エレキギターのボディ鳴り

  エレキギターのボディの鳴りが音にどう影響するか、をはっきりさせたいと思った。
 弦を振動させると「ボディと弦が総体で振動しはじめ」それをピックアップが拾って音になる、ってことだから、ボディの鳴り方が音に影響を与えるのは間違いない。
 振動系としてみればこの方向でよい。ボディの振動の癖、つまり共振周波数とか共振先鋭度、振動吸収度、立ち上がりの早さといったところで、結論を出している人も多かろう。ところがエレキギターという楽器としてとらえると複雑だ。ピックアップはボディに付けられているのでボディとともに振動する。つまり弦が全く振動してなくとも、ボディが振動すれば電気信号は出力される。
 あるいは、弦とボディが「まったく同じく」振動するとすれば、弦とピックアップの相対位置は常に同じで、つまり、弦が磁界を乱すことはなくて「音は出ない」。しかしエレキギターのピックアップから音声信号は出力されるから「そーゆーことはない」。つまり「弦振動とボディ振動の差分(の絶対値)」があって、それが出力されているということになる。
 かなりのショックでした。出力信号が振動の「引き算」で出ているなんてなんかロックっぽくない、という感覚的なことを脇に置くとしても、ピックアップの取り付け方や、出音の周波数特性、和音の響き方に大きく影響してくるということだ。私はこんな大変なことに今まで気が付かなかったのか!
 ギターのピックアップ。たとえばレスポールスタンダードはエスカッションを介してボディに取り付けられ、ストラトキャスターの場合は、ボディのフタになっているプラスチック板に、取り付けられております。直観的にはボディの振動を拾いにくいので音が貧弱になりそうですが、逆にボディの振動は「引き算」要因ですから、このようにボディの振動を受けないようにピックアップを取り付けたほうが「音がしっかりと出る」ことにつながりはすまいか。
(弦が1回振動する間に、倍の周波数の音が基音として出るのだけども、この第二の基音の方はボディの振動にあまり関係なさそう、である。詳しくはそのうちに書く。)

 これだけでも大変なのに、実際にはいろいろと要因が重なる。
 弦に比べてボディは大きくて重い分、高い周波数で振動しにくいだろうから、ボディの振動と弦の振動の差分は高い周波数の音の方が相対的に大きくなるだろう。
 弦は1本ではなく複数本ある。つまり複数の音が同時に鳴っている。考えやすくするために5弦と6弦が同時に鳴っているが、ボディは5弦の出す音だけに連動して振動していると仮定する。一方ピックアップは6弦の振動だけを捉えるとする。すると(5弦の周波数)−(6弦の周波数)の音がピックアップから出ることになる。これはもともと弾いてない音である。確かに複数の音を鳴らすとその差分の音が出るというのはどんな楽器でも生ずることなのだが、エレクトリックギターの場合それが極端に強調されるということだ。しかも現実には6本の弦があるわけだから、たとえ1〜4弦は振動していなかったとしても、ボディとともにピックアップが動いたその音を1〜4弦の音として拾う。エレキギターはアンプにつなぐとどうしてあんなに弾いてない音がビンビン鳴るんだ、と疑問に思っていたのが、こういう理由らしい。
 あるいは弦をはじいたときの「打撃」のうちに弦振動自体にはほとんど影響を与えないが、ブリッジを通じてボディを鳴らすような効果が生まれている可能性もある。これも差分として現れるかもしれない。そしてそれが「音の太さ」を生み出しているような気がしているのだ。

 面白そうである。またもやエレキギターに「革命的」な発見がもたらされそうだ。
 というわけでボディの振動のみを測定できれば、上のような要因が実際にはどう働いているか判断することができる。空気振動ではなくボディの振動のみを拾うなら、コンタクトマイクを使えば良いのだが、高いなあ。実際には使うことないし。ということで圧電素子を買ってきて作ることにしました。「あっきはばらー」。
 またもやグチになるが、世の中にはギターメーカーというのがたくさんあって、日々研究を続けているはずである。あいつらはこういう実験やってないのかねえ。そうすればピックアップのマウントの仕方についても定説(このような音の傾向にしたいときはタイムドメイン理論を応用して・・・というの)が言われているはず。やっぱりみんな馬鹿なんだ。
(そりゃ、みなさん私より演奏は上手です。この年まで弾き続けてきた人間の中で、私が一番下手というのは認める。)

  というわけで夏休み^H^H^HGWの自由研究にしよう。
 エレキギターのピックアップの音と、自作コンタクトマイクの出力を逆相にしてミキサーに入力。いや、逆相でいいかどうかは一応コンタクトマイクの出力を録音して波形を見るかな。本来は通常のマグネチックピックアップをボディの振動と独立させて固定し、弦振動だけを拾うようにせねばならんのだが、余ったピックアップを持っていない身として、これはいささかハードルが高い。え、ギターを二本用意して一方は弦を外して正対させる?ゴメン、それは勘弁して。この辺が個人の限界。それでもギター取付のマグネチックピックアップとコンタクトマイクの出力の差分は
(ピックアップが捉えた振動)−(ボディの振動)×a
={(弦の振動)−(ボディの振動)}−(ボディの振動)×a
=(弦の振動)−(ボディの振動)×(1+a)
という値が取得できそうだ。
弦の振動とボディの振動の差分の量はともかく傾向くらいは見て取れるということだ。 レベル差がめんどいんだけどね。

 コンタクトマイクをどうやって固定するかが問題だ。養生テープであっても塗装面を痛めそうなので、ここは考えどころ。例によって「吸盤」を使うことにした。吸盤付フックのフックの部分で押さえこむ。フックとギターの隙間が小さいものを選び、輪ゴムを巻いて適当な力で押さえるようにするのがちょっと大変。

 とりあえず波形を比較。ハーモニクスで比べてみた。上がマグネチックピックアップ出力、下がピエゾ出力。つまり、波形の山谷は一致しており、ボディ鳴りの方が後から、とわかる。

 一番上にあげたのは、ピックアップとピエゾのスペクトラムアナライザを重ねたもの。いずれもノーマライズして出力を合わせている。赤がマグネチックピックアップの拾った音。青がピエゾ、つまりボディの振動。これ見ると、10kHz以上の盛り上がりがボディ鳴りによるものみたいだって推測がつくね。ちなみにmomoseのテレキャス(アッシュボディ)です。テレキャスがトレブリーというのは、根拠がないわけではないようだ。

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