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音とは何か

本稿の目次

音とは何か

　ここでは空間を伝わる音に関してのみ考えるものとする。
　音は空気の振動のうち、耳で感じられる範囲のものをいう。これを可聴音という。
　可聴音の範囲は一般的に１６Hz～２００００Hzであるが、２００００Hz以上の音も声や楽器には含まれており、それらの声や楽器の音を特徴付ける要因になっている。１６Hz以下の音は振動として体に感じられ、コンサートの迫力や精神に高揚感を与える要因になっている。ロックのコンサートや祭りの太鼓、教会のパイプオルガン等は１６Hz以下の音で人々の気分を高揚させるような演出が行われている。
　空気の全く無い空間では音は伝わらない。
　音は波の性質を持っているため様々な音に関する現象を数学的に求めることができる。音の波を音波という。

音の3要素

　音を決めるのは、高さ、大きさ、音色である。これを音の3要素と言う。
　　音の高さは1秒間の空気の振動数を表し、単位はHz（ヘルツ）と書く。これを周波数という。高い音になるほど数値が大きくなる。
　音の大きさ（音量）は音波のエネルギーによって起きる圧力（音圧）で、単位はdB（デシベル）で表す。音源から離れるほど数値は小さくなる。

音色

　音色は複数の音波が混じり合ってできる音波で、楽器や声の音は全てこの波の重ね合わせによって決まる。
　声や楽器、川の水音等のように時間とともに変化する音は様々な音波が複雑に組み合わせられた波である。
　複数の音波が混じり合うと、それらの元の音波とそれらの音波の周波数を加減した周波数の波とができ、それらがより複雑な音色の音を構成する。
　タトエバ、１００Hzの音と２２０Hzの音とを混ぜ合わせると、１００Hz、２２０Hzの音の他にこれらの音を足した３２０Hzと２２０Hzから１００Hzを引いた２０Hzの音とが混じり合って聞こえる。
　音は音源が振動して音波が発生してからその音が消えるまで時間とともに音圧が変化する。人の声でも口が開いて声帯が肺からの息によって振動して音になってから口の形や舌を動かして言葉になり、その音が体に伝わって響いて特徴的な声の音色になり、声が止まるまでにかなり複雑な音波を変化させており、これがその人の声の持ち味になる。
　その間に音量もかなり変化しており、アナウンサー等の特別の訓練を受けていない人では１００倍以上の音量変化がある。