IRYW-トーン：あなたはそう思っているが、そうではない

ああ、あのトーン。ギタリストがヴィンテージギアに何千ドルも費やし、ブリッジピンが真鍮かスチールかで違いが出るかとフォーラムで延々と議論する、あの神秘的な音質。良いトーンって、誰もが知っているよね？

まあ...私たちが思っているほどではないかもしれません。

黄金の耳の神話

まずは物議を醸す発言から始めましょう。私たちのほとんどは、自分が聞こえていると思っている音を実際には聞いていません。1959年のレスポールと1960年のレスポールの違いを、ただ耳を澄ませばわかると断言する人をご存知ですか？おそらく彼は間違っているでしょう。

しかし、皆さんが怒り出す前に、なぜこれが侮辱ではないのか説明させてください。それは単に私たちの脳の働き方なのです。

音の科学（そして自己欺瞞）

トーンを評価すると、実際には次のようになります。

1. 私たちの耳は音波を受け取ります
2. 私たちの脳は聴覚皮質を通してこれらの波を処理します
3. 私たちの期待、偏見、過去の経験が私たちの認識に影響を与えます
4. 前頭前皮質の高次認知プロセスは、この情報を記憶や期待と統合する。
5. 私たちは、純粋に音に関するものだと思っている意見を形成しますが、

難しいのは、ほとんどの場合、私たちが気づかないうちに起こることです。これは科学用語で「期待バイアス」と呼ばれ、音楽知覚研究において広く実証されています。2012年にクラウディア・フリッツが行った有名な研究では、プロのバイオリニストにストラディバリのバイオリンと現代楽器を区別してもらいました。彼らは確実に違いを聞き分けることができなかっただけでなく、多くの人が視覚障害者が演奏する際に現代楽器を好む傾向がありました。

これは弦楽器に限ったことではありません。2010年に『Journal of Wine Economics』に掲載された研究では、ワインのテイスティングの達人でさえ、値札やラベルに大きく影響されることが分かりました。これは、ギタリストがブランド名やヴィンテージに反応するのと似ています。私たちの脳は、文字通り、同じ感覚入力を、それぞれの期待に基づいて異なる方法で処理するのです。

木は嘘をつかない（でも私たちは嘘をつく）

誰もが議論のきっかけとして挙げるトーンウッドについてお話しましょう。最近の科学的研究により、トーンにこだわるギタリストの多くが完全に無視している木材の特性について、興味深い事実が明らかになりました。

種の神話：平均値が嘘をつくとき

水分含有量について詳しく説明する前に、トーンウッドの樹種に関する根本的な誤解を解きましょう。ギターフォーラムでは、メープルの音がマホガニーよりも「明るい」のか、あるいはインド産ローズウッドの音が東インド産ローズウッドよりも「低音域」が広いのかといった議論がよく行われます。しかし、こうした議論は重要な統計的事実を無視しています。それは、樹種内のばらつきが、樹種間の平均的な差よりも大きい場合が多いということです。

人間の身長について考えてみましょう。確かに、オランダ人は平均してイタリア人よりも背が高いですが、もしランダムにオランダ人とイタリア人を選んだとしたら、オランダ人の方が背が高いと考えて全財産を賭けますか？もちろん、そんなことはありません。なぜなら、それぞれの集団内のばらつきは、集団間の平均的な差よりもはるかに大きいからです。

木材にも同じ原理が当てはまります。研究によると、以下のような要因が影響しています。

1. 密度の変動（同じ種でも20％程度変動することがある）
2. 年輪間隔（剛性と減衰に影響します）
3. 木目の方向と規則性
4. 細胞構造の変異

同じ種の2つの部品間では、異なる2つの種間の平均的な差異よりも大きな差異が生じる可能性があります。Brémaudによる研究では、種内における機械的特性の変動係数は最大30%に達する可能性があるのに対し、類似種間の平均的な差異は10%未満であることが分かりました。

したがって、「メープルの音はマホガニーの音よりも明るい」と言う人は、「オランダ人は背が高い」と言うのと同じ種類の単純化をしていることになります。平均的には真実かもしれませんが、個々のサンプルを見るとほとんど意味がありません。

水分係数

2018年にActa Physica Polonica Aに掲載された包括的な研究では、木材の水分含有量が音色に劇的な影響を与えることが明らかになりました。これは、私たちが気にする多くの微妙な違いよりもはるかに大きな影響です。この研究では、以下のことが明らかになりました。

1. 木材の水分含有量は、減衰特性（木材が振動を吸収し伝達する方法）に直接影響します。
2. 相対湿度の小さな変化でもこれらの特性は大きく変化する可能性がある。
3. この効果は、最も一般的な音響木材の1つであるスプルースで特に顕著です。
4. プロの楽器製作者は、最適なパフォーマンスを得るために、響板を木材の水分含有量が約6％になるまで乾燥させます。

見方を変えれば、適切に保湿された木材と不適切に保湿された木材の減衰特性の違いは、ギタリストが延々と議論するさまざまな種類のトーンウッドの違いよりも大きい場合が多いのです。

年齢は単なる数字ではない

同じ研究では、新しい木材と古い木材の間に興味深い違いがあることもわかりました。

1. 樹齢130年以上の古いトウヒは、より均一な水分放出パターンを示した。
2. 新しい木材は水分保持力がより不安定であった
3. 古い木材は一般的に減衰が低く、サステインが長くなり、倍音がより複雑になる可能性がある。

しかし、問題は次の点です。プロの弦楽器製作者は木材の水分を慎重に管理し、こうした老化のプロセスを理解していますが、ほとんどのギタリストはマダガスカル産ローズウッドとインド産ローズウッドのどちらが「暖かい」音を出すかについて議論するのに忙しすぎます。この違いは、木材の水分含有量の 5% の変化の影響よりも小さい場合が多いのです。

マーケティングマシンと現実

この統計的な現実は、ギターメーカーにとって厄介な状況を生み出します。「樹種に関わらず、個々の機械的特性に基づいて木材サンプルを厳選しています」と説明するよりも、「最高級ホンジュラス産マホガニー」と宣伝する方がはるかに簡単です。これは、木材の特性に関する複雑な現実を無視した、マーケティング主導の神話を生み出します。

考えてみてください。同じ木から採れたメープル材2枚でも、異なる大陸から採れたメープル材とマホガニー材2枚よりも、はるかに異なる音色特性を持つことがあります。木材力学に関する研究では、次のような結果が出ています。

1. 一本の木の中で密度は最大30%変化することがある
2. 弾性係数（剛性）は25％以上変化する可能性がある
3. 減衰特性は最大40%異なる可能性がある

これらの違いは、ギターフォーラムで私たちがこだわる種間の平均的な違いをはるかに上回ることがよくあります。

誰も語らない本当の変数

研究では、木材の減衰特性 (tan δ) は次のとおりであることがわかりました。

1. ギターに関連する範囲（0.3 Hz ～ 70 Hz）ではほぼ完全に周波数に依存しません
2. 歪み（振動中に木材がどれだけ曲がるか）に大きく依存します
3. 特に古い木材では水分含有量に大きく影響されます

言い換えれば、私たちがこだわる多くの木材の種類の違いよりも、どれだけ激しく演奏するか、楽器の水分含有量をどれだけ適切に維持するかの方が重要なのです。

木材選択の科学

木材の特性が実際にどのように測定され、選ばれるのか、技術的に見ていきましょう。メーカーがトーンウッドをテストする際、いくつかの重要な特性に注目しています。

密度（ρ）

1. kg/m³単位で測定
2. 個々の木の中でも大きく異なる
3. 一般的なトーンウッドの典型的な範囲:
4. スプルース：350～500 kg/m³
5. メープル：580～750 kg/m³
6. マホガニー：500～600 kg/m³
7. しかし、個々のサンプルは定期的にこれらの範囲外になります

動的ヤング率（E）

1. 木材の硬さを測定
2. ほとんどのトーンウッドでは10～20 GPaの範囲
3. 種によって最大40％の差がある
4. 測定方法:
5. 振動試験（非破壊）
6. 応力-ひずみ解析
7. 超音波検査

減衰特性（tan δ）

1. 振動が減衰する速さ
2. 高品質のトーンウッドでは通常0.005～0.02の範囲です
3. 測定方法:
4. 自由梁振動試験
5. 強制振動解析
6. 動的機械分析（DMA）

メーカーが実際に木材を選択する方法

ギター製造業者は木材を選択する際に、いくつかの方法を組み合わせて使用します (そうする場合もありますが、ほとんどのメーカーはそうしません)。

1. 初期スクリーニング
2. 木目の真直度の目視検査
3. 重量/体積による密度測定
4. 基本的な機械測定
5. 科学的テスト
6. 音速測定（c = √(E/ρ)）
7. 放射比（R = c/ρ）
8. 横木目と縦木目の剛性比
9. さまざまな周波数での減衰測定
10. 特性指数（K）
11. 多くのメーカーは複合的な指標を使用しています: K = √(E/ρ³)
12. K値が高いほど、一般的に音響特性が優れていることを示す。
13. しかし、Kは種間よりも種内で大きく変動する。

タップテストの神話

筆者はタップテスターをこのように見ています。

楽器製作における最も根強い神話の一つ、「タップテスト」についてお話しましょう。おそらくご存知でしょう。楽器製作者が木材を叩き、じっくりと音を聴き、音質について判断を下す方法です。ロマンチックで伝統的な方法のように思えますが、この方法にはいくつか大きな問題があります。

1. ノードの問題
2. 木の板には、節（動きのない点）と腹（最大に動く点）を持つ特定の振動モードがあります。
3. 節以外の部分で木材を保持すると、これらの振動が減衰されます。
4. ほとんどのタップテスターはテスト前にノードを正確に特定しません
5. 結果：同じ木材でも持つ場所によって音が変わる
6. 再現性の問題
7. タップ力はテストごとに異なります
8. タップ位置が一定ではありません
9. テスト間の保持圧力の変化
10. 環境条件は結果に影響を与える
11. 結果: 同じテスターでも日によって結果が異なる
12. 人間の聴覚の限界
13. 私たちの耳は線形検出器ではなく対数検出器です
14. 時間によって隔てられた周波数を正確に比較することはできない
15. 私たちの知覚は部屋の音響に大きく影響される
16. 音質の記憶は信頼性が低いことで有名である
17. 結果：訓練された聞き手でさえも一貫した判断を下すことはできない
18. 科学的テスト vs. タップテスト
19. 適切な振動解析により次のことがわかります。
20. 同じピースでもタップ位置が異なると、測定された応答に20～30%のばらつきが生じる
21. 異なる保持位置での測定応答の最大50％の変動
22. 室温と湿度によって大きく変動します

現実はどうでしょうか？タップテストはワインのテイスティングと同じくらい科学的です。楽しくて伝統的な方法かもしれませんが、信頼できる測定ツールではありません。プロのメーカーは以下を使用します。

1. 制御振動試験
2. 加速度計測定
3. 頻度分析
4. 標準化された保持具

これらの方法は、木材が楽器の中でどのように機能するかを実際に予測できる、再現可能で定量化可能な結果をもたらします。

誰も教えてくれない数字

ここからが本当に興味深いところです。木材の特性に関する研究により、トーンウッドの純粋主義者にとって不快な真実が明らかになりました。

1. 種内変異
2. 密度: 平均から±20～30%
3. 剛性: 平均から±25～35%
4. 減衰: 平均から±40～50%
5. 種間の違い
6. 類似種間の密度の平均差：5～15%
7. 近縁種間の硬さの差：10～20％
8. 種間の減衰差：15～25％

先に示したように、問題は、それぞれの種内の変動が、種間の差異よりも大きいことが多いということです。

これがサウンド制作に及ぼす影響

これらの特性が実際の音の生成に与える影響は複雑です。

1. 周波数応答
2. 剛性/密度比が高いほど、基本周波数が高くなります。
3. より均一な密度 = より均一な倍音応答
4. 同じ種のサンプル間では、主要な周波数帯域で最大3dBの変動が見られます
5. 持続する
6. 主に減衰特性の影響を受ける
7. 同じ種のサンプル間で20～30％の差がある
8. 種の平均よりも個々のピースへの依存度が高い
9. 倍音成分
10. 密度と剛性の複雑な相互作用
11. 高調波で5～10dBの差を生成可能
12. 個体差は種の特徴を超えることが多い

現実世界の測定方法

実際の世界では、これらの特性は次のように測定されます。

1. 非破壊検査
2. - 音響励起および応答測定 - 超音波速度測定 - 加速度計を使用した振動解析 - レーザー振動計を使用したモード解析
3. 身体測定
4. - 正確な体積/質量による密度 - 抵抗計による水分含有量 - 年輪の計数と分析 - 微細構造分析
5. 動的テスト
6. - 自由梁振動解析 - 強制振動応答 - 衝撃加振試験 - 周波数掃引解析

セレクションプレミアム

高級ギターを購入する際、木材の種類だけでなく、その選定にもお金を払っているのです。高級メーカーは、密度、剛性、減衰特性など、特定の基準を満たす木材サンプルをテストし、厳選しています。この選定プロセスこそが、木材の種類そのものではなく、高級ギターの音質向上に繋がるのです。

Sproßmannらによる研究では次のことが判明しました。

1. 市販の音響木材のうち、高級楽器の基準を満たすのはわずか10％程度である。
2. 最もパフォーマンスの高いサンプルは、多くの場合「プレミアム」種ではなかった
3. 「普通の」樹種を慎重に選別することで、「高級」樹種で作られた楽器と同等の性能を持つ楽器を作ることができる。

ブラインドテストチャレンジ

あなたの黄金の耳を試してみませんか？これを試してみてください：

1. 同じリフを異なるギターで演奏して録音する
2. 1週間待ちます（どれがどれだか忘れてしまうので）
3. 盲目に聞き、識別しようとする
4. 謙虚になる準備をする

このようなテストでは、ほとんどの人が偶然の産物よりわずかに良い結果を出せる程度です。経験豊富な演奏者でさえ、真のブラインドテストでは、大切なヴィンテージ楽器と、よくできた現代の同等品を区別できないことがよくあります。

では実際に何が重要なのでしょうか?

音色に対する私たちの認識がそれほど当てにならないのであれば、私たちは何に焦点を当てるべきでしょうか？科学的研究によると、実際に違いをもたらすものは次のとおりです。

1. 身体の状態と維持

研究によると、木材の安定性と性能は適切なメンテナンスに大きく依存しています。

1. 適切な水分含有量を維持する（ほとんどのトーンウッドの場合、理想的には約6～9％）
2. 木材の減衰特性に影響を与える急激な湿度変化を防ぐ
3. 季節の変化を補うための定期的な設定調整

メンテナンスが行き届いた安価なギターは、メンテナンスが行き届いていない高級楽器よりも明らかに優れた性能を発揮します。これは単なる意見ではなく、木材の挙動と振動特性の測定可能な違いによって裏付けられています。

2. 環境と音響

室内音響の研究により、演奏環境がほとんどのギアの変更よりも音色に影響を与えることが明らかになっています。

1. ルームモードでは、特定の周波数を最大12dBまでブーストまたはカットできます。
2. 初期反射は音の知覚に大きな影響を与える
3. 部屋の大きさと材質の特性は、ほとんどのピックアップの変更よりも周波数応答に大きな影響を与えます。

3. 演奏テクニック

ギター演奏に関する生体力学的研究により、テクニックの変数が音色に大きな影響を与えることがわかっています。

1. ピックの角度によって、特定の周波数では倍音成分が最大15dB変化することがあります。
2. ピッキングポジションは、ほとんどのピックアップスイッチよりも倍音成分を大きく変化させます。
3. ピッキングの力は、微妙な機材の違いを圧倒するほど弦の励起に影響を与える。

4. 基本設定

機械的な設定は振動の伝達に根本的な影響を与えます。

1. ブリッジの高さは弦の折れ角に影響し、振動の伝達に影響する。
2. ネックリリーフは弦の振動パターンを変える
3. ナットの溝の深さは開放弦の共鳴に影響する
4. これらの機械的な要因は、ブティックのコンポーネントのアップグレードよりも5～10倍も音に影響を与えることが多い。

間違いの解放

朗報です。トーンについて自分が間違っているかもしれないと気づくことは、実は解放感をもたらします。それはつまり、

1. 「良い音」を得るために大金を費やす必要はありません
2. 無限のギア獲得ではなく、プレイに集中できる
3. 他人がどう思うかに関係なく、好きなものを好きになるのは自由だ

結論

良い音色の真の秘訣は、機材にあるのではなく、あなたの頭と手にあります。最高の音色とは、より良い演奏をし、より豊かに自分を表現したいという気持ちにさせてくれる音色です。それがカスタムショップの傑作であろうと、よくセッティングされた低価格モデルであろうと、それはあまり重要ではありません。

ですから、次に誰かが「本物の音」を出すにはブラジリアン ローズウッドだけ、あるいは「あの音」を出すにはビンテージ PAF ピックアップが絶対に必要だと言ったら、その人は知っていると思っているかもしれないが、おそらく知らないのだ、ということを思い出してください。

あなたもそうでしょう。それでいいんです。

追伸：もしこの記事を読んで怒りを感じたなら、それはとても良い兆候です。それはあなたがいわゆる矛盾を経験しているということであり、それは私たち全員にとって良いことです。

私を除いて、覚えておいてください、私は正しく、あなたは間違っています！*

脚注

1. Fritz, C., Curtin, J., Poitevineau, J., Morrel-Samuels, P., & Tao, FC (2012). 新型バイオリンと旧型バイオリンにおける演奏者の好み. 米国科学アカデミー紀要, 109(3), 760-763.
2. Goldstein, R., Almenberg, J., Dreber, A., Emerson, JW, Herschkowitsch, A., & Katz, J. (2008). 高価なワインは味が良いのか？ 大規模ブラインドテイスティングによる検証. Journal of Wine Economics, 3(1), 1-9.
3. ブレモード, I. (2012). 弦楽器の響板および調律された体音器における木材の音響特性：生物学的および文化的多様性. アメリカ音響学会誌, 131(1), 807-818.
4. Göken, J., Fayed, S., Schäfer, H., & Enzenauer, J. (2018). トーンウッド材であるスプルースの木材水分と減衰挙動の相関関係に関する研究. Acta Physica Polonica A, 133(5), 1241-1260.
5. Sproßmann, R., Zauer, M., & Wagenführ, A. (2017). クラシックギターに使用される一般的な熱帯木材の音響特性と機械特性の評価. Results in Physics, 7, 1737-1742.