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音と波形

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音と波形


周波数とドレミの関係」で、時報の「ピ・ピ・ピ・ポーン」という音は、440Hzと880Hzの音で、そして440Hzというのは「一秒間に440回の振動」を表す…ということでした^^;。さてはて、振動と言っても、どういうものなんだろう?って感じですよね^^;。それは波形をみると分かるのですが、時報の「ピ」は、純音、サイン波、または正弦波と言われたりするものです。

サインといえば、高校数学で出てきた三角関数のそれと同じです。sinθのことです。こんな感じのグラフでしたよね^^;

sinθのグラフ


グラフの右側は、何だか波みたいな形をしていますよね^^;。そうなんです、波、波形なんですよね^^。ゆらゆらと上下に震動しているのを一秒間に440回しているのが、時報の「ピ」なんですよ^^。スピーカーで空気を前後に押したり引いたりして震わしています。↓こんな感じです(多分^^;)。

音の伝播:波形とスピーカと耳と空気振動の関係


これは、スピーカーから耳へ、音が伝わるまでのことを、波形や、スピーカー、空気、耳の鼓膜の動きで表しています。スピーカーは横から見ている感じで、スピーカーの前の点々は空気で、右の赤い縦棒が耳の鼓膜のつもりです。波形の変化に従って、スピーカーが忠実に動き、空気を振動させ、順に伝播した後、鼓膜を揺らします。実際、スピーカーは、時報の「ピ」であれば、一秒間に440回、前にある空気を押したり引いたりしているんです(多分^^;)。余談ですが、実際「音」っていう実体は無いんですよね^^;。空気が振動しているだけなんです(苦笑)。

ところで、音楽になると、サイン波だけではなく、とても多くの音(楽器音や歌声)が複雑に入り混じったものになります。そういう波形はどんなのか?…なんですが^^。こんな感じです。

ある曲の10ミリ秒間の波形


因みに、440Hzサイン波の10ミリ秒間の波形は、こんな感じです。

440Hzサイン波の10ミリ秒間の波形


音楽とサイン波の音とでは、波形が全然違ってくるのですね^^;




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