sound

音の研究室


音の研究(音の成り立ち)

人間が生きてなければ音の存在はありません。空気が存在する空間の空気の振動が、何らかの物体を通してsound wave【音波】elastic wave になり、集約したpowerによって、身体機能の耳を通して聴覚に伝わる範囲の現象を音・・としています。人間の耳に聞こえなければ音ではなく、単なる物理的現象としての用語・・音波としています。


音源振動【直接アタック・間接アタック】・・【机を叩く・楽器を吹く・紙を触る・床を蹴る・紙を撫でる・ガラスを擦る・バイオリンの弓を弾く・電話を鳴らす】等・・の行動アタック・行為作業や、音を伝える物体・気体・液体・固体〔媒質〕等の影響で、空気中【媒質中】の粒子が連続的に分散伝搬し速度変化を起こして、縦波【疎密波】等の音波エネルギーとなって、音の形【波形】を作ります。


音の現象



波形は一定の振動の周波数より形成され、私達の耳の聴覚器官に音波の圧力変化で、音のpower・音の大きさ〔音圧=Pa〕sound pressureとして達して、骨・神経器官・鼓膜等を通じ、脳に信号を送り、各周波数で形成された結果を、人間は音として感じてますが、各自の個人差・耳の聴力状態や、聞こえない周波数帯もあり、その場合は音としての存在はしてません。


人間は音によって空間的方向性の認識もできます。視覚での認識がなくても、人の声・機械の音等の気配・方向が分かり、色々な音の鳴っている状況の中からでも、好きな音だけを選んで聞くこともでき、そうした生物的特徴もあります。


フルート


音波の有る空間〔室内・室外・空間等〕を【音場
acoustic [sound] field・・と言います。音って大気中の温度によって伝わり方も影響されますが、1秒間に空気中で340m(15℃)、水中で1500m,も進む事が一般的に知られてます。水の中だと音の伝わりが地上の空気中より早いですね。それよりも早いのが、鋼鉄・土の中と様々です。こうした音の伝わりの速さのことを【音速】main・・で表しますが、一秒間に音の進む長さは・・C(m/s)で表してます。

例えば雷が光ってから、5秒経って音が聞こえた場合は、空気中ですから、340m【音速】×5【秒】=雷から1700m離れている事になのます。まだまだ遠いから大丈夫と思っていると、自然界は突然に様々な現象が変化するので、油断は禁物です。音速は気圧・温度・風の強弱・方向等や障害物にも左右されます。この様に音は空気の有る場所で、個体・液体・気体により存在する現象です。ちなみに真空の宇宙では、空気の振動が無いので、音がしませんが、
sf宇宙映画の世界では、派手に聴こえてますね・・・ 音ですが、人間の耳に伝わる音の種類として、周波数・音の大きさ・音の高低・音色と様々な現象が存在します。

周波数Hz

音波が一秒間に縦波となって、上下往復運動する数の単位を周波数frequency【ヘルツHz】又は、音の振動数と言ってます。例えば500ヘルツの場合は、1秒の間に500回の運動数があった事になります。ヘルツの由来は、ドイツの物理博士のH.R.Herzさんが電磁波を発明したので、そこから来ています。周波数HZの帯域の特徴は、周波数(振動数・波長数)の多い音は、人には高く聴こえ(高音)、(振動数・波長数)が少ないと低い音(低音)として聴こえます。周波数が高いと敏感に聴こえ、低いと人には曖昧に聴こえ反応します。


オーディオを聴かれる時も低音の性能を知るのに、対応能力に難しさがあります〔ラウドネス・loudness〕曲線。例えば周波数1000Hzの音を、45dBの大きさで聴いたとしたら、周波数20Hzの低い音を同じ音の大きさに感じるには90dBくらいも必要になります。人間の【音の大きさ】による受音周波数は、聴値周波数
audible frequency, audio frequencyの範囲では、、最小可聴値周波数(耳に聴こえる一番小さな音)20Hz&20μP気圧変動~最大可聴値周波数(耳に一番高く聴こえる周波数〕20000Hzまでと言われてます。


耳には周波数を受ける部分が周波数ごとにあり、最も敏感になる周波数としては、3000~4000Hzで、低い周波数になるほど聴覚では受音しにくくなる傾向にあります。そして年齢が上がると特に高周波の帯域〔高い音〕が聞こえにくくなってきます。色々な周波数の波の変化を波形と言いますが、この波形の違いで、音色を表現したりしています。面白いことに波形の組み合わせは物理的な事ですが、音色による変化は、嫌な騒音にもなりますが、私たちに安らぎや癒しを与えてくれます。音楽の要素としても非常に重要なウエイトをしめてます。


リラックス


でも、音には、素晴らしい要素が多分に存在します【許容騒音レベル】acceptable noise level。音がなければ人間の持っている大切なコミュニケーションの表現も物足りない物となってしまいます。話す・伝えるを基本に、愛や安らぎの音楽表現・リラクゼーション・癒しの効果・音楽療法等の大切な要素を持っています。又、20kHz以上の音波で、耳に感じない超音波は、医療・産業等の様々な検査測定器や探知機等にうまく活用され、有効に用いられています。



超音波ですが、身近なところでは、産婦人科の赤ちゃんの状態を知る胎児検査や、魚群探知機sonar・最近街のメガネやさんで見かけるメガネ洗浄機なんかもそうですが、超音波が上手く活用されています。様々な周波数は。イルカとか鯨らもお互いのコミュニケーションの表現としたり、暗闇で活躍できるコウモリも、音の反響によってのレーダー的な位置確認echolocationを用いた反響定位をして、自分の位置や周囲の状況を把握します。コウモリは目かくししても行動できるが、耳をふさぐと位置関係が認識できない生物的な特徴を持っています。音って重要ですね。


周波数が倍になると人間の耳には1オクターブ高くなった様な感覚で聴こえる特性があります(感覚単位・メルmel)の現象。ちなみに耳への最大の音の大きさは150dBまでくらいですが。実際の音よりも聞きたくない音を抑えて耳に伝えるコントロール能力もあります。参考までにピアノの周波数は30~4000Hz・トランペット190~990Hz・人間の声85~1100Hz・イルカは7000~120.000Hzの音を発信できます。テレビやラジオの時報のピッピッピッピーの、ピッは440Hzでピーは880Hzになります。


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