ピアノの音色はタッチで変わるか

本当にピアノの音の要素は大きさだけなのでしょうか？

一つの鍵盤だけを弾いて音量を変えずにどうしたら音色を変えることができるでしょうか？
（申し訳ないですが、聴いた感じによる主観的な回答は要らないので、科学的な客観的な意見のみお願いします）

では音の大きさを決める要素ってなんでしょう？
「強さ」だとしたら「強さ」を決める要素はスピードですか？
同じ速度で鍵盤を動かして「強く」「弱く」を弾き分けられるのでしょうか？
「強く、遅く」とか「弱く、速く」もあり得ますか

No.3 ベストアンサー 回答者： apple-man 回答日時： 2003/09/11 02:46

＞本当にピアノの音の要素は大きさだけなのでしょうか？

　周波数成分、つまり倍音の含まれ方が関係して
います。（参考URL)

　同じドの音でも、楽器の違いが聞き分けられるのは、
倍音の含まれ方が違うからです。倍音の違いは
その音をマイクで拾い、その信号をオシロ
スコープで見たときに、波形の違いとして
出てきます。

　もっとも単純な波形は正弦波
http://www.hobby-elec.org/ckt18_2.htm#1
ですが、矩形波は三角波など、他の複雑な
波形も、周期の違う複数の正弦波の合成で
できることをフーリエという学者が証明
しました。
　この理論がフーリエ解析という名前で
工学系の分野では定着し、応用されて
います。

　またこの正弦波の合成で複雑な波形が作れると
いうのが、音楽の世界のシンセサイザーの
発想の原点です。
　最近はデジタル化が進み少し事情が違いますが、
１９７０年代の初期のシンセサイザーでは、
単純な正弦波を出す発振回路を複数内蔵し、
それだけでオーケストラのストリングスの
合奏のような音を作り上げていました。

＞一つの鍵盤だけを弾いて音量を変えずにどうしたら音色を変えることができるでしょうか？

　大きな音色の違いは難しいです。
それは、引き方を変えれば、ピアノで
ハープシコードの音が出せるでしょうか？
という質問と同じようなものだからです。

　ただ理屈から言うと、弦の振動数を変えないで
倍音、つまり音の含む周波数成分を変えれば
いいのです。
　実際試していないので想像ですが・・・
ピアノの弦が音を出すのは、その弦の振動が空気に
伝わっているからで、音の大きさは弦の
振幅、つまり振動する巾です。
　巾には限度があり、限度一杯、若しくは限度を
超えるような力が加わると、波形が歪む可能性
があります。ボリュームを目一杯上げると
スピーカーから出る音が歪むのと同じです。

　ピアノが壊れることも覚悟して、思いっきり
鍵盤を叩けば、ピアノらしからぬ音、つまり
違った音色が出る可能性があると思いますが、
これではご希望の音量を変えずという
条件に反してしまいますね。

参考URL：http://www.sea-side.cha.to/tech/t_synth/ts0103.htm

No.2 回答者： gattonero 回答日時： 2003/09/11 01:30

しつこくきいていますが、

これ知って、どうしようというのでしょか？
それが分からないので回答に二の足踏みましたが。

お寺の鐘をついて「ごーん」って鳴らすのと、
ピンと張ったワイヤをハンマーで叩いて「ぽーん」と鳴らすピアノは
基本的に似てると考えてよいと思います。
お寺の鐘が、つき方によって音程が変わると思いますか？
変わりません。
強くつけば「ぐわーん」だし、そっとつけば「むーん」ですが、
音程は同じでしょうね。
お寺の鐘を消しゴム付き鉛筆を使って叩いたとしたら（実際鳴るかどうかはともかく）やっぱりあの低音で鳴るでしょうね。

ピッチはまた別の話しになりますよね。
指をどれだけ速く動かせるか、というだけであって、
強く弱く叩くのとは次元が違います。
当然「強く／遅く」だって「弱く／速く」だって可能でしょう。

‥‥なんのためにそれが知りたいのか、それが私は知りたい。
できたら補足で教えてください（単なる好奇心）

この回答への補足

しつこく質問した覚えはないし音程の話はしていません。

それに「速く」の意味を誤解していますね。
質問の意図が全く理解されなかったようで残念です。

補足日時：2003/09/11 02:47

No.1 回答者： ubob 回答日時： 2003/09/11 01:25

まず、ピアノは人の心に音楽を通してメッセージを送る「楽器」なのだということを理解してください。

一つの鍵盤だけを弾いてというのはナンセンスでは？
ピアノはオッシログラフのために演奏するのではないのです。
同じ音圧、同じ波形の音でも人間の心のフィルターを通った他後では前後の音の大きさ、リズム、旋律により全く違って聞こえます。
ですから作曲家やピアニストは「聴いた感じによる主観的な」音色を作るためのさまざな「客観的」な技法を駆使するのですし、その過程を理解することはきわめて科学的なことです。ピアノの音の要素は大きさだけではありません。
このほかにも、あなたが考えておられる「科学的」な音色の違いの要素が多々あります。
まず、楽器の違い（共鳴体、アクション、弦、調律：ピアノの普通の音は三本の弦をハンマー叩いてだします。各弦は微妙に弦長が異なります）、
ホールの違い、聴衆の衣服などによる残響の違いなどはすぐ理解していただけるでしょう
また同じ楽器であっても、ペダルや他の鍵盤が押し下げられているかどうかにより共鳴する倍音が全く異なります。
そのため音色が変化します。
同じ速度で打鍵しても、鍵盤に指を少し沈ませてから打鍵すれば小さな柔らかい音がします。
柔らかい指で打鍵したのと、硬い指で打鍵したのではまったく音が変わります。
コップを箸で叩いて音を出すときに、箸の先端を持つか、中央を持つか、手元を持つかで、箸の運動速度が同じでも全く音が変わるのは簡単な実験で確認できますね？
指先の肉の厚さ、関節の柔らかさまで含めてた系が打鍵のアクションに含まれています

この回答への補足

＞＞ピアノは人の心に音楽を通してメッセージを送る＞＞「楽器」なのだということを理解してください。
十分理解しています。

＞＞一つの鍵盤だけを弾いてというのはナンセンスでは？
ナンセンスかどうかが質問ではありません。

補足日時：2003/09/11 02:43