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純音

 

音楽を科学的に理解するためには、音に対する基礎知識を必要とします。

 

純音、複合音、ノイズ、スペクトル、音圧レベル、周波数といった音の性質を知る必要があります。

 

 

 

純音【音の最小要素】

 

純音は、様々な音がある中で最も単純な音で音の基本単位となります。純音の波の形(波形)は、円を平らな面を等速度で回転させた時に、円のある一点が描く正弦波(サイン波)で、この軌跡は円の一回転ごとに同じ形を繰り返します。

 

この正弦波の軌跡のように同じ波形を繰り返す性質を周期的といい、純音(正弦波)の性質は振幅周波数よって決まります。

 

周波数は毎秒ごとの振動数で単位にはヘルツ(Hz)を用い、1秒間に500回振動する音の周波数は500Hzとなります。周波数の高低はピッチの高低と対応し、そして周波数の逆数(1/周波数)を周期といい、周期は1回の振動に要する時間です。

人間が聴くことのできる周波数は20~20kHzですが、極端な低域や高域では感度が悪く、年を重ねるごとに高域の感度は悪化し、大きな音でないと聞こえないようになります。

 

振幅は大気圧(0)からの圧力変化の最大値を表し、正弦波ではマイナス方向もプラス方向も圧力変化の幅は同じで、振幅は音の大きさと比例します。

 

振幅が小さいほど小さな音になり、純音は正弦関数を使うとAsin(2π ft)で表すことができ、Aは振幅、fは周波数、tは時間を表します。2π(パイ)は角度をラジアンで示したもので2πは360度に相当し、1周期が360度に相当します。

 

純音そのものは電子音以外ではあまり聞くことはありませんが、人間の声や楽器の音など身の回りにある音は、様々な周波数の純音が組み合わさって成り立っています。

 

素粒子が物質の最小構成要素であるように、純音は音の最小構成要素となります。

 

 

 

純音の波の形

 

 

 

 

正弦波の例

 

  







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