伝送周波数特性 / 基音と倍音

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サウンドコラム 音響測定編

周波数/オクターブ/基音と倍音

伝送周波数特性の測定 1/5
06

このコラムは無料メールマガジン「アメニティ&サウンド音と快適の空間へ」 vol.1〜vol.10(2002年3/7〜7/18)に音響測定の関連コラムとして連載していたvol.6の音響測定のコラムを編集掲載したものです。

今回からは、伝送周波数特性の測定です。 伝送周波数特性とは、受音点での(ホールやスタジアムの客席など)周波数の違いによる音圧レベルの変化を示す特性です。

周波数
SIN

周波数は、音圧レベル分布の第3回、第4回などでお話したように、音として伝わる空気の振動回数です。 振動回数が多い(振動速度が速い)と高い音に聞こえ、振動回数が少ない(速度が遅い)と低い音に聞こえます。

音は、高い音から低い音までが、ミックスされて、1つの音として聞こえています。 ピアノの中音域のラの音は、1つの440Hzの周波数で振動している音ではなく、1オクターブ、2オクターブ高い音、少し低い音など色々な振動が混ざって1つの「ボーン」というピアノの音として聞こえます。

オクターブ

オクターブは、第4回の時にお話ししましたように、倍、半分の関係にある特殊な音程関係です。

サイン波 / オクターブ

1オクターブ上の音などオクターブ関係の高い音は、きれいにラの音の振動周期と一致します。 沢山のオクターブ関係の音が丁度、ラの440Hzという周期で一致して全体としては、440Hzの周期を持つ音のように規則性が生まれるため、ミックスされた複数の周波数の成分を持つ音が440Hzの音程を持つ音だと感じます。

基本周波数と倍音

このような周期性のある周波数を基本周波数(基本周期)といい、対して、オクターブ関係の音など他の成分の音を倍音といいます。

倍音の出方や種類で、人間は、ピアノの音だとか、バイオリンの音だとかと聞き分けています。 ピアノの1オクターブ2つの鍵盤を押すとオクターブの和音になりますが、非常に調和して聞こえるのは、この倍音構成を考えても明らかです。

基音と倍音

以前に基本周波数(基音)と倍音の説明を何かで見た時、楽器音を例にとって、基音が最も成分としてレベルが高く、倍音は基音よりレベルが低いというような説明をみかけました。

ピアノの鍵盤

おおよその楽器音は、そのような傾向にあるのですが、ギターなどの撥弦楽器やピアノなど打弦楽器は、弦と強さによって、時間と共に、第2倍音(オクターブ上)の周波数の方がレベルが高くなる場合があります。 これは、機構を考えると当然で、弦の端で反射する振幅が進行する振幅と一致するためです。

ピアノを強く(ff:フォルテッシモ)弾くと、音色がかなり変化するのは、この反射が大きくなるためです。基音のレベルが高いからその音程に聞こえるのではなくて、倍音との周期性と人間の経験から、基音の音程に聞こえるというのが正しいのではないでしょうか?

音響測定編

音圧レベル分布、伝送周波数特性

「アメニティ&サウンド 音と快適の空間へ」のvol.1〜10に連載していた 音圧レベル分布と伝送周波数特性に関連したコラムをサウンドコラムのページに編集して掲載しました。

サウンド コラム 音響測定編

サウンドコラム 音響測定編 音圧分布

01音圧レベル分布の測定1
測定のご紹介 / 音圧レベル(SPL)とは
02音圧レベル分布の測定2
測定の作業、方法/dBデジベルとは
03音圧レベル分布の測定3
測定に使用する信号 / ノイズ
04音圧レベル分布の測定4
オクターブと周波数 / 音階名
05音圧レベル分布の測定 最終回
測定 / オクターブバンドノイズ

サウンドコラム 音響測定編 周波数特性

06伝送周波数特性の測定1
基音と倍音 / 周波数/オクターブ
07伝送周波数特性の測定2
伝送経路と対象 / 無響室
08伝送周波数特性の測定3
測定1 / スペクトルアナライザー
09伝送周波数特性の測定4
測定2 / フラット再生
10伝送周波数特性の測定 最終回
まとめ / キーワードとバックナンバー

サウンドコラム 音とオーディオの四方山

音響システムやオーディオ、AVに関連した雑記

「アメニティ&サウンド音と快適の空間へ」 vol.12〜vol.64に 音響システムの関連コラムとして連載していたものを編集掲載したものです。

サウンドコラム 音とオーディオの四方山

サウンドコラム 音響とAV,オーディオの四方山vol.41〜50

50コーデックキラー
音声圧縮エンコードとノイズ
49自衛隊の大砲を使ったコンサート
チャイコフスキー序曲「1812年」
48デジタルアンプとデジタルスピーカ 6
デジタルスピーカの特徴 2
47デジタルアンプとデジタルスピーカ 5
デジタルスピーカの特徴 1
46デジタルアンプとデジタルスピーカ 4
特徴 3 - 効率、発熱、クロスオーバー
45デジタルアンプとデジタルスピーカ 3
特徴 2 - パワーアンプと伝送
44デジタルアンプとデジタルスピーカ 2
デジタルアンプの特徴 1 - シンプルな構成
43デジタルアンプとデジタルスピーカ 1
D級アンプと消費電力
42プレーヤーとメディアのハイブリッド化
BD / HD DVD / DualDisk
413D音響システムとスピーカ・アレイ
Iosono(アイオソノ)とサラウンド

サウンドコラム 音響とAV,オーディオの四方山vol.31〜40

InterBEE2003とHD放送(SD,HD,テレビ解像度) / 闇と静寂 / 騒音性難聴の防止薬品 / チェンバロにタンチョウヅルの羽根 / 海の音響技術(低周波ソナー LFAS, SOFAR, SOSUS, 音響トモグラフィー, 深層海流の温度計測) / 開発者の音作りと発想(デジタルの音作りと哲学) / 音効とCGスペクタクル映画(映画の音響効果とリアリティ)

サウンドコラム 音響とAV,オーディオの四方山vol.21〜30

音響冷却方式と水冷式 / 魔法の杖と音声認識の確率(自動音場調整AVアンプのレビュー) / 過去と周期と予想 / 音の記憶 / 録音テープの「肉声」 / 米国のCD市場の変化とCCCD / 音質?デザイン? / 機械の音のリアクション / 3D音響のトラッキング付き配信(ヘッドホンの立体音響, ヘッドトラッキング) / 地上デジタルTV 開始とInter BEE

サウンドコラム 音響とAV,オーディオの四方山vol.11〜20

CDを再生できないCDプレーヤー CCCD(Copy Control CD) / 音質は確実に落ちている? / 手軽に音響測定 / アカデミー音響賞、音響効果賞 / デジタルTVの双方向性 / テクノロジーと本質の視点( デジタル・オーディオは高音質か? ) / PCMはCDと同じ? / デジタルアンプの時代( デジタルアンプのコンシューマ化 ) / オーディオ機器への音楽配信 / 家庭の音場補正

サウンドコラム 音響とAV,オーディオの四方山vol.01〜10

デジタルオーディオと記録 DVD製造者認識コード(Disc ID) / CD誤り訂正と音質、ピット、誤り訂正 / CDリッピングで音質向上? / パソコンのサウンド機能 / 人間の耳−最も優れた音のセンサー(精密測定用マイク, カクテルパーティー効果) / パソコンの静音設計とノイズ / ホームAVサーバー / TV放送の音声と帯域 / パソコンVS家電 - データ交換 / DVDの評価表現「劇場上映時と」

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