第２回
純音と複合音
言語聴覚士のための音響学
第２回
純音と複合音
| 今日のポイント | |
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純音とは？ |
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フーリエ級数を使った音の分析と合成 |
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実験２ 複合音を聴いてみよう！見てみよう！ |
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復習テスト |
１．純音とは？
| 【ここがポイント！】 | |||
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①正弦波で表現される |  |
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| こんなイメージ | |||
| ②単一の高さを感じる |  |
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| ずっと同じ周期が続いて変化しないので 高さもずっと同じ。 |
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| ③理想的には永遠に続く →短音ではだめ |
 現実には無理です。。。つまり理想的な音 ということです。 |
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| ④「線スペクトル」になる |  |
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音の３大要素！（覚えておこうね） | |
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大きさ |
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音色 |
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Spectrum Section（スペクトル表示）を出してみよう！ |
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| WavesurferでSpectrum Sectionを出してみましょう。 | ||||
| 音声を読み込んで波形(Waveform)を出します。 | ||||
| ↓ | ||||
| 波形の上で、ある一時点を選んで右クリック。 | ||||
| ↓ | ||||
| ポップアップメニューから Spectrum Sectionを選択 |
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| ↓ | ||||
| スペクトルが表示されます。 | ||||
を実際に出してみるとこうなる |
| 【ここがポイント！】 | |||
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「スペクトル」ってなあに？ | ||
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波形表示では。。。 | ||
縦軸が音圧（物理的音の強さ）、横軸が時間を表していました。 周波数は波の１秒間の「繰り返しの数」を数える必要があります。 |
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| 音圧 |  |
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| →時間 | |||
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スペクトル表示では。。。 | ||
横軸は「周波数」、縦軸は「音圧」を示したグラフです。 例えば、100Hzの純音のスペクトルは右のようになります。 このようなスペクトルを「線スペクトル」といいます。 純音または純音の複合音のスペクトルが「線スペクトル」です。 その他は「連続スペクトル」になります。 |
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２．フーリエ級数を使った音の分析と合成
プリント「フーリエの冒険」より抜粋
→プリントに色紙を貼って「波の足し算」を実際にしてみよう！
| フーリエ級数は フランスのフーリエさんという人が発見しました。 |
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すべての周期的な音は、その音の整数倍の周波数の純音（正弦波）に分解できる！ |
| Wavesurferとかの音声分析ソフトではこれを自動でやってくれてます。 | |
| ↓ | |
| そして、その逆も可能です。 | |
| つまり分解できるんだから、それを足し算したらもとの音に戻るということです。 | |
| ここでは、まずは純音の足し算からしてみます。 | |
| ついでに「波形表示」と「スペクトル表示」についても勉強しよう！ |
| 【ここがポイント！】 | ||||
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波形表示 | スペクトル表示 | ||
| ↑ 音 圧 |
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→ |  |
波形では「１秒間の繰り返しの回数」と なっているものが、スペクトルでは横軸 の周波数となる。 波形では、振幅で表されていた音圧が スペクトルでは縦軸（棒の長さ）となる。 |
| 100Hzの波 （1秒間に100回繰り返しがある波） 時間→ |
つまり、波形の繰り返しの回数と振幅だ けをグラフにしたものです。 |
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→ |  |
200Hｚの波はこうなる | |
| 200Hzの波 | ||||
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→ |  |
300Hｚの波はこうなる | |
| 300Hzの波 | ||||
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→ |  |
３つを足し算するとこんな具合！ 位相がちょっとずれてますが。。。 |
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| 100Hz+200Hz+300Hz | ||||
３．実験２ 複合音を聴いてみよう！見てみよう！
純音以外の音は複合音です。
ESynthというソフトで、いろいろな倍音を足し合わせて複合音を作ってみよう。（デモによる複合音の作成）
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音サンプル（以下をダウンロードして聴いて下さい） |
| 純音４ 純音５ 純音６ 複合音１ 複合音２ |
複合音１は、純音４と純音５を足し算して作った複合音です。
複合音２は、純音４、純音５、純音６を足し算して作った複合音です。
それぞれの純音単独と聴き比べてみよう。
複合音１と複合音２とでは聴こえ方に違いがあるだろうか？
それぞれのサムネイルをクリックするとESynthによる入力が大きく見えます。
| 純音４ | 純音５ | 純音６ | |
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| 複合音１ | 複合音２ | ||
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それでは、まとめのテストです！ |
