『音圧の実効値、周期、初期位相を音の３要素という』
この記述は◯か✕か。
ヒント：
音の３要素は「音の高さ」「音の大きさ」「音色」である。
ネットや参考書を見てもこう書かれているはずだ。
では、上の記述は何なのだろうか。
私は音圧の３要素なのではないだろうかと思う。
音圧の３要素は、
最大振幅：A[Pa]
周波数：f[Hz]
初期位相：θ0[rad]
である。
補足：
このうち周波数fは周期Tから計算できるので、
周期：T[s]
が周波数の代わりに用いられても問題ない。
角周波数：ω[rad/s]
も周波数に関係する値なので、
周波数の代わりに角周波数で書かれるかもしれない。
『音圧は数学的に、P=A×sin(ωt+θ0)と表す』
このとき音圧Pを求めるためには、
時間tの他に何が必要か、という問題だと考えると良い。
解答は、
最大振幅A、角周波数ω、初期位相θ0だ。
角周波数は周波数からでも計算できるということ。
音圧の実効値はPなのでこれは３要素に含まれない。
『400Hzの純音よりも、500Hzの純音の方が高いピッチ感覚を生起する』
この記述は◯か✕か。
ピッチ感覚：
実際に周波数は物理的に正しい設定であるにも関わらず、
音量の変化によって音が高く、あるいは低く聞こえる現象。
ヒント：
ピッチ≒音の高さ、と考えるとわかりやすい。
すると、この文章は、
『高周波数の音は高い音に聞こえる』
と解釈できる。
周波数は１秒間に波が振動する回数だから、
周波数が高いほど１つの波が狭くなる。
逆に、周波数が低いほど１つの波は広くなる。
補足：
ピッチは周波数と関連が深く、同一視されることも多い。
周波数は音の高低に対応する物理的な指標であり、
ピッチはそのような音の高低に対する心理的な指標である。
前者は音響音声学的な指標、後者は聴覚音声学的な指標といってもよい。
厳密に言うと違うという話。
『最大振幅が1Paの純音よりも、最大振幅が0.1Paの純音の方が大きく聞こえる』
この記述は◯か✕か。
純音は実効音圧で計算することが多いが、
ここでは両方とも純音の最大音圧が与えられているので、
最大振幅で判断すれば良い。
ヒント：
最大振幅は波の山の大きさを示す。
大きい波と小さい波があったとき、
どちらがエネルギーが強くなるだろうか？
『音圧は通常実効値で表す』
『最大振幅が0.1Paの純音の実効値は0.07Paである』
この記述は◯か✕か。
ヒント：
純音の場合、実効音圧は最大値の約70%である。
70%を小数で表すと0.7なので、
式で表現すると、
（実効値）＝（最大振幅）×0.7
となる。
補足：
音波が生じると、大気圧からわずかに圧力がずれる。
空気の大気圧から圧力のずれを人間が知覚している。
横軸時間、縦軸音圧の音波のグラフを見ることが多いが、
一般的にその音の音圧とは、圧力グラフの最大値ではなく、
実効値という平均的な値を指している。
『若年健聴者は20[Hz]～40[kHz]程度の周波数範囲の音を知覚できる』
この記述は◯か✕か。
これは知識問題。
若年健聴者は20Hz～20kHzの周波数の音を知覚できる。
補足：
k（キロ）は1000倍を表す補助単位である。
1km=1000m
1kg=1000g
それを考えると、
20Hz~20kHzは、20~20,000Hzと書くこともできる。
0が多いと間違いやすいので通常は前のように書く。
参考：
ピアノの周波数：27.5～4,186Hz
人の話声：100~1,000Hz
『周波数が100Hzのとき、角周波数は200π[rad/s]である』
この記述は◯か✕か。
角周波数を求める公式は、
ω=2πf
である。
ここで、
ω：角周波数、単位[rad/s]。
f：周波数、単位[Hz]。
πは円周率なので定数である。
公式に値を代入すると求められる。
補足：
周波数fの単位はHzと書かれているが、
これは１秒あたりの振動数のことである。
つまり、50Hzなら１秒間に50回の波が繰り返される。
『音圧は数学的に、P=A×sin(ωt+θ0)と表す』
『Aは時間とともに変化する』
これらの記述は◯か✕か。
上の文章は前々回解説してある。
今回は下の文章の解説をしよう。
時間とともに変化するということは、
tが変化するとそれに伴って値が変化するということ。
結論をいうと、
P=A×sin(ωt+θ0)の式のうち、
A、ω、θ0は定数で、P、tは変数だ。
最大振幅Aは波の高さのこと。
波がどこまで続いても波の最大の高さは変わらない。
