#050 ピュタゴラス音階と3:4:5

■1■#016で見たピュタゴラス音階及びその後の西洋音階を、#042#043では螺旋構造上にプロットした音階を平面投影して、閉じた円環の上にオクターブ構造の12半音を見た。純正律では平均律のように均等な角度と間隔にはならないが、概念として時計の文字盤のように30度ずつの12点に重ね見てみよう。

■2■円周上に30度間隔で円周を12等分する点がある場合、それらの内から3点を選んで周長を3:4:5に分割する3角形を考えると全部で60個ある。それらは全てピタゴラスの定理を内包するような直角3角形ではないし辺長比も3:4:5ではないが、それでもこの円の周長すなわち弦長を3:4:5に分割する。

CHORD LENGTH
 1ST OCTAVE 9/8 5/4 4/3 3/2 5/3 15/8
 2ND OCTAVE 9/4 5/2 8/3 10/3 15/4
 3RD OCTAVE 9/2 16/3 20/3 15/2
 4TH OCTAVE 10 32/3 12 40/3 15
 5TH OCTAVE 16 18 20  

                表1:月のフレームに重ねた音階上の振動数比

■3■この右回りに音高が高くなるが、逆回転させれば音高は低くなる円周は、概念上オクターブ上下方向に螺旋状に連なり閉じていない。5つのプラトン立体の面の角数は全て正3,4,5角数であり、かつ1点に集まる線数も全て3,4,5本だったように、この3,4,5の振動数が綺麗に協和するか見てみよう。

■4■小学生の最初の頃に、音楽教育として和音の「ド・ミ・ソ」(C・E・G)、「ド・ファ・ラ」(C・E・A)、「シ・レ・ソ」(B・D・G)という組み合わせを学ばされた記憶がある。実はそれらの振動数が3:4:5であることを、4オクターブと3音の振動数比を入れた上表と、それに対応させた下図を見合わせて確認しよう。

■5■まず上表で枠を青く塗ってある第2オクターブの<G>、第3オクターブの<C>と<E>だが、これがこれがド・ミ・ソだ。順番はソ・ド・ミだが協和音関係は変わらずそのまま3:4:5になっている。これに対応するのが上図左の12等分割円の中に青で示した、3頂点が周長を3:4:5に分割した3角形である。

■6■また表1の第1オクターブで枠を赤く塗ってある<C><G><A>だが、これはそのまま「ド・ファ・ラ」であり、上図真ん中で赤く示した3角形に対応している。さらに表1の第4オクターブの緑枠で示した<D><G><B>は「レ・ファ・ラ」で振動数比もまた(9:12:15=)3:4:5で、上図右の緑の3角形に対応する。

■7■もちろんこの上下オクターブでも協和音の関係は変わらない。この円周を3:4:5に分割する3角形は逆向きも含めて全部で60パターンがある。平均律ではそれら全てが協和するが、12音の間が均等でない純正律では綺麗に響かないものもある。数と形と音のピュタゴラスが絡む3:4:5話の1つである。

rewitten on 20240307 Thursday