同じ音程でも楽器によって音色は違います。それは何が違うのでしょうか?周波数は同じなのでしょうか?音程

同じ音程でも楽器によって音色は違います。それは何が違うのでしょうか?周波数は同じなのでしょうか?音程と周波数の関係がよくわかりません。

No.1 回答者： Tacosan 回答日時： 2019/12/09 02:33

おおざっぱにいえば「音の『形』」が違う.

https://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%9F%B3%E8%89%B2

この回答へのお礼

なるほど。ありがとうございます。

お礼日時：2019/12/09 12:21

No.2 回答者： t_fumiaki 回答日時： 2019/12/09 11:17

音色の話？音程の話？

音色が違うのは、混ざっている雑音の違い。

音程は、周波数が多い(=波長が短い）ほど高音になる。

この回答へのお礼

ありがとうございます

お礼日時：2019/12/09 12:21

No.3 ベストアンサー 回答者： joshua01 回答日時： 2019/12/09 22:50

こんにちは。

音程と音色ですね。
　実は、音程と音色については、奥が深いながらいくつかの単純な物理現象の組み合わせの結果でもあり、理工学系の「波動」の授業で厳しく指導されたりします（汗）。
　次のような説明ではいかがでしょう。
ポイントは、「音の違いは波の形の違い。でも、それは整数倍の周波数の組み合わせ・・・」

　まず、他の方から、「音色の違いは波の形」との説明があり、これはいちばん単純で納得しやすいと思います。
　ある周波数（振動速度。1秒間での波の回数）の場合を考えましょう。
　例えば、ピアノの真ん中の「ラ」は、440Hz（1秒に440回振動）ということが決まっています。
　でも、同じ「ラ」でも、例えば、正弦波、三角波、台形波などで聞こえる音色が大きく異なります。
・正弦波；なめらかな曲線の形の繰り返しですべての音の基本とされる波の形です。電話の117でも聞こえる「時報」の「ぽ、ぽ、ぽ、ぴー」の「ぽ」に当たる音で、機械的な音ですが、声の透き通ったソプラノ歌手の声もこんな音に聞こえますね。
・台形波；波が台形の繰り返しになっています。同じ音程でもかなり濁った感じの音で、オヤジが「ラー」と叫んだ感じです。
・三角波；波が三角形の繰り返しです。独特の濁りで、バイオリンの音に近い感じでもあります。

　次に「基本の周波数」です。
　ピアノの真ん中の「ラ」ともうひとつ上の「ラ」を同時にたたいてみましょう。全く違う音ながら、同じ「ラ」としてそろった印象があるでしょう。
　同じことは、真ん中の「ラ」ともうひとつ下の「ラ」を同時にたたいたときにも起きます。
　実は真ん中の「ラ」は440Hz、上の「ラ」は880Hz、下の「ラ」は220Hzです。
もうわかりましたね。実は、人間は、2倍刻みの周波数を「同じ仲間の音」として認識します。
これを「オクターブ」と呼びます。（ちなみに時報の最後の「ぴー」は880Hz）
　したがって、例えばピアノとチェロが「ラ」を奏でていて「同じラだけど音色が違うね」と感じているとき、そもそも基本の音程がぴったり１オクターブ違っている場合があります。
なお、オーケストラが最初に調律（音合わせ）をするとき、ピアノやクラリネットを中心にみんなで440Hzのラを合わせるのですが、低い音しか出ないオーボエやチェロは必死で220Hzのラに合わせています。

　次に「整数倍の周波数」です。
　実は、「どのような形の波でも整数倍の周波数の正弦波の組み合わせで再現できる」という法則があります。（今から200年以上も前にフーリエさんというひとが発見しました）
　したがって、440Hzの「ぽ」に、880Hz、1320Hz、1760Hz、2200Hz・・・などを、あるルールの強度で組み合わせると、バイオリンにもなり、オヤジのダミ声にもなります。
　したがって、「音色の違いとは、整数倍の波の組み合わせ方の違い」と言うこともできます。
　なお、昔のアナログレコードなどは、「波の形をいかに正確に伝達するか」を工夫していましたが、現代のネット配信の音楽などは「いかにたくさんの周波数の波に分解して伝達するか」を工夫している場合もあります。

　最後に「わざとずらした周波数」です。
　基本の周波数に、その整数倍の周波数の波を加えると複雑な音色になるのですが、人間はさらに「複雑さを楽しむ」動物のようです。
　実は、ピアノには各鍵盤ごとに3本の弦が張ってあります（低い方は2本）。真ん中の「ラ」の場合、基本的にはどれも440Hzなのですが、0.1Hzなどわずかに周波数を変えるように調律されます。
　これにより、音は多少濁るのですが、それが「ユニゾン」「ビート」と呼ばれる複雑さを生み、より「奥行き」が感じられるようになります。
　まあ、「甘い」「辛い」だけの味に、少し「苦い」「臭い」が加わると楽しくなるようなものかな。
　楽器の中でも「名器」と呼ばれるものを分析した結果、透き通った整った音（数学的にきれいな音）に対してあえてずれた周波数を発生することがわかっているものもあります。

さてさて、すっかり楽しくなって長くなってしまいましたがいかがでしょうか。
お役に立てば幸いです。

この回答へのお礼

素晴らしいご回答ありがとうございます。よくわかりました。

お礼日時：2019/12/09 22:59