音について

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目次

  • 音とは
  • 音の定義について説明してます。
  • 周波数とは
  • 周波数を具体的な例と共に説明してます。
  • 音圧とは
  • 音圧を具体的な例と共に説明してます。
  • 音の性質
  • 音が進むときに起こる現象について説明してます。

     この先の説明で、音特有の単位を用いたり性質がわかっていると理解に助かるものがあるのでこのページではそもそも音がなにかを説明します。

    音とは

     音とは空気や水中など様々な媒介を通る小さな振動の波で縦波となって伝わるものです。音の速さは温度によって異なり、温度をt℃として次の式から算出されます。

    音速(m/s)= 331.5 + 0.61 t



     例えば常温(15℃)の時は3空気中で40m/s、水中で1460m/sになります。また、波ですので中には感覚が狭く詰まっている部分(密)と、あまり詰まっていない部分(疎)があります。

     この「密」と「疎」を縦軸にとり、 時間を横軸にとってあらわした図が音の波形と呼ばれるグラフです(下図)。そしてこの波形を測定し画面上に出す機械がオシロスコープです。


    openCanvas7で作成

     図に書き込んであるように、私たちがよく使う音の要素である「高い」「低い」「大きい」「小さい」などの仕組みはここから知ることができます。

    周波数とは

     周波数とは、ある時間あたりに繰り返す周期の回数のことで、単位〔Hz(ヘルツ)〕を 使って表します。1Hzは、1秒間に1周期であることを示します。

     周波数は音の高さを表し、値が大きいほど高い音、小さいほど低い音になります。 一般的に人間が聞き取れる音は80〜20,000Hzと言われています。また、周波数と振動数は同じ意味で用いられています。普段の生活で聞こえる音の周波数は、次のようになっています。

    Canvaで作成



    音圧とは

     音圧とはその名の通り音の圧力で、気圧などと同じように単位[Pa(パスカル)]を使って表します。 しかしパスカルだとわかりにくいので、人間が聞き取れる最小の音を基準に常用対数で表した〔㏈(デシベル)〕という単位が多く使われています。 これはおよそ20マイクロパスカルです。(マイクロは1000分の1)

     音圧が大きくなると音の大きさや振動も大きくなるという関係性があります。日常生活での音との関係は以下の表のようになっています。


    Canvaで作成



    音の性質

     そんな音が進むときに、回折・屈折・干渉などといった現象が生じることがあります。

     回折は、音の進行方向に障害物があったとき、音が障害物の後ろへ回り込む現象のことです。これによって壁などがあっても音が聞こえることがあるのです。 この回折性は低音域のほうが大きく、音が高いほど遮断されやすくなります。

     屈折は、音が温度や成分が異なる場所へ進むときに少し方向が変わる現象です。例えば、昼と夜を比べると昼間は地表付近の気温が高く夜は地表のほうが低いので、夜のほうが遠くの音が聞こえやすくなります。

     干渉は、二つ以上の音が重なることで振幅が変化する現象です。



    Canvaで作成





    答え 波長(振動の周期)





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