ホルン奏者の上唇を伝搬する波動の特性とそのモデル化 WAVE PROPAGATION ON THE HORN PLAYER'S UPPER LIP AND ITS MODELING

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抄録

ホルン奏者の上唇の運動を3次元的に理解する目的で, 透明のマウスピースとナチュラル・ホルンを用いて唇の運動を正面と横からのストロボによる擬似スロー・モーションとして観測し, さらに座標軸を設定して1コマごとに運動を解析した。上唇の開閉運動は上唇の先端を追跡することによって分かる。この開閉運動に重なってはいるが, 別種の波動が上唇表面に発生しており, その伝搬経路と伝搬速度は唇を横から観察するときに現れる可視化映像上の輝点(波頭に相当する凸部)の運動を解析することによって知れる。最低の2次モード音F_2(87.3Hz)を上級者が吹奏すると, 波動はマウスピースのリムに接する唇の端点から発生し, 唇の中央まで水平に伝搬し, そこから上方に曲がり, リムで反射されて元に戻る。波動が唇の中央まで水平に伝搬するとき, 唇は外向きに開いていく。高次モード音のF_3やF_4では波動は主に垂直方向にのみ伝搬する。伝搬速度は約1〜4m/sの範囲にあり, 唇の張力や吹奏圧の影響を除外すると, 約1.8m/sと推定された。さらに波動をレイリー型表面波と仮定すると, 唇のずり弾性率は約4×10^3N/m^2となった。また, 波動伝搬と開閉運動を再現できるような1質量-3バネモデルを提案した。

With the aim of 3-D understanding of the French horn player's upper lip motion, its slow-motion picture was taken by the stroboscope from the frantal and side directions using a natural horn equipped with a transparent mouthpiece. A frame-by-frame analysis was then applied to the visualized results after setting up the coordinate system. The lip opening motion is obtained by tracing the tip. A didtinct wave, which is superimposed on the opening motion, is generated on the upper lip surface. Its propagation path and velocity are estimated by analysing a bright spot (corresponding to the wave crest) appearing on the frame. When an advanced player plays a F_2 tone (87.3Hz), the wave starts at the edge point crossing the mouthpiece rim, moves towards the lip center, then turns upwards, reflects at the rim, and returns to the edge point. The upper lip moves outwards during the horizontal propagation from the edge to the center. For higher-mode tones F_3 and F_4 vertical propagation is dominant. The propagation velocity ranges between 1 to 4 m/s and is estimated as about 1.8 m/s if the effects of lip tension and blowing pressure are ignored. Moreover, assuming the surface-wave type propagation, the shear modulus of the lip is estimated as about 4×10^3 N/m^2. Also, a one-mass-three-spring model is proposed to reproduce the lip wave propagation and opening motion.

収録刊行物

  • 電子情報通信学会技術研究報告. SP, 音声

    電子情報通信学会技術研究報告. SP, 音声 100(635), 13-18, 2001-02-15

    一般社団法人電子情報通信学会

各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    110003297860
  • NII書誌ID(NCID)
    AN10013221
  • 本文言語コード
    JPN
  • 資料種別
    ART
  • ISSN
    09135685
  • NDL 記事登録ID
    5712722
  • NDL 雑誌分類
    ZN33(科学技術--電気工学・電気機械工業--電子工学・電気通信)
  • NDL 請求記号
    Z16-940
  • データ提供元
    CJP書誌  NDL  NII-ELS 
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