Sound
は可聴音波についてです。その他の使用法については、サウンドを参照してください物理学、音がある振動と伝搬する音響波を介して、伝送媒体ガスなどは、液体または固体。
ドラムは振動膜を介して音を出します
人類生理学および心理学では、音はそのような波の受信と脳によるそれらの知覚です。可聴周波数範囲である約20Hz〜20 kHzの周波数を持つ音波のみが、人間の聴覚を誘発します。大気圧の空気中で、これらは17メートル（56フィート）から1.7センチメートル（0.67インチ）の波長の音波を表します。20 kHzを超える 音波は超音波と呼ばれ、人間には聞こえません。20Hz未満の音波は超低周波音として知られています。動物種が異なれば、聴力範囲も異なります。
コンテンツ
1 音響2 意味 3 物理
3.1 波 3.2 スピード 3.3 音圧レベル
4 感知
4.1 ピッチ 4.2 間隔 4.3 ラウドネス 4.4 音色 4.5 テクスチャ 4.6 空間的な場所
5 超音波
6 超低周波音
7 も参照してください
8 参考文献
9 外部リンク 音響 音響
音響学は、振動、音、超音波、超低周波音など、気体、液体、固体の力学的波の研究を扱う学際的な科学です。分野で働く科学者音響はある音響技術の分野で働いて誰かながら、音響エンジニアリングは呼ばれる音響エンジニア。オーディオエンジニア、一方、記録、操作、混合、及び音声の再生に関するものです。
音響のアプリケーションは現代社会のほとんどすべての面で見られる、subdisciplinesは、空力音響学、オーディオ信号処理、建築音響、bioacoustics、電気音響、環境雑音、音楽音響、騒音制御、音響心理学、音声、超音波、水中音響、および振動。
意味
音は、「（）のように定義される発振内部力（例えば、弾性又は粘性）、または伝播さ振動の重ね合わせを含む培地中で増殖さ、等圧力、応力、粒子変位、粒子速度、である。（B）聴覚（a）で説明した振動によって引き起こされる感覚。」音は、空気または他の弾性媒体における波動として見ることができます。この場合、音は刺激です。音は、音の知覚をもたらす聴覚メカニズムの興奮と見なすこともできます。この場合、音はセンセーションです。
物理
メディアを再生する
通常同じ周波数で振動する2つの音叉 を使用して実験します。フォークの1つがゴム槌で打たれています。最初の音叉だけが打たれましたが、2番目の音叉は、他のフォークを打つことによる空気の圧力と密度の周期的な変化によって引き起こされる振動によって目に見えて励起され、フォーク間に音響共鳴を作成します。ただし、金属片をプロングに配置すると、効果が弱まり、共鳴が効果的に達成されないため、励起がますます目立たなくなることがわかります。
音は、空気、水、固体などの媒体を縦波として、また固体の横波として伝播する可能性が音波は、ステレオスピーカーの振動ダイアフラムなどの音源によって生成されます。音源は周囲の媒体に振動を発生させます。音源が媒体を振動し続けると、振動は音速で音源から離れて伝播し、音波を形成します。ソースから一定の距離で、媒体の圧力、速度、および変位は時間とともに変化します。ある瞬間に、圧力、速度、および変位は空間で変化します。媒体の粒子は音波とともに移動しないことに注意してこれは固体の場合は直感的に明らかであり、液体と気体の場合も同じです（つまり、気体または液体中の粒子の振動が振動を伝達しますが、粒子の平均位置は時間の経過とともに変化しません）。伝播中、波は媒体によって反射、屈折、または減衰する可能性が
音の伝播の振る舞いは、一般的に3つの影響を受けます。
媒体の密度と圧力の間の複雑な関係。この関係は、温度の影響を受けて、媒体内の音速を決定します。
メディア自体の動き。媒体が動いている場合、この動きは、動きの方向に応じて音波の絶対速度を増減させることがたとえば、風の中を移動する音は、音と風が同じ方向に移動している場合、風の速度によって伝播速度が増加します。音と風が反対方向に動いている場合、音波の速度は風の速度によって低下します。
媒体の粘度。中程度の粘度は、音が減衰する速度を決定します。空気や水などの多くの媒体では、粘度による減衰はごくわずかです。
音が一定の物理的特性を持たない媒体を通過するとき、それは屈折する可能性があります（分散または集束）。
球面圧縮（縦波）波
音として解釈できる機械的振動は、気体、液体、固体、プラズマなど、あらゆる形態の物質を伝わる可能性が音を支えるものを媒体と呼びます。音は真空を通過できません。 波 音は、圧縮波とも呼ばれる縦波として、気体、プラズマ、および液体を介して伝達されます。伝播するには媒体が必要です。ただし、固体を介して、縦波と横波の両方として送信できます。縦方向の音波は、平衡圧力からの交互の圧力偏差の波であり、圧縮と希薄化の局所領域を引き起こします。一方、横方向の波（固体）は、伝播方向に対して直角の交互のせん断応力の波です。
音波は、放物面鏡や音を出す物体を使用して表示できます。
振動する音波によって運ばれるエネルギーは、物質の余分な圧縮（縦波の場合）または横方向の変位ひずみ（横波の場合）の位置エネルギーと、変位速度の運動エネルギーとの間で前後に変換されます媒体の粒子の。
縦方向の平面波
横断面波
縦波と横断面波
クラリネットトーンの20ミリ秒の録音の「時間の経過に伴う圧力」グラフは、音の2つの基本要素である圧力と時間を示しています。
音は、さまざまな周波数の成分正弦波の混合として表すことができます
。下の波は上の波よりも高い周波数を持っています。横軸は時間を表します。
音の伝達には多くの複雑さがありますが、受信の時点（つまり耳）では、音は圧力と時間という2つの単純な要素に簡単に分割できます。これらの基本的な要素は、すべての音波の基礎を形成します。それらは、私たちが聞くすべての音を絶対的な言葉で説明するために使用できます。
音をより完全に理解するために、このテキストの右側にある青い背景に示されているような複雑な波は、通常、さまざまな音波周波数（およびノイズ）の組み合わせである構成要素に分離されます。
音響波はしばしばの点で説明を簡略化された正弦 平面波これらの一般的な特性によって特徴付けられます：
周波数、またはその逆の波長
振幅、音圧または強さ 音速 方向
人間が知覚できる音の周波数は約20Hzから20，000Hzです。標準の温度と圧力の空気中で、音波の対応する波長は17 m（56フィート）から17 mm（0.67インチ）の範囲です。速度と方向が速度 ベクトルとして組み合わされる場合が波数と方向は波数ベクトルとして結合されます。
横波は、せん断波とも呼ばれ、追加の特性である偏波があり、音波の特性ではありません。
スピード
音速
音速に近づいている米海軍
F / A-18。白いハローは、航空機周辺の気圧の低下に起因すると考えられる凝縮した水滴によって形成されます（プラントル-グロワートの特異点を参照 ）。 音速は波が通過する媒体に依存し、材料の基本的な特性です。音速の測定に向けた最初の重要な取り組みは、アイザックニュートンによって行われました。彼は、特定の物質の音速は、それに作用する圧力の平方根をその密度で割ったものに等しいと信じていました。 = ρ {c = { sqrt { frac {p} { rho}}}。}
これは後で間違っていることが証明され、フランスの数学者ラプラスは、ニュートンが信じているように、音の移動の現象は等温ではなく断熱的であると推論することによって式を修正しました。彼は方程式に別の要素であるガンマを追加し、乗算しました γ {{ sqrt { gamma}}}
に / ρ {{ sqrt {p / rho}}}
、したがって、方程式を考え出す = γ ⋅ / ρ {c = { sqrt { gamma cdot p / rho}}}
。以来K = γ
⋅ {K = gamma cdot p}
、最終的な方程式は次のようになりました =K / ρ
{c = { sqrt {K / rho}}}
、これはニュートン-ラプラス方程式としても知られています。この式で、Kは弾性体積弾性率、cは音の速度、 ρ { rho}
密度です。したがって、音速は、媒体の体積弾性率とその密度の比の平方根に比例します。
これらの物性と音速は、周囲の状況によって変化します。たとえば、ガス中の音速は温度に依存します。海面の20°C（68°F）の空気では、音速は式v = 331 + 0.6 T [°Cを使用して約343m / s（1，230 km / h; 767 mph）です。]。音速もわずかに敏感で、2次の非調和効果を受け、音の振幅に影響されます。つまり、元の音には存在しない倍音や混合音の生成など、非線形の伝播効果があります（パラメトリックアレイを参照してください）。場合は相対論効果が重要であり、音の速さから計算される相対論的オイラー方程式。
淡水では、音速は約1，482 m / s（5，335 km / h; 3，315 mph）です。鋼では、音速は約5，960 m / s（21，460 km / h; 13，330 mph）です。音は、約36，000 m / s（129，600 km / h; 80，530 mph）の固体原子水素で最も速く移動します。
音圧レベル
音の測定 特性 記号
音圧
p、SPL、L PA
粒子速度
v、SVL
粒子変位
δ
音の強さ
私、SIL
音響パワー
P、SWL、L WA
音響エネルギー W 音のエネルギー密度 w 音の露出
E、SEL
音響インピーダンス Z 可聴周波数 AF 伝送損失TL e
音圧は、特定の媒体における平均局所圧力と音波の圧力との差です。この差の2乗（つまり、平衡圧力からの偏差の2乗）は通常、時間および/または空間にわたって平均化され、この平均の平方根は二乗平均平方根（RMS）値を提供します。たとえば、大気中の1 Pa RMS音圧（94 dBSPL）は、音波の実際の圧力が（1 atm）の間で振動することを意味します。− 2
{ displaystyle-{ sqrt {2}}}
Pa）と（1気圧+ 2
{+ { sqrt {2}}}
Pa）、つまり101323.6〜101326.4 Paです。人間の耳は広範囲の振幅の音を検出できるため、音圧は対数デシベルスケールのレベルとして測定されることがよく音圧レベル（SPL）またはLのPは、のように定義されます
L = 10 ログ 10 （（ 2 e 2
）。 20
ログ 10 （（e ）。 dB {L _ { mathrm {p}} = 10 、 log _ {10} left（{ frac {{p} ^ {2}} {{p _ { mathrm {ref}}} ^ {2 }}} right）= 20 、 log _ {10} left（{ frac {p} {p _ { mathrm {ref}}}} right）{ mbox {dB}} 、}