442Hzのチューナー設定|440のままだと何セントずれるか、アプリでの合わせ方まで

「442で合わせて」と言われて、手元のチューナーで針を真ん中に合わせた。それなのに周りと合わない。

この経験がある人は、チューナーの設定を一度見てください。買ったまま、入れたままのチューナーは、たいてい 440Hz になっています。その状態で針を真ん中にすると、自分だけ低いまま「合っている」と表示されます。

この記事は、442Hz がそもそも何なのか、440 のままだとどのくらいずれるのか、そしてアプリで基準ピッチをどう変えるのかの話です。私はチューナーとメトロノームのアプリを作っているので、数字は全部計算と実装で裏を取ってあります。


442Hzとは何か

442Hz とは、チューニングの基準になる「ラ(A4)」の音を、1秒間に442回の振動にする決めごとです。Hz(ヘルツ)は「1秒間に何回振動するか」の単位で、数字が大きいほど音は高くなります。

世界標準は 440Hz です。1939年の国際会議で決まり、いまは ISO 16 という国際規格になっています。ピアノの調律やギターのチューナーが 440 なのは、この標準に沿っているからです。

ところが、日本の吹奏楽やオーケストラの多くは 442Hz で合わせます。NHK交響楽団も 442 です。ヨーロッパに行くともっと高く、ベルリン・フィルは 443〜445Hz、ウィーン・フィルは 443Hz 前後と言われています。理由としてよく挙げられるのは「少し高いほうが明るく華やかに響く」「木管楽器が少し高めのほうが鳴りやすい」といったもので、決定的な根拠というより慣習です(出典は末尾に置きました)。

つまり、440 と 442 は「どちらが正しいか」ではなく、自分が合わせる集団がどちらを使っているかの問題です。


440のまま合わせると、どれだけずれるか

差を「セント」で数えます。セントは音の高さの単位で、半音を100等分したものです。1オクターブは12半音なので1200セント。チューナーの針が示している目盛りも、たいていこのセントです。

周波数の差をセントに直す式はこれです。

セント = 1200 × log2(比べたい周波数 ÷ 基準の周波数)

442 と 440 なら 1200 × log2(442 / 440) = 7.85。計算すると、こうなります。

自分の基準周りの基準ずれ同じ音を重ねたときのうなり
440Hz441Hz約3.9セント低い1秒に1回
440Hz442Hz約7.9セント低い1秒に2回
440Hz443Hz約11.8セント低い1秒に3回
442Hz443Hz約3.9セント低い1秒に1回
440Hz445Hz約19.6セント低い1秒に5回

8セントというのは半音の1/13くらいで、数字だけ見ると小さく感じます。ところが右の列を見てください。同じ音を2人で伸ばすと、周波数の差がそのまま「1秒あたりのうなりの回数」になります。440 と 442 では1秒に2回、音が「わんわん」と揺れます。ユニゾンやロングトーンでこれが出ると、指揮者には一発で分かります。

やっかいなのは、この状態でも自分のチューナーの針は真ん中だということです。自分は合っているつもりで、周りが高く聞こえる。ここで「周りが上ずっている」と思ってしまうと、いつまでも直りません。


チューナーアプリで442にする手順

やることは1つで、基準ピッチ(A4)の設定を 442 に変えるだけです。ただ、この設定はアプリや機種によって置き場所も呼び名も違います。

  • 実機のチューナー(KORG や YAMAHA のカード型・クリップ型): たいてい CALIB というボタンがあり、押すたびに 1Hz ずつ上がります。電源を切ると 440 に戻る機種もあるので、練習のたびに確認します
  • アプリ: 設定画面の「基準ピッチ」「A4」「Calibration」「Reference」などの項目です。無料アプリでは、この設定が有料版だけのこともあります

変えたあと、本当に 442 になっているかを確かめる一番確実な方法は、442 の基準音を鳴らして、それをチューナーで測ることです。針が真ん中に来れば設定は合っています。ただしアプリによっては、自分の鳴らした音を自分のマイクで拾ってしまうので、鳴らす側と測る側を別の端末にする必要があります。

メトリズムの場合

私が作っているアプリ「メトリズム」では、この設定をボタンにしています。440 / 442 / 443 の3つから押すだけで、チューナーの針も基準音もその値を使います。

メトリズムの基準音・チューナー画面。A=442Hzを選択中で、下のチューナーがA4を+2セントと表示している
基準ピッチは 440 / 442 / 443 のボタン。上が基準音(A と B♭)、下がマイクで測るチューナー

基準音は A と B♭ のそれぞれに 440 / 442 / 443 を掛けた6種類で、鳴らしたまま切り替えられます。マイクが自分の音を拾ってしまうので、鳴らすのと測るのは同時にはできない作りです。

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もちろん、442 に合わせるだけなら実機のチューナーでも他社のアプリでもできます。大事なのは道具の名前ではなく、「基準ピッチが団体と同じになっているか」を毎回確かめる習慣のほうです。


B♭で合わせる楽器のための数字

吹奏楽の金管や B♭ 管の木管は、A ではなく B♭ でチューニングすることが多いです。B♭ は A の半音上なので、平均律なら A の周波数に 2^(1/12)(約1.0595)を掛けた値になります。

基準ピッチA の周波数B♭ の周波数
440Hz440.00Hz466.16Hz
442Hz442.00Hz468.28Hz
443Hz443.00Hz469.34Hz

ここで気をつけたいのは、基準音を B♭ で鳴らすときも、その B♭ が「どの A から計算されたものか」で高さが違うことです。440 基準の B♭ と 442 基準の B♭ は約2.1Hz 違い、これも1秒に2回のうなりになります。「B♭ で合わせているから 442 とか関係ない」ということにはなりません。


合わせた直後にずれる理由:温度

「チューニングしたのに、曲の途中で上ずる」というのも、442 の話とセットでよく聞きます。原因の多くは楽器の中の空気の温度です。

管楽器の音の高さは、管の長さと、その中を通る音の速さで決まります。音速は空気の温度で変わり、だいたいこの式で近似できます。

音速(m/s)≒ 331.3 + 0.606 × 気温(℃)

20℃から21℃に上がると音速は約0.18%上がり、これをセントに直すと約3セントです。つまり1℃で約3セント、5℃なら約15セント。442 と 440 の差(約8セント)より、5℃の温度差のほうが大きい計算になります。

冬の体育館で冷えたまま合わせて、吹いているうちに管が温まって上ずる。逆に夏、休憩から戻った直後は下がる。どちらも楽器のせいでも耳のせいでもありません。チューニングは息を入れて楽器を温めてから、というのはこの数字の裏付けがあります。


チューナーはどうやって音の高さを読んでいるか

ここからはアプリを作った側の話です。8セントの差を扱うには、チューナー自体が1セント台の精度で読めていないと意味がありません。

メトリズムのチューナーは、マイクから入った波形を「どれだけずらすと元の波形と重なるか」で周波数を求めています(YIN と呼ばれる方法です)。44.1kHz で 1024 サンプル、時間にして約 23 ミリ秒ぶんの波形を窓にして、そこからずらし幅を探します。読める範囲は 55Hz から 1200Hz、だいたい A1 から D6 までです。

自動テストでは、次のことを毎回確かめています。

  • 440Hz のサイン波を 440 と読む(誤差1セント未満)
  • 440Hz と 442Hz の波形を別々に入れ、その差を 7.85 ± 2 セントとして区別できる
  • E2(82.41Hz)のような低い音も読める
  • 静かすぎる入力では針を振らせない(無音でデタラメな値を出さない)

基準音のほうは、波形を整数周期でループさせて作っています。切れ目で位相が飛ばないので、周波数の誤差は 0.01 セント未満です。「442 のはずが実は 441.9 だった」ということが起きない作りにしてあります。

こうした数字を書いているのは、自慢のためというより、チューナーを信じて合わせる以上、そのチューナーが何をどこまで読めるのかは知っておいたほうがいいと思うからです。実機でもアプリでも、精度の記載があるものを選んでください。


まとめ

  • 442Hz は「A の音を1秒に442回」という決めごと。世界標準は 440 だが、日本の吹奏楽・オーケストラは 442 が主流
  • 周りが 442 で自分が 440 のままだと、針が真ん中でも約8セント低く、1秒に2回のうなりが出る
  • 直し方は、チューナーの基準ピッチ(CALIB / A4)を 442 に変えるだけ。電源を切ると戻る機種もあるので毎回確認する
  • B♭ で合わせる楽器も、その B♭ は基準の A から計算されるので無関係ではない
  • 管楽器は1℃で約3セント動く。合わせる前に楽器を温める
  • チューナーは1セント台の精度で読めるものを使う

参考にした資料

  • ISO 16:1975 Acoustics — Standard tuning frequency (Standard musical pitch). A4 = 440Hz を標準として定める国際規格。
  • Next Winds Japan「442Hzとは?なぜ吹奏楽は442ヘルツでチューニング?440Hzとの違いも解説」 https://nextwindsjapan.com/knowledge-2/(各楽団の基準ピッチと、高めに取る理由としてよく挙げられる説明)
  • de Cheveigné, A., & Kawahara, H. (2002). YIN, a fundamental frequency estimator for speech and music. The Journal of the Acoustical Society of America, 111(4), 1917–1930. doi:10.1121/1.1458024(チューナーの周波数推定に使っている方法)
  • 音速の近似式 331.3 + 0.606T は乾燥空気の標準的な近似。セント換算は本文の式で計算。