イントロ
音の高さ・大きさ・音色
聞こえ方の三要素を波形へ戻す
高い音、大きい音、楽器らしい音は同じ意味ではありません。波形では、高さは振動の細かさ、大きさは縦の幅、音色は一周期の形に現れます。
1 / 12 ブロック8%
上下にスクロールするかキーボードの上下キーを使うと、次の学習カードへ進めます。
定義
音波
- 教科書では
- 発音体の振動によって媒質に生じ、周囲へ伝わる波です。空気中では圧力の密・疎が進む縦波として伝わります。
- 言いかえると
- 音源が速く振動するほど振動数が大きく高い音になります。振幅が大きいほど一般に大きな音になります。振動数が同じでも一周期の形や含まれる振動の組合せが違うと音色が変わります。
公式
音の波長
音速・振動数・波長
v=fλ
同じ媒質・条件で音速vが決まると、振動数が高い音ほど波長は短くなります。
- v音の速さ。単位はm/s
- f音の振動数。単位はHz
- λ音の波長。単位はm
使うときのコツ
λ=v/fへ直してから代入します。
解くコツ
聞こえ方を先に高さ・大きさ・音色へ分類し、対応するf・振幅・波形を見るようにします。
比較
| 聞こえ方 | 波形で見る量 | 変えると |
|---|---|---|
| 音の高さ | 振動数f | 大きいほど高い |
| 音の大きさ | 振幅A | 大きいほど大きく聞こえやすい |
| 音色 | 一周期の形 | 形が違うと印象が変わる |
聞こえ方音の高さ
- 波形で見る量
- 振動数f
- 変えると
- 大きいほど高い
聞こえ方音の大きさ
- 波形で見る量
- 振幅A
- 変えると
- 大きいほど大きく聞こえやすい
聞こえ方音色
- 波形で見る量
- 一周期の形
- 変えると
- 形が違うと印象が変わる
一つの特徴を変えたとき、他の二つまで同じ向きに変わるとは限りません。
手順
音の問題を読む手順
- 1
高さ・大きさ・音色のどれを問うか決める
- 2
対応する振動数・振幅・波形を見る
- 3
波長ならλ=v/fへ整理する
- 4
Hzとm/sから答えをmで確認する
例
- 場面
- 空気中の音速を340 m/sとし、振動数680 Hzの音の波長を求める。
- 順に考えると
- v=fλからλ=v/fです。λ=340/680=0.50 mとなります。同じ空気中で振動数を2倍にすれば、音速は同じとみなせるので波長は半分になります。
- ここが結論
- 波長は0.50 mです。
注意
高い音と大きい音を混同しない
確認
確認テスト
Q1
同じ媒質中で音の振動数だけを2倍にしたとき、音速が変わらないとすれば波長はどうなりますか。
確認
波形の比較
Q1
同じ時間幅で山の数が同じ二つの音波があり、一方だけ振幅が大きいとき、適切な説明はどれですか。
まとめ
まとめ
- 1
空気中の音は疎密が進む縦波
- 2
高さは振動数、大きさは振幅に対応
- 3
音色は一周期の波形に関係する
- 4
音の波長もv=fλで求める
次へ