管長と管径の不思議

閉管楽器のおもちゃで遊んでいます。

管径は１２φが一番良いらしいと判ったんですが、塩ビ官は１３φが普通です。

１６φにしますと音の響きはいいのですが、吹き始めてから共鳴するまでに時間がかかります、トトトと息を出しながらで克服できそうな気もしたんですがどうしても遅れてしまいます。

これを解決するにはもっと大きなマウスピース、リードの発音体をを作ればよいと思うのですが、あまり現実的ではありません。

さて、百均でアルミ突っ張り棒を見つけました、分解しますと外形が１３φ、内径が１２φと良さそうな感じです。

（実は以前見つけて細切れで使っていたんですが、その後見つけられず、最近別の店で見つけて２本買いました）

実際の作成には１２φを塩ビ管に入れて作るつもりです、音孔数も３倍音に変化できる穴なでの、実際の演奏に便利な配列にする予定です。

今回は、指で押さえるというのを無視して　管長４４４ｍｍ　と言うので音孔対音程の変化を調べてみました。

音孔は同じ位置の穴を0.5mmずつ大きくするため穴の端からの距離ではなく、中心の距離を、マウスピースの端から測っています。

まだ目的の音孔径には達していないのですが、傾向が判ったのでとりあえずＵＰ致します。

マウスピースはＢｂベークラにアルトリードをつけるところを無いのでソプラノをつけていますが、音程は換わらないようです。

音孔は５φから８．５φまではかりましたが、３φ位から必要な気がしました。

測定は尺八チュ－ナーと言うパソコンソフトを使い、マイクの代わりに　ATH-MSJ1 と言うオーディオテクニカのヘッドホンを、逆に使っています。（普通のマイクでは低域が意外に延びません）　周波数はほとんど音が安定したと思われる瞬時の読み取りに主観を交えて、適当に決め３回の平均値としています。

フインガリングによる半音も測定しましたが、思うように変化せず、此処には書いていません

 

3	3.5	4	4.5	5	5.5	6	6.5	7	7.5	8	8.5	9	CAL	TONE			C調
150	175	200	225	250	275	300	325	350	375	400	425	450	CAL	TONE	FUKUON
533.33	554.67	572.00	587.00	578.33	572.00	599.00	624.00	618.67	640.00	649.00	654.33	656.00	691.06	739.99		1.000	698.46	Gb	739.99
483.73	503.08	518.80	532.41	524.55	518.80	543.29	565.97	561.13	580.48	588.64	593.48	594.99	627.31		698.46	0.907	659.26	F	698.46
454.33	470.67	484.67	494.67	486.00	490.00	497.00	516.00	520.67	527.00	534.00	538.67	539.00	574.32	659.26		1.000	587.33	E	659.26
420.26	435.37	448.32	457.57	449.55	453.25	459.73	477.30	481.62	487.48	493.95	498.27	498.58	527.95		622.25	0.925	523.26	Eb	622.25
398.67	411.00	419.67	429.33	423.33	423.33	432.00	443.33	445.67	451.67	455.00	459.00	458.67	488.51	587.33		1.000	493.88	D	587.33
372.75	384.29	392.39	401.43	395.82	395.82	403.92	414.52	416.70	422.31	425.43	429.17	428.85	455.76		554.37	0.935	440	Db	554.37
354.00	365.33	372.33	378.67	372.00	373.67	381.00	390.00	391.67	394.67	398.67	401.33	400.67	427.14	523.26		1.000	392	C5	523.26
335.24	345.97	352.60	358.60	352.28	353.86	360.81	369.33	370.91	373.75	377.54	380.06	379.43	401.89		493.88	0.947	349.23	B	493.88
320.67	329.33	334.67	339.33	336.67	337.00	342.00	350.00	348.33	351.00	355.67	358.00	357.33	379.46	466.16		1.000	329.63	Bb	466.16
303.67	311.88	316.93	321.35	318.82	319.14	323.87	331.45	329.87	332.40	336.82	339.03	338.39	359.41		440.00	0.947	293.66	A	440.00
292.67	298.67	303.00	305.33	305.33	304.67	309.00	314.67	315.33	318.67	322.67	323.00	323.00	341.37	415.30		1.000	261.63	Ab	415.30
278.62	284.33	288.46	290.68	290.68	290.04	294.17	299.56	300.20	303.37	307.18	307.50	307.50	324.43		392.00	0.952	246.94	G	392.00
267.67	272.33	276.67	280.00	277.33	277.67	282.00	286.67	286.67	288.67	290.33	292.00	292.00	309.09	369.99		1.000	220	Gb	369.99
256.16	260.62	264.77	267.96	265.41	265.73	269.87	274.34	274.34	276.25	277.85	279.44	279.44	295.65		349.23	0.957	196	F	349.23
248.00	252.33	255.33	259.33	256.00	256.67	260.00	263.67	264.00	265.33	266.33	268.33	269.00	283.33	329.63		1.000		E	329.63
238.08	242.24	245.12	248.96	245.76	246.40	249.60	253.12	253.44	254.72	255.68	257.60	258.24	272.00		311.13	0.960		Eb	311.13
230.00	234.33	238.00	240.00	237.33	238.00	241.00	244.00	244.00	245.00	246.33	249.00	247.67	261.54	293.66		1.000		D	293.66
221.95	226.13	229.67	231.60	229.03	229.67	232.57	235.46	235.46	236.43	237.71	240.29	239.00	251.85		277.18	0.965		Db	277.18
215.33	219.00	221.33	224.00	221.67	221.33	225.00	227.67	227.67	228.33	229.67	231.33	230.67	242.86	261.63		1.000		C4	261.63
207.80	211.34	213.59	216.16	213.91	213.59	217.13	219.70	219.70	220.34	221.63	223.24	222.59	234.16		246.94	0.965		B	246.94
202.67	203.00	207.33	209.33	207.00	207.50	209.00	211.67	212.33	213.67	213.67	215.50	214.67	226.06	233.08		1.000		Bb	233.08
195.78	196.10	200.28	202.22	199.96	200.45	201.89	204.47	205.11	206.40	206.40	208.17	207.37	218.79		220.00	0.966		A3	220.00
188.00	192.33	195.67	196.67	194.33	191.00	196.00	198.67	199.33	200.00	200.33	202.00	201.33	211.97	207.65		1.000		Ab	207.65
181.80	185.99	189.21	190.18	187.92	184.70	189.53	192.11	192.76	193.40	193.72	195.33	194.69	201.18		196.00	0.967		G	196.00
184.67	185.33	185.67	179.67	184.00	182.00	183.00	184.67	184.67	184.33	185.00	185.67	185.00	191.44	185.00				Gb	185.00

 

１番上の線はA=440の標準音を表していてあまり意味がありません、実音から左に線を引き合致するところを目安とすれば、実際の管長が出せます。

２番目の線は管長から　音速３４０ｍ／４／管長　から計算した　周波数で　４４４ｍｍ付近では　管単補正が少なくなってしまう事です。

その下は音孔径に対する、管長と周波数を表し、ほぼ理論的傾向になっています。

どの音程を音孔として開けるかについてもまだ決めていません。

（Ｂ，Ｃ　Ｅ，Ｆ）は周波数が近く均等間隔にするには半音音程を音孔にしなければ成らず、実際に半音変化がうまくできるか、音色などの傾向も考えて、決めたいと思います。

図だけ３φを追加したものと入れ替えました。

音程は予想通りですが、音は弱弱しくもう少し大きくした方が良さそうです。

 

 

データは載せませんが、

１２φでは３倍音が高くなり、５倍音は出にくいです。

１６φでは低くなります、　７倍音までは出やすく、更に高次の音も出るようです。

管長も違うため、理由はわかっていません。

クラリネットについて

（筒音がうまく出ません、調べた結果ドイツ管は１５φより少し細く　フランス管は１５φ　の様です）

レジスターキーの構造が判りました、マウスピース直下の　管内に突き出したパイプ状であるらしく、これを開くと、３倍音以上が出るようです。

もう一つのキーも突き出す方式と突き出さないのがあります。