16.倍音と音色

倍音という言葉は、どうも音楽家の間で情緒的に用いられているような気がしてなりません。もともと、前回書いたように「倍音」には非常に明確な物理的定義があります。
純音でない限り、どんな音にも倍音は存在します。倍音が多ければ多いほど、高次の周波数成分が含まれていることになり、耳障りなきつい音になっていきます。リコーダーやオカリナのようなシンプルな笛の音は、かなりサイン波（純音）に近く倍音をあまり含みません。
おおよそ、音楽的な音の美しさと倍音の量とは単純な比例関係では決してないのです。

しかし、倍音の含み方は音に様々な表現を与えます。
例えば、ピアノは鍵盤を叩いた瞬間にはたくさんの倍音が発生しますが、高次倍音は時間とともに減っていき、音を伸ばしているとだんだん倍音が少ない音に変わっていきます。
オルガンは楽器そのものが倍音的な発想で作られていると言えます。８フィートの音に４フィートの音を足せば、２倍音が加えられたような意味合いに近くなり、当然音がきらびやかになります。

音の中にどのように倍音が含まれているかが音色を決定します。
そのような状況を可視化するために、周波数を横軸にとった周波数成分を示す図が用いられます。ある音には、どんな周波数がどれくらい入っているか、ということを表す図です。こういった音の固有の周波数成分をスペクトルと呼びます。
以下は、筆者の合唱団のとある瞬間の音をスペクトルにしたグラフです。倍音っぽいトンがりが、グラフの中にいくつか見えますね。

スペクトルというと光が虹色に分解された様子を思い浮かべる人もいるかもしれません。光がプリズムで七色に分解されるのは、まさに光を周波数解析したのと同じ状況なのです。
光や電波の周波数成分も、音の周波数成分も同様にスペクトルと呼ばれます。スペクトルを調べると、その音がどんな性質を持っているかある程度想像することができるのです。