上昇できれば元に戻ります。

しかし,これを執拗に繰り返せば,あからさまになります。


これは同じ進行を四回繰り返したもので,「もう止めて!」とならないでしょうか?

音程が自由にとれる自然の純正律ではなくて,鍵盤の様に一定音程の音階を切り取った音階ではピッチ変動は起こりません。一応やってみます。

音程をその都度純正に保つのではなくて,あらかじめ決められた音階ですからピッチ変化のしようがありません。その結果ヘンな和音の響きが出ます。純正よりも短い五度を鳴らしたのですね。

ついでに,比較のため平均律による進行も上げておきます。盛大にうなっています。


さて,先日オイラー格子を紹介した際,ミタチさんからコメントいただいていましたが,和声進行の禁則なるものにも,純正律の使用を前提に決められたものがいくつかあるようです。禁則の解釈については皆さん色々おっしゃいますが,本当に納得できる理由を聞いた事がありません。これについては記事を改めることにします。

音律は本質的にアチラを立てればこちらが立たないと言う関係になっていて,これが絶対なんていう音律は無いのですね。
この事はすべての音律について言えることですが,ここでは純正律として自然の音程が自由にとれるものと,鍵盤などに使用される音程が固定されたものとを比較すると,以下の事が言えるはずです。

すべての音程間の5度(4度)3度(6度)を純正を保つ → ある種の和声進行によりピッチ変動を生ずる
純正音程をいくつかあきらめて固定音程とする → ピッチ変動が生じない代わりに特定の和音が音痴になる。
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夢笛myu

いつも誠にわかりやすい実例付の考察、ありがとうございます。
1サイクルだと誤差の範囲内にも感じますが、続けるとこれはもう駄目ですね。と言うことは、プロの作音楽器または声楽の方の演奏は、どここで辻褄合わせしているのでしょうね。聴く者にはそれと判らない上手いやり方で。
以前アンサンブルレッスンの時に、講師の先生に美しい和音の理屈を教えてと尋ねたら「そんなモンひと言では言えん、突き詰めれば突き詰めるほど訳ワカランでー」と言われたことを思い出します(暗に「理屈こねる前に体で覚えよ」と言うことだったのかも知れませんが。)
リコーダーアンサンブルをやっていて感じるのは、例示の4声体の楽譜をする場合でも、各パートの担当者を入れ替えると、まったく違った結果になることはよく経験します。各人の性格が如実に反映される感じで、やはり「引っ張っていく」タイプの人が外声に、「付随していく」タイプの人が内声に入った時の方がうまくいくような気がします。
by 夢笛myu (2012-07-24 08:58) 

Enrique

夢笛myuさん,いつもありがとうございます。

先日ご紹介した「カノン進行」では,和音の連結だけの粗っぽい議論でしたが,ピッチ変動は何とか回避可能でした。しかし本来は,旋律の動きとかも考えないといけないと思いますので,確かになかなか複雑です。
それから,むしろ,ピッチ変動を起こすのは各パートが調和している証拠ですから悪くないので,ピッチが上がるような進行で元に戻すようなことも必要なんでしょうね。現実の楽曲で執拗に下がるだけ,上がるだけを繰り返すことも余り無いとは思いますし,管楽器ではある程度のところ(コンマ一つか二つ?)で固定音程化しないとムリでしょうね。
困るのが,各パートが自然に次に移行に際にマタ裂き状態になる事です。これは和声進行の禁則で処理されるようですので,禁則を守って作曲された曲ならば純正律で進行させてもあまり困らないようにはなっているようです。

私は全くアタマだけで考えているものですから,実際にアンサンブルをやっている方のコメント,重みがありますね。歌ならば,声質で声部が決まってしまいますが,リコーダー・アンサンブルならばどのパートも経験できるわけですね。外声部と内声部の性格の差。なるほど!と思います。
私はヘソマガリなもので,理屈じゃないよ!と言われると,よけい覘いてみたくなります(笑)。
by Enrique (2012-07-24 13:10) 

REIKO

おお!これはすごい記事ですね♪
最初の例は、一回だけならそんなに気になりませんでした。
(そう言われて聴かなければ、聴き過ごすと思います)
最初と最後でピッチが変化していることよりむしろ、二番目から三番目の和音に移った時、一瞬「D音がちょっと低い?」と感じる方が気になりますかね~。
四回繰り返した方は、だんだんゴムがゆるんでいくみたいで(笑)、キモチ悪いですね。
でも実際の音楽ではもっと複雑に音が動くし、休符を利用して清算?するとか、音楽的に目立たないところでピッチ修正するなど、ある一定の範囲からずれないようにしてるのでしょうね。
(実際そうでないと困るはずなので)

以前、ルネサンスの多声世俗曲(無伴奏)で、気に入った1曲をCDで「1曲リピート」で聴いていたら、曲が終わって最初に戻った時に「あれ?高くなってる」と驚いたことがあります。
そう思って途中をよく聴いていると、少しずつ下がっているような気が・・・・(笑)
シロート合唱では伴奏なしで歌っていると「下がってくる」ことは良くありますが、こんなプロの有名アンサンブル(ルネサンスの世俗声楽曲では当時最も有名な団体)でも下がるの?とか、その程度の音感でこんな複雑な多声曲が無伴奏で歌えるの?とか色々不思議でしたが、純正にハモってる故に下がっていたのかもしれません。
その団体は来日した時生でも聴きましたが、フツーに歌ってるだけ(オペラ歌手のように声を張り上げてるのではない、の意)なのに、ハモリが綺麗なためか声が異様によく通り、後ろの席でもすごくハッキリ聴こえたのは今でも記憶に新しいです。
by REIKO (2012-07-24 17:35) 

Enrique

REIKOさん,早速ご覧&コメント下さり,ありがとうございます。

確かに低いD音がピッチ低下をリードしていると言ったらその通りですが,普段私たちは固定音階で9/8近辺のD音を聞いているため1シントニックコンマ低い10/9のD音はかなり低く感じますが,ここが純正音程のポイントですよね。完璧にハモらせる方々は体得しておられるはずですね。

ハモると異常に音が通る感じはしますね。普通の光とレーザー光の違いの様なものですね。無味乾燥な正弦波音でも,極力正確に周波数を合わせると俄然音楽的な音になり,異様に「ウワンッ」といった感じになりますね。しかし,コンピュータでいくら正確に周波数を合わせても,なかなか位相まではそろいません(専用の電子回路でも組まないと!)。自然のハモリは位相までが合っているのがすごいのだと思います。繰り返し部分で,音程が変わらなくても少し響きが違って聞こえるところがありますが,位相のズレだと思います。
by Enrique (2012-07-24 18:04) 

ミタチ

この記事も良いですね。オイラー格子の実音テストですから。
でも私の耳が変なのか、皆さんとは少し違って聞こえるようです。
四声の図式で、2番目の和音は比率が間違っていませんか?
a=4/5でa'=8/5となっていますが、a=5/6とa'=5/3ではないでしょうか。
そのためかどうか分かりませんが、2、3番目の和音が変な気がします。
続けた場合も同じですが、私は最初がOKなら続けてもOKなのですが?
もう止めてくれとはならないですね。

固定進行正弦波ではDが入って響きが悪くなるのは分かるのですが、何故Amの和音が濁っているのか理由が分かりません。
平均律では逆に長和音が音律の典型的な響きで良いとはいえませんが、短和音がまあまあなのが面白いですね。でも長3度がこのくらいの唸りなら、ヴィブラートをかけたのと同じくらいですから、私は嫌ではないですね。短和音は平均律のほうがいいかも。少し濁ってはいるけど。
こんな私の耳は変ですか?
by ミタチ (2012-07-25 07:19) 

Enrique

ミタチさん,コメントありがとうございます。

ナカナカ本物のハモリを試すのも出来ないもので,コンピュータ音によるテストです。ご指摘の通りA音の比率が図中のものが間違っていました。4/5や8/5ではA♭になってしまいますね。訂正しました。ありがとうございました。オイラー格子以外でと思って手書きした図の数値に間違いがありました。

以前のオイラー格子に記したものおよびここで使った実音は別途表計算ソフトで計算したものなので大丈夫です。周波数値で打ちますから,間違う可能性がありますので,打った後各パートごとに鳴らしてみたり,スペクトラムで周波数値を確認しています。
最初のC和音は下からC=264Hz,E=330Hz,G=396Hz,C=528Hzで鳴らしています。これは全く問題ないですよね。次のAmはソプラノとテナーが保留で,アルトとバスがそれぞれA=440Hzと220Hzで鳴らします。だからこのA音の周波数さえ間違わなければOKなのですが,この様な響きになります。

短調和音がヘンに感じるのは私もその通りで,何度かチェックしましたが,じつは理由は別の所にあります。短調和音を特に密集和音で試すと殆ど雑音に聞こえます。これは,ごく正確に周波数を鳴らしますと,差音がくっきりと構成音と同レベルに聞こえるせいです。

長和音では音程比率が4:5:6ですから,差音は1と2です。これは主音のオクターブおよび2オクターブ下ですから,実際には無い主音を下から支えることになり,本来3つしかない音が5つくらいにうわっと広がって益々安定化したように感じます。

一方短和音の場合は,10:12:15ですから,差音は2,3,5などですが,このうちの一番低い2は主音をAとするとFですね。
ここで使っているAm和音は,5/6: 5/4: 5/3: 2ですから,整数比にすると10: 15: 20: 24です。差音として出る,4,9,14の音は,それぞれ,F,G,≒E♭(7リミット音)です。これが不協に感じる原因です。

REIKOさんへのコメントにも書きましたが,コンピュータでやるのは本物のハモリと違い,周波数を正確にすることしかできませんので,実音と差音との区別ができないなどの制約があるのかも知れません。ただ実際的にも短和音は長和音よりもかなり不安定であることは確かだと思います。

周波数比率が微妙にずれていると「うなり」として現れるわけですが,比率がきっかりしていると,「差音」として実音レベルで聞こえてしまします。差音が和音構成音に含まれればむしろ響きが広がったように聞こえますが,そうでない場合(短和音の場合)は不協和音に聞こえ,違和感があります。なお,差音の聞こえ方は再生系にもより,PCのスピーカやイヤホンでは特にひどいと思います。大きめのスピーカやヘッドホンならば,だいぶいいと思います。

以上の様な理由より,この比較では特に短和音に関しては平均律のほうがまだまともに聞こえる,というのももっともなことだと思います。

それから,ピッチ低下の和声進行の繰り返しですが,まともに和音の響きを聞いて行ったら「いつのまにか連れていかれている」と言う状態ですから,たしかに絶対音高を意識せずに横に聞いていったら意外とわかりません。わざとらしくやってこれですから,実際の楽曲では殆ど気がつかないかも知れませんね。「和声の響きと絶対ピッチどっちが大事?」と言ったら,間違い無く前者でしょうから,ピッチ変動と言うのはさほど致命的な欠陥ではない(固定音程楽器と合わせるのが大変なんでしょうが)と思いますね。

純正音に関しては以前上げた,この記事,
http://classical-guitar.blog.so-net.ne.jp/2011-11-11
なども,ご参考にしてください。
by Enrique (2012-07-25 18:56) 

ミタチ

丁寧な説明ありがとうございます。
図表の訂正は確認しました。ついでに「アルトはソプラノの長三度下」の文章も訂正しておいたほうがいいですね。

周波数の打ち間違いはないということで、この響きに間違いはないようですので、この響きを良く覚えておきます。私は素直に聞いた印象を言っていますので、聴覚能力の問題は常にあると思っていますが、そのように聞こえるということが一番大事なことだと思っています。

Amの響きが変なのは、差音に7倍音が含まれることが原因であることは納得しました。現実には我々がイヤホーンでなく耳で聞く時は、耳に届くまでの間に色々な倍音が鳴っていて、当然のように聞いているから聞き慣れていて、違和感として捉えていないのかも知れませんね。むしろ私は心地の良い響きとして捉えていると思います。これがハーモニーの原点だと思っていますから、唸りだけをハーモニーの判定要素としか考えていないと、行き詰まると思いますね。

それに、連続して鳴らした時は、次の繰返しでコンマ転調しているように思えて、これが意外といい感じに聞こえるのですよ私は。抑揚感があって準備なしのいきなりの転調で、半音スライドする転調ほどではない節度あるシフトというか、ドリフト感が意外と使えそうな気がします。

曲の最初と最後を同じ高さにするという基本的な考え方はいつ頃からできたのでしょうかね。教会音楽の歴史がそうですから、もう少なくとも千年以上前であることは間違いありませんね。だからこそ現代に生きる私は、ビートルズなどやりたい放題を支持してしまうのだなと思います。音楽に制約など無用ですから。

by ミタチ (2012-07-26 00:35) 

Enrique

ミタチさん,再コメント,詳細に見ていただいてありがとうございます。図だけ直しましたが文も連動していましたね(重ね重ね恐縮)。

>私は素直に聞いた印象を言っていますので、聴覚能力の問題は常にあると思っていますが、そのように聞こえるということが一番大事なことだと思っています

その通りだと思います。聴覚能力というよりも虚心坦懐さが重要だと思います。知識重視だと「こうあるはずだ」あるいは「こうあって欲しい」という思い入れが常にある様な気がします。「聞こえ」は心理的な側面がかなりありますから,経験者多数にブラインド・テストなどをするのが最もいいと思います。

「差音」に関しては,純正比率鳴らして聞いてみるまでは,「そんなのもあるのかなー」程度で余り信用していなかったのですが,余りにもハッキリと聞こえて驚きました。コンピュータで鳴らしてイヤホンで聞く音は余りにも直接的ですが,実際の楽器音や訓練された声はモノの物理的振動(と空気の伝達系とホールの響きなど)を介しているので,上手くこなれて,奇麗な響きだけが強調されたりしているのだと思います。良い楽器やホールってたぶんそういうことですよね。

それからこれは正弦波でやっているのですが,楽器音などに含まれる倍音構造を考慮してノコギリ波でもやってみたのですが,短調和音がさらにキツく,正弦波に戻しました。私もまだこの響きには違和感が残っており,上で挙げた様な音響面の再検討が必要と思っています。

リズムの揺らぎは常にある訳ですし,ピッチのほうもむやみにではなくて和声に応じてなら多少の上下は許されても良い様にも思いますね。
by Enrique (2012-07-26 08:20) 

アヨアン・イゴカー

聞き比べができると、はっきりわかりますね。最後の唸りなども面白いです。
by アヨアン・イゴカー (2012-07-28 17:35) 

Enrique

アヨアン・イゴカーさん,nice&コメントありがとうございます。
そうですね,論より証拠なんですが,人工音だと極端なところがあって,再生系によっては純正音がかえってきたなく聞こえたり,案外平均律が唸りを伴って面白かったりもしますね。
by Enrique (2012-07-28 18:10) 

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