「音」とは何か？見えない「音」の正体を知る : サイエンスジャーナル

科学大好き！アイラブサイエンス！このブログでは、最新科学の？をなるべくわかりやすくコメントします。

人は暗闇では手も足も出ない。手探りで動くしかない。ところがまったく光のないところでも自由に空を飛べる動物がいる。それはなんだろう？

正解は「コウモリ」である。フクロウも夜空を飛ぶが、それでも光のまったくないところでは飛べない。コウモリは光のないところでどうやって飛ぶのだろうか？

正解は「口から超音波を発して、はね返る音を耳で聞いて飛ぶ。」
ヒトは20〜20000Hzまでしか聞けないが、コウモリは120000Hzまで聞ける。ヒトには聞けない20000HZ以上の音を超音波という。

超音波は、魚群探知機、超音波洗浄機、超音波検診機などさまざまな分野で利用されている。

Hz（ヘルツ）は音の１秒間の振動数をいうが、20000Hzでは１秒間で20000回も振動している。

音の正体は何だろうか。今日は音の正体について調べる。（参考HP　Wikipedia）

音の正体は何か？

音というのは空気の振動のことです。空気の振動が耳に入り、鼓膜を震わせて音として感知します。

空気の振動とは？

物を叩くと音がします。これは叩かれたものが振動し、その振動が空気に伝わるからです。これだけだとピンとこないかもしれませんね。太鼓に例えてお話しましょう。

太鼓を叩くと太鼓の皮が動きます。皮が動くと、その動きに合わせて空気も動きます。

空気は引っ張られて疎になったり、押し縮められて密になったりします。この疎と密の繰り返しを疎密波といい、この疎密波が音の正体なのです。

音の高さの正体は？

音は空気の振動ということはすでにお話しましたが、振動は周波数（Hz、ヘルツと読みます）で表現され、1秒間に振動する回数を表します。この周波数が高い、つまり振動する回数が多いほど高い音になり、周波数が低い、つまり振動する回数が少ないほど低い音となります。

動物の聞き取れる周波数
イルカ　１５０〜１５００００Hz　カエル　５０〜１００００Hz　ヒト　　　２０〜２００００Hz
コウモリ１０００〜１２００００Hz　ワニ　　　２０〜６０００Hz

なぜ音の高さが変わるのか？

物には振動しやすい周波数、共振周波数というものがあります。大雑把にいうと硬いもの、小さいものは振動しやすいので高い音が出ます。逆に柔らかいものや大きなものは振動しにくいので低い音が出ます。木琴やピアノがいい例で、長さ（共振周波数）の異なる木や弦を使い、音の高低を使い分けているのです。

大きい音と小さい音の違いは何か？

音の強さは主に音圧（dB、デシベル）で表現されます。空気の振動が大きい、つまり圧力の変化が大きい音に、変化が小さいと小さな音になります。

しかし、人間の聴覚は周波数によって聞き取りやすさが異なるので同じ音圧レベルでも周波数によって感じる音の大きさが違います。この人間聴覚の感度を考慮した音の大きさをフォンで表します。

人間の聴覚は赤ちゃんの泣き声や女性の悲鳴に相当する4ｋHz付近が最も聞こえやすく、低い周波数の音や高い周波数の音は聞こえにくいという性質があります。
この性質を考慮して1kHzで40dBの音を40フォンと規定しています。

音の疎密波とは何か？
波は振動が媒質中を次々と伝わっていく現象ですが、波の伝わっていく方向と波の振動方向によって、横波と呼ばれる波と縦波と呼ばれる波とがあります。音の疎密波とは縦波と同じです。