この文書は、 http://www.concertinaconnection.com/concertina%20reeds.htm にあるコンサーティーナリードに関する文献の和訳です。少しずつ直しています。

日本語への翻訳に快諾下さったWim Wakkerさんに感謝しています。

原文の著作権 Copyright © 2001-2011, Wim Wakker

コンサーティーナリードのすべて (W. Wakker)

“～のすべて”の記事は、興味をもっているフリーリード楽器の演奏者に、コンサーティーナに関連したテーマについての基本的な情報を学ぶ機会を提供することを意図しています。 残念なことに、おそらくこのテーマの英語の文献が限られているために(文献のほとんどはドイツ語やフランス語やロシア語です)、一般的な知識の多くは事実ではなくむしろ思い込みに基づいており、よく誤解されています。以下の記事は、私がいくつかの音楽教育機関で20年以上に渡って教えてきたような、フリーリードに関する簡単な紹介をするものです。

フリーリード楽器の発音原理

フリーリード楽器は気鳴楽器です。空気の柱によって音がつくられる他の気鳴楽器と異なり、アコーディオンやコンサーティーナのように蛇腹ではたらくフリーリード楽器の音は、リードの振動ではなく、空気の流れを小さな空気の波に切っていくことで生成されます。この発音原理は実際のところ楽器では非常に珍しいものです。

コンサーティーナのリードとフレーム

この空気の流れの切断あるいは「切り刻み」は、いわゆる「フリーリード」または「リード」やWheatstoneが「ばね」と呼んだものによってなされます。これは、真鍮かアルミのフレームに、ネジやリベットを用いて一端を固定された、鋼か真鍮かジャーマンシルバーの小片です。 フレームには、リードがフレームを通って自由に動けるようにスロットが設けてあります。

現代のコンサーティーナリード　　初期の四角いフレーム　　アルミと真鍮のフレーム

アコーディオンリード　　初期のアコーディオンリード　　ハーモニウムのリード

これらのリードは蛇腹につながっている開口を覆うように小さなチャンバーの中に取り付けられます。 リードを動かすのには空気の流れが必要です。

蛇腹の圧力

コンサーティーナの空気の流れは蛇腹を伸び縮みさせることでつくられます。つくられる空気圧の量は演奏者によって決められます。演奏者が蛇腹にたくさん力をかければ、空気圧は上がります。蛇腹の大きさも、つくり出すことができる空気圧の量に影響を与えます。

同じ量の力(F)が演奏者によってかけられたとき、小さな蛇腹は大きな蛇腹より高い空気圧をつくります。圧力は演奏者がかけた力を蛇腹の大きさで割ったものです。 P = F / S この式はコンサーティーナで生じる圧力は、フルサイズのアコーディオンよりはるかに高いことを示しています。これが、コンサーティーナを高圧フリーリード楽器と呼び、アコーディオンを低圧フリーリード楽器と呼ぶ所以です。

蛇腹を伸ばしたときの空気の流れの方向

コンサーティーナでは、キーを押すことで空気の流れが始まります。キーはパッドに繋がっていて、そのパッドがリードチャンバーの空気穴を開けるのです。蛇腹が伸ばされ(引っ張られ)ると、選択された空気穴を通ってリードチャンバーへの空気の流れが生成されます。こうして空気の流れはリードフレームのスロットを通って、リードに妨げられながら、蛇腹に入ります。この妨げによってチャンバー内のリードの上側には、リードの反対側の圧力(P2)より高い圧力(P1)が生じます。この圧力差は、後述するように、リードの振動サイクルを開始して維持するために必要なものです。

蛇腹が閉じられる(押される)と蛇腹の中は過圧状態になり、リードチャンバーの中は減圧状態になり、空気の流れは逆向きに、蛇腹からリードチャンバーへ空気穴を通っていきます。ここでリードパンの蛇腹側についているリードが動作します。

リードの振動サイクル

フリーリードは、静止位置にある時にはリードフレームとほぼ平行になっています。先端は僅かにフレームの上になります。この位置ではリードにはエネルギーがかかっていません。

リードの先端が下げられたり持ち上げられたりすると、リードには弾性エネルギーが生じます。弾性エネルギーの大きさは材料の弾性と静止位置からの先端の移動距離(振幅)によって決まります。振幅が大きいと、生じる弾性エネルギーも大きくなります。リードの最大振幅は、リードに使用される材料の種類と大きさと形状によって決まります。長いリードは大きな振幅となります。

リードが解放されるとリードの弾性エネルギーは運動エネルギーとなってリードを静止位置に向かって戻そうとして、さらに静止位置の反対側の位置に向かいます。リードが静止位置を越えて移動すると、再び弾性エネルギーが生じます。運動エネルギーは弾性エネルギーに置換され、リードの移動は逆方向になります。リードは再び静止位置に戻る方向に振動し、振動サイクルが繰り返されます。

全てのサイクルの間に、内部抵抗や周囲の空気のためにリードはエネルギーを失っていきます。もしリードが一定で変化しない振動を維持する必要があるならば、エネルギーをこのサイクルに追加する必要があります。フリーリード楽器においては、空気の流れがリードを動作させます。この空気の流れは、振動サイクルを開始するだけでなく、一定の振動を維持するためにリードにエネルギーを追加するのです。リードによって妨げられるフレームのスロットの大きさ(リードのスロットへの収まり具合)は、一定の振動を維持するために必要な空気の流量にかなりの影響があります。 換言すれば、フレームとリードの間の隙間が多いリードは音を維持するためにより多くの空気の流れ(より速い流れ/より多くの蛇腹の移動)を必要とします。

振動サイクルの開始: 「速い」リードと「遅い」リード

振動サイクルの開始は、フリーリード楽器の演奏しやすさを決定するもっとも重要な面のひとつです。キーが押され、空気の流れが生成された瞬間にリードのサイクルが開始されるのが望ましいといえます。リードの大きさがこの重要な役割を果たしています。一般的に、大きなリードは小さいリードより最大振幅に達するのに多くの時間を必要とします。

前述した空気の流れに加え、コンサーティーナの内部にはリードの性能に影響を与えるその他の乱流が存在します。リードチャンバーの形状やリードのシャープエッジや演奏時に発生する空気の突然の揺れにより、リードの周りの乱流は避けられないものです。

リードの周りで振動を開始する2つの主だった流れがあります。リードの上側の圧力P1に加え、重要な役割を担うもう一つの空気の流れがあるのです。

リードが静止状態にあるとき、その先端はフレームと完全に平行ではなく、僅かに上向きに曲がっています。フレームとリードの先端の隙間により、リードを通って空気をP2へ流すことができます。この空気の流れがリードの先端をフレームに向かって下側に引っ張ります。これは2枚の紙片を平行に吊った間に息を吹きかけると互いに向かって動くのに似ています。リードがフレームに向かって下向きに動くときに隙間が減少するということが、サイクルの開始に重要なのです。リードが動き始めると、空気の流れの吸引力を置き換える形で弾性エネルギーが生じます。 この空気の流れの吸引力は、隙間が小さくなるにつれて減少します。

リードのセッティングやボイシング

リードの先端とフレームの距離は調整される必要があります。役割を果たす要因はリードの材質と大きさです。大きいリードは、大きな振幅とバルブとチャンバーサイズのために、小さなリードより高くセットされる必要があります。

リードの先端が高すぎるようにセットされると、吸引のメカニズムがすぐに働きません。リードがフレームのスロットに引き込まれるまでに少し時間がかかるのです。高すぎるセッティングのリードはボタンが押された後に鳴り、音が鳴り出す前に空気の流れる音が聞こえることも頻繁にあります。

一方、リードのセッティングが低すぎる場合には、吸引の流れはリードが最初から最大の振幅に達するのに十分な弾性エネルギーを生じません。低すぎるセッティングのリードは、低いか中程度の圧力ですぐに鳴り始めますが、不十分なリードの振動のために低次の倍音を欠いた薄い音となります。キーが押された瞬間の空気圧が高いと、リードは全く鳴りません。

リードのセッティングに標準というものはありません。リードの大きさだけでなく、弾性や材料、フレームのスロットとの収まり具合が重要な役割を果たしています。

リードの形状と厚さも、リードの最大振幅を決定するため、振動サイクルの有効性に影響しています。リードが大きさに大して厚すぎる場合には、空気の流れから十分なエネルギーを得ることができません。そのようなリードは、効果的に一定の振動を維持するには内部抵抗が大きすぎるのです。

リードの振動サイクル全体の4つのステップ:

最初のステップはリードの先端がもっとも高い位置(最大振幅)から始まります。

空気の流れの方向はP1からP2になります。上側からの空気の流れがリードの上を押すだけでなく、開いているスロットを通っていきます。この位置では、リードはあまり空気の流れを妨げませんが、リードがフレームの方向に動き始めると、スロットの開口が小さくなって空気の流れの妨げが大きくなります。

リードが第2の位置にあるときには、リードがフレームのスロットを塞いで、空気の流れをほぼ完全に遮ります。

そうすることによって、リードが圧力P1を大幅に上昇させます。ある時点で圧力はリードに対して過大となり、圧力の突然の揺らぎによってリードはスロットに入っていきます。 これが、リードが一定の振動サイクルを維持するために必要な空気の流れから、必要なエネルギーを得る瞬間です。

リードのフレームへの実際の収まり具合がリードに供給されるエネルギーの量を決定します。リードがスロットに正確に嵌らない場合は、フレームとリードの隙間がリードの遮蔽効果を弱めてしまい、その結果にリードに供給されるエネルギーは少なくなります。

リードが第3の位置にあるときに振幅が下向きに最大となり、リードとフレームの間の開口が圧力を減少させます。

空気の通るスロットの開口が第1の位置に比べて小さいため、圧力の差は小さくなります。ここでリードは空気の流れの向きに逆らって上方向に動き始めます。

リードが第4の位置にあるときには、再び空気の流れを完全に遮ります。

ところが、圧力P1の高まりが第2の位置にあったときよりも少ないため、リードは第1の位置まで上がり続けることができるのです。もし空気の流れの遮蔽が第2の位置と同じであったならば、振動サイクルを完了できませんでした。

リードの振動サイクルは対称ではありません。第2の位置での遮蔽量は第4の位置に比べて大きいのです。さらに、リードの静止位置はフレームに対して正確に平行ではありません。先端が僅かにフレームの上になります。このことは、リードの弾性エネルギーがリードが遮蔽状態を越えて移動することに役立っていることを意味します。リードが空気の流れを遮断するたびに、リードは音波を生成します。

リードの形状と周波数

リードは、実際には空気の流れを小さな空気の波に「切って」いきます。他のリード楽器(例えばクラリネットやサックスなど)と異なり、コンサーティーナやアコーディオンのリードの振動はほとんど何の音も生成しません。実際のところ、実験室での試験から、リードそのものによって生成される音は無視できる程度であると示されています。 これらの「空気の波」の周波数は、リードの大きさによって決定されます。リードが大きいほど、周波数は下がります。

リードは、大きさと材質によって決まる典型的な周波数で振動します。例えば、鋼でつくられた「C」音のリードは、真鍮や洋白で作られた同じ音程のリードとは寸法が異なります。

リードの長さと厚さが周波数を決定します。リードの幅にはこの役目がありません。 実際のところ、同じ長さと素材と厚さの二つのリードのうち、片方が二倍の幅であったとしても、同じ周波数で振動します。とは言っても、リードの面が大きいと空気の流れの圧力(P1)が増大するため、リードの幅は振動サイクルに影響します。

リードの寸法のひとつが変更されると、それに応じて周波数が変化します。例えば、ヤスリがけや磨きによってリードの先端の質量が減少すると、周波数が上昇します。リードを短くすることと、先端側の表面にヤスリをかけることは関係ありませんが、周波数の変化は同じです。言うまでもなく、リードの先端側の表面にヤスリをかけるのは、リードの長さを短くするよりも良い方法です。後者はリードとスロットの隙間が増えるため振動サイクルに影響するのです。大きな隙間は、空気の流れからリードがエネルギーを受ける能力を低下させ、振動サイクルの立ち上がりに影響します。

リードの先端側の表面にヤスリをかけると周波数は上がります。先端の質量が根元の質量に比べ減少するためです。逆に、リードの根元にヤスリをかけると周波数は下がります。今度は先端の質量が根元の質量に比べて増加するためです。

この原理は、面に取り付けられたバネの反対の端におもりがついているものでより易しくイメージできます。おもりが押されると、バネの強さと先端の重さで決定される特定の周波数で振動します。ここで、おもりを軽いものに変更すると先端(おもり)と根元のバランスが変化するため、周波数が増加します。同じ理由で、先端の重量が増加すると周波数が減少するのです。

音のスペクトル

リードがフレームに入るたびに、リードが空気の流れを切断して多くの空気の波を生成し、その周波数が可聴範囲内であれば、音波として感知されます。

フリーリード楽器は非常に多くの倍音を生じます。実際に、弦楽器や管楽器よりも多くの倍音を生じるのです。これらの倍音は音の「明るさ」を決定します。倍音が多いほど音が明るくなります。

リードの振動サイクルは、空気の流れの急激な変化によって、これらの複雑な音波を生成します。空気の流れがどのように切断されるのかは、フリーリード楽器の間でも異なります。これはそれらの音色の違いに寄与する一面となります。

倍音の生成に関して、もう一度振動サイクルに注目してみましょう。リードのフレームへの収まり具合とフレームスロットの形状が、音の明るさに大きな役割を果たしていることが分かります。

振動サイクルの最初の段階で、リードはフレームの方に下がって行きます。リードがフレームに近づいていくと、空気の流れが大幅に減少します。リードがフレームに入るとき、空気の流れが最小になります。空気の流れの減りが大きいと、リードが空気の流れを切断していく影響が強くなるため、倍音が生成されます。

リードとフレームの隙間には常にいくらかの空気が流れる余地があるため、すべてが止まることはありません。アコーディオンリードをコンサーティーナリードと比較すると、生産方法が優れているために、アコーディオンリードの空気の流れの最小値は一般的にコンサーティーナのそれに比べて少ないことが分かります。

サイクルの第2段階も、アコーディオンとコンサーティーナの違いに重要な役割を果たしています。 (振動サイクルの第2位置と第3位置)。アコーディオンでは、リードが最大振幅に達するまで、空気の流れが最小のレベルに留まります。

その時点で、リードとフレームの間の隙間が短時間のうちに増大し、多くの空気が流れるようになります。サイクルのこの段階において、コンサーティーナのフレームの形状が重要な役割を果たします。 アコーディオンのフレームの、側面が平行なスロットとは異なり、コンサーティーナのフレームのスロットは下の方が広くなっています。正確な位置はリードの大きさと周波数に依存します。高音のリードのスロットは多少広くなっているか、まったく広くなっていません。

スロットが広くなっていることで、リードがスロットに向かって下がって行ったときに再び空気の流れを増やすことができます。 アコーディオンリードと比べ、コンサーティーナリードの振動サイクルの第2段階は効果的ではありません。 空気の流れの切断の効果が弱いため、コンサーティーナリードの生成する倍音も少なくなります。

サイクルの第3段階ではリードが上に戻り始めます。この段階は第2段階と同じですが、順番が逆になります。サイクルの第4段階は第1段階と同じです。

バルブと音程

イングリッシュコンサーティーナやデュエットコンサーティーナのように同じ音であっても、アングロコンサーティーナのように異なる音であっても、コンサーティーナのすべてのキーには2枚のリードがあります。

チャンバーごとの2枚のリード

それぞれのリードは、先に述べたように一方向の空気の流れのみによって振動します。同じキーに対応する2枚のリードは同じチャンバー内にあるため、動作しないリードは閉じられる必要があります。そうしないと、空気がフレームを通過することで、動作させるリードに必要な圧力差 P1>P2 を弱めてしまうのです。

バルブに用いる材料は、柔軟性があって丈夫なものである必要があります。リードが動作しているときには、バルブは空気の流れを最大にするためにできるだけ大きく開く必要があります。材料が軽すぎる場合には十分に開きますが、空気の流れが振動を発生させます。振動しているバルブは、リードの音と同時にゴロゴロした異音を発生します。

反対側のリードが動作するときには、バルブは空気のスロットをできるだけ塞ぐ必要があります。伝統的には、羊やヤギの革がこの目的でフリーリード楽器に利用されています。革は空気のスロットを十分に開くだけの柔軟性を備え、空気の流れによってそれ自体が振動しないだけの丈夫さを備えています。

バルブの革に要求されることは非常に高度です。均等な張力を保証するためとても細かく均一な革シボがあり、正しい厚さでなければなりません。通常は皮革の一部分しかバルブに適しません。

空気の流れが強くなるため、大きなリードには小さなリードより厚いバルブが必要となります。コンサーティーナが全域に渡って均等な強弱をつくりだすために、バルブはリードの大きさに合わせて調整される必要があります。標準的なコンサーティーナには通常4種類から5種類の大きさのバルブが必要とされます。それぞれは長さと幅と厚さが異なります。

バルブはリードの周波数にも影響します。もし重すぎる場合には十分に開くことができず、空気の流れとリードの振幅に干渉してしまいます。重すぎるバルブのついたリードの音程は10セントから15セントも下がることがあります。これはリードが完全な振動の動きを生成することができなくなるためです。適切な大きさと厚さのバルブを選定することは、リードにバルブを付けた場合と付けない場合で鳴らした音程を比較することで可能です。リードに適切な大きさのバルブを付けた場合と付けない場合の音程の差は、5セント以内であるべきです。

革のバルブは永久に使えるものではありません。湿気と使用によってバルブは硬くなり、リードパンから離れる方向に丸まってきます。丸まったバルブはサイクルの最初の段階であるリードのフレームへの引き込みに影響するため、リードの立ち上がりに影響を与えます。これが、バルブを定期的にチェックして交換しなければならない理由です。

革のバルブの限られた寿命のため、アコーディオン業界は革を置き換える一種の薄片を開発しました。この材料で作られたバルブは、均一で品質が一定で劣化することもありません。このタイプのバルブを備えた楽器は、より長く正しい音程を保ちます。

薄片のバルブのマイナス面は、楽器の音質に影響するということです。この材料は革に比べてはるかに固く滑らかであるため、高音を革ほど吸収しません。その結果、明るい響きのリードとなってしまうのです。

リードチャンバー

ここまでは、フリーリード楽器の発音原理について説明してきました。リードによって生成された音波は、全てが楽器の外に出るわけではありません。

最初の障害はリードチャンバーです。リードによって生成された音波は文字通りチャンバーの壁面で跳ね返 ります。チャンバーの壁面は特定の音波についてフィルタや増幅器として振る舞います。荒い表面は、滑らかで固い表面より多くの高周波を吸収します。

チャンバーの大きさもリードの性能に影響します。大きく深いリードチャンバーの中では、小さいチャンバーより音波が多く反射するため、より多くの高周波が吸収されます。

初期のリードチャンバー

近代の短くされたリードチャンバー

前述のように、振動サイクルを開始して維持するために、リードは一定量の空気圧と空気の体積を必要とします。コンサーティーナ製作の目指すところは、安定した振動と生成される音の音質との間で、空気の流れの合理性のバランスを見出すことにあります。

音波は空気穴を通ってチャンバーから出て、アクションのある空間に入ります。この穴の大きさもリードの性能に重要な役割を果たしています。

それは、チャンバー内に入る空気の量と速度を決定することです。穴が小さすぎる場合には、チャンバー内の圧力が上がるのに時間がかかりすぎ、リードの立ち上がりが遅くなってしまいます。空気の供給量が少ないことは、リードが安定した振動サイクルを維持する能力にも影響を与えることがあります。

一方、穴が大きすぎる場合には、一度に過剰な空気がチャンバーに入り、過大な圧力を生じます。この場合には、リードがサイクルを完了できないか、うまく動作しません。

キーの移動量によって決まる、穴が開いたときのパッドと穴の距離は、リードの性能に穴の大きさと同じ影響を与えます。例えば、パッドが十分に持ち上げられない場合、その影響は小さな空気穴と同じです。

これは、特定の楽器に対しては厚すぎるようにパッドの厚さが標準化されたため、最近よくある問題です。多くの、特に初期のコンサーティーナは、適切でない厚さのパッドによって十分な空気の供給がないという状態に悩まされています。これらの楽器はアクションのある空間の限られたスペースのため、非常に薄いパッド用に設計されていたのです。元の2倍くらいの厚さのパッドが取り付けされてしまうと、パッドには十分に開く余地がありません。その結果は、反応が遅く、音の鳴りにくい楽器です。リードのせいにする人が多いのですが、実際には調整や部品の問題なのです。

楽器の中を巡る音波の旅の最後はアクションのある空間です。基本的には2つの目標が考えられます。

最初のものは残っている倍音を可能な限り出そうとすることです。音の反射が高周波を減少させるため、反射を可能な限り少なくするべきです。この場合、フレットワークは開口の大きいものになります。

高次の倍音を増幅してとても明るい音を生成することを目指すならば、金属のエンドが使われます。 固くて滑らかな表面のために、これらのエンドは他の材質より音波をよく反射するのです。 フレットワークの開き加減は、音波が楽器を離れる前に反射される量を決定します。

金属エンドのコンサーティーナの多くは、音色の特定の周波数に対してフレットワークが調整されます。低音は高音に比べて多くの反射を必要とし、やや暖かみのある音色となります。金属エンドの最高級の楽器を見れば、特定の周波数に対してフレットワークが調整されているのが分かります。

別の目標として、高い周波数をフィルタしてまるくて暖かみのある音色を生成するということもあるでしょう。これは木製のエンドと開口の少ないフレットワークで反射を増やすことによって行われます。木は高周波を吸収して低周波を増幅するのに最適なのです。ここでもフレットワークの開き加減が、アクションのある空間に音波が留まる期間を決定します。

19世紀には高周波をフィルタするのにバッフルを入れる習慣がありました。これは2つの異なる方法で行われました。初期の楽器では、高周波をカットするよりも低周波と中くらいの周波数を増幅するために、スプルース材の木製バッフルが用いられました。これらの楽器では通常、高周波をあまり生じないジャーマンシルバーや真鍮のリードが使われました。その後、多くの高周波を生じる鋼のリードが標準になると、どの周波数を増幅することもなくただ高周波をカットする革製のバッフルが用いられました。

エンドに使用される木材の種類は、コンサーティーナの音質にわずかな役割しかありません。エンドの振動によって生成される音は、エンドによる音の反射に比べればゼロです。堅い木材と軟らかい木材のエンドの楽器で違いがありますが、この違いを生むのは吸収の効果であり、エンドの振動ではないのです。