トランペットで「バテ」て音が出なくなる、物理的な仕組み
【概略】
トランペットの「バテ」を、物理的に分析してみた。
別資料で、「トランペットで音が出なくなる仕組み」を解説した。
原因の根は全く同じであり、バテの原因は「意図しない場所から」の息漏れである。
「息漏れを防ぐために口を硬く閉じると、口腔内の圧力を上げる必要が生じ、結果として息が漏れないようにプレスを強くする必要になり、更に息漏れを防ぐために更に口を固く閉じて・・・」
の悪循環におちいる。
ここでは、「誰もが必ず持っている」息が漏れてしまう「意図しない場所」の、事例を紹介する。
これは「誰もが必ず持っている条件」であり、全ての人に当てはまる、非常に有効な対策となるだろう。
【結論】
対策例
上前歯２本の合わせ目に出来る「V字型の溝」を、レジン等で埋める。
表面、裏面の両方とも埋めるのが、より効果的。
ーーー
【結論の概略説明】
金管楽器は「意図した一箇所」だけから息が出る仕組みがあれば、非常に楽に音を出すことが出来る。
ところが、別資料で説明したとおり、「意図しない場所」からの息漏れが生じると、思ったように音を出すことが難しくなる。
詳しくは「トランペットで音が出なくなる仕組み」を参照。
ChatGPTに「口の絵」を描いてもらった。「歯茎まで見える口」をリクエスト。
かなりキレイな歯並びである。上唇の形状も、トランペット向きである。産毛まで生えてる。
しかし、このようなキレイな歯並びでも、実は完璧ではない。
下図に「意図しない場所」から漏れるルートを図解した。
●前提、及びその息漏れのメカニズムの説明。
・「意図した一箇所」は、多くは上前歯２本の「先端部分」である。口腔内から唇に向かった、この部分を通ってエアビームが直接当たる。
・上前歯2本の歯茎部分には、大なり小なり、必ず隙間(穴)が開いている。
・上前歯２本の合わせ目には、大なり小なり、必ず「V字型の１本の溝」が出来る。
・この「V字型の１本の溝」と「上唇」に囲まれた「三角形のパイプ」が出来上がる。
・この「三角形のパイプ」は、上前歯２本の「歯茎側」と「歯の先端」を繋ぐ形になる。
結果、「歯の先端」を通り抜けてくる息(意図した一箇所)と、「歯茎の穴」を通り抜けてくる息(意図しない場所)の、2箇所からの息が、唇の合わせ目に向かって流れることになる。
特に加齢等で歯茎が下がると、「歯茎の穴」が大きくなり、「意図しない場所」からの息漏れが多くなると、以前のように音が出なくなったりするだろう。
楽に音が出る人は、通常はマウスピースのリムに押されて唇が密着して、「三角形のパイプ」を塞いでいる。
高音を出す等でプレスが増えて、徐々に唇の柔軟性が損なわれると「三角形のパイプ」からの息漏れが始まり、最終的には「三角形のパイプ」からの息漏れが「歯の先端」からの息漏れよりも多くなり、音が出なくなる。(もしくは、高い音に移行できなくなる。重音が出るケースもあるだろう。)
これが「バテた」と感じた時の物理的現象である。
・いわゆるチューニングのBbが楽に出ない人
・五線譜の上のソが楽に出ない人
・Hi-Bbが楽に出ない人
・Hi-Fが楽に出ない人
・ダブルHi-Bbが楽に出ない人
どのケースも、「このルートの息漏れ」が原因である可能性が非常に高い。
●プレスを掛けると高い音が出るのは、この「三角形のパイプ」が塞がれるて、口腔内の圧力を高めることが可能になるためだ。
更に高い音を出そうとすると口腔内の圧力が上がり、再び「三角形のパイプ」から息が漏れ始める。
それを防ぐために、さらにプレスを増やす。
高い音が楽に出せる人は、この「三角形のパイプ」の断面積が比較的小さい傾向にあると推測できる。
逆に言えば、高い音が出ない人は、この「三角形のパイプ」の断面積が比較的大きい傾向にあると推測できる。
(比較の対象は、「歯の先端」を通り抜けてくる息(意図した一箇所)。よって、完全に個別案件となる。)
対策としては、この「三角形のパイプ」を埋めてしまえば良い。
歯や唇の形状によって、大きなマウスピースに答えがある人もいれば、小さなマウスピースに答えがある人もいる。
「三角形のパイプ」のどの部分を唇で埋められると、より効果的なのか。と言う話。
それでも収まらなければ、レジン等で埋める。
●個人的には、この対策で劇的な効果があった。
バテてきて辛いんだけど、それでも音が出る。
物理式の通りの現象が起きている。
プレスして「三角形のパイプ」を埋める必要がないので、プレスが劇的に減った。
ハイトーンを出すためのエアビームの作り方で説明しているエアビームのシステムと併用すると、殆どノンプレスでもHi-Fなどが出るようになった。もちろん音量は非常に小さい。
大音量を出すには息の量が必要なので口腔内の圧力を上げる必要があり、息が漏れないように相応のプレスが必要となる。
ppからクレッシェンドしてffまで行っても、破綻しない。
以前はクレッシェンドするために口腔内の圧力を上げると、「意図しない場所」から息が漏れてしまい、クレッシェンド自体が成立しなかった。
●歯のオモテ面だけをレジンで埋めても効果が薄ければ、ウラ面「も」塞ぐトライをオススメする。
「歯茎の穴」経由だけではなく、「歯の裏側から歯と歯の狭い隙間を通って出てくる息」も、場合によっては無視できないケースもあるだろう。
前歯の歯と歯の隙間は、歯並びが良ければ非常に狭いが、長いのでトータル面積としては相応の大きさになる。
「歯の先端」を通り抜けてくる息(意図した一箇所)と、「歯茎の穴」を通り抜けてくる息(意図しない場所)の、2箇所からの息の、相対的な比率で決まる。
私のケースでは、前歯の表側と裏側の両面塞いだ方が、より楽に音を出すことが出来た。
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【バテるシステムの詳細説明】
バテた時、物理的には一体何が起こっているのか？
●前提
少なくとも、上前歯２本以上でマウスピースを支えている形状になっていることを前提とする。
根拠
上前歯の先端の幅は、約8.5mmプラス・マイナス0.5mm、と言われている。
上前歯2本で、約17mmプラス・マイナス1mm。
トランペットのマウスピースのカップ内径は、ほとんどが15mmから18mmの間にある。
以上から、少なくとも上前歯２本以上で、マウスピースを支えていることになる。
●基本的なセッティング例
歯と唇の位置関係。
「２本の上前歯と下唇で整形されたエアビーム」が、「上唇と下唇の合わせ目」に来るようにセッティングする。
このような位置関係になるように、マウスピースのセット位置や角度を、無意識のうちに調整している。音が出やすい位置を探している。
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●正常時 息の通り道は「１本」のみ(「意図した一箇所」からのみ息が出る)
「上唇と下唇の合わせ目」に当たるエアビームは、「２本の上前歯と下唇で整形」されて出てくる。
●異常時 息の通り道が「複数箇所」になる。
バテた時、重音が出る時、などは、この「意図しない場所」からの息漏れが原因。
具体的には、次の２経路から息が供給されることになる。
経路１ 「上唇と下唇の合わせ目」に当たるエアビームは、「上前歯と下唇で整形」されて出てくる。
経路２ 「２本の上前歯の歯茎部分の隙間」を通った空気が、「２本の上前歯の合わせ目に出来る溝」(2の溝)を通って、「上唇と下唇の合わせ目」に流れ込む。
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【パスカルの原理のおさらい】
ーーGeminiの説明ーー
パスカルの原理のポイント
- 「密閉容器」かつ「流体」: 閉じ込められた液体や気体でのみ成立します。
- 圧力は等しく伝わる: 加えた圧力は、流体のあらゆる方向に、減衰することなく伝わります。
- 力は面積に比例する: F = P x A（力 = 圧力 x 面積）の式が成り立ち、断面積が2倍になると、2倍の力が発生します。
ーーここまでーー
式の示す「力」を「息の量」と読み替えると、イメージしやすいかも。
トランペットの場合は、口腔内の圧力を一定と仮定すると、断面積に比例して息の量が決まる、と理解すると良いだろう。
(逆に言うと、息の量を一定に保つには、口腔内の圧力を一定に保つ必要がある。)
前提
息の通る経路は、
・「意図した一箇所」の「経路１」・・・歯の先端
・「意図しない場所」の「経路２」・・・前歯２本の間のV字型の溝
の2つが存在すると仮定する。
口腔内の圧力が一定であれば、断面積が大きい経路の方が息の量は多くなる。
つまり「経路１」の断面積と「経路２」の断面積の、相対的な関係で目標とした「音が出る」か「音が出ないか」が決まる。
音が出ないのは、努力や根性が不足しているからではない。
物理的な条件が揃っていないだけ、である。
バテは、「経路１」と「経路２」の断面積の比で、説明できる。
「経路１」と「経路２」の断面積は、どちらも可変であり、奏者は無意識に両者をコントロールしている。
パラメーターが２つになるので、話がややこしくなっている。
プロや上級者と言われる「楽に音が出せるプレイヤー」は、「経路２」の断面積が「経路１」の断面積に比べて、無視できるほど小さい、と考えると良いだろう。
しかし必ずどこかで「経路２」と「経路１」の、断面積の関係が逆転する。
高い音を出すには、「経路１」を小さくするのが合理的である。
「経路２」を小さくするには、マウスピースのプレスを強めて、唇の柔軟性で「２の溝」を埋めるしか方法が無い。
(「より厚いリム」もしくは「より薄いリム」のマウスピースに変える、「より大きい」マウスピースもしくは「より小さい」マウスピースに変えるなどで、良い結果が得られる場合もある。)
口腔内の圧力が一定であれば、断面積が大きいほど、多くの息が流れる。
つまり「経路１」よりも「経路２」の断面積が大きくなった時点で、狙った音は出なくなると考えられる。
と言うか、「経路１」よりも「経路２」の断面積が大きくなった時点で、現時点以上には口腔内の圧力を上げることが難しくなる。
口腔内の圧力を上げるには、「経路１」と「経路２」からの息漏れを減らす、つまり断面積を小さくする必要があるが、「経路２」の断面積を減らすことが出来なければ、「経路１」の断面積を減らしても、「経路２」の断面積で口腔内の圧力は、ほぼ決まってしまうから。
先の「パスカルの原理式」を変形して、それぞれの意味を読んでみる。
F = P x A（力 = 圧力 x 面積） 力は、圧力と面積に比例する
P = F / A（圧力 = 力 / 面積） 圧力は、力に比例、面積に反比例する。
A = F / P（面積 = 力 / 圧力） 面積は、力に比例、圧力に反比例する。
厳密には異なるが、「力」を「息の量」と読み替えると、イメージしやすいかも。
F = P x A（息の量 = 圧力 x 面積） 息の量は、圧力と面積に比例する
P = F / A（圧力 = 息の量 / 面積） 圧力は、息の量に比例、面積に反比例する。
A = F / P（面積 = 息の量 / 圧力） 面積は、息の量に比例、圧力に反比例する。
式を見るポイント。
右辺の２つの変数を同時に変えると、イメージが難しくなる。
２つの変数のうち、どちらか１つを固定して考えると、単純化出来て理解しやすくなる。
なるべくシンプルに、簡略化して考える。
混乱させるかもしれないが、ここでは
息の量 ＝ 息のスピード
と考えて差し支えない。
「息の量」と「息のスピード」は、比例関係にある。
ある断面積を、単位時間あたりに通過する量を増やすには、スピードを上げる必要があるから。
ただし、「息の量」や「息のスピード」は、音の高さには無関係であることに注意したい。
「息の量」や「息のスピード」は、あくまでも音量を決めるもの。
詳しくは 音の高さを決める物理式を説明している別資料 を参照。
ーーー
【パスカルの原理から、次の関係を導くことが出来る。】
・「経路１」の断面積 ＜ 「経路２」の断面積・・・状態A
二者がこの関係であれば、設計通りの音が出しやすい。
・「経路１」の断面積 ＞ 「経路２」の断面積・・・状態B
二者がこの関係になると、「経路１」に必要な口腔内の圧力を作ることができなくなる。「意図しない場所」である「経路２」から先に息が漏れてしまうから。
「プスー」っとなるか、「それ以上高い音に移行できない」状態におちいる。
補足
唇に柔軟性があるうちは、「経路２」をマウスピースでプレスした唇で埋めることが出来るので、状態Aを維持することが出来る。
この時、経験的には、楽に音が出せる人から比べると、異常に高いプレスを掛ける必要がある。
この異常な高プレスにより唇の柔軟性が減ってくると、「経路２」を埋めることができなくなり、結果として状態Bにおちいる。
ーー
回避事例
この状態から回避するのに有効な手段は、マウスピースのリムをより下方にセットすることである。
いわゆる「粘膜奏法」にすることで「２の溝」を埋め、「意図しない場所」からの息漏れを最小限にできる可能性が高くなる。
逆に言うと、「粘膜奏法」におちいる原因は、この「２の溝」を塞ぐ必要があるから。
つまり、「粘膜奏法」のセッティングにしないと、まともに音が出ない状態なのである。
「粘膜奏法」が良くないことは一般常識的だが、分かっていても他の位置では「意図しない場所」である「２の溝」からの息漏れで、まともに音が出ないのである。
根本原因を直さずにアンブッシャーだけを変えても、解決は難しい。
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【「メディアンスペース」的な隙間の考察】
「１」と「２の溝」の２つの経路は次の関係となり、互いに影響し合うことは無い。
・「経路１」の断面積 ＝ 「経路２」の断面積・・・状態C
つまり、経路は１つしかない。
よって、今回のような事例は成立しないことになる。
メディアンスペースの議論は様々あるようだが、決定的な結論は出ていないと理解している。(ケース・バイ・ケース。一概には言えない。)
物理的に言えば、「メディアンスペースの位置」と「合わせた上下唇の中で一番息が漏れやすい位置」が正確に合っていれば、確実に結果が出るだろう。
ただし、メディアンスペースの幅は固定であり、結果として音の高さを決定する「唇の長さL」が固定となり、調整できる音程の幅の制約が出てくる。
●上前歯２本の間を「埋める」のではなく、「僅かに隙っ歯」にしても、物理的には複数の息の通る経路は生じないので、良好な結果が得られる可能性が高い。
実験していないので、結果は不明。
「隙っ歯」と「埋まってる歯」のどちらが見栄えが良い？！
ーー
【以上の現象は、次のように考えるとイメージしやすいかもしれない。】
息の使い方についてのよく耳にする事例として、「水道に繋がったホースの話」がある。
●ホースを水道の蛇口に繋いで水栓を開けると、ホースの先端から水が出る。＝「経路１」
ホースの先端をつまんで出口を小さくすると、勢いよく水が出るようになる。
●このホースに、小さな穴が空いていたとする。＝「経路２」
小さな穴からは、わずかに水が漏れる程度。・・・状態A
ホースの先端をつまんで出口を小さくしていくと、小さな穴から出てくる水の量が増えていく。
ホースの先端出口の断面積と、小さな穴の断面積が同じになった時、両者から出てくる水の量は同じになる。・・・状態C
ホース先端出口の断面積が、小さな穴の断面積よりも小さくなると、小さな穴から出てくる水の量のほうが多くなる。・・・状態B
水が「高いところ」から「低いところ」に流れるように、口腔内の息も「小さな穴」よりも「大きな穴」からより多くの息が出ようとする。
【副作用】
歯の隙間をレジン等で埋めると、衛生面で問題が出る場合がある。
やるのなら、自己責任でやってください。
虫歯の原因は、虫歯菌。
僅かな隙間があれば、虫歯菌は侵入する。
侵入した箇所を、掃除することが出来ない。
実際の医療現場では、「ブリッジ」と言う方法で複数の歯を繋いで一体にする手法は存在する。
よって、複数の歯の一体化を完全に否定するものではない。
一体化させる時、何に注意するべきか、よくよく確認が必要。
歯の目的は、食べ物を咀嚼すること。
歯医者は、この目的を達成するための医療行為を実施する。
「トランペットで楽に音を出す」ことを目的にした歯医者は、非常に少ない。
「それは医療行為に当たらないので、当院では受け付けない。」と言う反応が普通である。
歯に関する審美的な行為は、医療行為？？？
受注するかどうかを決めるのは、歯医者さん。
【レジンについて】
光重合レジンは百均等でも入手可能。
しかし、長期間口の中に使うものなので、少々値段は張るが、歯科用の光重合レジンを使う方が安全であろう。
歯科で使う、歯の欠損部分を埋めるレジンには、様々な種類がある。
完全な液体タイプ、緩いペーストタイプ、硬めのペーストタイプ、など。
簡易的に実験する時には、接着剤を使わないのがオススメ。
接着剤を付けなければ、ある程度の力を掛ければレジンは「パキン」とすぐに歯から剥がれる。
鏡を見ながら、自分の歯にレジンを盛って、形状を整えるのは、結構難しい。
ある程度、目的の形状になったら、紫外線で硬化させ、鉄ヤスリ等で形状を整える。
レジンは、本物の歯に比べると非常に柔らかく、ヤスリで削るとあっさり形状が変わっていく。
本物の歯にヤスリが当たった時と、レジンを削っている時では、手の感触や音、歯に感じるゴリゴリ感が大きく異なるので、神経集中して作業する。
ーー
参考までに、私が使用したことのある部材を紹介する。
今の時代、安全上の観点から、入手は難しいかもしれない。
●光重合レジン
製造・販売 株式会社 松風（SHOFU INC. ）
ビューティフルII 4.5g
歯科充填用コンポジットレジン タイプ1(嵌合面を含む)クラス2(光重合レジン)
前歯・臼歯用(X線造影性)
直射日光を避けて保管(1から30℃)
色の選択が可能。
自分の歯の色に合わせて、選択する。
私の事例では「A2」が、違和感が少なかった。
SDS(安全データシート)の入手が可能。内容を確認して、あくまでも自己責任で。
硬めのペーストタイプで、扱いやすいと感じた。
●接着剤
レジンを歯に固定するための接着剤。
製造 クラレノリタケ デンタル株式会社
販売 株式会社 モリタ
クリアフィル ユニバーサルボンド Quick ER セット
管理医療機器
歯科用象牙質接着剤(歯科セラミック用接着材料、歯科金属用接着材料、歯科用知覚過敏抑制材料、歯科用シーリング・コーティング剤)
冷蔵保存(2から8℃)
輸送中は30℃以下のこと
直射日光、火気厳禁
●紫外線ライト
光重合レジンを硬化させるには、紫外線を照射する必要がある。
紫外線ライトは百均でも入手可能。LEDタイプが一般的。
光の強さと硬化時間は、反比例の関係。
光が弱ければ、長時間の照射が必要。
実際にレジンに紫外線光を当ててみて、硬化に必要な時間を確認する必要あり。
紫外線を裸眼で見ると、目を破壊する恐れがある。
歯科医師などは、オレンジ色のフィルムで紫外線がカットされた状態で使用していた。
医療用の紫外線は強力で、1回5秒程度で完全硬化。
百均等で手に入るレベルの紫外線光源は、安全上の理由で非常に弱いので、場合によっては1分以上の照射が必要かも。
百均の弱目の紫外線とは言え、硬化までの1分間、ずっと目で見ていてはいけない。目が壊れます。
基本的には目を瞑って照射作業し、時々照射位置が合っているか、例えば10秒に一回、薄目で一瞬見る程度に留める。
●ヤスリ
レジンの形状を整えるのに、ヤスリを使う。
幅4から5mm程度の、小さな鉄ヤスリが使いやすかった。
平らなヤスリ、三角形のヤスリ、丸いヤスリなど、数種類あると、形状を整えるのに便利。
百均の小型ダイヤモンドヤスリも悪くなかった。
●薄手のゴム手袋等があると便利
レジンは歯にくっつきやすく出来ているので、当然に手にも良くくっ付く。ゴム手袋等は、素手よりはくっつきにくいと感じた。
細かい作業になるので、指先が細めのゴム手袋がオススメ。
青い薄手のニトリルゴム手袋を使用した。
ーーー
私の場合、実際に何十回も歯科でレジンを盛って貰っていたので、作業内容は事前に十分学習出来ていた。
接着剤は完璧ではなく、大きな力が掛かれば普通に剥がれる。
歯医者で作業してもらったとしても、取れてしまうときは取れてしまう。
例えば、本番前に煎餅を食べるのは厳禁、かな。
「熱いお茶」や「冷たいジュース」を飲めば、レジンが伸縮して接続部に力が掛かる。
これを繰り返せば、レジンは取れてしまうだろう。
慣れてしまえば、作業開始からヤスリ仕上げまで、15分ほどで出来るようになる。
つまり、本番直前でも、15分あれば復帰可能。
しかし、形状やヤスリの仕上げ加減で、感触や音の出方が激変するので、出来ればやりたくないが。
