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音の三要素(音の大きさ、音程、音色)について知ろう!

音の三要素(音の大きさ、音程、音色)について知ろう!

人はさまざまな音を感知し、識別することができます。それは音が「三要素」によって成り立っており、それぞれの違いを識別することによって音を認識できるからです。その三要素とは「音の大きさ」、「音程(=音の高さ)」、「音色」です。今回はこれらの「音の三要素」について紹介します。

「音の大きさ」とは?

音の大きさは、「音波」における「波の幅の大きさ」に比例します。波の幅が大きいと空気の圧力変化が大きくなり、波の幅が小さいと空気の圧力変化が小さくなります。この圧力変化の量を「音圧」と言い、音の大きさは音圧によって決まるとされています。

 

音圧の国際単位は、「Pa(パスカル)」です。だだし、Paは天気予報の気圧でも用いられる単位でもあり、一般的な音をこの単位で表現すると膨大な数値となってしまうので、比較対象を容易にするため、10を基本とする常用対数に置き換える「音圧レベル」で表現するようにしています。その音圧レベルの国際単位が、「dB(デシベル)」です。以前日本では「ホン」で音の大きさを表現することもありましたが、現在使用されていません。

 
「音程(=音の高さ)」とは?

音程は、「音波」における「波の数量」によって比例します。この波の数はいわゆる「周波数」と言われるものであり、周波数の数値が高い場合に「高音」として認識され、周波数の数値が低い場合に「低音」として認識されます。音程は、この周波数によって決まります。
楽器はこの周波数を変化させることで音程の変化を生み出しています。例えば弦楽器では弦を指で押さえることで、弦が振動する際に起きる波の数を変化させ、奏でる音程に変化を付けているのです。
周波数の単位は「Hz(ヘルツ)」を用います。人が認識できる周波数は20Hzから20,000Hz(20kHz)と言われています。また基準となる音に対して2倍の周波数の音が「1オクターブ上」の音程になります。

 
「音色」とは?

音色は、音波の質の違いによって生み出されるものです。同じ音圧、同じ周波数であっても、その波の形が異なることで、人はその音色の違いを区別します。
音波によって生じる空気の密度の濃さ、その変遷の形態は、それぞれの音によって異なります。これらの形態の違いは空気に生じる圧力にも違いを生むもので、「ブラウン管オシロスコープ」という装置を使うと、その違いを見ることが可能です。例えば、ドラムとピアノの音をこの装置で観察すると、その波の形に明確な違いがあることがわかります。
この波形の違いは「振動の仕方」が異なることで生まれます。振動の仕方は、音を発するものの素材や鳴らし方によって異なります。また、音が鳴るときには、さまざまな周波数をもった「倍音」が同時に鳴ります。この倍音も含めた音の構成の違いが、「音色の違い」として認識されるのです。

 

音を奏でる際には、この音の三要素を意識してみてはいかがでしょうか? きっと、その音の深みがいつもより増して聞こえるはずですよ。

 

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