ピアノの歴史の中でベートーベンとピアノの発達についてもう少し触れたいと思います。

ピアノの歴史の中でベートーベンとピアノの発達についてもう少し触れたいと思います。ピアノソナタ第29番変ロ長調作品106「ハンマークラヴィーア」は、1817年から1818年にかけて作曲され、1819年に出版されました。ベートーベンは1817年の途中からブロードウッドを使いますが、それまではウィーン製のシュトライヒャー(Nannette Streicher, 旧姓Stein)を使っていました。そのためこの曲はまずシュトライヒャーで作曲されます。そして途中からブロードウッドを使って作曲が進められました。この二つのピアノ、音域はどちらも6オクターブと1音で同じなのですが、実は音域が違います。シュトライヒャーは、F1-F7で、ブロードウッドは、C1-C7です。ブロードウッドは音域が低いのです。第一楽章から第三楽章まではシュトライヒャーで作曲され、第四楽章だけブロードウッドで作曲されたと言われています。第一楽章から第三楽章までは、ブロードウッドでは弾けない高音域の音があり、反対に第四楽章ではシュトライヒャーでは弾けない低音域の音があります。音域だけでなく、ピアニストにとってこの曲は難曲で、当時はベートーベン本人しか弾けなかったそうです。それでも「五十年もすれば、みんな弾けるようになるだろう」と予言したそうです。最初の公式演奏記録は28年後、パリで孫弟子にあたる、フランツ・リストが「完璧に」演奏したという記述が残るのみです。ベートーベンは演奏技術とピアノ製造技術の発展を見越して作曲していたことになります。

ピアノは20世紀初頭の1935年(昭和10年)頃まで様々な改良が重ねられてきました。そしてそれ以降も様々な試みがなされましたが、それらが一般化されていないことを考えるとピアノは80年以上前に「完成」したと言ってよいかもしれません。
さて、ピアノという楽器はすでに「完成された楽器」だとしても、工場や工房で作られたピアノがそのまま演奏会で使用できるわけではありません。ピアノは、ドレミファソラシドと8番目の音の周波数が最初の音の周波数の2倍(オクターブ)になり、その間に12個の半音があり、半音単位では13番目の音がオクターブになる「音律」を使う「西洋音楽」*のために、「発明」され、「改良」されてきた楽器です。まさにピアノの鍵盤のイメージです。
そしてピアノは演奏する前に「西洋音楽のための音律」にチューニングしておかなければなりません。「西洋音楽のための音律」は一般に「平均律」と言われています。さて、平均律という言葉は曲者なのですが、とりあえず電子ピアノなどの電子楽器で使われている、「厳格な平均律」から考えてみたいと思います。
「厳格な平均律」は、半音単位で13個目の音がオクターブで周波数が2倍になり、その間に12個の半音があるので、半音の音程(鍵盤上の隣り合う二つの音の音高の差)は、2の12乗根(\(\sqrt[12]{2}\))で表すことができます。別表はピアノの鍵盤番号、音名(日本語、ドイツ語、英語)、便宜的にハ長調の階名および厳格な平均律による各音高の周波数です。
表の中で薄いピンク色の網掛けのところ、1点小文字a(アー)、A4のイ音の周波数が440Hzとなっています。この音の周波数は、1939年にISA(International Federation of the National Standardizing Associations)の会議がロンドンで開かれ、そこで制定されたものです。そしてISAは後にISO(International Organization for Standardization)に合流します。ということで、現在もISO 16 : Standard Tuning Frequency (Standard Musical Pitch)としてA4 = 440Hz, +/- 0.5Hzという規定が有効です。2011年より地上波デジタル放送が始まり、NHKの時報も放送されなくなりましたが、かつての時報音、「プ、プ、プ、プーン」は、プが440Hz、プーンが880Hzでした。
なぜ1939年に制定されたのかというと、それ以前の欧州では様々なピッチが存在しましたが、人々の往来が活発になると不都合が生じるようになってきました。そこで標準となるピッチを制定したのですが、制定後は少しずつピッチが上がってきてしまっています。
理由のひとつは、ピッチを少し上げると、その演奏は華やかに聴こえるのです。現在の日本のコンサートにおける一般的なピッチはA=442Hzです。アメリカ、イギリス、スイスでは比較的厳格にA=440Hzが守られてきましたが、内部情報によりますとアメリカでも州やオーケストラによっては、A=441Hzのところもあるようです。またヨーロッパ大陸では公式にはA=442Hz(既に規定に反しています!)と言いながら、都市によってはA=444Hzあるいはそれ以上に上がってきています。実際に440Hzと441Hzの違いを聴き分けるのは至難の業ですが、440Hzと444Hzの差は、音高というよりは音色の違いとして人が感じられるレベルです。ということで、このコラムではISOを遵守してA4=440Hzで統一したいと思います。
さて厳格な平均律は、昔から存在したものではありません。最初に音律というものを考えたのはピタゴラスであったと言われています。ピタゴラスは「万物は数字で表すことができる」という「思想」に基づき、三平方の定理とともに「音律」も発見したと言われています。鍛冶屋の槌の音から協和音と不協和音を発見し、2台の一弦琴の実験でそれを証明したと言われています。同じ大きさ、同じ弦長の2台の一弦琴を同じ張力で、同じ音高になるように調律し、1台はそのままにして、もう一台の弦長を駒によって長さを1:2の比率に分けた際、駒の片側の音と別の1台の琴が心地よく共鳴(協和音)し、駒の反対側も同様に心地よく共鳴することを発見したと言われています。駒で分割した琴の弦の長い方は、元の長さの2/3の長さになります。振動数は波長(弦長)に反比例するので、元の音がA4のラ(440Hz)であれば、弦長を2/3にすれば、440 ÷ 3/2 = 660になります。表で言うとE5のミ(659.2551Hz)が近似値となります。分割した短い方は、660 ÷ 1/2 = 1,320ですので、E6のミ(1,318.5102Hz)が近似値となります。ピタゴラス音律の詳しい説明は、専門書に譲りますが、駒で分割された長い方を更に1:2の比率で分割すると、660 ÷ 3/2 = 990 とするとB5のシ(987.766Hz)の近似値が得られます。B5の弦長を倍(振動数を半分)にすれば、B4が得られます。これを12回繰り返すと、ほぼオクターブの12個の半音それぞれの数値が得られます。この計算ではA5はA4のきっちり2倍にはならず、2.02729倍になります。音律や調律においてこの小数点以下の数字をピタゴラス・コンマ(誤差)と呼んでいます。誤差はありますが、ピタゴラスは、この方法で西洋音楽の音律の基礎を発見した、あるいは作ったといわれています。この調律方法は、ヒトが心地よく感じる共鳴(協和音)だけで作り上げるので、ピタゴラスのあと約2,000年間、ルネッサンス期まで使われてきました。
ヒトが心地よく感じる共鳴とは、ラ(例えばA4)に対するミ(E5)またはオクターブ下のミ(E4)です。A4とE5の関係を西洋音楽(以下単純に音楽)では完全五度の音程と呼びます。ラ・シ・ド#・レ・ミと、ミ(E5)はラ(A4)から数えて五番目の音で、それは半音で七番目の音です。また、E4とA4の音程は完全四度と呼びます。ミ・ファ#・ソ#・ラと、ラ(A4)から数えて四番目の音で、それは半音で五番目の音です。ピタゴラス音律で考えると、A4とE5の音程は3/2(1.5倍)です。A4から7半音下(完全五度)のD4を基準にA4を考えると音程は、3/2(1.5倍)ですから、A4基準にE5を考えると音程は、4/3になります。この完全四度と完全五度の音程は、ほとんどの人が少しの訓練でその音程を耳で覚えることができます。その数学的理由は、二つの音の周波数の比が単純な分数で表されるということです。つまり二つの音の周波数の比を分数で表した時の分母(素数)の数字が小さいほど心地良く感じ(協和音)、大きいほど不快に感じ(不協和音)ます。
なぜ人間は完全五度と完全四度の音程が認識できるのか。なぜ単純な分数比で表せるのか。鍵は「倍音」です。人の声や楽器のほとんどすべての音には倍音が含まれています。ピアノで基準音のラ(A4)の音を弾くと、もちろんA4の音が聴こえますが、実はこのA4以外にA4より高い(周波数の高い)音が同時に鳴っています。これを倍音といいますが、ヒトの耳はたくさんある倍音のうち、もっとも低い音(多くの場合、基音)を音の高さと認識しています。基音の上には倍音が、第二倍音、第三倍音、第四、第五と続き、楽器によっては、第十二、十四倍音などもっと高い倍音が含まれています。人間の耳には一つ一つの倍音をバラバラに聴き分けることは難しいのですが、その音に含まれる倍音の成分と強さのバランスの違いを音色の違いとして認識することができます。基音をA4=440Hzとすると第二倍音はA5=880Hzになります。第三倍音は1,320Hz≒1,318.51Hz=E6となります。この第三倍音位までは訓練によってヒトは聴きとれるようになります。つまりA4の音を注意深く聴いているとその中にE6を聴きとることができるようになります。E5にもE6が倍音として含まれているので、A4とE5の二つの音が完全五度に正しくチューニングされているかどうかを判断できるようになるという仕組みです。
実験として、ピアノでE6を強めに短く弾いて(叩いて)みると、E6のミの音が聴こえますが、鍵盤から素早く指を離すと、音は消えます。次に左手の指でA4の鍵盤を音が出ないようにゆっくりと沈めます。そしてそのまま指をA4の上に置いたままにするとA4の弦を押さえるダンパーが外れた状態になります。その状態で右手の指でE6を強く短く叩くと、E6のミが聴こえますが、今度は右手の指を離してもE6のミの音が長く聴こえます。A4のラの音を出す弦にE6の倍音が含まれていたことの証明です。アコースティックピアノは弾いている音だけでなく、弾いていない音の弦や、ボディーも共鳴しています。良い演奏はその共鳴を上手く利用しています。ピタゴラス音律は誤差があるのにも関わらず、約2,000年もの間使われたのですが、逆の言い方をすると2,000年後に使われなくなってしまったとも言えます。大きな理由が二つあると思います。一つは西洋音楽が複雑になってきたことです。それまでの音楽が単純な旋律に和音の伴奏が伴うだけの単純なものだったものに、裏メロが加えられたり、メロディの追いかけっこ(フーガ、輪唱、カノン)が始まったりし、また聴き手に対し、ある種の刺激を与える「転調」も多くなりました。このように音楽が複雑化したことによって、音程に誤差が多いと音楽が成り立たなくなっていったためだと考えられます。
更に主役となる弦楽器がリュートなどの撥弦楽器からバイオリン属のような擦弦楽器に代わっていったことも影響しています。リュートはギターのように指や爪で弦を弾いて音を鳴らします。その音はすぐに減衰してしまうのである程度までの音程の誤差はあまり気になりません。しかしバイオリンなどの擦弦楽器は弓で弦を擦って発音するので、音を長く伸ばすこともできます。音を長く伸ばすと音程の誤差は不快に感じられるので、音程に対してより厳格な管理が必要になります。そのためもあって、バイオリンはギターのような指板上のフレット(指で押さえる目印のような突起)を無くし、奏者が誤差を自由に調整できるようにしました。
このように音楽自体の変化によって、鍵盤楽器もルネッサンス期の最後にピアノフォルテが登場します。そしてピアノフォルテのその後の歴史はサステインの伸長です。サステインが短ければ音程の誤差は無視できたかもしれませんが、サステインの伸長によっても調律方法も変わって行き、純正律、中全音律(ミーントーン)など様々古典調律法が生まれました。
*注 ここでは、西洋ということばを欧州という意味で使用しています。欧州各国、各地方にはそれぞれ様々なその地方固有の音楽=民族音楽・土着の音楽がありますが、ここで言う西洋音楽には含めておりません。
【参考文献】
『楽器の科学』 橋本 尚 著 講談社刊
『音律と音階の科学』 小方 厚 著 講談社刊
『音楽の基礎』 芥川也寸志 著 岩波書店刊
『ピアノの誕生』 西原 稔 著 講談社刊
『Woodwind Instruments and their history』 Anthony Baines Dover Edition
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