AKB48の推しメンをセンターにできちゃうかもしれない!? >>

NHKの高校物理の動画でやっていたのですが、ギターの弦をはじいてスペクトルアナライザーで解析すると、基本振動の周波数のほか、様々な振動数の音が含まれていることがわかりました。その中でも、基本振動の整数倍の振動数の音が多く検出されていました。

 1つだけの腹をもつ弦の振動による音波には、そのようにさまざまな振動数の音が含まれるのが不思議でした。しかしNHKの動画ではその性質だけを示して、何故その整数倍の振動数の音が多く含まれるのかなどの原理の説明はありませんでした。

 そこでいろいろネットで調べたのですが、いまひとつ納得のいく解答が得られませんでした。ある記事によると、その整数倍の音が多く含まれるのは、はじいた弦の周りにある様々なもので反射して、その反射音が整数倍になる、というのがありました。これは本当でしょうか?だとすると、音が反射すると振動数が整数倍になるのは何故でしょうか?

 また別の記事によると、あらゆる万物の音はいろいろな正弦波の合成でできているそうですが、弦を振動させたとき、腹が1つであるにもかかわらず、整数倍以外の振動数の音も含まれているのは何故でしょうか?

よろしくお願いいたします。

このQ&Aに関連する最新のQ&A

A 回答 (8件)

以下は、撥弦楽器の倍音の発生原理、という基本だけについて説明します。

非線形の効果は無視出来る(振動の振幅が小さく、かつ楽器の胴等からの弦の加振も無視出来る)という、単純化した話です。(なので、この考え方だけでは、この楽器の微妙な音色がどうのこうの、というような話までは説明できません。)

 弦の形状を、最初に正確にsineカーブの半波長の形(両端が節)にしてからぱっと離せば、基本周波数だけで振動するんですよ。また、弦の形状を最初に正確にsineカーブの全波長の形(両端と真ん中が節)にしてからぱっと離せば、基本周波数の2倍の周波数だけで振動するんです。(がんばれば実験できなくもありません。)

 ところが、弦の一カ所にツメを引っかけて引っ張ったときの弦の形状は、sineカーブとはまるで違いますよね。だいたい三角形になるでしょ。この三角形は、空間波長が異なる無限個のsineカーブの和として表せます。ただし、どのsineカーブも弦の両端が節で、節の間隔が弦の長さの(1/整数)である(=両端以外に、等間隔に節がある。)
 で、ツメをぱっと離したあと、これらの沢山のsineカーブはそれぞれ独立に(他の、波長が異なるsineカーブとは無関係に)振動するんです。その、それぞれの振動こそが、個々の「倍音成分」に他ならない。

 (なお「無限個のsineカーブの和として表す」という所をきちんと知るには「フーリエ級数展開」を勉強しなくちゃなりませんし、それがどう振動するかをきちんと知るには「波動方程式」という線形微分方程式を勉強しなくちゃ。どっちも大学の理工学では基礎に属することですが、高校生でもがんばれば初歩だけなら分かるかも。)

 さて、この事から、「弦のどこを弾くかで(三角形の形が違うので)倍音が含まれる割合が変わる」ということが帰結出来ます。定性的に言えば、弦の真ん中を弾くのに比べて、端に近いところを弾くと(基音に対する)倍音の割合が多くなる。
 また、「弦の一カ所を引っかけたとき、弦が形作る三角形の角が丸っこいと(弦の形を表すのに、節の間隔がうんと短いsineカーブはほとんど必要ないので)高次の倍音が含まれない」ということも帰結される。すなわち、ピックを使って、三角形の角がくっきり立つようにして弾くのに比べて、たとえば親指の根本の所を使って三角形の角がくっきりとは立たないようにして弾くと、高次の倍音成分が抑制される。
 どちらも、試してみてはいかが。
    • good
    • 0
この回答へのお礼

ありがとうございます。頑張って考えてみます。

お礼日時:2015/09/12 08:32

すべての波は、いろんな正弦波を足していけば再現できます。

逆に、すべての波は、究極的には、正弦波に分解できるのです。これをしているのがスペクトルアナライザー。スペクトルアナライザーは、『「正弦波」と言う理想的な波だったら何Hz?』と言うふうにして波を計測するのです。
ギターの弦を人間の指がはじいたときに、弦に現れる波は、その正弦波なる理想的な波ではないのです。人間が適当にはじいてるわけですからね。機械はその波が正弦波ではないことをおみ通し。だから、いろんな正弦波が含まれてますよって、教えてくれている訳ですね。賢いやつ。

弦の両端が固定されていると弦に発生する波の形に制限が・・・(正弦波とややこしい)、波の形に制限ができるのです。その正弦。じゃなくて制限ってのが、「振動数の整数倍うんたらかんたら」というやつです。

それから、スペクトルアナライザーは弦の振動ではなくて、弦の振動で起きた音、周囲の影響を大きく受ける音を計測している訳ですから、弦から発生してマイクに届くまでに起こる誤差がある。これは、ノイズと言えばよく分かるのではないでしょうか。それから、スペクトルアナライザーが波を解析するときに発生する計算誤差などによって、微量にずれたものも出ると。
    • good
    • 1
この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。いろいろ考えてみます。

お礼日時:2015/09/12 11:15

ギターの弦は一種の空洞共振器なので、基本と倍音以外は


進行波の位相ズレで打ち消されて消えてしまい、定在波
だけが残ります。

基本波が大きければ、倍音が有っても腹が増えたりは
しません。腹ひとつで倍音を含むことは可能です。
    • good
    • 0
この回答へのお礼

ありがとうございます。頑張って考えてみます。

お礼日時:2015/09/12 08:32

>やっぱり原理となると難しいですね。



整数倍の倍音が含まれる理由(原理)は、上にも書いたように、「弦の特性(弦の伸びと弾く力の関係が比例関係からどの程度ズレているのか(弦の非線形性)など)」であるが(経験からも、弦を強く弾くと(強い力では、バネの伸びが力の大きさに比例しなくなるのと同様に)弦の伸びが弾く力に比例しなくなり、歪みの多い音になることがわかる)、簡略化して数学的に説明すると、以下のようになる。

デバイス(弦)に入力として力Finを印加したときの出力である弦の伸び(振幅)をAoutとする。

デバイスへの入力(力)と出力である弦の伸びが比例するとき(すなわち、入力と出力の関係が線形であるとき)、

Aout=a×Fin(aは比例定数)

と表せる。

ここで、デバイスにFin=cosωtの正弦波を入力すると(すなわち、腹が1つの定在波が生じていると、弦上のある点での内部の引張力の大きさは正弦波振動しているので)、

Aout=a×cosωt

となって、倍音(高調波歪み)は生じない。

デバイスの入力(力)と出力である弦の伸びの関係が非線形のときは、非線形性を、

Aout=a1×Fin+a2×Fin^2+a3×Fin^3+・・・(a1、a2、・・・は定数、^は累乗の記号)

のように表して、この非線形デバイスにFin=cosωtの正弦波を入力すると、

倍角公式cos^2ωt=1/2(1+cos2ωt)、3倍角公式cos^3ωt=1/4(3cosωt+cos3ωt)、・・・から、

Aout=b0+b1×cosωt+b2×cos2ωt+b3×cos3ωt+・・・

となって、基本波(基音)cosωt以外に、2次高調波歪み(倍音)cos2ωt、3次高調波歪み(3倍音)cos3ωt、・・・が生じる。

高調波歪み(倍音)はデバイスの非線形性の指標(入力と出力が比例関係(理想的)から離れるほど、高調波歪み成分は大きい)としてよく用いられる。
    • good
    • 0
この回答へのお礼

ありがとうございます。頑張って考えてみます。

お礼日時:2015/09/12 08:32

No.2さんの回答なんかが分かりやすいのかな。


(端の)2点を固定された弦をはじいて音を出すことを考えてみます。固定された2点の間に腹が1つの振動ができることは容易に想像できると思いますが、中心点の動かない腹の2つの振動も”起き得る”ことは分かるでしょうか? 中心点が動かなくても端の2点も動かないので、この振動は”ありえる”んです。同様に、腹が3つ4つの振動も、端の2点が動きさえしなければ”ありえる”振動なんです。
この世は、起こりえることは起こりえるようになっているので、端の2点を固定した弦をはじいたとき、腹が1つの振動だけに見えるのですが、実は腹が1つ2つ3つ4つ・・・の振動が合わさった振動になっているのです。これが倍音が出る理由です。

たぶんw
    • good
    • 1
この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。やっぱり原理となると難しいですね。とりあえず基本振動でも倍振動が合成された基本振動というのがあるのだなということがわかりました。

お礼日時:2015/09/09 06:30

音波の腹と節が一致しないと、音は減衰します。

整数倍しかないですね。
これは音と言うより振動全般に共通
    • good
    • 0
この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。ご意見参考にさせていただきます。

お礼日時:2015/09/08 21:37

>弦を振動させたとき、腹が1つであるにもかかわらず、整数倍以外の振動数の音も含まれているのは何故でしょうか?



目で見た場合は、1つだけの腹をもつ基本振動のみしか見えていないだけで、実際には、目で見えないだけで、2つの腹を持つ2倍振動、3つの腹を持つ3倍振動、...が含まれている(重なっている)。スペクトルアナライザーでは、縦軸の単位がdB(対数)なので、目に見えない小さな振幅の2倍振動、3倍振動、...が見える。なぜ整数倍の振動が生じるのかは、ネットの説明の通りで、弦の両端で波が反射されることにより、1つだけの腹をもつ基本振動、2つの腹を持つ2倍振動、3つの腹を持つ3倍振動、...の定在波が存在可能だからで、各々がどのくらいの大きさになるかは、弦の特性(弦の伸びと弾く力の関係が比例関係からどの程度ズレているのか(弦の非線形性)など)により決まる。
    • good
    • 0
この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。ご意見参考にさせていただきます。

お礼日時:2015/09/08 21:37

弦の長さで決まる「基準振動」以外に、基準振動の整数倍の振動数が含まれる理由は、こんな「振動モード」の図を見れば納得できると思います。



https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%80%8D%E9%9F%B3
http://www.hi-ho.ne.jp/tadasu/scale.htm

 物理のカテゴリーですので、数式を使えば、

   y = A * sin(B * x + C)   (A)

という振動を考えたときに、弦の長さを L とすると、x=0、L のときに y=0 (振動の節)になりますから、

(1)x=0 を(A)に代入して
   0 = A * sin(C)
 よって、
   C = 0
となります。
(一般解は C= n * パイ ですが、C=0 としても一般性を失わないので、C=0とします)

(2)x=L を(A)に代入して
   0 = A * sin(B * L)
 よって、m を整数として
   B * L = m * パイ
 ∴ B = (m/L) * パイ
となります。

 従って、長さ L の弦の振動は、

    y = A * sin[ m * パイ * (x/L) ]   (B)

となります。

 これより、振動の節となるのは、
  m=1のとき  x=L
  m=2のとき  x=L/2
  m=3のとき  x=L/3
   ・・・
となることが分かります。
 m=1 が基準振動、m=2,3,4 ・・・ が倍音(高調波)となるわけです。

 どうして倍音(高調波)が発生するか、と言えば、「起こり得る条件だから」「発生しない条件がないから」ということです。(B)式では、m=2,3,4 ・・・ となる条件は、m=1 となる条件と全く対等です。
 ただし、現実には、m=1 の基準振動がいちばん振動しやすいので、これはいちばん成分が大きくなります。
 試しに、弦の中心部(1/2の長さ)に軽く指をあてて振動させるとオクターブ高い音が、1/3の長さに軽く指をあてて振動させると「オクターブ+五度」高い音が出るはずです。これが、強制的に「節になる」条件を与えてm=2, m=3 の振動をさせたことになります。(ギターを弾く人は、これが「ハーモニクス」だということが理解できると思います)

 実際の楽器(弦楽器でも、ギター、ヴァイオリン、ハープなど)では、楽器によって「音色」が違うのは、基準振動が同じでも、同時に鳴っている倍音(高調波)の成分や比率が各々異なるからです。
 もし倍音(高調波)がなければ、全ての楽器は同じ「正弦波」の純粋な音しかしません。これではつまらないですよね。


>ある記事によると、その整数倍の音が多く含まれるのは、はじいた弦の周りにある様々なもので反射して、その反射音が整数倍になる、というのがありました。これは本当でしょうか?だとすると、音が反射すると振動数が整数倍になるのは何故でしょうか?

 正確に言えば、「音が反射する」とは、「整数倍の音が多く含まれる」理由ではなく、「そもそもその基準音が定常的に発生する」ことの理由です。ある長さの弦からは、ある高さの音(決まった振動数の音)が出続けるのは、「振動が弦の端部で反射する」ことによる「定常波」という原理だからです。
 「定常波」のビジュアルなイメージは、こんなサイトを見てください。
  ↓
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%AE%9A%E5%B8%B8 …

 数式で書くと、「時間とともに進む波」と「時間とともに逆方向に進む波(反射波)」の合成で、「時間とともに進まない波」(定常波)になるのですが、「波動」をきちんと理解していないと難しいので、詳しくは上のサイトの「導出」のあたりを参考にしてください。
 両端固定の弦では、両端で反射した波が「定常波」となり得る振動数(一種の「共鳴」と考えればよい)だけが継続して振動するということなのです。これで決まる「振動」には、上記で示したm=1 の基準振動と、m=2,3,4 ・・・ の倍音(高調波)とが共存する、ということなのです。m=2,3,4 ・・・ の倍音(高調波)も、同じ長さの弦の両端の反射で「定常波」ができますので。


>また別の記事によると、あらゆる万物の音はいろいろな正弦波の合成でできているそうですが、弦を振動させたとき、腹が1つであるにもかかわらず、整数倍以外の振動数の音も含まれているのは何故でしょうか?

 すべての「振動波形」は、いろいろな「振動数」の正弦波の合成で作ることができます。逆に言えば、すべての「振動波形」は、いろいろな「振動数」の正弦波の組合せに「分解」することができます。
 質問者さんの質問の発端である「スペクトルアナライザーで解析」というのは、この「分解」をして、各「振動数」の比をグラフにしたものです。(数学的には、「フーリエ変換」と言います)

 上に書いたような「両端が固定された弦」では、「弦の両端が節」になることは決まりますが、m=2, 3, 4・・・の節は、弦が固定されているわけではないので、振動の中で「自律的に」決まったにすぎません。特に、m が大きくなって、弦の両端固定から遠くなった部分では、「節の位置」を束縛する条件が弱くなりますので、「弦の長さ L に束縛されない部分振動」も発生し得ます。この部分振動が、「整数倍以外の振動数の音」になります。
 例えば、ギターの弦をはじいた瞬間の「ポコッ」「ボン」という音や、ヴァイオリンが弓で弦を強く弾いたときの「ガリッ」という音は、明らかに「整数倍以外の振動数の音」です。


 物理で習う「サイン・コサインの振動」と、それを応用した実際の「音」「音響」には、かなりの「隔たり」がありますので、物理で習う「原理的なこと」をベースに、実際の複雑な現象に立ち向かうことが必要です。
    • good
    • 0
この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。ご意見参考にさせていただきます。

お礼日時:2015/09/08 21:36

このQ&Aに関連する人気のQ&A

お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!

このQ&Aを見た人が検索しているワード

このQ&Aと関連する良く見られている質問

Q倍音の多い楽器

「気の笛の響きは柔らかく、高い倍音を豊富に含む」と読みました。

どのような楽器が倍音が多いとされているのでしょうか?

Aベストアンサー

管楽器では,トランペットなどの金管楽器,オーボエなどのダブルリードの楽器はすべての次数の倍音を豊富に含んでいます.

クラリネットやサックスなどのシングルリードの楽器は奇数次の倍音を多く含んでいますが,偶数時の倍音は少ないです
こういう楽器は,電子ブザー(=矩形波)みたいな音がします.
ただし,サックスは(とくに低音域では)クラリネットに比べて偶数次の倍音もたくさんでます.さらに吹き方によっては下に書いた尺八みたいな倍音ではない音もたくさん出せます.

フルートやリコーダーなどのエアリードの楽器は倍音をほとんど含んでいません.波形でみるとほぼ完全な正弦波になっています.こういう楽器は,「澄んだ音」なんて言われることが多いです.

尺八みたいに息の音みたいなのが混じって聞こえる音は基準音の整数倍の周波数になっていないので,そもそも倍音ではありません.でも,こういう音が入ると,音に深みがでます.

Qカノン進行について

カノン進行が心地よく聞こえる理由を教えてください。

カノン進行には、人間の脳や本能に訴え掛ける魔法の様な力がある様な気がします。

どのような原理であの音は人に心地よい感覚を与えるのでしょうか?

音楽に詳しい方や脳に詳しい方、色々な角度で意見をお聞きしたいです。

宜しくお願い致します。

Aベストアンサー

ハ長調では C - G - Am - Em - F - C - F - G となりますが、マイナーコードを2つ含んでいるところがキモであると思います。明るくなりすぎないところ、適度に「泣き」を感じるところではないでしょうか。Am は平行調で親和性がよく、また G - Am のところが Em - Am や E - Am のようにあけすけなもろマイナーでないところもやわらかく響きます。四度上がって Am に行くのはドミナント進行(またはそれに準ずるもの)で期待感が強過ぎます。
Em (IIIm) も適度な暗さがあり効果的ですがクラシックよりもポピュラーで多用され、その点がかえって親しみを覚えるのではないでしょうか。話は変わりますが、一時期サティの「ジムノペディ」がもてはやされたことがありますが、この曲には maj7 コードが多用されており(あくまで一般的な感覚ですが)クラシック離れしているところがコード進行など分からない人にも無意識的に受け入れられたのではと思います。

あとはこの進行ではベース音が最初の6つまでは4度下がるように演奏されることが多いことが、落ち着きを感じさせるのではないかとも思います。

ハ長調では C - G - Am - Em - F - C - F - G となりますが、マイナーコードを2つ含んでいるところがキモであると思います。明るくなりすぎないところ、適度に「泣き」を感じるところではないでしょうか。Am は平行調で親和性がよく、また G - Am のところが Em - Am や E - Am のようにあけすけなもろマイナーでないところもやわらかく響きます。四度上がって Am に行くのはドミナント進行(またはそれに準ずるもの)で期待感が強過ぎます。
Em (IIIm) も適度な暗さがあり効果的ですがクラシックよりもポピュラ...続きを読む

Q屈折率と波長と周波数の関係について

はじめまして。
ちょっと困っているので助けてください。

屈折率は入射光の波長に依存しますよね?
一般的な傾向として、波長が長くなると
屈折率は小さくなりますよね?
それで、このことを式で説明しようとしたんですが、

屈折率は真空の光速と媒質中の光速の比なので、
n=c/v
媒質中の光の速度、位相速度は
v=fλ
で、周波数と波長に依存します。

ところが!波長と周波数は逆数の関係なので、
この二つの式を使ってしまうと
屈折率が波長に依存しないことになってしまうのです・・・。
どうかこのあたりの説明をおしえてくださいませんか。
よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

ekisyouさん、改めまして初めまして。
ご指摘のようにfとνは全く同じものです。同じ物理量に異なる文字を使ってしまったのは私のミスです、申し訳ありませんでした。また「振動数」「周波数」の二つの言い方を用いましたがこれもどちらでも同じことです。ekisyouさんのこれまでのお考えで正しいです。

前回の回答をもう一度正しく書くと
--------
n=c/v
が屈折率の定義そのものである。真空中の光速cは不変であるからnが波長(または周波数)依存性を持つとしたら媒質中の光速vが周波数依存性を持つことになる。従ってこの式は周波数をfとして
n=c/v(f)
と表すべきものである。
二番目の式
v(f)=fλ
で、vに周波数依存性があることを考えるとfとλは厳密な反比例な関係でない。
--------
となります。大変失礼を致しました。

なお上記の式だけからでは「赤い光の方が紫の光より屈折率が小さくなる理由」は絶対に出てきません。
その理由を説明するためにはどうしても電場中での媒質の分極を考える必要があります。屈折の原因は既にご承知とのことですので、あとはその部分の理解を深めて頂くのみです。
(1)光が媒質中を通過する場合、周囲の媒質を分極させながら進む。
(2)可視光線の範囲であれば、周波数が高くなるほど分極の影響により光は進みにくくなる。
(3)(2)により光の速度が落ちる、ということは即ち屈折率が上がる、ということである。

(2)ですが、共振現象とのアナロジーで考えれば分かりやすいと思います。いまある物体を天井からひもで釣るし、それにさらに紐を付けて手で揺らすこととします。(A)ごくゆっくり揺らす場合は手にはほとんど力はかけなくて済みます。(B )ところが揺らす周期を短くするとだんだんと力が要るようになります。(C)さらに周期を短くして共振周波数に達すると急に力は要らなくなります。(D)そしてさらに揺らす周期を短くしようとすると、あたかもその錘に引張られるような感覚を受けます。(E)そしてさらにずっと周期を短くすると、錘はまったく動かずに錘と手を結んでいる紐だけが振動するようになります。
可視光線はちょうどこの中で(B)の領域になります。すなわち周波数を高くすると、それにつれて周囲の分極があたかも「粘り着く」ようになり、そのために媒質中の光の速度が落ちるのです。(もっとも、「粘り着く」なんて学問的な表現じゃないですね。レポートや論文でこんな表現をしたら怒られそう・・・)

こんな説明でよろしいでしょうか。

参考となりそうなページ:

「光の分散と光学定数の測定」
http://exciton.phys.s.u-tokyo.ac.jp/hikari/section2.htm
同、講義ノート(pdfでダウンロード)
http://exciton.phys.s.u-tokyo.ac.jp/kouginote/opt2k.html

"Kiki's Science Message Board" この中の質問[270]
http://www.hyper-net.ne.jp/bbs/mbspro/pt.cgi?room=janeway

過去の議論例(既にご覧になっているかと思いますが)
http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=140630

ekisyouさん、改めまして初めまして。
ご指摘のようにfとνは全く同じものです。同じ物理量に異なる文字を使ってしまったのは私のミスです、申し訳ありませんでした。また「振動数」「周波数」の二つの言い方を用いましたがこれもどちらでも同じことです。ekisyouさんのこれまでのお考えで正しいです。

前回の回答をもう一度正しく書くと
--------
n=c/v
が屈折率の定義そのものである。真空中の光速cは不変であるからnが波長(または周波数)依存性を持つとしたら媒質中の光速vが周波数依存性を持つことにな...続きを読む

Q人間の声の周波数

人間の声の周波数って人それぞれだと思いますが、
基本的に何ヘルツから何ヘルツぐらいですか?
男性、女性、わけて回答お願いします。

Aベストアンサー

ト音記号の下のドが約260ヘルツです。
1オクターブ高いドが倍の約520ヘルツ
低い場合は半分の約130ヘルツとなります。

平常時では
男性:300~550ヘルツ
女性:400~700ヘルツくらいに多くの方が含まれると思います。

歌うときなどまで考えれば、教科書の合唱曲では
下は100、上は900ヘルツくらいです。

Q倍音について

倍音の多く出る楽器と少ない楽器をおしえて下さい。(その理由もできれば)

Aベストアンサー

すいません、あまり自信はないのですが・・・^^;

アコースティックな楽器で関して言うと、
弦楽器や金管楽器は倍音が多い傾向があると思います。

弦楽器は詳しくわかりませんが、管楽器の場合、
管径に対する管長の比率が大きいほど、倍音が
でやすい性質になる・・・だったと思います。
ですので、木管楽器は金管楽器に比較すると
倍音は少ないかもです。

また木管楽器に関して言えば、フルートやリコーダー
などのエアリード楽器が一番倍音が少なく、次に
シングルリード(クラリネットやサックスなど)、
そしてダブルリード(オーボエやファゴット)の
順に倍音が多くなる・・・だった気がします。

クラリネットは少々特殊で、奇数次の倍音しか
含まれません。これはクラリネットが閉管構造
だからです。
(管の片側が常に閉じている構造。)

また打楽器は整数次倍音だけでなく非整数次倍音
も多少含まれます。打楽器の音階が聞き取れない
のはそれが理由だったと思います。

Qギターについて

ギターを弾く右手の位置を変えると、音の高さは同じでも音色が変化するのは何ででしょうか?教えてくださいお願いします。

Aベストアンサー

No.2です。

> 音色は倍音の割合で変化するから、の様なことを書いてだめだって返された

・・・前回の私の回答と全く同じですね(汗)
だとすると、「なぜ、倍音の割合が変化するのか」にまで踏み込んでの考察を
求められているのでしょう。

ギターの弦の振動は、基音では振幅数1(=弦の途中に節がない)で振動の腹が
弦の中央に1個あるだけなのに対し、倍音では弦の途中に節があり、腹も複数
存在します。
(節;横軸と交差する点、腹;波の頂点)

弦の中央を軽く弾いた場合は、最も単純な振動、つまり基音を中心とした音が
発生します。
一方、弦の中心から大きく外れた場合、弦の振動(変形)も複雑となり(→単純な
サインカーブではなく、基音と倍音の複合された形)、例えば、指で弾いた位置に
ちょうど「振動の腹の1つが当たる倍音」の振動などが含まれやすくなるでしょう。

・・・大学でのレポートとなるとこれだけでは貧弱だと思いますが、恐らくこういった
「なぜ倍音の含まれ方が変化するのか」についての考察を求められているのだと
思います。


それでは、レポート頑張って下さい。

No.2です。

> 音色は倍音の割合で変化するから、の様なことを書いてだめだって返された

・・・前回の私の回答と全く同じですね(汗)
だとすると、「なぜ、倍音の割合が変化するのか」にまで踏み込んでの考察を
求められているのでしょう。

ギターの弦の振動は、基音では振幅数1(=弦の途中に節がない)で振動の腹が
弦の中央に1個あるだけなのに対し、倍音では弦の途中に節があり、腹も複数
存在します。
(節;横軸と交差する点、腹;波の頂点)

弦の中央を軽く弾いた場合は、最も単純な振動、つまり...続きを読む

Q4度と5度が完全である理由を教えてください

.

音程に関して学習しているところです。
「短3度」や「増5度」、「完全4度」と解説書ではよく見かけます。
「長短」「増減」のそれぞれの意味や理由などは感覚的に分かっているつもりです。
ですが「完全4度」「完全5度」に関して、
「なぜ4度の音と5度の音は、1度から見て「完全」なのか」と言う理由を自分なりにちゃんとした「文章で」もっておきたいんです。
「なぜ完全4度、5度なのか」と言うのは先にも書きましたが、「感覚的に」は理解しているつもりです。
ですが、この「感覚的」なことを「言葉」や「文章」に変換しているのですが、なかなか上手く出来ません。
数日前から「完全4度・完全5度・周波数・倍音」と言う語句で検索して、
見事に文章で説明、解説してるサイトはないかと探しているのですが、見つけられません。

「4度」と「5度」は「1度」から見て、何故「完全」なのか?
「文章」で教えてくれませんでしょうか?

今現在の私なりの解説を文章にすると

”1度と4度にあたる音を同時に鳴らすと、濁らないきれいな音に聞こえる。
これはこの2つの音が「協和」しているからである。
だからこの2音の関係は「完全」であるので、「4度」の音は「1度」とからみて「完全4度」の距離にあるのでこう呼ばれている。
「5度」の音も同じである”

ま、こんな感じです・・・・。
この解釈自体が間違っている場合は、さらに詳しく教えてください。
知人いわく「この説明でも十分だと思う」と言ってくれましたが、私としては
「じゃあ、“協和”ってなんだ?」
ってことになるんではないだろうかと思い、この「協和」「協和音」を説明するために
「周波数」や「倍音」と言った語句で検索をかけた・・・
と言う流れです。

大変面倒くさいやつだと思われるでしょうが、どうぞよろしくお願いいたします。

.

音程に関して学習しているところです。
「短3度」や「増5度」、「完全4度」と解説書ではよく見かけます。
「長短」「増減」のそれぞれの意味や理由などは感覚的に分かっているつもりです。
ですが「完全4度」「完全5度」に関して、
「なぜ4度の音と5度の音は、1度から見て「完全」なのか」と言う理由を自分なりにちゃんとした「文章で」もっておきたいんです。
「なぜ完全4度、5度なのか」と言うのは先にも書きましたが、「感覚的に」は理解しているつもりです。
ですが、この「感覚的」なことを「言葉」や「文...続きを読む

Aベストアンサー

はじめまして。ベース歴:約40年、52歳の男性です。
若い頃に楽典や和声学など、基礎的なことを独学した者ですが、私の理解している範囲でお答え
したいと思います。

長音程、短音程、増音程、減音程、そして完全音程の意味はお分かりかと思います。
また、完全音程は四度と五度だけではなく、完全一度(同じ音程)と完全八度(オクターブ音程)も
あることはご存知かと思います。

さて、「四度と五度を何故、完全音程と呼ぶのか?」を理解するには、音程を転回(Inversion)する
と良く分かります。

例えば、ド⇒レの長ニ度音程があって、ドをオクターブ上に移動(転回)させると、レとオクターブ上
に移動したドの音程関係は短七度になります。
あるいは、ド⇒ミの長三度音程のドを転回すると、ミとの音程関係は短六度になります。

短音程の場合は、ド⇒レ♭(ド♯)の短二度があって、レ♭(ド♯)と転回したドの関係は長七度に。
また、ド⇒ミ♭(レ♯)の短三度の場合は、転回後の音程関係は長六度になります。

これを整理すると、次のことが分かります。
・長音程の関係はルート音を転回すると短音程に変わる。
・短音程の関係はルート音を転回すると長音程に変わる。
・二度は七度に、七度は二度になる。また、三度は六度に、六度は三度の関係になる。

そこで、四度と五度が出てきます。
ド⇒ファの半音(ミファ間)を1つ含んだ完全四度は、転回するとファ⇒ドになり、同様に半音を1つ
含んだ完全五度の関係になります。
また、ド⇒ソの半音(ミファ間)を1つ含んだ完全五度は、転回するとソ⇒ドになり、同様に半音を
1つ含んだ完全四度の関係になります。
さらには、ド⇒ド(同じ音程)の完全一度は転回すると完全八度になり、ド⇒ド(上)の完全八度は
転回すると同じ音程の完全一度になります。

以上のように一・四・五・八の音程は度数の数字が変化するだけで、長音程が短音程になったり、
短音程が長音程になるような変化はありません。
このことから「完全(Perfect)音程」と呼ばれるのです。

以上ですが、これより詳しいことは分かりません。
お役に立ったでしょうか?

楽しい音楽ライフを!

はじめまして。ベース歴:約40年、52歳の男性です。
若い頃に楽典や和声学など、基礎的なことを独学した者ですが、私の理解している範囲でお答え
したいと思います。

長音程、短音程、増音程、減音程、そして完全音程の意味はお分かりかと思います。
また、完全音程は四度と五度だけではなく、完全一度(同じ音程)と完全八度(オクターブ音程)も
あることはご存知かと思います。

さて、「四度と五度を何故、完全音程と呼ぶのか?」を理解するには、音程を転回(Inversion)する
と良く分かります。

例えば、...続きを読む

Q酸化作用とは?

大学受験範囲です

問題を解いているときに「酸化作用」という用語が出てたのですが知りませんでした。
検索してみたのですが、定義等みつけられませんでした。



(1)「酸化作用」の定義を教えてください

(2)「酸化作用が強い」や「酸化作用が弱い」などという記述もあったのですがその意味を教えてください

(3)↑その強弱がなにに由来するか教えてください

(3)「酸化作用の強さ」と
「酸化剤としての強さ」「還元剤としての強さ」はどういう関係になっているのでしょう?

Aベストアンサー

酸化作用とは、文字通り
 相手の物質を「酸化させる」作用
のことです。つまり、"酸化させる"とはどのようなことを意味するのだったかを再確認すれば良いのです。

(1)「相手に酸素Oを無理矢理でも与えること」を"酸化させる"の意味とするなら
 相手に酸素を与える作用を、酸化作用という、ということになります。
 たとえば、酸化銅CuOを炭素と共に熱してやると、CuOがOを炭素Cに与えて、自身は銅の単体になり、相手(炭素)はCO2となりますから、「CuOはCに対して酸化作用を及ぼした」、と言えます。
(2)「相手から水素Hを奪い取ること」を"酸化させる"の意味とするなら
 相手から水素を奪う作用を、酸化作用という、ということになります。
 たとえば、エタノールC2H5OH の適当な温度の蒸気にして酸化銅CuOに触れさせると、エタノールは一部の水素原子を失ってアセトアルデヒドになりCuOは、CuとH2Oとに変化します。このときは、「CuOはエタノールに対して酸化作用を及ぼした」、と言えます。
(3)「相手物質から電子を奪い取ること」を"酸化させる"の意味とするなら
 相手物質から電子を奪う作用を、酸化作用という、ということになります。
 たとえば、CuOは、CuはCu++,OはO--のイオンとして結合し合っているとみることができます。CuOに高温の水素H2を触れさせると、Cu++はH2から電子を奪って、自身はCu単体になり、HはH+となり、O--と結合してH2Oなります。
このとき、「CuOの銅Cuは、H2に対して酸化作用を及ぼした」と言えます。

"酸化"には、上記のように、多様な見方(説明)があります。(1),(2)は、酸素や水素が関与している反応の場合に限定的ですが、(3)は、そのような限定から解放されている、より"本質的"な定義と言えます。もちろん、(3)の見方をするなら、酸素を与えること,水素を奪うことも含めて、統一的に説明できます。

ですから、何も限定していない状況下なら、「相手物質から電子を奪い取る作用」を"酸化作用"と呼ぶのが良いでしょう。



酸化作用の強弱。これも文字通り、酸化作用が強いか弱いかのことです。
たとえば、過マンガン酸カリウム KMnO4 は、多くの物質に対して酸化作用を及ぼすことができる、かなり酸化作用の強い酸化剤です。
一方、過酸化水素 H2O2 は、相手によっては酸化作用を及ぼすことができるのですが、過マンガン酸カリウムと反応するときには、むしろ酸化される側になります。
つまり、KMnO4はH2O2より酸化作用が強い、と言えるわけです。
酸化作用の強さは、相手物質が何かによって、変わるということは知っておきましょう。

酸化作用の強弱が生じる理由。 或る物質が、他の物質と電子の遣り取りをする反応をする際に、電子を奪う側になるか失う側になるかは、物質の性質によります。電子を奪う側になりやすい物質は、酸化作用の強い物質といえますし、相手によっては電子を奪うこともあるが、別の物質相手だとその作用を発揮できないなら、酸化作用はそれなりの強さということになるでしょう。

酸化作用を示す物質を、酸化剤と言います。或る物質Aが、他の或る物質Bに対して酸化作用を示すなら、AはBに対して酸化剤として働いた、と言います。もちろん、酸化作用が強い物質は、強い酸化剤です。
酸化作用をしている物質に対して、還元剤という呼称は使いません。還元作用(酸化作用の逆です)をする物質を還元剤と言い、その作用が強ければ強い還元剤ということになります。 ただし、先に書きましたように、H2O2のように、相手物質が何であるかによって、酸化作用を示す場合と還元作用を示す場合があるように、酸化剤・還元剤という呼称も、相手物質を指定して初めて意味が有る言葉となります。

酸化作用とは、文字通り
 相手の物質を「酸化させる」作用
のことです。つまり、"酸化させる"とはどのようなことを意味するのだったかを再確認すれば良いのです。

(1)「相手に酸素Oを無理矢理でも与えること」を"酸化させる"の意味とするなら
 相手に酸素を与える作用を、酸化作用という、ということになります。
 たとえば、酸化銅CuOを炭素と共に熱してやると、CuOがOを炭素Cに与えて、自身は銅の単体になり、相手(炭素)はCO2となりますから、「CuOはCに対して酸化作用を及ぼした」、と言えま...続きを読む


人気Q&Aランキング