音圧レベル分布:オクターブと周波数 /音階名

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サウンドコラム 音響測定編

オクターブと周波数 /音階名

音圧レベル分布の測定 4/5
04

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.4の音響測定のコラムを編集掲載したものです。

周波数、音の高低

人間は、音量以外に、高い、低いなど音の高低も感じています。音の高低を物理的に扱う単位は、周波数Hz(ヘルツ)を用います。周波数は、テレビやラジオなどの放送電波の周波数や、今、ご利用になられているパソコンの動作周波数(700MHzとか、1GHzなど)などでも利用されている周期性のある信号などを表す単位です。

周波数は、1秒間に何回繰り返されるかを基準する物理的な尺度です。人の聴覚は、音量と同様、音の高さにも指数的な感覚を持っているため、周波数以外にも他の尺度があると便利です(周波数は、回数なので直線的な増減になります)

周波数と音階

一般の方が日常生活で周波数を用いて「440Hzと880Hzの…」などとは使っていないように、音楽的な音の高低の単位としては通常利用していません。音楽では、音の高さは音程として、ドレミファソラシ(CDEFGAB,ハニホヘトイロ)など音階名が利用されていることは、学校の音楽などでよくご存知ですね。

オクターブ

音階は、1オクターブで1順し、オクターブごとにドレミ…となります。

1オクターブ高い音は、周波数がに、1オクターブ低い音は、周波数が半分の関係にあります。

オクターブは、2つの音の周波数が倍や半分の関係になり2音の和音関係としては、最も良く調和します。音楽的にも、物理的にも重要な周波数関係オクターブの関係です。

音階名

ドレミファソラシドは、イタリア語であることはみなさん ご存知だと思います。聖ヨハネ賛歌から取られたドレミの音階名は、フランス、イタリアなどで、ABCD(アー、ベー、ツェー、デー...そんな発音ではドイツ語にならないないとつっこまないでください(^^; )のドイツ流は、ドイツ、イギリス、アメリカなどが主流のようです。

ハニホヘト...は、当然日本だけです。

現在主流の1オクターブを12の音階に均等に分ける12平均律は、厳密にはハーモニーにならないのですが転調に便利なため19世紀以降、広く使われるようになったことは、みなさんもよくご存知の通りです。

12平均律は、オクターブの2の指数関係を1/12にしますから12√2(式をキチンとテキストで表現できませんが12乗根です)で周波数を計算します。楽器などでは、1/12の半音を、さらに1/100にした1セントという単位もチューニングなどで用います。

人の感覚に適合した尺度

レベル(音量)と同様、人間の感覚での評価を行う必要があるため、音響測定や音響的な評価でも、周波数と共にオクターブの関係を基準とした指標を利用します。

ある目安の高さの音の2倍の周波数が1オクターブ上の音ですから、人の声や、色々な音の周波数を目安に考えるのにオクターブは便利な指標です。

オクターブバンド

このような関係から、音響測定や音響調整では1オクターブの帯域づつに分けたオクターブバンドを多く用います。1オクターブの範囲の音量(レベル)を分けて測定、評価すると人間の聴感上ではどのような状態かをわかりやすく評価できます。

オクターブと周波数

余談ですが、実際のピアノなどのチューニングでは、厳密には、オクターブ関係を全て、倍、倍の関係ではなく、ストレッチ・チューニングといって、高音部と低音部をわずかにずらしてチューニングされることが多いようです。

ストレッチ・チューニングの方が華やかに聞こえるという心理的な理由からこのチューニングが好まれるそうです。

A4=440Hzの基準音のチューニングも441、442Hzあたりでチューニングされることが主流なのと似て面白いですね。

現在の電子楽器では、12平均率以外にも、古典などの時代に利用されていた純正律なども利用できるようになっている楽器製品が多くあります。

MIDI(Musical Instrument Digital Interface)12平均律のキーをデータとしていますし、各音程のピッチをそれぞれ独立に変更することはできませんが(音源の機能とポリフォニックキープレッシャーを利用するくらいしかないかもしれません。マスターチューン以外に、チューンの規格が拡張されているかもしれませんので、存在したらスミマセン)、音源の機能として製品が備えている場合には、同じ演奏データで12平均律以外の純正律での演奏などを聞くことができます。

今回は、オクターブと周波数についてでした。あまり、音圧分布測定の話題になっていませんね(^^;。次回は、オクターブバンドを踏まえて音圧レベルの測定に進みたいと思います。

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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