So-net無料ブログ作成

管楽器を作ろう、塩ビ管、トロンボーン [楽器]

打楽器を作りましたので、今回からは管楽器ということです。
笛は管に穴をあけるだけで簡単に出来そうですから(篠笛でしたら数本作ってみましたが・・・)、
どうせなら、トロンボーンとか、トランペットにしましょう。


初めは理論的なところからです。
管楽器の共振周波数での長さは音速によって左右されますから、表にすると下の様な感じになりますね。

これは、A(ラの音)が442Hzで、音速が340m/sのときのものです。
メジャー
コード
十二
平均律数
周波数(Hz) 1/2周波数 1/4周波数 長さ m 2倍 4倍 差 cm 差(2倍) 差(4倍)
ファ F 完全四度 0.794 351 175 87.7 0.969 1.938 3.877
G♭ 三全音 0.841 372 186 92.9 0.915 1.830 3.659
G 完全五度 0.891 394 197 98.4 0.863 1.727 3.454 13.7 27.5 55.0
A♭ 短六度 0.944 417 209 104.3 0.815 1.630 3.260 8.9 17.8 35.6
A 長六度 1.000 442 221 110.5 0.769 1.538 3.077 4.3 8.6 17.3
B♭ 短七度 1.059 468 234 117.1 0.726 1.452 2.904 0.0 0.0 0.0
B 長七度 1.122 496 248 124.0 0.685 1.371 2.741
C 八度 1.189 526 263 131.4 0.647 1.294 2.587
D♭ 1.260 557 278 139.2 0.611 1.221 2.442
D 1.335 590 295 147.5 0.576 1.153 2.305

これからすると、
B♭管トランペットは1.452m
B♭管トロンボーン、ユーフォニアムは2.904mとなるのでしょうね。
72.6cmとすると、B♭のピッコロさんということでしょう?

B♭管チューバはユーフォのさらに倍の5.808mですか!。C管チューバは5.174mねっ?


上の表を、図示すると、
共振周波数.png
となるでしょうか?

しかし実際に、トランペットの長さを測ってみると137cm位で計算より短いのです。
どうしてか?っと、色々調べると、

実測値で管長が短いのは上の図のようにまさにラッパのように音の出る部分が広がっているためで、
開口端補正というそうです。

スピーカーは奥行きが無く開口していて、直径方向に振動しますから当然と言えばとうぜんなのでしょう。
(口径が大きいと低い周波数の音が出るということ)


さて、音程の調節はバルブによって行います。
トランペット.png
通常3つのバルブによって管長を変化させるのですね。

これは、十二平均律の計算から(2^n/12)求めた長さの差から求まります。
(この場合開口補正は関係なさそうですね。)

それぞれのバルブについては(吹き口=手前から第一、第二、第三らしいです)、
第一バルブは1音下がるので、トランペットが17.8cm、ユーフォニアムが35.6cmの延長。
第二バルブは半音下がるので、8.6cm、17.3cmの延長。
第三バルブは1音半下がるので、27.5 cm、55cmの延長。
ということのようです。

トロンボーンは管のスライドによって音程を変化させるのでさらに融通が効いているっということでしょうか?

でっ、
ちなみにすでに完成してまして・・・

作ってみたのがこちらです。
といっても子供の夏休みの宿題で、私は管を曲げるのを手伝った位でほとんど子供の手作りです。
塩ビ管トロンボーン.jpg
100%塩ビ管(水道管?)で、これでも演奏できるのですね。

マウスピースまで塩ビでこれどう?って吹かせてみたら音が出たのでそのまま使用しています。

ちなみに、
塩ビ管トロンボーン01.jpg
な感じにちゃんとスライドまでするのでした。

子供って凄いですよね。

追加 2018/8/22)こちらに似たような感じのものを作っている方がおられました。
 みなさん色々考えておられるのですね。リンク自由とのことで、ご参考までにでした。



dumboは、バルブ機構でも作ってみましょうかねっ?
いつになるのでしょう???


追加)開口端補正はどれくらいになるかですが、
九州大学大学院総合理工学研究科報告 第14巻第3号337-343頁平成4年12月に計算方法がのっていました。

le/a = 開口端補正量(開口端から仮想開口端までの距離)/ 円管の半径

グラフよりka=0のときle/a=0.6、ka=0.5のときle/a=0.55、ka=1のときle/a=0.5位

ka = π×D(直径)/λ(波長)

 例:442Hz=波長0.726m で、開管の直径127mm とすると、ka≒0.54でle/a=0.5となり。

0.5=開口端補正量/半径 ∴開口端補正量=0.5×0.064=0.032m

なので、開口部が0.127mのときは、3.2cm位ということのようです。
1.37+0.032=1.402 ≒ 1.452
とまあ、そんな感じなのでしょうか???

(半径×0.61というのが1947年のHarold Levine and Julian Schwingerさんの報告として有名ですが、
なかなか実際とは合わないようですね)
nice!(34)  コメント(4)  トラックバック(0) 
共通テーマ:趣味・カルチャー

nice! 34

にほんブログ村 教育ブログへ

コメント 4

hirometai

dumbo様
お久しぶりです。
塩ビ管でこんな楽器ができるのですか?
しかもお子様が・・・\(^o^)/
親子で楽しめていいですね。
本年もよろしくお願いいたします。(^^♪

by hirometai (2017-01-12 13:51) 

dumbo

hirometaiさま、こんにちは。
楽器って楽しいですよね。
聴いても、ふいても。
ぜひ作ってみてください。結構色々あるみたいですよ。
http://www.yamaha.co.jp/plus/trombone/?ln=ja&cn=11103&pg=6&tw=140603
が有名ですね。
by dumbo (2017-01-12 14:20) 

majyo

dumbo さんのやっているのは科学なのか?何なのか
サッパリわからないのですが
塩ビでこのように出来るのですね。驚き!
これが楽器なんですね。
今年も色々と教えて下さい

by majyo (2017-01-12 19:52) 

dumbo

majyoさま、こんにちは。
科学?といわれると私にも?ですね。笑
hirometaiさまにもお答えしましたが、
http://www.yamaha.co.jp/plus/trombone/?ln=ja&cn=11103&pg=6&tw=140603
を曲げたのが、上の写真のものですね。
意外と簡単でしょう?
あまり深く考えると面白いことは出来ないみたいですね。
今年もよろしくお願いします。
by dumbo (2017-01-13 10:42) 

コメントを書く

お名前:
URL:[必須]
コメント:
画像認証:
下の画像に表示されている文字を入力してください。

※ブログオーナーが承認したコメントのみ表示されます。

トラックバック 0

トラックバックの受付は締め切りました