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ここにあるのは、だれかが実際に調べ、考え、作ってきたことを集めたメモです。気になったら、ページの下の「参考にした情報源」から、もとの本や記事、それを生み出した人たちに、直接ふれてみてください。このメモには書ききれないおもしろさが、そこにあります。

裏板うらいたと 側板そくばんが 厚紙あつがみの ギターでも、よく なったの?

裏と横が厚紙のギターでも、よく歌ったと評された ギターの胴は音をどう大きくするのか

弦の小さな振動を表板が空気へ渡す ギターの胴の役割と、トーレスの厚紙ギター(1862年)

分野:技術

むかし スペインで、うらと よこが 厚紙あつがみの ギターが 作られました。うえの 板だけが 木です。ふしぎな ことに、その ギターは いい 音が すると いわれました。

そもそも、ギターの 胴どうは、どうして 音を 大きく するのでしょう。この メモで、弦げんから 空気まで、音が とおる 道が 分かります。

19世紀のスペインで、裏板と側板を厚紙で作り、表板だけを木にしたギターが作られました。そのギターは、修復後の演奏で、ほかの名器に劣らない歌うような音だと評されています。

弦を弾くだけでは小さな音しか出ないのに、木の箱がつくと、なぜ大きく鳴るのでしょうか。このメモでは、弦の振動が表板から空気へ渡るまでの道すじと、その試作を作った職人トーレスの考えが分かります。

1862年にアントニオ・デ・トーレスが作った、裏板・側板が厚紙のギターは、修復後の2000年10月の演奏で、他のトーレスのギターに劣らない歌うような質を持つと評された[5]。弦だけでは空気をほとんど動かせない[1]のに、なぜ胴は音を大きくするのか。

このメモでは、弦の振動が表板、胴の中の空気、サウンドホールへと渡る道すじと、トーレスの設計の意図が分かる。なお、厚紙ギターの目的については説が分かれる。

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1. 弦げんだけ ひくと、どう なるの?

1. 弦だけでは、なぜ大きな音にならないのか

1. 弦が単独では音を出しにくい理由

ギターの 弦げんは、とても ほそい ものです。はじくと、ぶるぶると ふるえます。

でも、ほそい 弦げんは、空気の 中を すっと すりぬけて しまいます。まわりの 空気を ほとんど うごかせません[1]。

うちわで たとえて みましょう。ほそい ぼうを ふっても、風は おきません。ひろい うちわなら、風が 出ます。ただし ほんとうは、弦げんが 音を 出さない わけでは なく、小さな 音しか 出ないのです。

では、ほそい 弦げんの ふるえは、どこへ わたされて いくのでしょう。

細い弦は、空気をすり抜ける

ギターの弦は細く、空気の中をすり抜けやすいので、弦だけでは空気をほとんど乱せません。そのため、弦だけを張って弾いても、大きな音にはなりません[1]。

うちわにたとえると、細い棒を振っても風が起きないのに、広いうちわなら風が出るのと似ています。ただし、弦が音を出さないわけではなく、出る音が小さいということです。

音とは、空気の揺れが耳に届いたものです。大きな音を出すには、空気にしっかりした圧力の変化を起こす必要があります。広い面で空気を押せれば、それがしやすくなります。細い弦にはそれができません。では、その役目はどこが引き受けているのでしょうか。

弦は細く、空気をすり抜けるため、弦単独では空気をほとんど乱さず、大きな音にならない[1]。ここで注意したいのは、「弦が音を出さない」のではなく、放射される音が小さいということだ。

音は、空気が押し引きされて生じる圧力の変化だ。広い面で空気を押せる物体ほど、十分な圧力の変化を起こしやすく、大きな音を出しやすい。弦は振動の源ではあるが、空気を動かす面としては不足している。では、その振動をどこへ渡せば、より多くの空気を動かせるのか。次の章がその答えになる。

2. 音は、どこを とおって 外に 出るの?

2. 弦の振動は、ブリッジから表板へ渡る

2. 弦から表板へ ブリッジを通る振動の経路

ギターの 弦げんの はしは、胴どうの うえの「ブリッジ」という ところに とまって います。弦げんの ふるえは、ここから 下の 板へ、伝つたわります[1]。

この 板は、表板うわいたと いいます。ひろくて、うえ 下に ゆれやすい 板です。ひろい 面で 空気を おせるので、弦げんより ずっと たくさんの 空気を うごかせます[1]。

ふるえは、側板そくばんや 裏板うらいたにも 伝つたわります。胴どうの 中の 空気も ゆれて、まるい あなから 音が 出ていきます[2]。

さて、あの まるい あなは、ただの かざりなのでしょうか。

弦の振動は、どこを通るのか

弦の端は、ブリッジとサドルを通して表板につながっています。弦が振動すると、その力がブリッジから表板に伝わります[1]。

表板は広くて、上下にたやすく振動できます。広い面で空気を前後に押せるので、弦よりずっと多くの空気を動かせます[1]。

胴全体が鳴る

ヤマハの解説によると、弦の振動はブリッジから表板全体に伝わって共鳴し、側板や裏板にも伝わります。胴の中の空気も共鳴し、その音がサウンドホールから外へ出ていきます[2]。

つまり、弦は「振動の源」、表板は「空気を押す広い面」という役割分担です。では、胴の中の空気とサウンドホールは、何をしているのでしょうか。

弦の振動はブリッジとサドルを経て表板に伝わる。表板は上下に振動しやすく、面積が大きいので、空気を前後に押して弦よりはるかに多くの空気を動かせる[1]。弦の細さが弱点だったのに対し、広い面を持つことが表板の強みになる。

ヤマハの解説は、この振動が表板全体の共鳴を起こし、さらに側板・裏板に伝わり、胴内の空気も共鳴して、サウンドホールから音が放出される経路を示す[2]。複数の資料が、表板が広い面で空気を動かす役割を担う点で一致している。では、空気の共鳴はどう働くのか。

3. まるい あなを ふさぐと、どう なる?

3. サウンドホールをふさぐと、低音が弱くなる

3. サウンドホールと胴内の空気の共鳴(ヘルムホルツ共鳴)

ギターの まるい あなは、「サウンドホール」と いいます。胴どうの 中の 空気は、この あなと いっしょに ゆれて、音を 大きく します[1]。

この あなを 厚紙あつがみなどで ふさぐと、低音ていおんが よわく なります[1]。ひくい 音ほど、この 空気の ゆれの おかげで 大きく 聞こえる のです。

ただし、これは 音を 大きくする しくみの 1つです。胴どうの 中の 空気と、表板うわいたの ゆれは、いっしょに はたらきます。

では、胴どうを 大きく して、表板うわいたを うすく すれば、もっと よく 鳴る のでしょうか。それを 本気で 考えた 人が いました。

胴の中の空気が、低音を助ける

サウンドホールと胴の中の空気は、ヘルムホルツ共鳴と呼ばれる共鳴をつくります。ホールを厚紙などでふさぐと、低音が弱くなります[1]。胴の中の空気がホールを通じて揺れることが、低い音を支えているということです。

ヘルムホルツ共鳴は、瓶に息を吹きかけると「ボー」と鳴るのと同じ種類の共鳴です。ただし、ギターの場合は、表板の振動と結びついて働きます。

低音から高音まで、ギターの音は表板・胴の中の空気・側板や裏板が、それぞれ関わっています。では、この中で最も大切なのはどこだと考えた職人が、どんなギターを作ったのでしょうか。

サウンドホールと胴内の空気は、ヘルムホルツ共鳴をつくる。ホールを厚紙などでふさぐと低音が弱まる[1]。胴内の空気がホールを通して振動する共鳴が、低い音域の放射を支えている、と読める。

ただし、この空気の共鳴は表板の振動と結びついて働くため、独立した効果ではない。共鳴の周波数もギターごとに異なる。ここで押さえたいのは、「胴=1つの共鳴器」ではなく、表板・空気・側板・裏板が連動する系だという点だ。この系のうち何を重視して設計するかで、ギターの性格が変わる。それを実際に試した職人がいた。

4. ギターを 大きく した 人の 考え

4. トーレスは、表板を大きく薄くした

4. トーレスの設計 表板の大型化と扇状の力木(ブレイシング)

アントニオ・デ・トーレス(1817〜1892)は、スペインの ギターを つくる 人です。トーレスは、音の 大きさの かぎは 表板うわいただ と 考えました[3]。

そこで、ギターを 大きく して、表板うわいたを うすく かるく しました。うすい 板は よわいので、うら がわに 木の ぼうを おうぎの ように ならべて ささえました[3]。

すこし まえの ギターより、表板うわいたが 2わりほど ひろかった と いう はなしも あります[4]。

ところが、トーレスは もっと ふしぎな ギターも 作ります。表板うわいたが 大事なら、ほかは どうでも いいのでしょうか。

表板が要だと考えた職人

アントニオ・デ・トーレス・フラード(1817〜1892)は、スペインのギター製作者です。音量の鍵は表板にあると考え、ギターを大きくし、表板を薄くて軽くして、扇状に並べた力木(ブレイシング)で支えました[3]。

1850年代初めのコンサート用ギターは、少し前のソルやアグアドのギターより、表板が約20%大きいとされます[4]。ただしこれは販売店の解説にある数字で、おおよその目安です。

扇状の力木は、トーレスが発明したというより、彼が完成させた形といわれます[3]。薄い板は音を出しやすい代わりに弱いため、支える工夫がセットで必要になるのです。

さて、表板がそれほど大切なら、ほかの部分はどれくらい関わっているのでしょうか。トーレスは、それを試すようなギターを作ります。

トーレスは、音量の鍵は表板にあると考え、ギターを大型化し、表板を薄く軽くしたうえで、扇状のブレイシングで支えた[3]。薄い板は空気を動かしやすいが強度が落ちるため、補強とセットで設計する必要があった。ブレイシングはトーレスが発明したのではなく、完成させたものと説明される。

1850年代初めのコンサート用ギターは、ソルやアグアドが弾いた少し前のギターより、表板が約20%大きいとされる[4]。これは販売店の解説で、独立した測定で確かめた数字ではないので、目安として扱う。「表板の大きさ」と「表板の薄さ」を両方変えた設計だが、では裏板・側板はどの程度効いているのか。この疑問に答えるかのような試作が、1862年に作られた。

5. うらと よこが 厚紙あつがみの ギター

5. 1862年、裏と横が厚紙のギターができた

5. 1862年の厚紙ギター バルセロナ音楽博物館に残る試作

1862年、トーレスは ふしぎな ギターを つくりました。うらの 板と よこの 板を、厚紙あつがみで はりこの ように 作り、うえの 板だけを 木に したのです[3]。

この ギターは、バルセロナの 博物館はくぶつかんに のこって います。2000年までに なおされて、ひける ように なりました[3]。

2000年10月に ひらかれた えんそうで、この ギターの 音は「ほかの トーレスの ギターに おとらない、うたう ような ひびき」と 言われました[5]。

これは、ひいた 人の 感想で、音を はかった 結果けっかでは ありません。でも、うらと よこが 紙の ギターが、そう 言われた のです。では、トーレスは どうして こんな ギターを 作ったのでしょう。

厚紙でできたギター

1862年、トーレスは裏板と側板を厚紙(張り子)で作り、表板だけを木にしたギターを作りました。このギターはバルセロナ音楽博物館に残り、2000年までに修復されて、演奏できる状態になりました[3]。

修復後の音の評価

2000年10月の公開演奏のあと、ギター製作者のクンピアーノは、この厚紙ギターの音は、ほかのトーレスのギターに劣らない歌うような質を持つと評しています[5]。

これは製作者による評価で、音を測った結果ではありません。それでも、裏と横が紙のギターが、ほかのトーレスのギターに劣らない歌うような音と評されたのです。表板の大切さがうかがえる話ですが、「裏や横は関係ない」という意味ではありません。では、トーレスは何のために、わざわざこんなギターを作ったのでしょうか。

1862年、トーレスは裏板と側板を厚紙(張り子)で作り、表板のみ木材としたギターを作った。バルセロナ音楽博物館に所蔵され、2000年までに修復されて演奏可能になった[3]。

2000年10月の公開演奏について、クンピアーノは、このギターの音がほかのトーレスのギターに劣らない歌うような質(cantabile)を持つと述べている[5]。ただし、これは1人の製作者による評価だ。ここから言えるのは、表板が木であれば裏板・側板が厚紙でも、楽器として成立する音が出た、という範囲にとどまる。裏板・側板の役割が小さいと結論づけることはできない。そこで次の疑問が残る。トーレスの狙いは何だったのか。

6. トーレスは、なにを たしかめたかったの?

6. 厚紙ギターを作った理由は、1つに決まっていない

6. 厚紙ギターの目的 通説と別の見方

トーレスが 厚紙あつがみの ギターを 作った わけは、いくつか いわれて います。

1つめは、「いい 音を 出して いるのは、うえの 表板うわいたで、うらや よこでは ない」と しめす ためだと いう 話です[3]。

もう 1つは、トーレスが じぶんに むずかしい 問題を 出して、ためして みた という 見方です[5]。目的もくてきを しめす きろくは ないので、どれが 正しいのかは 分かって いません。

ただ、1つ いえる ことが あります。ほそい 弦げんの ふるえを、ひろい 表板うわいたが 空気に わたす。この しくみを、トーレスは 作って たしかめようと したのかも しれません。

通説と、もう1つの見方

厚紙ギターの目的として、よく語られるのは、「音を生んでいるのは表板で、裏板や側板ではない」と示すためだ、という説明です[3]。

一方、製作者のクンピアーノは、トーレス自身への挑戦だったという見方も紹介しています[5]。目的を示す記録はなく、どちらが本当かは決まっていません。

はっきり言えるのは、2つのことです。1つは、弦の小さな振動を、広い表板が空気に渡していること。もう1つは、トーレスが「胴の中で何が大切か」を、実際に作って試した職人だったということです。

次は、自分の手で、その「渡す役」を確かめてみませんか。

厚紙ギターの目的は、「音を決めているのは表板で、裏板・側板ではない」と示すためだという通説がある[3]。一方、クンピアーノは、トーレス自身への挑戦だったという見方も挙げている[5]。目的を示す記録はなく、どちらとも決まっていない。

通説どおり「証明」だったとしても、表板が主役であることは示せても、裏板・側板の寄与がゼロとまでは言えない。1台の試作の結果を一般化しすぎないことが大切だ。それでも、弦の細さという弱点を、表板の広い面で補うという構図は、複数の資料で共通している[1][2]。

残る問いは、表板の面積や厚みが音にどう影響するのか、だ。トーレスが表板を大きく薄くしたことと、厚紙ギターの試作は、同じ問いの両側にあるのかもしれない。

7. びんと はこで、空気と 板の ふるえを たしかめよう

7. 空きびんと箱で、空気の共鳴と板の振動を確かめる

7. 出口 空きびんと箱で、共鳴と板の振動を確かめる

おうちに ある もので できます。おうちの 人と いっしょに やって みましょう。

まず、からの びんの 口に、よこから そっと 息を ふきます。「ボー」と 鳴ったら せいこうです。つぎに、水を 少し 入れて、また ふきます。音の たかさは かわるでしょうか。びんの 中の 空気が ふるえて 鳴って います。

もう 1つ。ティッシュの はこや おかしの はこを、ゆびで 軽く たたきます。つぎに、手のひらを そっと のせて、また たたきます。音と ふるえが どう かわるか、くらべて みましょう。

ギターが あれば、厚紙あつがみを サウンドホールの 前に ゆっくり 近づけて ひく のも おもしろいです。低音ていおんが よわく なるか、聞いて みましょう[1]。

家にあるものだけでできます。まず、空きびんの口に横から息を吹きかけて「ボー」と鳴らします。水を少し入れてもう一度吹き、音の高さがどう変わるか比べてみましょう。びんの中の空気の共鳴です。

次に、ティッシュの箱やお菓子の箱を指で軽くたたき、音を聞きます。箱の面に手のひらをそっと当ててたたくと、音と振動はどう変わるでしょうか。広い面が振動して音になることを、手と耳で確かめられます。

ギターに触れる機会があれば、家族や先生といっしょに、厚紙をサウンドホールの前にゆっくり近づけて弾き、低音が弱くなるか聞き比べてみてください[1]。ギターを傷つけないよう、紙は触れさせず、近づけるだけにします。

もっと読みたくなったら、ヤマハの楽器解体全書[2]や、UNSWのMusic Acoustics[1]を開いてみてください。厚紙ギターについては、クンピアーノのサイト[5]に詳しい話があります。

家にあるものでも確かめられる。空きびんの口に横から息を吹いて鳴らし、水を少し入れて再び吹くと、音の高さが変わる。びん内の空気の共鳴だ。紙箱を指で軽くたたき、手のひらを当てた場合と音・振動を比べれば、広い面が振動して音になる様子を、手と耳で捉えられる。

ギターに触れられる環境があれば、サウンドホールの前に厚紙をゆっくり近づけ、低音の変化を聞き比べるとよい[1]。ギターに紙を触れさせず、近づけるだけにとどめる。

資料を読むなら、胴の働きの全体像はヤマハの楽器解体全書[2]、物理的な説明はUNSWのMusic Acoustics[1]が読みやすい。UNSWは英語の資料だ。厚紙ギターの話はクンピアーノのサイト[5]にあり、これも英語で書かれている。表板の面積や厚みの違いが音にどう効くのかは、読んだあとに残る問いになる。

しらべた もとの じょうほう

参考にした情報源

参考にした情報源と、その使い方

出典について:大学の音響研究のページ、ヤマハの解説、トーレスについての百科事典項目、販売店の解説、ギター製作者のサイトを使った。何に使ったかは、それぞれの項目の最後に書いている。

  1. UNSW Music Acoustics「How does a guitar work?」。https://newt.phys.unsw.edu.au/~jw/guitarintro.html (弦だけでは音が小さいこと、表板の働き、サウンドホールの働きについて。英語)
  2. ヤマハ 楽器解体全書 アコースティックギター(仕組み)。https://www.yamaha.com/ja/musical_instrument_guide/acoustic_guitar/mechanism/ (音が表板から外に出るまでの道すじについて)
  3. Wikipedia「Antonio de Torres Jurado」。https://en.wikipedia.org/wiki/Antonio_de_Torres_Jurado (トーレスの設計と1862年の厚紙ギターについて。二次資料・英語)
  4. Guitar Salon International「Luthier Antonio de Torres」。https://www.guitarsalon.com/luthier-antonio-de-torres (表板が約20%大きいとされる点について。販売店の解説・英語)
  5. Cumpiano「Torres' cardboard guitar」。https://www.cumpiano.com/torres-cardboard-guitar (修復後の演奏の評価と、制作の目的の諸説について。英語)

なおした ところ

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