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骨が弾く

――-初歩の物理学(高校レベル)の範囲で考えているので、ツッコミのある方はどうぞ―――

さて、コニーさんのもう一つの疑問である。
ピアノで、指を立てて弾くと輪郭のはっきりした音が鳴り、指の平で弾くと、柔らかな(?)音が出るのはなぜ?

 「ほら、あれだよ、指の平と爪は固さが違うからさ、
   木琴を先端が布でできたボンボンみたいなスティックで叩いた時と、先端が木のスティックで叩いた時
   みたいな違いだよ(←よく知らない)」
                         って、一瞬思ったけど、ちが~う


ピアノの内部の動きを考えると (構造を調べた時の参考サイト)、
①指が鍵盤を弾く、鍵盤が下に下がる。
   ②その動きが支点の向こう側で、上向きの動きになる、
       ③その上向きの動きが拡大されて、ハンマーの軸に伝わり、
            ④大きな上向きの動きになって、ハンマーが弦を叩く。


イメージ 2

つまり、弦を叩くのは、常にハンマー。
指で叩いているわけじゃないのだ。


実際には、鍵盤の動きがすべて、ハンマーで弦を叩く動きだけに繋がっているのではなさそうだが、
この構造で、鍵盤と、ハンマーの動きを繋げるのは、
鍵盤を動かす強さと、速さだけの気がする。

イメージ 4

ピアノの鍵盤のように、重さと、動く距離と
動く方向が決められてしまっている物体の場合は、
鍵盤に与える力の、鍵盤を動かす方向成分は、
鍵盤の動きの速さに変換される。


前記事にも書いたが、叩く物の動きが速くて、
強く短時間で(速く)弦を叩けば固い音が出て、
そっと(ゆっくり)叩けば穏やかな音が出そうだ。


じゃあ、爪の先で鍵盤を押す時と、指の平で押す時に、
鍵盤の動き(速さ)に、演奏者が意識しないような違いは出るのだろうか?

弾いている手の写真を拾ってきて、ピアノを弾いている姿勢を作ってみた。 
比較しやすくするために、2パターンを重ねている。 
演奏中にはピアノも椅子も動かないので、腰の位置と鍵盤間の距離は同じだ。
多少は鍵盤の奥の方を弾くとか手前を弾くとかあるだろうけど、その辺は考えない。

イメージ 1

分かりにくいので、骨を描きこんでみる。

イメージ 3

イメージ 6

まだわかりにくいので、骨だけ引っ張り出して重ねる。

が鍵盤上で指(爪)を立てる時のイメージである。
ピアノを習ってた頃に、
「指で弾くな、指を固くして手首を柔らかく……」
みたいなことを言われたので、それに合わせて描く。

青いのが指の平で弾く状態、赤が爪の先で弾く状態。

①この図で変わらないのは、腰とピアノの位置関係、
  関節から関節までの骨の長さ、である。 
②指を立てると、第3関節(MP関節、指の付け根)が、
   わずかにピアノに近づく――気がする。(赤骨状態)
③それにつられて、掌の角度が変わる――気がする。
   この時点で力の向きが変わって、鍵盤に力が強く伝わりやすい気もするんだけどね。
④指と手のひらの角度が急になると、その分、手首がピアノに寄ることになる―――気がする。
⑤手首が引っ張られることによって、肘が曲がって近付く。
⑥その分、腕全体が引っ張られて、片がピアノに寄せられ、体全体が得わずかに前屈する。

*指を立てた方が力が伝わりやすい、同じ力でも強く(速い動きで)鍵盤を押すことになる。
*肘から先を水平に保って、手首を上下させる時に必要な力 (手首を動かすときの動かしやすさ)、
 肘を少し曲げ、手首をもちあげた状態で上下させる動かしやすさ、、、、、とをくらべると、
 肘を少し曲げていた方が、動かしやすくないだろうか?  (肘のジョイントと筋肉の関係だと思う)

イメージ 5
それ以外のパターンはないかな、と、考えたのが右。

②指を立て、第3関節がピアノに近寄るところは同じである。
③ここで指の関節だけで指を曲げ、
  掌や手首の角度は変えない。
④指を伸ばした分、手首が上がるが、
  鍵盤に近づく距離は、第一関節の動いた分と同じである。
⑤肘も少しだけ上がって、少しだけピアノに近づく。
⑥肘が持ち上がることで、二の腕で突っ張られ、
   ボディ(肩)はそれまでより後ろに動く。


これって弾きやすいのかな、わからん
爪を立てる時って、どこから曲げてるんだ、って話だし、
その辺、演奏者によって違うのかもしれないし。

少なくとも、腕を伸ばし気味にすると、肩から動かすことになり、
モーメントから考えても腕の重みから考えても、強い力が指先にかかりそうな気がする。
            (半径が長けりゃ同じ角度でも先端の動きが大きい)
が、その分、少しの角度が腕の梃子で拡大されるから、小さな繊細な動きがしにくくなる。


どっちなんだろう。

自分の手を動かしながら考えていたのだが、右手は骨折中で包帯がグルグルなんだ。
PCキーボードは打てるが、写真は撮影しにくい。
姿勢の良いピアニストの動画でも見て、
腕の動きをトレースすると、回答が得られるかもしれない。


なんか中途半端なので、もう少し考えます。
で、誤字脱字を直したので、いったん公開にします。