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波形から見た音の違い

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波形から見た音の違い


さて、音楽ってのは、時報のような「ピ・ピ・ピ・ポーン」というサイン波だけで作ろうと思うと、なかなか難しいところがあったりします^^。それだけだと飽きるし「感動」には遠いなぁ〜って感じです。まあ何でもそうですけど、その音を活かせるような楽曲であればいいと思ったりします^^;

ところで、音楽で使う音ってのは、ピアノやギター、ベース、ドラムと色々ありますよね。同じ旋律を弾いても「ピアノで弾いている」って感じで、違いが分かりますよね。それぞれが独自の波形を作り出すからなんですよね。でも、時報の440Hzの「ラ」と同じ音程を出す時には、1秒間に440回、その独自の波形を繰り返したりしています。ということで、サイン波とピアノとギターの440Hzの「ラ」の音の波形と周波数分布図です。

サイン波とピアノとギターの440Hzの「ラ」の音の波形と周波数分布図

波形を見ると、どれも4つの山が見えますよね。でも、形状は異なってますよね。サイン波は丸っこい滑らかな感じですが、ピアノとギターはギザギザですね。複雑な形になってるのは、色んな音がミックスされているからなんですよね。それらは、440Hzの「ラ」の音の2倍(880Hz)や3倍(1320Hz)の音なんです。440Hzの偶数倍や奇数倍の音です。これらをまとめて「倍音(ばいおん)」って言います。必ずしもオクターブ上の音ではないです。

この「倍音」は、周波数分布図を見ると分かるのですが、サイン波は「倍音」を含まないので、440Hzに赤い縦線があるのみです。ピアノになると、440Hzの右側に多く線が並んでますよね。一方、ギターでは、線の位置や、高さ(音量)が違ってたりしますね。このように楽器によって、倍音の数が違います。それにより、音に違いが出てきて、ピアノとかギターの音とかが分かるんです。

しかし、倍音の数だけでなく、時間的な音量の変化も音の違いを作り出しています。時間的な音量の変化とは、どういうものか?…ですが、例えば、ピアノの鍵盤を押すと、音が素早く大きくなって、ピークに達し、少し音量が小さくなって、鍵盤を離すまで、音が持続し、離すと、徐々に小さくなっていきます。という感じで、瞬間的な話ですが、それだけでも、音の聴こえ方が変わってきます。後、打鍵の強弱等、色々ありますが、それらを全部含めて楽器の音になっているんです。因みに、耳のいい人だと、倍音構成をきっちり聴き分けたりしてるみたいですね(多分^^;)



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