第１回
音の生成と伝播
言語聴覚士のための音響学
第１回
音の生成と伝播
| 今日のポイント | |
 | 音の生成と伝播 |
| 正弦波(波長・周波数・振動数・周期・振幅) |
| 実験１ 純音を聴いてみよう！見てみよう！ |
| 復習テスト |
１．音の生成と伝播
音の伝わり方
  | 音は「振動している物質」から出ます。 |
| 音が伝わるためには「媒質」（ここでは空気）が必要です。 | |
| →真空だと音は伝わりません | |
| ↓ | |
| 近くの空気が押され、「密な部分」ができます。 |
| ↓ | |
 | 「密な部分」が近くの空気を押し、「密な部分」が移動していきます。 |
| ↓ | |
 | 「密な部分」と「疎な部分」が交互に伝わっていきます。 |
| →「疎密波」と呼びます | |
| ↓ | |
 | 耳に届いて、鼓膜を振動させ、音が聴こえます。 |
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振動・波動 横波・縦波の進行波・定常波
縦波と横波
縦波・横波
| 【ここがポイント！】 | |
| 横波 | ①波の進行方向と媒質の振動方向が垂直 ②個体のみに伝わる |
| ……………………………………………………… | |
| 縦波 | ①波の進行方向＝媒質の振動方向 →音波は縦波 ②別名「疎密波」ともいう →媒質の「密」な部分と「疎」な部分ができ、伝わる ③個体、液体、気体いずれでも伝わる ④教科書の図では、縦波を「横波表示」している |
縦波の横波表示
２．正弦波（波長・周波数・振動数・周期・振幅）
波の重ねあわせ
 | ここはとっても大切！ |
| 音の「強さ」と「大きさ」は違うことに注意！ 用語として使い分けよう。 「強さ」＝音の物理的強さ、つまり音圧のこと。 「大きさ」＝人が音を聞いた時の大きさ。（あとで出てくるよ） | |
| 下のグラフの縦軸は音の強さ（音圧）を表します。 赤い部分（一番強いところ）の値を「振幅」と呼びます。 | |
| ↑ 音圧 |  |
| →距離 横軸の緑の部分は「波の１つの繰り返し」を表しています。 この長さ（距離）を「波長」といいます。（単位：m） 同じグラフで横軸を「時間」に変えてみます。 | |
| ↑ 音圧 | |
| →時間軸 この時間を「周期」（単位：秒）といいます。 | |
１秒あたりに振動する回数を「周波数」（単位：Hz）といいます。 ＝「振動数」 |
周波数と音の高低の関係
| 振動数が多い | → | 周波数が高い | → | 高い音 |
| 振動数が少ない | → | 周波数が低い | → | 低い音 |
波形の振幅と音の強さの関係
| 振幅が大きい | → | 強い音 |
| 振幅が小さい | → | 弱い音 |
正弦波は以下の３つの要素が決まれば１つに決まる！
| ① | 振動数（または周期） |
| ② | 振幅 |
| ③ | 位相（どれだけ時間がずれているか） |
波長と周波数の関係
| 音速340（m/秒）÷波長（m）＝周波数（Ｈｚ） |
 | 【ちょっと練習問題】 |
| ①以下の音を途中から、強さを変えずに高くしたらどのようになるか続きをノートに書いてみましょう！ | |
 | |
| ②高さを変えずに、強さを弱くしたらどのようになるでしょう？ | |
| |
| ②高さを低く、同時に強さを強くしたらどのようになるでしょう？ | |
| |
| 全部できたかな？ |
３． 実験１ 純音を聴いてみよう！見てみよう！
ESynthというソフトで簡単に、様々な周波数の純音を作れます。（作成デモ）
ESynthは以下のページからダウンロードできます。興味のある人は家で使ってみましょう。
Windows Tool for Harmonic Analysis & Synthesis ESynth
それぞれの音をクリックして聞いてみましょう。
音の高さの違い、強さの違いが分かりますか？
聴覚検査では、1000Hｚと4000Hzの純音が一番よく使われます。（聴き比べてみましょう）
| 低い | 高い | ||||
| 600Hz | 1000Hz | 2000Hz | 3000Hz | 4000Hz | |
| 強い | -10dB | -10dB | -10dB | -10dB | -10dB |
| -20dB | -20dB | -20dB | -20dB | -20dB | |
| -30dB | -30dB | -30dB | -30dB | -30dB | |
| 弱い | -40dB | -40dB | -40dB | -40dB | -40dB |
【本日の課題】
問１
以下のサンプルの純音をwavesurferで開いて、周波数・周期を調べてみましょう。
音サンプル（以下をダウンロードして聴いて下さい） |
| 純音１ 純音２ 純音３ |
問２
純音１と純音２との違いは？
問３
純音１と純音３との違いは？
以下の課題提出フォームに結果を書いて送って下さい。
件名は「音響学第１回」にして下さい。
| 実施日 | ○年○月○日 |
| 実験１ | |
| 名前・学籍番号 | |
| 問１ | |
| 純音１ | 周波数○Hz・周期○秒 |
| 純音２ | 周波数○Hz・周期○秒 |
| 純音３ | 周波数○Hz・周期○秒 |
| 問２ | |
| 問３ |
| ヒント！ | |
| 周波数とは？ | １秒あたりに振動する回数（単位Hz） 100分の１秒にある繰り返しの数（振動数）を調べて100倍してみよう！ 0.01秒間の同じ波形の繰り返しの数×100＝１秒間の振動数（周波数） |
| 周期とは？ | 音が振動を繰り返すのにかかる時間（単位秒） |
| ||||
①音声ファイルをダウンロードします。
②スタート→すべてのプログラム→Wavesurferで立ち上げます。（学校のPCではデスクトップにショートカットがあります） ③File→Open（ファイルを開く）または、左から２番目の「黄色いフォルダー」のボタンを押します。 Open fileのウィンドウから、デスクトップにダウンロードしてあったそれぞれファイルを選択します。 右下の「開く」のボタンで確定します。 Choose Configurationの窓から、今回はWaveform（波形を表示します）を選び、「OK」のボタンでで確定します。 ④PCモニターの右下の音量コントロール（スピーカーのマーク）が適切であることを確認します。 （つまり、再生の音が出るか？） | ||||
ボタンは左から順番に以下のようになっています。  ①新規作成 （新規に録音する時に使います） ②ファイルを開く （すでにある音声ファイルを開く時に使います） ③印刷 ④ボリュームコントロール ⑤切り取り ⑥コピー ⑦貼り付け ⑧もとに戻す ⑨ズームイン ⑩ズームアウト ⑪ファイル全体をウィンドウいっぱいに表示させる ⑫選択した部分をウィンドウいっぱいに表示
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４．復習テスト
 | それでは、まとめのテストです！ |
