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楽器の王様・・・ピアノ

　楽器は、さまざまな種類に分類されます。打楽器、弦楽器、管楽器、電気楽器・・・さらに管楽器には木管楽器、金管楽器、弦楽器には擦弦さつげん楽器（弦をこする）、撥弦はつげん楽器（弦をはじく）、打弦だげん楽器（弦をたたく）などなど、細かく分けるともっとあります。
　その中でも「楽器の王様」と言われるピアノは、一般的に鍵盤楽器と呼ばれますが、実は打弦楽器です。
　鍵盤を弾くことにより内部のアクションと呼ばれる機構が動き、ハンマーが弦を打ちます。この一連の動作により音が出る、というしくみです。

歴史

　ピアノが発明されたのは1709年、イタリアのバルトロメオ・クリストフォリというチェンバロ作りの職人さんが初めてハンマーアクションを持つ楽器を発表しました。
　当時主流だったチェンバロは、撥弦楽器といって、弦をツメではじいて音を出す仕組みでした。ギターの弦をピックではじくことを機械にやらせた、と想像してください。ですから、人間の手の様に微妙な強弱を付けることが不可能だったわけです。
　そこでクリストフォリはツメではじく構造からハンマーで叩く構造に変更することにより、音の強弱を付けることを可能としたハンマーアクションを思いつきました。
　クリストフォリはこの楽器に「ピアノとフォルテつきのチェンバロ」という名前をつけました。その後ピアノフォルテと呼ばれる様になり、さらに略されて「ピアノ」という名前が現在全世界での共通の名前になっています。

音域

　ピアノの音域は作曲家、音楽家の要求により次第に広げられ、現在の７オクターブ（88鍵）になりました。
　初期のピアノの音域は約５オクターブ（61鍵程度）でした。モーツァルトの時代です。ベートベンは５オクターブで始まり７オクターブとなった時代です。現在の７オクターブを最初から使っていたのは、リスト、ショパン、シューマンといった人たちの時代になります。

楽器の王様

　なぜピアノは楽器の王様なのか・・・
　ピアノは音楽の3大要素である「メロディー」「リズム」「ハーモニー」を同時に楽しむことができる楽器です。それに加えて音域が広く、指先で音量コントロールが自在にできる、という特長があります。
　これは他の楽器の追随を許しません。（最近の電子楽器は除きます）
　例えば、バイオリンは三重奏あるいは四重奏・オーケストラで、トランペットは他の管楽器と一緒にブラズバンドで、ギターは音域をカバーするためにベースと一緒に、といった具合で、７オクターブもの音域をカバーできる楽器は電子楽器を除いてはピアノ以外にありません。
　また、ピアノは鍵盤を押せば音を出すことが誰にでもできます。トランペットは先ず音を出すことから、バイオリンはキーキー鳴らない様にすることから始まりますが、ピアノはそんなことはありません。
　両手を使い、左手で伴奏及びリズムを、右手でメロディー及び和音（ハーモニー）を、それをたったひとつの楽器で一人の人が演奏できる、とても素晴らしい楽器なんです。

音楽

　音楽とは、時間の芸術です。時間が経つと無に帰する、形が残りません。例えば絵画、彫刻といった芸術は形を楽しむものですが、音楽は時間経過を楽しむも のなんです。唯一「楽譜」といった形で後世に残すことは可能ですが、それは後世に残すためのツールのひとつであり、実際は耳で聞いて楽しむものなのです。
　ベートーベンは人生の途中で耳が聞こえなくなってしまいました。それでも作曲を続けました。どうしていたかというと、耳をピアノに貼り付けて、耳の近くの骨で音を感じ取っていたんだそうです。そうやって偉大な楽曲を作り上げたのです。

減衰音

　ピアノの音は「減衰音」です。一度発音すると、音波が空気中を伝播し私たちの耳に音として聴こえて来ます。そして時間経過とともに、あらゆる物質の影響 （抵抗）を受けながら次第に音量が小さくなり、やがては聴こえなくなってしまいます。
　こんなややこしいことを理解しながらピアノを弾く人はいませんが、無意識のうちに「音は消える」ということを身体でおぼえています。ギターなんかもそうですね。

倍音

　ピアノの音は、多種多彩です。低い音は「ボ～ン、ボ～ン」高い音は「ピン、ピン」、もちろん弾き方によっても音色が変わりますね。
　音色・音質というのは、とても説明しにくいものです。柔らかい・硬い、明るい・暗い、力強い・柔和な、いろんな表現の方法があります。その決め手となっているもののひとつに「倍音」というものがあります。
　例えば440Hzの「ラ」の音の場合、2倍音は880Hzの1オクターブ高い「ラ」の音、3倍音は1320Hzの「ミ」の音、といった具合に、ただ単に 440Hzの音（基音）だけが出ているのではなく、倍音と呼ばれる音も混ざった「複合音」として私たちの耳に聴こえて来ます。
　この倍音構成（倍音の含み 方、音量の強弱）により、いろんな音色・音質となるんです。これが、低音、中音、高音それぞれ異なった倍音構成となるために、1台のピアノでもさまざまな 音色・音質として私たちの耳に聴こえて来るのです。
　例えば、ギターを弾く際に、コマの部分を弾くと「硬い」音になりますが、弦の中央部分を弾くと「柔らかい」音が出ることはご存知かと思います。弾く場所 によって、同じギターでも違った音色・音質が出るわけです。また、爪またはピックでの弾き方によっても音が変わるのがわかると思います。
　これは、1本の弦を振動させる際に、どこを弾くかによって弦の振動の仕方が違って来るために、音の波形が異なって発音されるためです。
　管楽器のフルートなどは、とてもきれいな澄んだ音が出ます。フルートは、もっとも基音が強く出る楽器ですので倍音の音量もごくわずかです。
　これに対して バイオリンなどはとても複雑な倍音構成を持っています。弓で弦を擦るわけですね。擦る音というのは非常に不快に感じるものです。これをきれいな音として演奏するわけですから、バイオリニストという人たちは、とてもすばらしい技術をお持ちの方々なんです。

音色・音質

　ピアノは、弦を「ハンマー」という羊毛を固めたもので叩いて音を出す仕組みになっていますが、弦に対して叩く位置は固定されています。もっとも理想的に音が出る位置になっています。
　中低音では弦の１／８のところ、高音では１／１６のところ、最高音ではなんと１／２０のところをハンマーが叩いています。
　固定されてしまうと、音色・音質を変えようと思ってもそう簡単にはできないですね。せいぜいできても音量調節だけじゃないか、と思うかもしれません。
　ところがそうじゃないんです。
　そのひとつとして「ソフトペダル」というものがあります。ペダルを踏むことにより物理的動作をさせて、音そのものを変えてしまうことができるというペダルです。（これはグランドピアノだけです。タテ型ピアノは擬似的なものです。）
　通常、ピアノには1つの鍵盤に対して3本の弦（ピアノ線）が張ってあります。3本の弦を同時に叩くことにより音量豊かな音が出る仕組みになっています が、それをハンマーごと少しずらしてやるのがソフトペダルの役目です。
　こうすることにより、通常3本を叩いていたものが2本になるわけです。すると、3本 の時とはまた違った音色・音質になることがわかると思います。確かにグランドピアノの左側のペダルを踏むと、鍵盤ごと右に少し動くことがわかると思いま す。鍵盤とハンマーアクションは密接な関係を保っているため、ハンマーのみを動かすこはできません。ですから鍵盤も含めて一緒に動く様になっているので す。
　このペダルのおかげで、たった一台のピアノでも、色んな表情の音を出すことができるわけです。
　もうひとつ、弾き方によっても音を変えることができます。これはなかなか難しい話しになってしまいますが、ピアノは鍵盤を押せば音が出る、というとても簡単な楽器なんですが、実は鍵盤を押すことによって音が出るわけではなく、鍵盤の動き（約10mm）をハンマーの動き（約50mm）に伝え、ハンマーが弦を叩くことにより弦が振動し、その振動をフレーム（ピアノの中の鉄骨）を通じて響板（きょうばん、ピアノの裏面にある共鳴板）が空気を振動させ、音として私たちの耳に聴こえて来るのです。
　要は音とは空気の振動、なんです。鍵盤ひとつの動きが空気を振動させている、というわけですね。
　ですから、より良い音を出すためには弦を振動させてや る、ということ、つまり、鍵盤を押すのではなく動かす、といった方が正解かもしれませんね。そしてその動きの中で、弦にどういった振動をさせてやっている のか、それにより音に表情が産まれて来るわけです。
　ちょっと難しい話しになってしまいましたね。
　一般的に、遠くまで届く音というのが、良い音、という認識があります。ベチャっと潰れてしまって、広がりが無い音、届かない音というのは、聴いていてもあまり心地よいものではありません。そのことを、先ずは気持ちの中で持ちながら鍵盤を叩いてみると、今まで気づかなかった音の変化を発見できるかもしれま せんね。

木材

　ピアノというと、「木」でできている、という認識があります。確かにそうですね。ピアノの音質を決定づけている要因のひとつとして「木」は大変重要な役割を果たしています。
　木材というのは、通常の場合乾燥したものを使用します。家に使う木材もそうですし、家具に使う木材もそうです。
　特に構造材として使用する場合はしっかり と乾燥した木材を使うことになります。
　乾燥させる過程として、まず水につけて油脂成分を抜き、そして乾燥させる、ということになります。むかし、公園のベンチ（木製）に座ろうと思ったらヤニだらけだった。。。そんな記憶はありませんか？木材の中に油脂成分が残っているため、日に照らされて乾燥する際にヤニがジワ～っと染み出て来た、というわけです。
　さて、ピアノに使用されている主な木材の種類としては、楓（かえで）、松（スプルース）が代表的です。松と言えば松ヤニ！そうそう。油脂成分が多量にあ りますね。生の木そのままではとてもピアノには使用できません。ピアノだけに限りませんね。他の木材を使用している楽器、家、家具なんかも同じです。
　通常の場合、生の木は50～70％またはそれ以上の樹液、水分を含んでいます。まずこれを乾燥させないといけません。製材と言って、テキトウな大きさ、厚さに切り出し、空間を設けて積み重ね、空気の通りを良くすることにより少しずつ乾燥して行きます。
　木材は外部から乾燥して行きますので、外部は乾燥していても内部はまだ生のままだったりします。そして、寒暖、晴雨に繰り返し会うことによって「季枯らし」された状態となります。少しずつ安定方向に向かうわ けですね。これには数年かかると言われています。
　やっと乾燥できた！と思っても、まだまだです。天然乾燥だけでは木材の含水率を20％を前後まで落とすことはなかなか難しいものです。実際に使っているピアノの木材の含水率は20～25％なので、これで良いのでは、と思うのですが、これではまだまだ木材が不安定なのです。
　そこでどうするか、というと「人 工的に乾燥させる」のです。乾いた熱風を当てたり水蒸気をあてたりして急激に乾かない様にしながら乾かして行くんです。最終的に含水率を4～10％まで落 とすのです。カリカリに乾いた状態です。すごい技術ですね。その上で、また含水率が少し戻って20～25％程度で安定する、というワケです。
　こうして理想的に乾燥した木材を使用することによって、長期間経っても狂いの少ないピアノが完成するわけです。ピアノの中身のアクションの部品などは100分の5ミリ単位の精度が要求されますので、こうした高い乾燥技術が必要になるわけです。

グランドピアノの曲面

　グランドピアノ。。。曲がってますね。あの、ごっつい木材がきれいに曲がってますし、それが「元に戻る」なんてことはありません。どうなってるんでしょう・・・
　ピアノの外装部分のほとんどは「合板（ごうはん）」でできています。合板を曲げて作っているのではなく、曲がった合板を作るのです。大きな丸太を煮沸し（想像できませんね）柔らかくしておいて、「丸剥き」と言って大根の桂剥きみたいに薄くきれいに剥いていくんです。
　その薄い１枚１枚のことを通常「ベニヤ板」と呼んでいます。そのベニヤ板を曲げた状態で貼り合わせるわけです。なので、元に戻ったりすることはありません。これがグランドピアノの曲がった形なんですね。すごいですね。

鉄骨（フレーム）

　ピアノの構造体としてもうひとつ重要なものが鉄骨（フレーム）です。フレームは数１０トンもの力に耐えるだけの強度があります。ピアノの弦は１本あたり ７０KG～９０KGの力で張られています。ピアノ１台で約２３０～２５０本ものピアノ線が張ってありますので、計算すると。。。え～っと。。。すごいです ね。もしかして、私たちが寝ている時も、食事をしている時も、いつもずっとこの力に耐えているわけです。エラい！！ですので、フレームというのは、とてつ もなく大きな強度が要求されるんです。
　たま～に、とても古くて、弦のサビたピアノなどを調律していると、突然耳もとで「バ～ン！」という大きな音をたてて弦が切れることがあります。やってるこっちもびっくりして、しばしぼーぜんとするのですが、１００キロ近い力で張られているそのエネルギーがいきなりプツンと行くわけですから、それはそれは びっくりします。お客様に「すみません～ん」と謝りながら、それでも部品代は頂戴しないといけないのでとても申し訳なく思うのですが、調律は続けないといけないし、かといって次の弦を締めたり緩めたりしていると「また切れるかな？」という恐怖に襲われて、一瞬続けるのを躊躇したりします。
　話しがそれてしまいましたが、フレームは鋳造といって、熱～くして溶けた金属（湯）を型に流し込み、冷まして作ります。冷えて固まった鋳物は、何も加工しない時が最も強度があります。ですので、ピアノのフレームは、そのほとんどが「湯」が「冷めた」状態のままです。難しいのは、「熱い状態」と「冷めた状態」では、物質そのものの大きさが異なる、ということです。冷却するにつれて収縮して行くのです。ですので、鋳物の「型」は、原寸通りには作ることはでき ません。流し込む物質によって収縮率を計算し、少し大き目な型を作り、そこに流し込むんです。すると、冷めた時にウマい具合いにちょうど良い大きさになるんです。

　木材の知識と金属、樹脂など、あらゆる物質の特性を理解して作られているからこそ、私たちはゆっくりとピアノを楽しむことができるんですね。

チューニング（調律）

　さまざまな場面で使われる「チューニング」という言葉。音楽では主に「楽器の持つ音を整える」意味で使われます。もっとも、楽器によりチューニングできる範囲には限りがありますので、全ての楽器が自由にチューニングできる、ということではありません。
　さて、ピアノのチューニング、耳慣れた言葉で「調律」と言いますが、これがとっても不思議なんです。
　何が不思議かと言うと・・・その前に音階のお話しを・・・

音階

　ドレミファソ・・・という音階があります。ドとレの間には半音（ピアノでは黒鍵）があって、ドとレは全音の関係にあります。ドから始まってその上のドま で行く間に１１コの音があります。つまり１オクターブは１２コの音階でできているんです。ピアノを調律する時は１オクターブを１２コにきちんと分けて合わ せて行きます。
　ギターの場合は、６本の弦をそれぞれ合わせるだけで、あとはフレットという仕組みが音を半音ずつ分けてくれます。出てくる音はピアノと同じ音階になります。
　さて、ヴァイオリンはどうでしょう。ヴァイオリンには「鍵盤」と同等な機能を持つ仕組みがありません。見たことのある人はわかると思いますが、ヴァイオリンのネックにはギターの様なフレットがありません。どういうことか、というと、楽器側では１オクターブを１２コに分けていないんです。
　ウ～ム、なんだかわからなくなって来たゾ。。。
　どうやって１２コの音を出すのか、というと、「指」の「感覚」と「耳」なんですね。指の感覚というよりは間隔かもしれませ ん。「ここを押さえたらこの音がでる」というのを感覚的に身体が覚えているのですが、逆に中途半端なところを押さえると１２コの音にはまらなくなります。
　ドでもない、レでもない、何とも聞いたことのない音になります。ヴァイオリンで指をスライドさせながら音を出すとアナログ的に音の高さが変わるのがわかります。

平均率

　さて、１オクターブに１２コの音がありますが、１オクターブとは、音の振動数で言うとちょうど倍・半分の差になります。
　440Hzの音の１オクターブ上 は880Hz、１オクターブ下は220Hzです。
　現在のピアノの調律は１オクターブを１２コに均等に割り振る「平均率」という方法により行われています。
　例えば440Hzと880Hzでは、その差の440を１２で割った・・・いえいえ、そうは行きません。
　振動数というのは倍半分の世界です。
　で、どうするか、というと、440に12乗根ルート2をかけてやるのです。？？？ですね。12回かけると2倍になる、という計算式です。これが現在よく耳にする音楽のチューニングの原点となります。
　それが平均率です。

ピアノの調律と平均率

　ピアノの音は、鍵盤のちょうど真ん中（おへそのラの音）から上へ１オクターブ上がったラの音が440Hz～442Hzあたりになる様に調律します。
　その１オクターブ上のラの音は平均率の計算式にあてはめると880×2=1760Hzとなります。でも、実際ピアノから出てくる音は1760Hzではありません。 1760Hzよりも少し振動数が多くなります。その上の3520Hzあたりになるともっと多くなります。
　これは、ピアノ線の持つ剛性・支点などの影響で、 振動している弦から出る倍音が整数倍よりも少し高くなるために起こる現象です。これを、インハーモニシティといいます。
　実際に音を聞いてみると・・・わかりません。ハーモニーも特に問題なく聴こえます。実際のズレは最高音のドの音で半音の約40%前後までズレるのです が、聴いている限りではそのズレは問題にならないぐらいピアノ全体がまとまって聞こえます。とっても不思議な現象です。これは、ヴァイオリンやギターなど の楽器には見られません。ピアノ線の、あの、強力な張力とピアノの構造が生み出す現象です。
　例えば、機械などを使い平均率の計算式でキチンと整数倍に音を合わせたりするとどうなるんでしょう。高音が上がりきらずに重苦しい仕上がりになってしまいます。ピアノが死んだ状態になってしまいます。
　でも、調律師の人は、それを意識しながら高く合わせているわけではありません。これはピアノの持つ特性なんです。ですので、最適な音が出る様に耳で聴きながら調律を行うと、結果的に機械で計測した数値を見ると振動数が多くなっている、というわけです。