Cello mechanics ~Focusing on endpin and bows~

• Project/Area Number: 21K00194
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 01070:Theory of art practice-related
• Research Institution: Okinawa Prefectural University of Arts
• Principal Investigator: 林 裕 沖縄県立芸術大学, 音楽学部, 教授 (30465679)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鷲津 仁志 兵庫県立大学, 情報科学研究科, 教授 (00394883) ; 大宮 祐也 岡山大学, 自然科学学域, 助教 (40717203) ; 木之下 博 兵庫県立大学, 工学研究科, 教授 (50362760)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: チェロの安定した支え方 奏法 / エンドピン / 弓の反り / 摩擦（トライボロジー） / 圧力 / ３D重心 / ベクトル / 力学 / チェロ/ / エンドピン/ / 弓/摩擦/反り/圧力/構え/ / 奏法/3D重心/物理/ベクトル / 安定/トライボロジー/力学/

Outline of Research at the Start

本研究では、安定的に高速・正確なチェロの演奏を実現する楽器付属品の改良を検討する。とくに、エンドピンの形状の工夫による楽器の安定的保持を実現する手法、弓の形状の工夫による運弓の高精度化を実現する手法について、機械工学および実技の両側面から明らかにする。前者は、小柄な奏者が多い日本人のチェロ演奏技術の向上に資する。後者は、演奏技術の向上方法の提案のみならず、擦弦楽器のモダン化という音楽史上の問いに摩擦学の観点から答えるものとなる。

Outline of Annual Research Achievements

チェロを演奏するときに、 うるおいがあり透明感のある弱音や、芳醇な響きをフレーズに当てはめて表現したいが、かすれてしまったり歪んでしまったりして満足する音が出せないことがある。同一人物が様々な音色を追求して奏法を変えることや、 楽器を支えられない状態で演奏する小柄な方でも、弓の摩擦を的確に弦に伝えて良い音を作り出すことが本研究の目的である。
一般的な直線のエンドピンでは弓で弦を擦る動作で、楽器が回転する力が働くが、エンドピンの形を変えることで楽器の重力が床へ伝わるベクトルが変わり回転しにくくなる。それが結果として良い音や演奏につながっていく。
弓においても新たなアイディアを注ぎ込むことで、持ちやすく音色の変化や音楽表現しやすい弓ができるのではないかと研究している。上に反る形状のバロックボウから、F.トゥールテが下に反る弓を発明してから約200年、大きな変化は見られない（物によっては大きなホールに音を伝えるために体格の良い人が使用するようなしっかりした作りに悪化している）。しかし、反るポイントを変え重力バランスを元に寄せ、毛とスティックの幅を高く取り、柔軟性を上げることで、持ちやすさと音色の変化に富んだ弓が作製できることを想像し、発案、説明文作成の後、試作や試奏を行った。　弓で弦を擦る動作で楽器が回転しにくくなる別の方法も研究中である。ペザンテという錘をエンドピンに装着する事で、起き上がり小法師のように弦が上にいく力を生む物である。当該年度は図面を多数作成し、試作を繰り返し、効果のみならず、使用感や装着性が飛躍的に向上し、商品化へ向けて見積もりを取った。具体的には、エンドピンを抜かずに装着できる構造へ改良できたことは、計画以上に進展した。
これらの成果が、感性が必要とされる楽器演奏という芸術の世界において、練習量でこなすことなく能力を上げることに繋がる。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

エンドピンに関する研究はオンラインの会議では行うことができず、昨年においてもコロナウィルスの影響があり満足に進まなかったといえる。
弓においては試作が完成し、音の出方やフィーリングが想像する傾向にかなり近寄ることができた。演奏会でも積極的に使用でき成果を上げることができた。重さのバランスや反り具合、毛とスティックの高さなどには一考の余地があるため改善点を書き出しており、今後への推進方策がイメージしやすい。
ペザンテ錘は想像以上の効果が上がった。当初、試作を使用している人は、構える前にエンドピンを抜きペザンテを通して留めていたり、エンドピンごと抜いて持ち運んだりして手間がかかっていたが、エンドピンを抜かずに装着できる構造に改良できたことは評価できる。

Strategy for Future Research Activity

今後は３年目に入り研究成果をまとめる必要がある。弓に関しては、改善点をまとめ、製作者に伝えて新たに試作する。
ペザンテに関しては現在最終試作待ちで、重みのラインナップを決定して商品化につながる予定である。
総合的には、弾きやすさや楽器が安定しているといった制御性の解析だけでなく、本学のホールなどの広い会場で本格的な録音データと共に、「イナズマエンドピン」や「ペザンテ」錘を使用した時の音量や音質といった、音への影響もあわせて検証していく。
また、研究協力者の大学院生とともに検証数を増やし、より精度の高い解析結果を求める。また、実演側から、演奏しやすさや、構えやすさなどの意見徴収を行う。
これらの検証、解析研究結果をもとに成果をまとめていく。