音はなぜ波形で表せるのですか？

高い音低い音。どうしてあのかたちになるのですか？

No.8 ベストアンサー 回答者： sanori 回答日時： 2003/11/15 17:54

ふたたび＃６です。

さっきの回答の中の「○倍音」の説明が抜けていましたが、「○倍音」とは、すべて、単純に正確に正弦波のことです。
すなわち、すべての音は三角関数の曲線であるサインカーブの重ね合わせでできるというわけです。
まあ、これに対して、フェーザとかコーラスとかディストーションとか色々な効果を付け加えることがありますが。

ちなみに、高校のときに１２音律の各々の音の周波数を関数電卓で調べたことがあるんですが、仮に１倍音がドだと固定すると
２倍音：　上のド
３倍音：　上のソ（に、ほぼ近い音）
４倍音：　上の上のド
５倍音：　上の上のミと♭ミの間ぐらいの音
６倍音：　上の上のソ（に、ほぼ近い音）
７倍音：　上の上の♭シ（に、ほぼ近い音）
８倍音：　上の上の上のド
・・・・・・

だから、ドミソ（長調の和音）とかド♭ミソ（短調の和音）って、ハモって聞こえるんですよね。
逆に言えば、だから多くの人類の音楽は１２音律を採用しているわけです。
１２音律の音楽って、なんか、フォーマットされてセクタ分けされたフロッピーディスクを連想させますよね。．．．と考えるのは私だけでしょうか？

No.7 回答者： freegeo 回答日時： 2003/11/15 17:47

波形になるのが不思議だということでしょうか。

高い音と低い音で波の間隔が異なることが分からないということでしょうか。
あの形とは正常波（サインカーブ）のことでしょうか。質問の内容が漠然としているので適当に判断して回答いたします。
音を表した波形は、通常、ある一点でとらえたエネルギーの変動をグラフにしたものです。
空気中を伝わる音は、空気中の粒子が衝突しながら伝播してゆきます。粒子そのものが飛んでゆくわけではなくてそこにとどまったままで隣の粒子へ隣の粒子へと連鎖してゆきます。当たれば当然跳ね返ります。
その時のある粒子の受けたエネルギーの変動をグラフとして、横軸を時間、エネルギーの大きさ（圧力）を縦軸にして表すとあのような波形になります。
音の場合、エネルギーには規則的な周期があります。
その周期が短いと高い音になります。高い・低いは人の感覚的な表現ですが。
波がサインカーブと等しい変動を見せるのは、ばねばかりの伸び縮みをイメージするといいと思います。エネルギーを受ける粒子が、慣性の法則でそこにとどまろうと反発するとあのようなカーブの変動になります。シンセサイザーで人工的に作った波形では直角的な波形も可能です。スピーカーで出してどれだけ正確に出せているかは疑問ですが。
実際の自然な音にはいくつもの種類の周期の波形が混ざっています。ですが音の発生源の振動する固有周波数に依存しますので、その倍数のような単純な組み合わせになります。固有振動数のもっとも大きな周波数要素、通常はもっとも低い周波数になりますが、それが耳には主要な音として聞こえるので、その周波数で高い・低いと感覚的に判断します。
こんなとこでしょうか。

No.6 回答者： sanori 回答日時： 2003/11/15 17:42

すべての音色は、ある周波数の

１倍音＋２倍音＋３倍音＋４倍音＋５倍音＋６倍音＋７倍音＋８倍音＋・・・
という無限級数で表すことができる、という有名な事実があります。
フーリエ級数とかフーリエ変換って、これに関係あるんですよね。
この原理を使って、いろいろな倍音を重ねて人工的に音色を作った装置を「シンセサイザー」と呼ぶわけなんです！

No.5 回答者： poor_Quark 回答日時： 2003/11/15 17:25

　音源から一定距離離れた場所に観測点がある場合、その観測点で観測できる音とは、具体的には空気の粗密波です。

つまり、空気が濃くなり大気圧より圧力が高くなっている状態と、空気が薄くなり気圧が一時的に低くなっている状態が連続して交互におとずれます。（音の進行方向と、振動の方向が同じですので縦波と呼ばれます。）観測点における気圧の変化を、大気圧を中心にして考えると、縦軸を気圧、横軸を時間とした場合、波のような形になるわけです。

　ちなみに人間が聞くことができる音（可聴音）に限っていえば、概ね一秒間に２０回の振動から、１秒間に２万回の振動までです。この振動数が大きいほど「高い音」として感じます。

参考URL：http://www.onosokki.co.jp/HP-WK/c_support/newrep …

No.4 回答者： PC-GATE 回答日時： 2003/11/15 16:48

#3ですが細かい訂正があるので追記します。

＞因みに、音は「周波数」(1秒間で振動する回数)で表されます。

因みに、振動は「周波数」(1秒間で振動する回数)で表されます。

No.3 回答者： PC-GATE 回答日時： 2003/11/15 16:37

ご質問の「根本」に疑問を持ちますが

音と言うのは空気の波(振動)です。人間はそれを耳の鼓膜で「音」と感じるのです。

「音」と言う表現も高い音、低い音と言うのも人間側の「主観」です。因みに、音は「周波数」(1秒間で振動する回数)で表されます。ただ、人間が「高い音」「低い音」と感じているだけです。

だから、「超音波」と言う言葉を聞かれた事があると思いますが、これは人間が「音」と判断出来る限界を超えた「周波数」の事を指しています。(犬は人間よりも高い周波数を認識出来ますので「犬笛」(高周波)があるのです)

No.2 回答者： daisangenn 回答日時： 2003/11/15 16:26

周波数（１秒間に生じる波の数)が多いと高い音、少ないと低い音に聞こえるのです。

（人間の耳は)

ちなみに音はものを振動させることで伝わるので、音は波形で表せるのではないでしょうか。

No.1 回答者： noname#10263 回答日時： 2003/11/15 16:24

＞波形で表せるのですか

質問の意味を勘違いしているかもしれませんが、
音というのは元々空気の振動です。
空気の震えをグラフに表すと波形になります。