基本音と倍音の組合せと強弱について

デジタル屏風では、周波数領域に応じて音量を調整できる音質調整スピーカーを開発しています。

音階と音の周波数が対応しているということは広く知られた事実かと思います。「C言語ではじめる音のプログラミング」(青木直史著)で紹介されていますが、12平均率音階でのA4(ラ)が440.00Hzであるように、各音階に対応する周波数があります。しかしこれは基本音の周波数であり、実際に楽器の音は周波数が2倍の倍音や、4倍の4倍音などが合わさっています。音は空気の密度を変化させる縦波ですが、横波として表すと下のようなイメージになるかと思います。コムの両端をつまんで振動させたときにどのような振動となるのか、両端が固定されている状態、最も周波数の少ない基本波、周波数が2倍の2倍波、周波数が3倍の3倍波(図には書いていない)、周波数が4倍の4倍波が生じる様子をイメージで書いています。

◆基本波と2倍波、4倍波のイメージ図

基本波のみのサイン音をプログラミングで生成できますが、その音はシンプルで楽器の音色とは程遠い音となっています。基本音に倍音が合わさって楽器特有の音色を生み出しています。

「C言語ではじめる音のプログラミング」では、楽器によって、基本音と倍音の強弱が楽器によって違うことが言及されています。リコーダーでは基本音が倍音に比べて圧倒的に強いのですが、ギターの音は基本周波数より倍音の方が強い音階が多いのです。倍音、3倍音、他の音の組み合わせが楽器特有の音色を特徴付けているのです。

音質調整スピーカーでは、デジタルフィルターを使って3.4KHzより低い音、高い音のそれぞれの音量を調整でき、楽器特有の倍音、3倍音、等の強弱を調整できる製品です。ぜひお試し下さい。

 

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