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音って何でしょう。

国語の辞書によれば
 「物体の振動が空気の振動(音波)として伝わって起こす聴覚の内容。または、音波そのものを指す。」
とか、
「空気・水などの振動によって聴覚に引き起こされた感覚の内容。また、その原因となる空気などの振動。音波。人間は振動数20~20000ヘルツくらいの音波を音として感じる。音の性質は強さ・高低・音色の三要素で表すことができる。」
と説明されています。

 音を紐解くキーワードは、「物体の振動」「空気」「波」です。

 まず、「物体の振動」と「空気」から。
一番イメージして頂きやすいものが太鼓でしょうか。
太鼓の外側のピンッと張っている皮の部分をたたくと、叩かれた皮の全体が揺れてふるえているのがわかると思います。
太鼓をたたくと、太鼓の皮が前へ動いて、太鼓の皮の近くにある空気が縮まります。(圧縮される)
そのことで、空気の密度が高くなります。
反対に皮が後ろの方へひかれると、太鼓の皮の近くにある空気が薄くなって、密度が低くなります。
 

密度の「高い・低い」を繰り返す波=ふるえ=振動が音の大切なキホンの1つ目です。
音はこのような密度の高くなったり低くなったりしている波=粗密波です。
(波についてはまた後程詳しく)

この空気にかかる圧力が音の大きい・小さいに関係してきますが、空気の圧力を表す単位で皆さんがよくご存じなのが台風の大きさをあらわすときにでてくるヘクトパスカル(hPa)かと思います。大気の圧力は約1000hPa=100,000パスカル(Pa)で、普段私たちが話す会話の音の圧力は約0.002Paという小ささです。

とても細かい数字になってしまうので、音の圧力には別の単位デシベル(dB)を使います。
0.00002 Pa=0dBとして圧力が10倍になるごとに20dB増える対数として表すので、音の圧力が100倍になると40dB、1000倍で60dBとなります。
この振動のふり幅=空気の圧力が大きければ大きい音、小さければ小さい音 になります。

ちなみに宇宙のような空気がないところでは音がしません。(行ったことがないので聞いた話ですが。)
物体の振動がふるえても、その揺れは空気を通して音の波となって伝わるので伝わらなくなります。

(逆に宇宙空間でも音のもとになる振動を伝えてくれるもの(媒体)があれば音を感じることはできます。)

つぎに「波」です。

『音の波と書いて「音波」そのもののことを「音」という』、と辞典にあります。
物体の振動が空気中を伝わるときに波を起こしている。

そしてその波が 1 秒間に何回起こるのかで、聞こえる音の高さが変わる仕組みになっています。
振動の回数が多ければ高い音、少なければ低い音です。

1 秒間に何回振動するかを数値で表すときに Hz(ヘルツ)で表します。
1000Hz と書いてあれば、1 秒間に 1000 回の揺れの波が起きている ということですね。
人間の耳では、約 20Hz~20,000Hz くらいの範囲の音を音としてとらえることが出来ます。
20000Hz 以上の音を「超音波」と呼びます。 

 そしてこの音の波の形が音の性質を決めます。

同じ音の高さの音を、ピアノとギターで弾いたときに、音の感じ方が違いますよね。

この違い=音波の形の違い=音色と言います。

音を紐解くキーワード、「物体の振動」「空気」「波」は
音の 3 大要素=「大小」「高低」「音色」 を作り出す、音のキホンになります。
音の話はまだまだ尽きないのですが、ここでは「音のキホン」をご紹介しました。
音についての細かなお話は豆知識のページなどでお伝えしてきます。