音の3要素【音圧・周波数・音色】

ミラ夫ひらめき

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Last Updated on 2021年3月5日 by 補聴器専門店ミラックス

 人が聞いている音は、ごく小さな空気の圧力変動、つまり、空気の振動です。その小さな変動が空気中を伝播していき、鼓膜を振動させることで人は音を感じることができるのです。

 

音圧

 人が感じられる音の大きさは、0.00002Pa~200Paくらいと言われています。前述したとおり、人が聞いている音はごく小さい空気の圧力変動なので、パスカル表記だとわかりにくくなります。そこで、一般的には、「デシベル」という単位にしてわかりやすくしています。音圧レベルに変換すると、人が感じられる音の大きさは、0dB~140dBとなります。

人の会話音が大体65dB程度、地下鉄の車内で90dBくらいとなっています。音波の波形の触れる幅が大きければ「大きな音」でふり幅が小さいと「小さな音」となります。

音圧の音波の違い

振り幅が大きいと大きな音になります

周波数

 1秒間に振動する回数を周波数と言います。振動の回数が多ければ「高い音」振動の回数が少なければ「低い音」として聞こえてきます。NHKの時報は440Hzと880Hz、セミの鳴き声や紙がこすれる音は4,000Hz~5,000Hzとなっています。

 人が聞くことができる周波数帯域は、20Hz~20,000Hzと言われていて、3,000Hz付近が最も感じやすく、周波数が低くなるにつれて感度が落ちていきます。人の聞き取れる周波数20,000Hz以上の音を「超音波」と言い、人の聞き取れる周波数20Hz以下の音を「超低周波音」と言います。また、基準となる音に対して2倍の周波数の音が「1オクターブ」上の音となります。

周波数の音波の違い

回数が多いほど高い音になります

音色

 同じ音圧、同じ周波数であっても音波の波形が異なると違った音に聞こえてきます。波形の違いは振動の仕方が異なることで生じます。楽器であれば素材や鳴らし方でその音色は違って聞こえてきます。その他にも音が鳴るとき同時になる「倍音」と言われるものも音色に関係してきます。

 人の声質が違って聞こえるのも、声道(声帯から口または鼻に至る部分)の長さや口腔の形の違いなどで聞こえ方が変わってくるのです。ちなみに声道が長さに比例して声は低くなっていきます。

音色の音波の違い

波形が違うと異なった音色に聞こえます

 

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