クラリネットは閉管共鳴音しかでない？

質問

クラリネットは唯一閉管楽器である言われます。
https://www.youtube.com/watch?v=qISigqTV7LYのスペクトル図を見ると、小さいけど開管倍音が交互に入っています。
管長39cmの閉管として計算すると、(1)(3)(5)(7)倍奇数倍共鳴の間に、(2)(4)(6)倍に相当する開管共鳴の(1)(2)(3)倍音があることになります。

クラリネットは閉管共鳴しか出ないと言うのは間違いで、間には開管共鳴が存在すると理解して良いでしょうか？

回答No.1

s-takepon

開管か閉管かでいうと、実はフルート以外のほとんどの楽器は閉管楽器です。
フルートも単純な開管楽器ではありません。高校物理でやるような自然倍音が出るような管楽器は実はなかなかありません。
いただいた質問の図のピークは実は自然倍音に見える（近い）ピークでしかなく、本来は奇数倍音しか存在しません。
ではなぜ、自然倍音に近いピークが現れるかというと、管楽器のテーパーが関係しています。
ほとんどの管楽器はベルという機構をもち、ベルに向かって管の内径が大きくなっていきます。この構造により、奇数倍音のピークがずれて、ほぼ自然倍音になっていると考えられています。
逆にいうと、うまく自然倍音に近づけるような楽器の設計が良い設計であるとも言えます。

以上で、ご理解いただけましたでしょうか。

p.s.
テーパーにより気体の波動方程式が変更されます。
この効果によって閉管でもピークがうまく自然倍音の位置に再現されます。

お礼

回答ありがとうございます。
クラリネットの閉開管楽器以外の、管楽器、弦楽器、声は、開管楽器同様で自然倍音のはずです。
実験していましたが、きれいに倍音が出ます。
奇数倍音しか存在しないなら周波数が合いませんがどのような計算でしょうか？
管楽器のテーパーで奇数倍音のピークがずれてほぼ自然倍音になっていると実証されていますか？ホーンスピーカーなどでも音速が変化することはありません。
テーパーにより気体の波動方程式が変更されてどのようになるのですか？
この効果によって閉管でもピークがうまく自然倍音の位置に再現された実証記事やデーターをお願いしたいのです。
計算と実験で実証してもらわないと理解できないです。

http://blog.livedoor.jp/hslit123/archives/50203826.htmlとか
昭55年5月6日楽器の科学　橋本　尚　著　　ｐ62クラリネットは閉管（吹穴から先が細いのでビールビンの底のように、片方が閉じた管と考えて良い。なので奇数倍の倍音しか出ず。音がなんとはなしにうつろな感じになる。
クラリネットだけ閉管で金管楽器、声、弦などは自然倍数（開管共鳴）と言うのが定説と思いますが、スピーカーを管に付けて実験したデーター
http://sirasaka.seesaa.net/article/468918663.html?1565957203
のように実験でもクラリネットは閉管と開管倍音が交互に発生していますので、閉開管楽器と言うのが正しいと思います。
他の管楽器、弦楽器、声は自然倍音列で開管の倍音と同じになっているのですべて開管楽器同様と思います。
なお開管は、リードや唇の振幅も。管の出口も大きく振幅している共鳴で、
閉管は、リードの振幅が無いのに、管の出口が大きく振幅している共鳴と理解しています。

補足

10cm1.1m共鳴開管の例でも
良く見ると開管共鳴の間に閉管共鳴らしいものが見えます。
ホーンスピーカーでも管共鳴が発生しています。
閉管共鳴を利用したTQWT方式スピーカーもあります。
音響管スピーカーなど管共鳴を利用しているものがあります。
開管共鳴であっても閉管共鳴を伴うことがあるとの記事もあります。
引用や想像で考えるのでなくて実測すれば良いはずです。
今はパソコンで簡単にスペクトルが見れる時代です。
クラリネットだけが奇数倍音で閉管共鳴すると言うのが定説ですが、
スペクトルを見ると間には自然倍数の開管共鳴周波数が存在しています。
クラリネットを閉管楽器と決めつけるのは良くないと思います。
閉管共鳴を特徴とするが開管共鳴も伴う閉開管楽器であるのは間違いないと思います。
他の楽器は殆ど開管楽器と言う定説で良いと思います。
スペクトルを録って他に実証して頂けることを期待して締めます。