音響効果の住吉昇です。
前回は「アナログとデジタル」を勉強しました。今回はもっと基本に戻って、
「音の三要素」を探っていこうと思います。
本日のメニュー
はじめに
音の三要素（大きさ・高さ・音色）とは
突然ですが「音の三要素」って何だか分かりますか。
音の性質を決める最も基本的な要因で、
・大きさ
・高さ
・音色 の事を言うんです。
詳し事は後ほど…。
※要因とは：物事を引き起こす元となる事がいくつか集まったもの。ある事象を起こし得るもの。
音の仕組み
ここで音の仕組みを考えてみたいと思います。
まず「音」を発生している物や発生している場所を「音源」といい、この音源が振動することで音として私たちの体や耳に届きます。例えば、太鼓をたたくと表面の皮が振動しますよね。皆さんはその振動している太鼓の皮を見る事ができますよね。
そしてこの太鼓の皮を触ると震えて揺れている事が分かります。これが「振動」です。この振動は波形（図１）で表す事ができます。
（図１）
山から山または、谷から谷までを波長といい、山の高さまたは、谷の深さを振幅といいます。
それでは「音の振動」はどのように伝わるのでようか。
先ほどの太鼓で例えると、たたいた太鼓の皮の震えが空気に伝わってこの空気の震えが徐々に広がりやがて耳に届くという仕組みなんです。この震えがなくなると音は伝わなくなり何も聞こえなくなります。
人の周りには「気体・液体・固体」といった物質があって、それらに振動を与えることで音が遠くまで届くのです。例えば静かな水面に水滴が一滴落ちたとしましょう。落ちた位置を中心に外に向かって円形に波紋として広がっていきますよね。これと同じ事が空気中でも起きています。例えばピアノです。ピアノは鍵盤を押すとそれにつながったハンマーがピアノの弦を打ち、この弦が空気を振動させ音が発生するという仕組みになっています。ピアノに限らず音を発生させるという事はなにかしらの空気の振動によるものなのですね。
波紋のイメージ
ピアノの内部
音の三要素
それでは音の三要素を詳しく見ていきましょう。
「大きさ」
音の大きさは空気の振動する幅が大きければ音は大きく（図２）なり、逆に小さければ小さく（図３）なります。「音の大きさは振動する幅に比例する」ということなのです。
ロック・コンサートなどで大きな音量に驚いた経験があると思います。反対にクラシック・コンサートなどで耳を澄まさないと聞き取れない音量があったという経験もあると思います。振幅の大きさが音量を表しています。
（図２）
（図３）
「高さ」
音の振動が１秒間に繰り返す回数を「周波数」と呼びます。単位はHzとなり、１秒に１回振動すると１Hzになります。100回振動すれば100Hzです。振動する回数が少ないと音程は低く（図４）、回数が多くなると音程は高く（図５）なる。
ちなみに電力会社から供給される電気は50Hzと60Hzになっています。ラジオ局も耳馴染みのある周波数だと思います。
東京での周波数は、NHK第1放送594KHz、TBSラジオ954KHz、文化放送1134KHz、ニッポン放送1242KHzです。
振動する数値が多くなれば高い音になるのです。この周波数を変えることで音程を変えることができるのです。
低い音から高い音といっても、人間は全ての音が聞き取れるわけではありません。人が聴くことができる周波数（可聴周波数）は一般的に、20Hz〜20,000Hz(20KHz)と言われています。年齢やその時の体調によって個人差があって、その都度変わると言われています。
（図４）
（図５）
「音色」
街を何気なく歩いていると「あれ？！、何処かで犬が吠えてる」とか「後ろから自転車が近づいて来た」などと言った光景に出会うことがあると思います。
実際に犬や自転車を確認せずに音を聞き分けることが出来たのでしょうか。
それがチャンと出来ているんですよね。それは何故かというと、音を発している音源の「音色」を記憶しているからなのです。記憶の中から今聞いている「音」を導き出して何の「音」なのかを当てはめているんです。
それでは楽器で例えてみましょう、音の大きさや音程の高さが同じでも、フォークギターとクラシックギターでは「違う音」と認識しますよね。弦を指で押さえて同じ強さで弦を弾いても弦そのものの材質が違うと違う音色になるんですよね。ドラムのスネアの音色も大きさや皮の張り方で音色が変わってしまいます。
また同じ楽器をプロが演奏するのと、アマチュアが演奏するのでは出てくる音色が変わりますよね。さらに演奏家が一緒でも異なる楽器を演奏しても音色が異なって聞こえます。どうしてこのようなことが起こるのでしょうか。
答えを先に言ってしますと、鳴らした音の基音（基本）の他に倍音と呼ばれる音が一緒に鳴っているからなのです。楽器の場合、必ず倍音が鳴っています。基音の１オクターブ上の２倍音、さらにオクターブ上の４倍音と鳴っているのです。
我々を取り巻くさまざまな音には倍音が含まれ、倍音の含まれ方によって音色が変わって聞こえます。倍音の構成バランスの違いで音色を感じているということなのです。
ちゃんと調律されたピアノの倍音の成分が豊富だと、きらびやかな音色に感じるというわけです。
まとめ
音を選んだり識別したりする作業をこれからしようとしている皆さん。音色を記憶しておくことをお勧めします。さまざまな音を識別しなければならないのでカレゴリーに分類しながらの記憶をお勧めします。
最後までお付き合いくださいまして有難う御座います。
本日はここまでとさせて頂きます。
次回も乞うご期待！
一緒に「今日も元気」にそして「あしたの元気」に繋げましょう！
音響効果・住吉昇
