第４回
聴こえのしくみ・純音を聴こう
言語学特殊講義Ⅱ
第４回
聴こえのしくみ・純音を聴こう
| 今日のポイント | |
| 可聴範囲 | |
| フーリエの原理 | |
| 基音・倍音 | |
| 復習テスト |
理科ネットワーク JSTバーチャル科学館
音についての簡単な説明がある。デモの沢山あって楽しく学べる。
音の正体
１．人間に聞こえる音（可聴範囲）
| 【ここがポイント！】 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 人間の可聴範囲って？ | |||||||||||||||||||||||||||||||
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| 他の動物はもっと聞こえてる！ | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 20Hzから20kHz | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 15Hzから50kHz | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 60Hzから65kHz | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 150Hzから150kHz | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 50Hzから10000Hz | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 3kHzから150kHz | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 1kHzから120kHz | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 用語のまとめ！ | |||||||||||||||||||||||||||||||
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実験１
モスキート音を聞いてみよう！
Ｄr.ECさんのＨＰ
モスキート音感検査（フリーソフト）がある
実験２
様々な笛の音を聞いて周波数を測定してみよう。
救助用の笛、犬笛など。
２．フーリエの原理
| どんな音でも種々の部分音（正弦波）に分解できる。 |
正弦波（波長・振動数・周期・振幅）
実験３ 純音を聴いてみよう！見てみよう！
ESynthというソフトで簡単に、様々な周波数の純音を作れます。（作成デモ）
ESynthは以下のページからダウンロードできます。興味のある人は家で使ってみましょう。
Windows Tool for Harmonic Analysis & Synthesis
http://www.phon.ucl.ac.uk/resource/sfs/esynth.htm
以下が作成した純音です。
それぞれの音をクリックして聞いてみましょう。
音の高さの違い、強さの違いが分かりますか？
| 低い | 高い | ||||
| 600Hz | 1000Hz | 2000Hz | 3000Hz | 4000Hz | |
| 強い | -10dB | -10dB | -10dB | -10dB | -10dB |
| -20dB | -20dB | -20dB | -20dB | -20dB | |
| -30dB | -30dB | -30dB | -30dB | -30dB | |
| 弱い | -40dB | -40dB | -40dB | -40dB | -40dB |
【本日の課題１】
問１
以下のサンプルの純音をwavesurferで開いて、周波数・周期を調べてみましょう。
0.01秒間の同じ波形の繰り返しの数×100＝１秒間の振動数（周波数）
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音サンプル（以下をダウンロードして聴いて下さい） |
| 純音１ 純音２ 純音３ |
問２
純音１と純音２との違いは？
問３
純音１と純音３との違いは？
（以下の課題提出フォームのように結果を書いて、下記のフォームから送って下さい）
| 問１ | |
| 純音１ | 周波数○Hz・周期○秒 |
| 純音２ | 周波数○Hz・周期○秒 |
| 純音３ | 周波数○Hz・周期○秒 |
| 問２ | |
| 問３ |
実験４ 複合音を聴いてみよう！見てみよう！
純音以外の音は複合音です。
ESynthというソフトで、いろいろな倍音を足し合わせて複合音を作ってみよう。（デモによる複合音の作成）
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音サンプル（以下をダウンロードして聴いて下さい） |
| 純音４ 純音５ 純音６ 複合音１ 複合音２ |
複合音１は、純音４と純音５を足し算して作った複合音です。
複合音２は、純音４、純音５、純音６を足し算して作った複合音です。
それぞれの純音単独と聴き比べてみよう。
複合音１と複合音２とでは聴こえ方に違いがあるだろうか？
それぞれのサムネイルをクリックするとESynthによる入力が大きく見えます。
| 純音４ | 純音５ | 純音６ |
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| 複合音１ | 複合音２ | |
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身近な複合音
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【発展課題】（余裕があったらやってみて！）
ＤＴＭＦコントローラというソフト(Vectorからダウンロードできます）があります。
マイク入力でＤＴＭF音を解析してくれます。ただし、8ビット、モノラルのみです。
発信もしてくれ、保存できます。ただし、２回続けて再生ボタンを押すと止まる？ようです。
１回ずつ再生しましょう。上記の表にはこのソフトで作ったＤＴＭF音をリンクさせてあります。
ダウンロードして聴いてみましょう。
ここに連続音も作ってみました。 123456789*0#ABCDの順で入っています。
Wavesurferで保存した音声のスペクトルを見てみましょう。
ちゃんと上の表のようにスペクトルが出てますか？
３．基音・倍音
| 基音 | 基本周波数f0 (=1/T, 1秒あたりの周期総数) |
| 倍音 | f0の整数倍の周波数の純音。 |
| →純音はたったひとつの倍音を持つ音 |
実験５ 基本周波数を計算してみよう！
【本日の課題２】
問４
①音声３をダウンロードして、Wavesurferで、日本語５母音の基本周波数を計算してみよう。
②自分の声で「あ、い、う、え、お」を平坦に発音し、マイクから録音して、定常部（各音の真ん中の一番波が安定しているところ）
の基本周波数を計算してみよう。
→やり方は、純音の周波数の計算とほぼ同じ！
ただし今度は。。。前回の例より測定するサンプルの周波数が低いので。。。
| 0.1秒間の同じ波形の繰り返しの数×10＝１秒間の振動数（基本周波数） |
として計算しよう！
| 問４ | |||||
| モデル母音 | ア | イ | ウ | エ | オ |
| 基本周波数 | ________Hz | ________Hz | ________Hz | ________Hz | ________Hz |
| 自分の母音 | |||||
| 母音 | ア | イ | ウ | エ | オ |
| 基本周波数 | ________Hz | ________Hz | ________Hz | ________Hz | ________Hz |
４．復習テスト
| それでは、課題です！ |
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