暖かい部屋でギターの音が高くなるのはなぜ

Question

ギターのチューニングで、暖かい部屋ではひどく音が高くなります。弦が伸びて低くなるならわかるのですが、どうして反対に高くなるのでしょう。よろしくお願いします。

Yorkminster · Accepted Answer

弦楽器の人間ではありませんが...

答えは、気温が変わると音速が変わるからです。

音速 a (m/sec.)は k x ( t + 273.15 ) ^ 0.5 で求まります（ただし、k=20、tはセ氏気温）。すなわち気圧が同じとして、セ氏15度の室内では約340m/sec.となり、セ氏25度の室内では約345m/sec.となります。

で、この、求まった a を波長 d (m)で割ると、周波数 f (Hz)、つまり音の高さが求まります。したがって、

f = a / d
  = 20 x [ ( t + 273.15 ) ^ 0.5 ] / d

となります。

あとは、d によりますが、これを固定して考えると、

気温15度：20 x [ ( 15 + 273.15 ) ^ 0.5 ] / d
気温25度：20 x [ ( 25 + 273.15 ) ^ 0.5 ] / d

このようになります。つまり、気温が高いほうが、ピッチが高くなります。たとえば、波長1mの音を考えると、d=1ですから、気温15度のとき340Hz、気温25度のとき345Hzという計算になります。後者の方が、ピッチが高いですね。

高い弦の方が影響が大きいとのことですが、これは波長が短くなるからです。波長30cmの音を考えると、上記の例では、

気温15度：1131.7kHz
気温25度：1151.1kHz

となります。波長1mの音のときは差が5Hzでしたが、今回は20Hzもの差ができています。つまり、高い音の方が気温による影響を受けやすいことが分かります。

確かに、温度が変われば物体の膨張収縮が起こりますが、その変化率より、音速の違いの方が影響が大きいはずです。また、湿度による影響もありますが、多少古い楽器の方がその影響を受けにくいのは確かです。しかし、それとて、音速の違いを上回るほどにはならないでしょう。

noname#24488 · Answer

楽器には全くの素人ですが。
　木と鉄の熱膨張率の差が原因ではないでしょうか。
　ギターの棹（？）の方が、スチール弦よりも、温度膨張が大きいと考えれば、結果として弦が張ることになります。
　鉄よりも木材の方が熱膨張率が一般的に高いと言われていますが、木材の材質とか、木目の方向とか、細かいことになってきますと、私は詳しくありません。

lowrider_2005 · Answer

もしかしてまだ新しめの楽器でしょうか。
ご存知の通りギターは木でできていますが、これが環境によって動くのです。温度よりも湿度の影響のほうが大きいです。
例えば表板は、湿度が低くなればへこみ方向へ、高くなればふくらみ方向へ動きます。またネックはマホガニと黒檀指板など異なる動きをする材がバイメタルのように張り合わされているので、これが環境によって順反りや逆反りを起こします。
これらの微妙な動きが組み合わさって、環境によるチューニングの狂いや弦高の変化を起こします。

なおこのような現象は木材の乾燥が充分でない若い楽器のほうが大きく発生します。
演奏前に、演奏する場所で充分環境に馴染ませ、チューニングをすることをお勧めします。プロの演奏家は、開演何時間も前からステージに楽器を置いておいたりしています。

また急激な温度変化は結露を起こしたり、ストーブ前など極端な高温では接着剤が緩んだりというトラブルを起こします。
質問者様の楽器は、まだまだ木が動く時期のようです。
いたわってあげてください。

暖かい部屋でギターの音が高くなるのはなぜ

楽器には全くの素人ですが。

もしかしてまだ新しめの楽器でしょうか。

弦楽器の人間ではありませんが...

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