音の知識

   聴こえる範囲         音楽の三要素
   聴こえの仕組み        楽器の分類
   出せる範囲          楽譜
   音を出す仕組み        音名
    
    

   騒音性難聴・c5ディップ     ドレミの起源
   時報              グレゴリオ聖歌
   オーボエによる儀式       ネウマ譜
   赤ちゃんの泣き声        グィード・ダレッツオ


 ものが振動すればが出ます。 音源が振動すれば周りの空気の圧力も変動します。 この圧力の変動が音波(sound wave)です。 毎秒あたりの振動数が音の周波数(frequency)で、ヘルツ(Herz)(Hz)で表されます。 音の高低は周波数によって決まります。 振動の大きさで音の大きさが決まり、その大きさはデシベル(decibel)(dB)で表されます。 また音圧(sound pressure)はパスカル(Pa)で表されます。 

 音は空気を媒介として疎密波のかたちで伝わります。 したがって空気のないところ(真空)、例えば宇宙空間では音は伝わりませんし、もちろん聴こえるわけがありません。 なのに何故かスターウオーズなどのSF映画では宇宙船のエンジンの発する音とか兵器の発する音が描写されます。 話が横道にそれましたが、というのは空気の振動を表す物理現象と、この振動が私達の鼓膜に達したときの脳の反応の両方を指す言葉なのです。

 その音ですが、ヒトあるいはその他の動物はそれぞれ音の周波数の聴こえる範囲と、出せる範囲が決まっています。 ヒトは一応20Hzから20,000Hzまで聴こえることになっています。 「一応、なっています」というのは、歳をとってくると、高い音からだんだん聴こえなくなってくる(老人性難聴 presbycusis )からです。 聴力の一番良い18歳くらいなら20,000Hzまで聴こえるかもしれませんが70歳80歳になれば8,000Hzが聴こえればいい方でしょう。 もっともこれは個人差に依るところが大きいのです。 いくら年をとってもよく聴こえる人ももちろんいます。

外耳道 鼓膜 鼓室の耳小骨 内耳の蝸牛

 では、音の聴こえの仕組みはヒトではどうなっているのでしょうか。 耳の孔から鼓膜に達した音は、三つの耳小骨ツチ骨キヌタ骨アブミ骨)に伝わります。 空気の振動であった音は鼓膜と耳小骨という固体の振動に置き換わります。 そしてさらにアブミ骨内耳前庭階外リンパ液という液体を振動させるのです。 つまり空気の振動液体の振動に置き換わったことになるのです。 

 普通、(空気の振動)は水面で殆ど全部はねかえされ、そのまま水中に伝わることはありません。 よく池の鯉を拍手して呼び寄せるというのがありますが、あれは拍手の音が鯉に聞こえているわけではありません。 視覚などでの学習機能?が働いて鯉が集まってくるだけなのです。 鼓膜と耳小骨空気の振動を液体の振動に置き換えるという、大事な働きをしているのです。 これをインピーダンス・マッチングといいます。

       


			

上左図  鼓膜に音が伝わり耳小骨の振動は内耳前庭窓から前庭階の外リンパ液の振動へ。
上中央図 赤矢印 前庭階 緑矢印 鼓室階 あいだの三角部分が蝸牛菅とコルチ器です。
上右図  コルチ器 青色は蓋膜 有毛細胞は基底膜に載っています。 

 前庭階外リンパ液の振動は蝸牛の頂点まで行き鼓室階を伝って戻ってきて、正円窓まで達します。 その間、固有周波数に応じて基底膜を振動させ、その上に載っているコルチ器を振動させますが、コルチ器の外有毛細胞内有毛細胞の「」が硬い蓋膜にひっついているので、「」が変位させられ、有毛細胞に神経インパルスが生じ、そのインパルスはラセン神経節を経てさらに、蝸牛神経を伝って、最終的には大脳皮質にまで伝わるのです。 コルチ器蓋膜は、外リンパのある前庭階や鼓室階とは隔てられた「内リンパ液」で満たされた蝸牛菅というところにあります。 コルチ器音を感じ取る部位は周波数によってその場所が決まっています。 蝸牛(かたつむり)の先っぽの方では低い周波数(20Hz〜)、下の方(基礎回転部)では高い周波数(〜20,000Hz)を感じ取るようになっています。  

 逆に、出せる範囲はどうでしょうか。 もちろん男女差、個人差がありますがひっくるめて80Hzから1,100Hzがその範囲です。 バスで80Hz-300Hz、バリトンで110Hz-390Hz、テノールで150Hz-470Hz、アルトで200Hz-700Hz、ソプラノで260Hz-1,100Hzです。 

白線は食べ物・飲み物の通り道、黒線は呼気・吸気の通り道

 音を出す仕組みは、ヒトでは「発声」「発語」の仕組みです。 先ず、喉頭の左右の声帯がピッチリ閉じたところを突き破って呼気が出ることにより、「原音」が作られます。 その原音を咽頭口唇軟口蓋鼻腔などで加工して「」と「言葉」が作り出されるのです。 ヒトでは声帯のある喉頭は鼻とか口腔・軟口蓋から離れた位置にあるので、その間の咽頭や鼻腔が共鳴腔として役に立ち、声を作ることができるのですが、食べ物や飲み物喉頭さらにはそれに続く気管に入ってしまうという(誤嚥の)危険があるのです。

 ウマでは原音を作る喉頭の喉頭蓋が鼻の後ろに(後鼻孔に)ピッタリとひっついているので、誤嚥の心配はありませんが、発声は不可能なのです。 いななくだけなのです。 またヒトのように口で息はできません。

ウマの頭部の縦断面 矢印は呼気・吸気の通り道 

喉頭蓋後鼻孔にピッタリとついています

 下に代表的な動物の音の聴こえる範囲と出せる範囲を一覧にしておきます。 コウモリは超音波を発しながら飛び、障害物に反射して帰ってきた音を聴くことができるので、いわばレーダーを使っているみたいなものですから、真っ暗闇でも飛ぶことが出来るのです。 イルカにも同じ様なことが言えます。

        動物      聴こえる範囲        出せる範囲

        イヌ      15 -  50,000Hz        450 -   1,100Hz
        カエル     50 -  10,000Hz        450 -   8,000Hz
        ネコ      60 -  65,000Hz        750 -   1,500Hz
        イナゴ    100 -  15,000Hz      7,000 - 100,000Hz
        イルカ    150 - 100,000Hz      7,000 - 120,000Hz
        コマドリ   250 -  21,000Hz      2,000 -  13,000Hz
        コウモリ  1,000 - 120,000Hz      1,000 - 120,000Hz 

 ところで、ヒトは昔から、「」をうまく使って「音楽」というものを作り出してきました。 古今東西のあらゆる「音楽」の中には「音」の芸術とでも言うべきものも含まれています。 音楽のうち、日本音楽は五音音階、西洋音楽は七音音階を基礎としています。 (りつ)・呂(りょ)あるいは長音階・短音階の別はあっても「音楽」には変わりありません。 音楽の三要素メロディーリズムハーモニーですね。 このどれが欠けても音楽として成り立ちません。 この音楽を奏でるのは楽器です。 ヒトの声は最も原始的な、基本的な楽器です。 種々の楽器の頂点に立つのは「ヒトの声」であると考えられた時代(現在でもそうかもしれません)もあります。 グレゴリオ聖歌は「ヒトの声」だけです。 でも声だけでは限りがあり、ヒトは色々な楽器を作り出して来ました。 鐘、太鼓から、クラリネット、ヴァイオリン、ピアノ等など数え上げればきりがありません。 

 楽器は分類するとどうなるでしょう。 弦楽器とか鍵盤楽器とか木管楽器とかいうのは実は習慣的に用いられてきた分類法なのです。 

 現在では1)気鳴楽器、2)体鳴楽器、3)膜鳴楽器、4)弦鳴楽器、5)機械・電気楽器の五つに分類されています。 これは1914年に発表されたエーリッヒ・ホルンボステル Erich von Hornbostelクルト・ザックス Curt Sachs の分類を基にして1940年に確立されました。 

 楽器も種類により音の周波数の出せる範囲音域)がきまっています。 ピアノとかハープはほとんどすべての楽器の出せる音の範囲をカバーしています。 つまり他の楽器が出せる音はすべてピアノやハープで出せる(ハープはピアノよりやや音域が狭いですが)と言うことです。 楽器はヒトの耳で聴こえる範囲の音を出しますが、楽器によっては聴こえない範囲の音まで出すものもあります。 楽器といえるかどうか「イヌ笛」などはその典型です。 またヴァイオリンなどの弦鳴楽器は倍音などの耳に聴こえない音が出ています。 イヌの前でヴァイオリンを弾くとイヌはとっても嫌がります。 ヒトには聴こえないイヌにとって不快な音が出ているのでしょうか。 

 楽器の出せる楽音はすべて「楽譜」というもので表されます。 演奏あるいは鑑賞するのに時間を必要とする音楽は楽譜によって(永遠に)保存されるのです。 音符に表わすことができない発展途上国の器楽演奏などはなんらかの方法で録音するしかありませんが(無理に楽譜に移せないことはありませんが)、普通の楽器などによる音楽はすべて楽譜によって記載され演奏されるのです。 ある意味では、楽譜というものは耳で聞く音楽を、目で見る音楽に変換するものなのです。 

 その楽譜には色々と細かい約束事があり、記譜法が決められています。 五線譜は音の相対的高さを示すものであり、音部記号ト音記号ヘ音記号など)は絶対音高音名)を定めるためのものなのです。 この五線譜音部記号調号調子記号シャープとかフラット)によって、曲の音階・調(変ロ長調、嬰ハ短調など)が定められます。 (ここでは日本音楽の伝統的な五音音階あるいは律旋法(りょ)旋法・中曲や「声明(しょうみょう)梵唄(ぼんばい))」については触れません。)

 音名というのは周波数の定まった、絶対的な音をあらわすものです。 日本式ではハニホヘトイロドイツ式ではcdefgahです。 それぞれカタカナ・ひらがなあるいは小文字・大文字さらには一点二点と符号をつけてすべての楽音を表すのです。 ピアノでいえば真ん中の「ド」は日本式では「一点ハ」ドイツ式では「c1」です。 ピアノの一番右端の「ド」は「五点ハ」「c5」です。 周波数で言えば 4,186Hz (一点イが 440Hz の場合)です。 

 余談ですが、大きな音や騒音を聴いてばかりいると、此の辺りの周波数が聴こえなくなってきます( これを騒音性難聴といいます)。 オクターブ・オージオメータでいえば 4,000Hz の音です。 他の周波数は正常でも、この 4,000Hz だけが落ち込むので、ドイツ式の音名を採って「c5 ディップ dip」と呼ばれています。 

 この「c5 ディップ」、実は本当は最初に聴力低下するのは 4,000Hz ではないのです。 オクターブ・オージオメータでは普通測らない 6,000Hz 、あるいは普通のオクターブ・オージオメータでは測れない 5,000Hz最初に聴こえなくなるのです。 つまり昔から聴力測定にはオクターブ方式が使われているために、たまたま「c5」のディップ dip になっただけなのです。 つまりc5 ディップになるより前に6,000Hz ディップあるいは 5,000Hz ディップになっているのですが、普通のオージオメトリーでは測らない、あるいは測れないのでそれが隠れているだけなのです。 (普通のオクターブ・オージオメータで測る周波数は 125Hz 250Hz 500Hz 1,000Hz 2,000Hz 4,000Hz 8,000Hz です)

騒音性難聴のオージオグラム例

特殊オージオメータによる)

4,000Hz と同程度に 6,000Hz が低下し、それよりもさらに 5,000Hz が顕著に低下しています。

■ 普通のオージオメータで表すと、ほぼ 正常の 2,000Hz の右にやや低下した 4,000Hz があり、その右は正常の 8,000Hz と続くことになります。

■ 実線丸印は右耳、破線×印は左耳の聴力

               

 余談その2時報最初の三つの音は「一点イ」、すなわちピアノでいえば「真ん中のド」の白鍵の5つ右の「ラ」にあたります。 またこの音は、オーケストラ演奏の前に一番最初に、ほとんど儀式的に「オーボエ」によって奏でられる「あの音」なのです。 周波数としては一応 440Hz なのですが、近年のオーケストラでは 442Hz とか 443Hz にしているところもあります。 この音を元に、各楽器は自分の音の調律をするのです。 実はそんなことは楽屋で既にやっていることなのですが。 そして時報、肝心の最後の音は「二点イ」、すなわち 880Hz なのです。 そうそう、赤ちゃんの泣き声殊に「産声」の主音は、実はヒトをいらだたせて注目を集める音、440Hz なのだそうです。 

オーボエ

 横道にかなりそれましたが、音名を表す方式は日本式・ドイツ式の他に、現在のアメリカ式の、ピアノの左端の音から右端の音でいえば、「A0」から「C8」で表される方式もあります。 これだと一点とか二点とか大文字・小文字を使い分ける必要がありません。 ピアノの真ん中の「ド」は「C4」になります。 ただしアメリカ式ドイツ式と違って cdefgab と「ロ音」が「b」になります。 その他音楽メッカとでも言えるイタリア方式があります。 言わずと知れた「ドレミファソラシ」(日本では階名を表すのに使われています)です。 イタリア語ではDo Re Mi Fa Sol La Si です。 

 もともとこのドレミラテン語の聖歌グレゴリオ聖歌)の「歌詞」から採られているのです。 原典はカトリック教会での「洗者聖ヨハネの生誕」の祝日6月24日第二晩課の時に歌われる「ヨハネ讃歌」の歌詞の「一番」なのです。 

[ Ut queant laxis resonare fibris Mira gestorum famuli tuorum, Solve polluti labii reatum, Sancte Ioannes. ]

(汝のしもべが、弦をかきなでて、汝の妙なるわざをたたえ得るように、このけがれある唇の罪をのぞかせたまえ、聖ヨハネよ)

 この太字で表されたところから「ドレミファソラ」が採用されたのです。 最初の「Ut」がどうして「Do」になったのかは知りません。 しかしフランス式ではいまでも音名としてut re mi fa sol la si を使っています。 

ヨハネ賛歌 (音部記号 F (へ音記号) が第3線に)

 上の四線譜の楽譜(初めてご覧になる方は、わかりにくくてすみません。 音符は現在のモノと違って、楕円形ではなく、しかも縦棒がなくて、黒い四角形です。)と先の歌詞とを対比してよく見れば判るのですが、「へ音記号」が第3線にあるので、言い換えれば、四線譜の下から3番目(上から2番目)の線が「ファ」ですので、「 Ut re Mi fa Sol la 」のところが、それぞれ順番にドレミファソラ」の音階になっているのです。

 つまり、うまいぐあいに歌詞の「句節」の先頭の「音節」にあたる「」が順番にドレミファソラになっているので、その「音節」を採って「音名」としたのです。  Si は 「Sancte Ioannes」からとったものでしょうか、でも音程は「」にはなっていませんね。 きっとあとから「」の音程を Si に当てはめたのかもしれません。

 このグレゴリオ聖歌は「ネウマ (neume) 譜」という記譜法で書かれています。 ネウマ譜の横線はもともと四線だったわけではありません。 十数本の横線譜を用いたこともありましたが、結局グレゴリオ聖歌のような単一旋律の曲を表現するには四線でいいことが確立されたのが十一世紀のことでした。 

 これらの一連の記譜法の発明あるいは確立はイタリアのカトリックの修道士、グィード・ダレッツオGuido d'Arezzo 992?-1050)によって成されました。 ソルミゼーション階名唱法)による音楽学習上の改革、譜線を用いて音の高さを明確に示す記譜法の発明です。 結局この「ドレミファソラシ」もグィード・ダレッツオによる発明なのです。 

このネウマ譜、解説すればきりがありませんが、現在の楽譜との対比をほんの少しお示ししましょう。

 音符表記で現在のと著しく異なるところは、まず2連音で、音階が上昇していく場合は四角い音符を上下にならべて右側を縦線で結びます。 その際下の音符が第1音で、上の音符が第2音なのです。 下降していく場合は斜め右下に第2音を書きます。 音の長さを倍にする場合、単純に同音を二つ並べるのです。

 3連音の場合のうち、順番に音が上昇あるいは下降するのでなしに、第2音が他の2音より高い場合低い場合の記載法を次に示します。 少し変わった表記をします。

 調子記号調号)は二つで、C音(ド音)記号ハ音記号)とF音(ファ音)記号ヘ音記号)です。 それぞれ「」と「」の記号化表記です。 ハ音記号は第線、ヘ音記号は第線のいずれかに位置します。 

 グレゴリオ聖歌の大部分はハ音記号で書かれています。 ヘ音記号を使っているのはごく少数です。 その少数派が上記の「洗者聖ヨハネの生誕の祝日」の「ヨハネ讃歌」なのです。 

 もうひとつ有名なヘ音記号の聖歌は、クリスマスの、三つあるミサのうち、第一番目の深夜ミサの入祭唱です。 

 [Dominus dixit ad me : Filius meus es tu, ego hodie genui te. Quare fremuerunt gentes : et populi meditati sunt inania?] (主はわたしに告げられた。「お前はわたしの子 今日わたしはお前を生んだ」 なにゆえ、国々は騒ぎ立ち 人々はむなしく声をあげるのか?)

06/19/1999


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