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ざっくり物理

アコースティックギター愛好者

作者: ばーでーん

演奏や練習が終わったら、ギターへの負荷を

減らすために、弦を緩める派です。

弦を張りっぱなしがいい説もあります。

電子チューナーは使わない

ユー字の金属棒を膝皿でポンと叩く

ギターのトップに柄をあてる

ボディとの共鳴で音がポーンと鳴る


5弦開放のA(エー) 音叉から弦でチューニング

音叉と弦の唸りに神経を研ぎ澄ます


カッコつけて 余裕の体でくるくると弦を巻く

ほんとのとこ 切れるかもビクビクと弦を巻く



電子チューナーは使わない

5弦5フレットのD(ディー)をボローンと弾く

4弦も開放したままDを弾く

5弦と4弦が重なってウワーンと唸る


4弦開放のD 弦から弦へチューニング

順番に全ての弦に神経を研ぎ澄ます


カッコつけて 倍音でチューニングのダメ押し

ほんとのとこ 最初の弦がずれてたらやり直し



電子チューナーは使わない

音叉の純音からもらった音を種に

全ての弦の音程を順に決める

音叉の純音からの聖火リレーのよう


音叉でチューニングする練習をすると

人のいうには音感が研ぎ澄まされる


カッコつけて チューニングの話なんてしたが

ほんとのとこ ギターには(かたち)と見てくれが全て



カッコつけて チューニング決めることよりも

ほんとのとこ ネックを見ないで顔上げて勝負


ほんとのとこ 難しすぎて指が動かなくたって

カッコつけて 大声で誤魔化すもこれまたテク




以下、チューニングの唸りから波動の唸り、量子論の不確定性原理を考察したものであり、多少の数学(三角関数)が必要です。ご興味ある方はどうぞ!(後書きの最初からここまでを2023.01.11追記)


「咲いたコスモス コスモス咲いた」〜唸りの数学〜


音叉の周波数=f-d

弦の周波数 =f+d

とする(音叉の周波数をfとせずに、音叉と弦の中間の周波数をfとしたのは、式変形の簡単のため)。また、周波数のままだと、三角関数を書くのが面倒なので、角周波数に直す。

音叉の角周波数ω-dω=2π(f-d)

=ω-2πd

弦の角周波数 ω+dω=2π(f+d)

=ω+2πd

ここで、ω=2πf, dω=2πd

周波数に2πかけただけ(三角関数は1周期で角度2π=360°)。


音叉の音の振動 y1=A×sin((ω-dω)t)

=A×sin(ωt-dω×t)

弦の音の振動 y2=B×sin((ω+dω)t)

=B×sin(ωt+dω×t)

ここで、tは時間、A,Bは音叉,弦の振幅である。

y1.y2を咲いたコスモスすると、


y1=A[sin(ωt)×cos(dω×t)-cos(ωt)×sin(dω×t)]


y2=B[sin(ωt)×cos(dω×t)+cos(ωt)×sin(dω×t)]


両者を足すと、

y1+y2≒(A+B) ×sin(ωt)×cos(dω×t)

ここで、第2項の和は、(A-B)による波の打ち消し合う向きなので省略した。

sin(ωt)は、音叉と弦の周波数の中間の波、弦がチューニングされかかっていれば、ほぼ音叉の音に近い波である。これに対し、cos(dω×t)は唸りのウワーンウワーンの波を与える。


音叉を440Hz、d=0.5Hzとすると、弦は441Hz、唸りの周波数は0.5Hzである。ウワーンの唸りは半周期なので、1秒で1回ウワーンと唸る。



「唸る量子」 〜不確定性原理〜


二つの異なる周波数が重なる(周波数が確定しない)と長周期の唸りが発生する。二つの周波数の差(誤差)が大きいと、唸りの周期は短い。誤差が小さいと、唸りの周期は長い。これを、周波数の誤差と唸りの周期が不確定の関係性にあると言うことがある。

上では、時間軸の波としたが、空間軸の波も同様である。

y=C×sin(2π/λ×x) 、λは波長

で座標xを伝わる波を表して、異なる波長の波を重ねると、唸りに相当する波長の波ができる。これを波束という。波長の誤差と波束の長さが不確定になる。量子力学の不確定性原理は、電子の波長と電子の波束の長さの不確定であり、波動特有の現象に由来する。電子の運動量は波長に反比例するので、運動量の誤差と波束の長さ(電子の存在範囲)が不確定である。つまり、電子の運動量と座標が同時に確定しない。


注1: 唸りも波束も、周期や波長が長いだけで

結局無限に一定に続くので、電子は無限遠方まで

存在するのでは、という疑問はもっともである。

実際には、空間の隅っこは、特定の境界条件が

課せられるので、通常、遠方で減衰する波になる

(その代わり、どこかに波束の高い場所ができる)。

高い波束が電子のいる確率の高い場所である。

音叉と弦の唸りも無限時間持続しないので、同様。

注2: 量子力学における時間軸の波の周波数は、

エネルギーに比例する。エネルギーの保存に

関係するがここでは触れない。


詰め込みすぎて、ごめんなさい。

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― 新着の感想 ―
[良い点] 「カッコつけて」と「ほんとのとこ」がセットで建前と本音が描かれていて、最後だけ順番が逆になり、本音はこうだけど、カッコつける、というところがとても印象的です。 [一言] 後書きがまた非常に…
[良い点]  科学が、音楽にも密接なことを、ギター愛で奏でている点! [一言]  科学で解明できないことはない、派です!  解明できないのは、科学が追いついていないから。  すべてを解明しようとい…
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