クイズ問題: 空気中と水中で、音はより速く伝わるのはどちらでしょう?
答え: 水中

関連するWikipedia記事の抜粋:
title: 音の壁
text: 音の壁(おとのかべ、sound barrier)、あるいは、音速の壁(sonic barrier)は、航空機にとって音速(マッハ1)付近の速度で飛行が困難となる状況を表す。
title: 反響定位
text: 夜や水中など、光が十分に利用できない条件下では、遠くの情報を得るのに音波が用いられる。音は水中では空中よりはるかに速く伝達する。空気中での音の伝達速度は340m/s程度だが、水中では1500m/s近くに達し、土中ではさらに速い。また、波長が短いほうが情報量は多いので、高い音ほど有用であり、人の可聴域以上の音、すなわち超音波が用いられることが多い。
title: 音速
text: 媒質中を伝わる振動の成分は、気体と液体では進行方向と波が同じ方向になる、縦波(疎密波)だけだが、固体中では地震波と同じように横波(ねじれ波)が遅れて伝わる。録音した自分の声が違って聞こえる、骨伝導による聴覚への影響の一因でもある。ちなみに地震の初期微動速度である 5-7 km/s が、地殻における音速である。
title: パラメトリック・スピーカー
text: 「非線形特性」とは、空気分子が圧縮されるときよりも、圧縮が元に戻るときのほうが時間がかかることが原因となっている。超音波に限らず、空気中を伝播する振動は、空気分子集団の濃淡が伝播することに起因する。音圧が高く、周波数が高い場合、圧縮されて戻りきらない空気分子に、後から来た空気分子が衝突すると衝撃波が生じて、可聴音となる。振動の周波数が高くなると空気の粘性により「非線形特性」は顕著になる傾向がある。
title: 超音速
text: 音速とは、媒質中を伝わる振動の最高速度であり、超音速ではこれを超えるため、物体先端部から広がる衝撃波などの特異な現象を伴う。 しかし、実際に移動している物体の周囲では、空気などの媒質は複雑な流れ(乱流)を持ち、物体表面と媒質の相対速度は確率分布を示す。これは、機体が超音速に達していなくても、機体の一部では超音速による衝撃波が発生し得ることを意味する。 そこで、航空機の設計・運用などでは、機体表面に超音速の気流が存在しない速度(亜音速)を超え、全ての気流が超音速となるまでの、亜音速の気流と超音速の気流が混在する領域を遷音速として別扱いしている。
title: 音速
text: 音速(おんそく、英: speed of sound)とは、物質(媒質)中を伝わる音の速さのこと。物質自体が振動することで伝わるため、物質の種類により決まる物性値の1種(弾性波伝播速度)である。
title: 周波数
text: 音は、固体・液体・気体を媒体として伝わる振動(疎密波)であり、特に可聴域の周波数の振動を指す。ヒトの可聴周波数(可聴域)は20 Hzから2万 Hz(20 kHz)(ただし、ヒトの可聴域の上限は加齢と共に低下してゆく)とされており、純音(サイン波)であれば周波数が上がるにつれて音高も上がったように感じられる。また、ヒトの音に対する感度は周波数によって異なっていて、周波数が違えば、たとえ同じ強さ(同じ音強、同じ音圧)であっても、違う大きさに感じられる場合がある。(詳しくは、等ラウドネス曲線などを参照のこと。)ヒト以外の生物の可聴域はそれぞれの種によって異なる。例えばイヌは犬種によっては最高で約6万 Hzまでの音が聞こえる。音を感知する聴覚は重要な感覚の1つであり、様々な生物種が危険を察知したりするのに使い、さらに捕食やコミュニケーションに使っている。
title: チャープ信号
text: チャープ信号とは、時間とともに周波数が増加(「アップチャープ」)するか、時間とともに周波数が減少(「ダウンチャープ」)するような信号である。スイープ信号と同等の意味でつかわれることもある[1]。一般的にソナー及びレーダーで使用されるが、スペクトラム拡散通信のように他の用途でも利用される。スペクトル拡散で使用する場合には、RAC (reflective array compressors)のような表面弾性波デバイスを使って生成や復調されることが多い。光学系では、光学伝送路材料の持つ分散特性によってパルス信号の分散が増加したり、減少したりすることで、超短レーザパルスがチャープ信号に変化してしまう場合もある。チャープと言う名前は英語での鳥の発するチャープ音(さえずり)がもとになっている。
title: 音
text: 音波を伝える速さは物質によって異なり、しばしば物質の基本的な特性として示される。一般的に、音速は媒質の弾性率と密度との比の平方根に比例する。これらの物理特性と音速とは周囲の状況によって変化する。例えば、大気などの気体中の音速は温度に依存する。大気中の音速はおよそ 344 m/s であり、水中では 1500 m/s、鋼鉄の棒では 5000 m/s である。音速は振幅(音の大きさ)にも僅かに依存する。これは倍音の弱い成分や音色の混合など、非線型の伝達効果のためである(en:parametric arrayを参照のこと)。
title: ラバール・ノズル
text: その作用は、音速以下と超音速でのガス流の特性の違いを利用している。音速以下のガスの流れは、管が細くなると速度が増す。これは質量流量が一定のためである。ラバール・ノズルを通るガス流は等エントロピー(ガスのエントロピーはほぼ一定)である。音速以下のガスの流れは圧縮可能で、それ自体が圧力波である音を伝播できる。ラバール・ノズルの一番狭まった部分で、チョーク流れと呼ばれる条件が成り立つと、ガスの速度は局所的に音速(マッハ1)になる。その後、ノズル断面積が広がるに従い、ガスが膨張してその流れは超音速(マッハ数が1より大きい)になり、音波が伝播しなくなる。
title: ゾウ
text: 人間には聞こえない低周波音(人間の可聴周波数帯域下限である約20Hzのそれ以下)で会話していると言われ、その鳴き声は最大約112dBもの音圧(自動車のクラクション程度)があり、最長で約10km先まで届いた例もある。加えて、象は足を通して低周波を捕えられることも確認された。
title: 収束帯 (音波)
text: 収束帯(英語: Convergence zone, CZ)は、音源から遠く離れた海面近くで音波の伝播経路(音線)が収束する領域のこと。ソナーによる遠距離探知に活用される現象である。
title: 音の大きさ
text: 同じ周波数の音であれば音圧が増大するほどヒトは音を大きく感じる。しかしヒトの聴覚の感度は周波数によって異なるため、同じ音圧であっても周波数が異なればヒトの感じる音の大きさは異なる。音の大きさが一定となる純音の音圧レベルを結んで得られる周波数と音圧レベルの関係を図示したものが等ラウドネス曲線である。
title: 絶対音感
text: 一般に人は音高を漠然と上下方向の高さ(トーン・ハイト)でしか把握できないのに対し、絶対音感保持者は音高を、トーン・ハイト+トーン・クロマ(音名に対応する特有の響き)で捉えていると考えられる。
title: インピーダンス整合
text: 水の(音響)特性インピーダンスは約1.5×10 N・s/mであり、空気の特性インピーダンスは約4.1×10 N・s/mである。よって、例えば水面に向かって叫び声を上げても、空気中の音波は水面でほとんどが反射され水中には伝播しにくい。ここで、軽く大面積の振動板とそれに連結した小面積の振動板を用意し、その面積比を水と空気の特性インピーダンスの比にあわせることにする。小面積の振動板を水面に触れさせ、大面積の振動板に向かって叫び声をあげれば、狭い面積の水に大きな圧力がかかり、効率よく音のエネルギーが水に伝えられる。聴覚系では、耳小骨がこれに近い働きをし、空中の音波を内耳のリンパ液に伝えている。
title: 音の壁
text: 飛行速度が音速に近づくにつれて、空気の圧縮性の影響から生じる造波抗力の急増、翼表面に生じる衝撃波の後流における流れの剥離、その他空力変化や空力弾性的な問題が生じる。第二次世界大戦頃から1950年代の飛行機にとって、音速を超えることがひとつの課題であった。そのため音速を「音の壁」と称し、音速を超える事を「音の壁を突破する」と形容するようになった。
title: ストックフォト
text: 人間の聴覚は、約1000 Hz以下で徐々に感度が下がり、一般的に20 Hzを下回ると聞こえなくなる。同様に高周波音についても、徐々に感度が下がり、一般的に20000 Hzを上回る(超音波)と聞こえなくなる。
title: ソナー
text: 深さとともに音速が変わってゆくとき、途中で音速の極小部をもつような海洋中の領域をサウンドチャネル(sound channel)と称する。これは音線(音の伝播経路)に対して一種のレンズのように働くため、屈折によって鉛直方向に発散しなくなり、遠距離に伝播しやすくなるという特性がある。 サウンドチャネルには下記のようなものがある。
title: スローダウン
text: スローダウン(英: Slow Down)は、海中で観測された発生原因不明の低周波の音波のパターンに付けられた、音の名称である。なお、片仮名表記ではスロウダウンと書かれる場合もあるが、本項では以降、スローダウンに統一する。
title: 歪み (電子機器)
text: 限界を超えた音は増幅回路の限界値で発音される。すると音を波形として捕らえたときに、波形の頂点が頭打ち(ヒステリシス)した形になる。が、増幅回路の限界値を超えなくても歪みは発生する場合があり、またスピーカーの振動や電気音響工学にかかわらず人間の発声などについても起こりえる物理現象である。歪みはこれまで雑音として扱われてきたが、主にロックを中心に表現の一部として利用するようになった。それに伴い一部の増幅回路(ギターアンプなど)も歪み値を可変できるように設計されるようになった。
title: 圧力測定
text: 流れている流体が定常状態にならず、同じ場所の圧力であっても刻々と変化する場合がある。この原因の一つに疎密波による変動がある。すなわち音である。音が発生する力は音圧と呼ばれ、マイクロフォン、水中では水中マイクで測定することが多い。また、一定時間の音圧の2乗を積分して時間で割り、ルートを取ったものを実効音圧という。音圧は通常は非常に小さいため、マイクロバールの単位で表すことが多い。
title: 六フッ化硫黄
text: SF6 を吸い込み声を出すと音域が低くなる。これは、空気と比重の異なる気体中では音速が変化するので呼吸器における共鳴周波数が変わる(空気より軽い気体では高く、重い気体では低くなる)ことに起因する。
title: 媒質
text: 空気以外でも、水や金属が音の媒質となり得る。水や金属は、空気よりも素早く音を伝える(音速の記事も参照)。
title: 定常波
text: 定常波(ていじょうは、standing waveまたはstationary wave)とは、波長・周期(振動数または周波数)・振幅・速さ(速度の絶対値)が同じで進行方向が互いに逆向きの2つの波が重なり合うことによってできる、波形が進行せずその場に止まって振動しているようにみえる波動のことである。定在波(ていざいは)ともいう。
title: 音波
text: 人間の可聴周波数より高い周波数の弾性波を超音波、低い周波数の弾性波を超低周波音と呼ぶ。
title: 周波数
text: 便宜上、より長くてより遅い波(水面波など)は、周波数 よりむしろ周期で記述する傾向がある。短くて速い波(オーディオやラジオなど)は、通常周期の代わりに周波数によって記述される。
title: 外耳道
text: 外耳道全体は、一方が閉鎖された管となっており、これは閉管の一種と見ることができる。したがって、この部分は閉管として共鳴(共振)を起こす。これにより、外から入ってきた音の周波数が、共鳴を起こす周波数であった場合、その周波数の聞こえが良くなるという効果がある。ヒトの外耳道の長さはある程度決まっている(管の長さによって共鳴する音の周波数が決まる)ので、その周波数は、3 kHz - 4 kHzの間にある。この周波数では、約10 dBの音圧上昇効果があるとされる。ところで、ヒトの気導聴力(空気中から入ってきた音の聴力)で最高感度となっているのは、ちょうど3 kHz - 4 kHz付近である(詳しくは、等ラウドネス曲線を参照)。この周波数帯がヒトの気導聴力の最高感度となっているのは、この外耳道の共鳴によるものであると言われている。
title: 等ラウドネス曲線
text: 人の聴覚は物理的な音圧が同じでも周波数により感覚としての音の大きさ(ラウドネス)が異なる。等ラウドネス曲線(とうラウドネスきょくせん)は等しい音の大きさと感じる周波数と音圧のマップを等高線として結んだものである。
title: 引原毅
text: 簡単に説明すれば、のこぎり波の波形は時間と共に上がっていき、急降下するということを繰り返す。もちろん、逆に徐々に下がっていって急上昇することを繰り返すのこぎり波もある。後者を「逆のこぎり波(英語: reverse sawtooth wave、inverse sawtooth wave)」と呼ぶ。どちらの波形であってもパラメータを調整すると同じ音に聞こえる。
title: 周波数
text: 音波は様々な状態の物質を媒体として伝播し、固体・液体・気体だけでなくプラズマでも伝播する。ただし、真空中では音は伝播しない。なお、ヒトの可聴域より高い周波数の音波を、超音波と呼ぶ。逆に、ヒトの可聴域より低い周波数の音波は、超低周波音と呼ぶ。
title: ドップラー効果
text: 発生源が近付く場合には、波の振動が詰められて周波数が高くなり、逆に遠ざかる場合は振動が伸ばされて低くなる。有名な例としては、救急車が通り過ぎる際、近付くときにはサイレンの音が高く聞こえ、遠ざかる時には低く聞こえる。
title: 衝撃波
text: 主に媒質中を超音速で移動する物体の周りに発生し、媒質中の音速よりも速い速度、すなわち超音速で伝播、急速に減衰して最終的には音波(ソニックブーム)となる。
title: ペルセウス座銀河団
text: 2003年9月1日にNASAは、2002年8月8日と10日の計53時間にわたって観測した、チャンドラX線観測衛星の画像と観測結果を発表した。チャンドラによって、ペルセウス座銀河団には中心部から広がる波状の構造が発見された。これはガスの濃淡に相当し、1200km/sで移動し、波の間隔は3万6000光年であると測定された。これを音波に変換すると、ピアノの中央のドより57オクターヴと長2度も低いシ♭(国際式では「B♭-54」)に相当する。これはヒトが聞き取れる20Hzよりはるかに低く、約1.617×10Hzに相当する。これは1961万年に1回振動する周期に相当し、地上の音速に換算すると、波長は22.2光年にも達する。これは、既知で宇宙で最も低い音である。ただし、音が低いだけであり、音量は170dBにも達する。
title: 音響心理学
text: 耳の周波数識別能力としては、中音域で約2Hz 以上の違いを聞き分けることができる。ただし、別の手段でそれ以下の周波数の違いを知覚することもできる。例えば、2つの近い周波数の音があると、別の低い周波数の音の変化が聞こえる。いわゆるうなりである。
title: 徳光由禾
text: 惑星の自転に伴う回転がある緯度に及ぼす効果(惑星渦度)が北ほど大きく(北極で最大値、南極で最小値、赤道上で0)、低気圧の西側では北から南に大きな(低気圧性の)惑星渦度が、東側では南から北に小さな惑星渦度が運ばれてくるため、ロスビー波の位相が西にずれ、東西方向へは位相が西に伝播する。ロスビー波のエネルギーの伝播に伴い、高低気圧のパターンが交互に見られる。このパターンはテレコネクションとしても知られる。
title: XV-1 (航空機)
text: コックピットでの平均的な騒音水準値は116 dBであったが、エンジン騒音はともかく、回転翼の羽根の先端のジェット騒音の水準は、1/2マイル (0.80km) も離れた距離でも依然として90 dBを記録し、地上職の観測員は羽根先端のジェット音を「イライラする極度の刺激である」と記述した。
title: プラントル・グロワートの特異点
text: また、しばしば音の壁を突破した「瞬間」の現象としてメディアなどで紹介されるが、飛行速度が音速未満でも発生し、音速を突破しても発生するとは限らない。付け加えると、遷音速飛行では機体周辺の一部で超音速流が発生するため、特異点による雲も飛行速度が音速未満でも発生しうる。
title: 音響共鳴
text: 円筒の共鳴特性は、空気中の音波の振る舞いを考えることによって理解できるかもしれない。音は縦(疎密)波として伝わり、伝わる方向に沿った空気分子の前後運動を引き起こす。管の内部では、定常波が形成され、その波長は管の長さに依存する。管の閉じた端では、空気分子はあまり動けないので、この端が定常波の変位節(英語版)(node)となる。管の開いた端では、空気分子は自由に動くことができ、変位波腹(antinode)を作り出す。変位説は圧力波腹であり、逆もまた同様である。
title: X-1 (航空機)
text: 第二次世界大戦の影響もあり、1930年代から1940年代にかけてレシプロエンジンは急激に進化し、それに伴い航空機の速度も右肩上がりに増加していった。しかし航空機の速度が700km/hを超えるあたりになるとプロペラの先端や翼上面の空気流が音速(マッハ 1)に近づき、衝撃波が発生して空気の性質が激しく変化するようになる。抗力が急増すると共に、機体が異常な振動(バフェッティング)を起こし、場合によっては操縦不能、空中分解ということもあった。これがいわゆる音の壁である。
title: 難聴
text: さて、音が内耳に入力されてから、各波が観測されるまでの時間を潜時と言う。音が内耳に入力されると間もなくI波が発生し、III波はI波が現れてから1.9 - 2.3 [ms] 以内に発生し、V波はIII波が現れてから1.7 - 2.1 [ms] 以内に発生し、また、V波はI波が現れてから3.6 - 4.4 [ms] 以内(通常3.8 - 4.2 [ms])に発生するのが正常である。しかし、聴神経腫瘍などの異常があるとこの潜時が延長したり、波がI波だけでII波以降が発生しなかったりといったことが起こる。
title: 耳鳴り
text: 加齢などで聴覚細胞がダメージを受けその音高の信号を出さなくなる→脳はその音高の信号が来ないため感度を上げる→それでも信号は来ないので一層感度を上げる→信号のハウリングのような現象が起き、すなわちこれが耳鳴りのように認識される、というものである。
title: 村山達哉
text: なお、レゾナンスをかけると、遮断周波数付近のレベルが持ち上げられる一方、遮断周波数以下の周波数帯については聴覚上のレベルが下がる。そのため、レゾナンスをかけ過ぎると音痩して聞こえる場合がある。
title: メガホン
text: 人間の声は空気を媒質として弾性体中を伝わる変形波であるためQ値を高めて媒質に吸収されるエネルギーの減少を低減する効果もある。 Q値が高いと複数の周波数が均等に増幅されないため音質が多少歪む。 これをスピーカーなどの音響機器における指向性と同一とみなして指向性を上げると表現されることが一般的である。
title: トレイン (音)
text: トレイン(Train)とは、海中で観測された発生原因不明の低周波の音波のパターンに付けられた、音の名称である。
title: 赤方偏移
text: 遠ざかる音源からの音がドップラー効果により低くなるのと同様、遠ざかる光源から発せられた光には赤方偏移がおこる。例えば、地球に対して遠ざかるような運動をしている恒星のスペクトルを測定すると、地球から見た視線方向の後退速度に対応する赤方偏移が観測される。
title: クジラの歌
text: 音(声)を発生するのに使われるメカニズムは、クジラの種類により異なっている。とはいえ、クジラ、イルカ、ネズミイルカ(porpoise)は、陸上の哺乳動物 に較べて、すべてコミュニケーションを目的とするこのような音やその感覚に大きく依存している。これは、水中では光の吸収が大きいため視界が悪く、また、空気中に較べると、水中では分子の拡散速度が相対的に遅く、嗅覚が有効に働かないためである。加えるに、水中での音の速度は、海水面上において大気中の速度のおよそ4倍である。
title: 収束帯 (音波)
text: そして深度・温度分布などの条件が合致し、深海サウンドチャネルが海面付近まで上がってきた場合に出現するのが収束帯である。チャネル内で、音線は正弦波のような大きな波を描き、それぞれの波の頂点が海面近くまで近づいてくる。すなわち、その正弦波の波長の整数倍に相当する距離付近であれば、音源から発振された音波を海面近くで聴知することができるようになる。このようにして、音波が水面近くに収束するところを海図上にプロットすると、音源を中心として同心円状の帯状海域が一定距離ごとに現れることになる。この帯状海域を収束帯と称する。
title: 聴覚
text: ヒトでは通常、下は20Hz程度から、上は(個人差があるが)15,000Hzから20,000Hz程度までの鼓膜振動を音として感じることができ、この周波数帯域を可聴域という。可聴域を超えた周波数の音は超音波という。これら可聴域20Hzから20,000Hz以外の音は長らく聞こえないのが定説として多くの教科書等にも記載されてきたが、近年骨伝導で可聴域外の音に反応する例が個人差があるものの確認され可聴域外の研究が進められている。可聴域を下回る、あるいは可聴域下限付近の低周波音は、これまで知られていなかったタイプの騒音被害(低周波騒音)を引き起こすものとして注目されている(低周波音参照)。なお、超音波は骨伝導で、また、可聴域近傍の周波数の音は、振動として皮膚感覚などで感知できる場合がある。
title: 大気力学
text: 傾圧の場では、温度の不均衡によって北半球では高温側を右手にするように風が吹く温度風の成分も加わる。また、地表付近では、地面・海面や植生・構造物による摩擦力が作用して、地衡風におけるボイス・バロットの法則に対して低気圧方向に風向がずれる。その角度は海上で15 - 30°程度、陸上で30 - 45°程度とされる。このほか、重力が作用する重力波、地形などの影響によるロスビー波、傾圧を順圧に戻そうとする作用による傾圧不安定波、コリオリパラメータの符号が変わるために赤道付近で発生する赤道波などの、慣性振動による大気波も大気の運動に作用する。
title: 弱電
text: 電気的なノイズは、ノイズ以外の正常な電気信号との比率(SN比)で表すことができるが、これは正常な電気信号に対してノイズが無視できるほどの小ささであるなら問題がない。しかし、正常な電気信号に対して無視できないほど大きなノイズは、正常な電気信号による通信を妨げるために問題視される。これは例えるなら、前者が「オーケストラ演奏中に飛んでいる蚊の羽音」、後者は「会話している傍でオートバイのエンジンを空吹かししている」のに似ている。前者はまったく無視できるが、後者は無視できないので会話が困難である。弱電においても、ノイズが主体となる電気信号を妨げるため、これを防ぐ様々な方法が取り入れられている。
title: 音速
text: 気相中を音が伝わる場合、概ね分子量が小さい物質ほど速い傾向を示す。例えば、媒質が空気(平均分子量29)の時よりヘリウム(分子量4)の時の方が音速は約3倍大きく、吸入してしゃべるとかん高い声になる現象(ドナルドダック効果)が知られている(ただし、100%のヘリウムを吸入すると窒息の恐れがあって危険なので、必ず空気と同等の酸素含有ヘリウム混合ガスを使用すること)。
title: 低周波音
text: 低周波音(ていしゅうはおん)とは、一般に周波数100 Hz以下の音を指す。したがって、ヒトの聴覚では感知できないような低い周波数の音も含まれるが、そのような音でも振動などとして感知できる場合がある。多くの楽器において基音が含まれる周波数帯域であり、音楽において重要な音域である。電気的な音楽再生においては、この帯域をより正確に容易に再生するべくサブウーファーなどの導入が試みられる場合がある。
title: ドップラー効果
text: ドップラー効果(ドップラーこうか、英: Doppler effect)またはドップラーシフト(英: Doppler shift)とは、波(音波や電磁波など)の発生源(音源・光源など)と観測者との相対的な速度の存在によって、音と動く物体の波の周波数が異なって観測される現象をいう。
title: 音速
text: 物体表面(境界)で観測され、レイリー波とラブ波が知られている。横波と同程度か、やや遅い。
title: 音
text: #音圧および#音圧レベルの節で後述するとおり、音の大きさはその圧力または常用対数を用いたデシベル値で表される。 人間が聴くことのできる最も小さな音はおよそ 20 μPa (音圧レベル 0 dB re 20 μPa)である。音圧レベルが 85 dB を越える音を長期間聴きつづけると、耳鳴りや難聴などの聴覚障害を引き起こすことがある。130 dB では人間の聴覚が安全に耐えうる限界を越え、重篤な痛みや永続的障害の原因となりうる。
title: ブループ
text: ブループにはヒトの聴覚では知覚できない超低周波も含まれており、また、大変強い音であるという。
title: ブラウニアンノイズ
text: ブラウニアンノイズの音声信号を図に表すと、ブラウン運動パターンに類似したものになる。このスペクトル密度は1/f(fは周波成分)に比例し、ピンクノイズ以上に低い周波数ほど強いエネルギーを持つことを意味する。周波数に対する指数減衰はオクターブごとに6dB(10倍ごとに20dB)であり、音として聞くと、ホワイトノイズやピンクノイズと比べて、減衰した、あるいは柔らかい音質に聞こえる。
title: 乗り心地
text: 人間の耳の感度は、音圧と周波数に依存している。周波数が低いほど大きな音圧でなければ聞き取ることができず、もっとも低い音圧で聞き取ることができるのは3 - 4キロヘルツ程度の音である。人間が聞いて同じ大きさであると感じる音圧を結んで等ラウドネス曲線が描かれ、ISO 226において標準化されている。ここから音の大きさを測る単位であるホンが定められている。
title: ホライモリ
text: 内耳の感覚上皮は非常に特殊化しており、水中の音波を地面の振動と同様に聴き取ることができる。感覚細胞の複雑な機能・形態的配置によって、音源の方向を特定することもできる。幼形成熟するため、本種が空気中の音を聴く機会は少ないと考えられる。行動学的研究からは、感度の良い周波数は10から15,000ヘルツと測定されている。側線は近傍の水の動きを検出し、特に低周波領域で内耳の機能を補っている。
title: 局部発振器
text: 元の信号の周波数の値から、変換先の周波数の値ぶん高い周波数、あるいは低い周波数の正弦波を局部発振器で発生する。これを混合器で混合すると、入力信号と局部発振の周波数の差と和の信号が生成される。これをヘテロダインと呼ぶ。通常、周波数の差である低い周波数のほうを出力として利用し、これを入力信号の周波数の変換とみて、周波数変換(英: frequency conversion)と言う。差の周波数で変動するうなりに似ているが、うなりは振幅の和で起こるものであるのに対し、ヘテロダインは積によるものなので注意。うなりでは周波数の和は出てこない。
title: 静粛性能
text: 基本的にカタログ上では、音圧などの要素をもって静粛性能をアピールすることもあるが実際の環境では、その内容が心理状態に大きく作用する。 特に、高い音や極端に低い低周波、人の声と同じ周波数などは、絶対的な音量が低くても非常な不快感となる。 また、音の好みは人に寄る個人差が大きいため、開発時に統計的な中間値を取ることは可能であっても、メジアンと平均が一致していないケースが多々あるため、万人を満足させることは非常に困難である。このため、ある程度のターゲットを絞り込む必要がある。また、車速によっても変わってくる。例えばハイブリッドカーはエンジンのかかっていない停止状態やモーターで動き出す発進時は静かであるが、燃費を重視して遮音材を減らしていることが多いので、速度が上がるにつれて急激にうるさくなる車が多い。
title: 縦波と横波
text: 空気を媒質とする音波は、空気の密度の振動が伝播するもの(疎密波)であり、縦波である。
title: 地鳴り
text: 地鳴りは、地震計により揺れが記録されたり、人が揺れを感じたりすることがないような小さな地震においても、人の耳には聞こえることがある。このような地鳴りは、地震の波動のうち、周波数が概ね数十ヘルツ以上のものが空中音波となる際に発生するものにおいて聞こえることが多いという。高周波地震動の観測により、通常の地震計では観測できないが人の耳には伝わる高周波の地震動を観測することに繋がる。周囲に構造物等がない場所では、地鳴りの周波数は地震波の周波数と変わらない。また、地質や地形的な影響などによっても、地鳴りの周波数や強さは変化する。
title: 低周波
text: 低周波(ていしゅうは)とは、波動や振動の周波数(振動数)が低い(小さい)こと。または周波数の小さい音波、電波や交流を指す。
title: 造波抵抗
text: 造波抵抗の概念は、水類似によって拡張され、大気中を飛行する航空機においても適用される。飛行速度が音速に達する場合、大気の圧縮により衝撃波が形成され、それにより造波抵抗が発生する。航空機における造波抵抗は、その値が音速付近で急速に増大するため、音速前後で発生するその他の問題(境界層剥離など)も含めて「音の壁」「音速の壁」と呼ばれることもある。
title: 正弦波
text: 音波が2つ以上の正弦波によって構成される場合、その中で最も周波数が低い正弦波を基準として、その他の正弦波の周波数が基準となる正弦波の周波数の整数倍で構成されるときは、その音波の波形は周期的な交流波形となる。この音は、人の耳には楽音または単音として認識される。 それ以外の2つ以上の正弦波によって構成される音はノイズか和音、ないしはうなりとして聞こえる。
title: プラズマ物理
text: 一方、右円偏波の波では周波数が大きくなって Ω i < | ω | ≪ Ω e {\\displaystyle \\Omega _{i}<|\\omega |\\ll \\Omega _{e}} の領域に入る波を、ホイスラー波( Whistler wave)と言う。これは南半球で発生した雷の信号を地磁気の磁力線に沿ってホイスル(笛)状の雑音として北半球にまで伝える波として有名である。
title: 口笛言語
text: 口笛のトーンには、ホール・トーン(英: hole tones)とエッジ・トーン(英: edge tones)の2種類のトーンがある。\"hole\"すなわち開口部(\"orifice\"とも)によるトーン、ホール・トーンは、吹き出されて素早く動く空気の円筒状の流れ(羅: vena contracta)がそれを取り巻く周囲の空気と相互作用してつくるゆっくりと動く輪っか状(羅: anulus)の空気の渦によって生み出される。その境界層での不安定性は、摂動の増大を導き共鳴室の特定の周波数が強調されるフィードバック経路が確立されるまで続く。一方で、エッジ・トーンは障害物にぶつかる細い空気の噴流によって生み出される。この時、流れの擾乱部分の近傍で渦が剥がされ障害物もしくはクサビの両側に交互に流される。
title: シータ波
text: 海馬では、8Hzぐらいの周波数の強い脳波である「シータ波」が観測されることが知られる。この脳波は、神経細胞の集団が同期活動をすることによって生成される。
title: 超音速輸送機
text: 超音速で飛行するためには、超音速で巡航するときの抗力をできるだけ低減する必要があるとともに、巡航速度に到達する前、音速付近のマッハ約0.8から1.2程度にかけての速度域(遷音速)で急に大きくなる抗力係数も低減しなくてはいけない。遷音速での抗力係数は衝撃波を作るために費やされる造波抗力も加わるために、高亜音速域(マッハ0.8程度で、遷音速域に入る直前)の場合の3倍以上にもなる。しかし、遷音速を超えると抗力係数は減少に転じ、マッハ2を大きく超える領域での航続率は高亜音速でのそれとほぼ同等になる。
title: カラードノイズ
text: ピンクノイズ周波数スペクトルは両対数グラフで表すとほぼ直線になり、そのグラフ上の同じ幅の周波数範囲でパワーが等しくなる。つまり、40 から 60 Hz の周波数範囲のパワーは、4000 から 6000 Hz の周波数範囲のパワーと等しい。実際ヒトの耳も似たような特性があり、元の周波数がどういう値であれ、周波数が倍になると1オクターヴ上がったと感じる(40–60 Hz の変化と 4000–6000 Hz の変化は同じように感じる)。そこでオクターヴあたりのパワーが等しいピンクノイズは音響工学における基準信号として使われることが多い。スペクトル密度で言えば、ホワイトノイズに対して1オクターヴあたり3dB(周波数10倍あたり10dB)の降下を示す(密度は 1/f に比例)。そのためピンクノイズを 1/f(f分の1)ノイズとも呼ぶ。
title: スピーカー
text: 歪みを発生させる非線形部品としてはダンパーやエッジ、そして設計が悪い磁気回路などが挙げられる。これらの非線形の影響が顕著になるのは振幅が大きい低音域のときである。等ラウドネス曲線が示しているがごとく、ヒトの聴覚は低音域の感度が鈍い。そのためたとえ低音・中音・高音がバランスよく鳴っているように聞こえる楽曲であっても、音響エネルギー分布は低音域に偏りがちであり、そのエネルギー分布を再現(再生)しようとするスピーカーは低音域で大きくストロークする。大きいストロークは振動系支持部材の非線形領域に踏み込み易いのである。また、低音用の振動板は重いため慣性による逆起電力(制動力)を発生させ、これも歪みの原因となる。このためスピーカーの歪みは低音域で発生しやすく、実際に測定してもそのような結果になる。
title: 青方偏移
text: 青方偏移(せいほうへんい、英: blue shift)とは、光のドップラー効果の一つ。赤方偏移と同様の原理で、近づく音源からの音が高くなるように、近づく光源からの光が短波長側へずれることをいう。
title: ブラウニアンノイズ
text: ブラウニアンノイズ(英: Brownian noise、 サンプル)やブラウンノイズ(英: Brown noise)やレッドノイズ(英: red noise)とは、ブラウン運動(ブラウニアンモーション)によって生成される信号雑音(シグナルノイズ)のこと。
title: トランシット (人工衛星)
text: 受信機はドップラー効果による固有周波数曲線によって位置の計測が可能となっていた。ドップラー効果は宇宙機が接近してくる場合、電波の波長に見かけ上の圧縮を生み出し、離脱時には逆に波長が見かけ上伸びる。宇宙機は時速27360km程度の速さで巡航しており、受信される信号は10kHzから増減する。ドップラー曲線は衛星からの距離によってそれぞれの位置で固有である。地球の自転によって受信機は衛星から近づいたり遠ざけられたりしており、これによって近接時と離脱時に非対称のドップラーシフトが生まれ、これによって受信機は衛星軌道の南北を確認し東西を決定することが可能になる。
title: 正弦波
text: 上記の通り、正弦波は単一の周波数成分のみを持つ波動であり、厳密な意味では自然界には存在しない。しかし、一般の物理学や電磁気学、音響学などでは、観測されるべき波動(すなわち上記の基本形・一般形で表される波動)の振幅が、付随される雑音に比べて十分に大きい場合、これを正弦波と見なすことが多い。 この広義の意味での正弦波は自然界でも海の波、音波、光波などで発生する。また、日々の平均気温を年間を通してプロットした際などにも荒いシヌソイドパターンが現れる。
title: 音高
text: 音の丁度可知差異 (jnd; Just noticeable difference) は約5セント(半音の5/100)である。しかし、この値は音域によって異なり、音を同時に鳴らした場合にはより精密となる。人が感じる音高は音の大きさや音域そして音色に影響されるといわれる。周波数成分が複数ある音(自然界や楽器の音は全てそうである)から、人間がどのようにして音高を捉えているのかは、はっきりとは分かっていない。人間におけるその他の刺激と同様に、音高の知覚についても、ヴェーバー‐フェヒナーの法則によって説明することができる。可聴域の下限に近い音は高め、上限に近い音は低めに聴こえる。一般に大きい音ほど(僅かだが)高めに聴こえ、低音域では音の振幅が大きくなるほど、音高は低く知覚される。また、倍音の多い(強い)音ほど高めに聴こえる。
title: 音
text: 音圧は、音波によって引き起こされる周囲からの圧力のずれである。空気中ではマイクロフォンによって、水中ではハイドロフォンによって測定される。国際単位系において、音圧の単位はパスカル (記号: Pa) である。瞬間音圧は、ある点でのある瞬間の音圧である。有効音圧は、ある時間内で瞬間音圧のRMSをとったものである。音を波として記述したとき、音圧と対になる変数は粒子速度(英語版)である。 振幅が小さいとき、音圧と粒子速度は線形の関係にあり、両者の比が比音響インピーダンスである。音響インピーダンスは波の特徴と媒質の両方に依存する。
title: ディザ
text: 音響においては、デジタルフィルタでよく見られる周期的リミットサイクルの解消に役立つ。ランダムノイズは一般にリミットサイクルが作りだす倍音よりも聴取し難い。音質面から説明すると、「デジタル臭い」と表現される硬質な音の傾向を緩和することが出来る。具体的には、サ行の声が耳に刺さらなくなる様な変化が起きる。
title: マルチパス
text: 短波を用いた無線通信では、気象条件によっては、送信地点から受信地点までを結ぶ経路が2つ存在することがある。1つは地球の表面を最短距離で結ぶ経路でショート・パスといい、もう1つは地球の裏側を通る経路でロング・パスという。また、地球を1 - 2周した電波が到達することもある。送信点からの電波が、ショート・パス、ロング・パス、地球を1 - 2周、といった複数の経路で伝わってきた場合、伝播距離の差により受信点ではこだまのように聞こえる。これはエコーとして知られている。
title: 電力
text: 交流とは、時間ともに大きさと向きが周期的に変化する電圧または電流を言う。そのため、三角波やのこぎり波も交流となるが、大きさが時間と共に正弦波 (sine wave)状に変化する交流を特に正弦波交流と呼ぶ。交流回路に代表される電圧や電流が時間的に変化する回路においては、電力も時間に依存して変動をすることから、定常な場合と違って様々な量が定義される。
title: チップジェット
text: コックピットでの平均的な騒音水準値は 116 dB であったが、エンジン騒音はともかく、回転翼の羽根の先端のジェット騒音の水準は、1/2マイル(0.80km)も離れた距離でも依然として 90 dB を記録し、地上職の観測員は羽根先端のジェット音を「イライラする極度の刺激である」と報告書に記述した。
title: ソニックブーム
text: 超音速で飛行する物体が上空を通過した際に、何かが爆発したような2つの不連続な音として観測される。2つの音のうち、最初の音は飛行体前方で発生した衝撃波(マッハコーン)によるもので、2つ目の音は物体後方(スペースシャトルの場合は垂直尾翼)で生じた衝撃波で生じる。機体の大きさや質量によって聞こえ方も変わるためこの2つの音を区別するのが難しく1回しか聞こえない場合もあるが、スペースシャトル帰還時に聞こえる音ははっきり2つに別れて聞こえる。このソニックブームを波形にすると、ラテン文字の「N」の字の形になるため、N-ウェーブと呼ばれる。
title: 地震動
text: 地震動のうち、周期が短く伝播速度が7km/s前後と早いP波は、最初に到達してカタカタという小さな揺れをもたらし、初期微動と呼ばれている。揺れが小さいのは周期が非常に短く減衰が大きいためであり、震源に近いところではあまり減衰していないP波によって地鳴りのような音が発生する。
title: 超音波
text: 超音波(ちょうおんぱ、英語: ultrasound または ultrasonic)とは人間の耳には聞こえない高い振動数をもつ弾性振動波(音波)である。超音波は可聴域の音と物理的特徴は変わらず、人が聴くことができないというだけである。広義の意味では、人が聞くこと以外の目的で利用される音を意味し、人間に聞こえるかどうかは問わない。超音波はさまざまな分野で利用されている。
title: 非圧縮性流れ
text: 非圧縮性流れに対して、密度が変化する流れを圧縮性流れという。厳密な意味での非圧縮性流れは自然界には存在しないが、一般的に流れのマッハ数(局所音速と流速との比)が小さい流れに対しては圧縮性の影響は無視できる。マッハ数が0.3を超えるか、または流体が非常に大きな圧力変化を受ける場合に、圧縮性の影響は考慮される。
title: 集電装置
text: 新幹線用では、波線状に多数の長穴が開けられており、穴の中を抜ける気流により、カルマン渦を小さくし、高速時の「エオルス音(鈍音)」の発生を抑えている。
title: カラードノイズ
text: ブラウニアンノイズは、周波数が高くなる方向でパワー密度が1オクターヴあたり6dB(周波数10倍あたり20dB)降下し(密度は 1/f に比例)、DCすなわち周波数がゼロとなるところは含まれない。「ブラウンノイズ」あるいは「レッドノイズ」とも呼ぶ。一般には、周波数が上がるにしたがってパワー密度が低くなる任意のノイズをこのように呼ぶ(1/f に限らない)。
title: トゥンノサウルス類
text: 差音(さおん)は、結合音の一種で、周波数の異なる2つの音を同時に鳴らした時に聞こえる、2つの音の周波数の差に等しい周波数の音である。 これは、うなりと同じだが聴覚器官の非直線性によって一つの音として認識されてしまう現象である。たとえば、440Hzと441Hzの音を鳴らすと、1Hzのうなりが生じる。とすれば、440Hzと490Hzの音を鳴らすと50Hzのうなりが生じる。50Hzのうなりは人間には聞き取れないため50Hzの音として聞こえる。これが差音の正体である。 ゲオルグ・アンドレアス・ゾルゲやジュゼッペ・タルティーニらによって、原理が発見された。
title: 翼型
text: 遷音速領域で飛行すると機体の一部、たとえば主翼の上面に超音速流が発生し、衝撃波や剥離によって飛行性能が悪化する。この超音速流が発生する限界速度をクリティカルマッハ数(Mdd)と呼び、また衝撃波の発生による急激な抵抗の増加を抵抗発散(drag divergence)と呼ぶ。
title: 超音速
text: 超音速(ちょうおんそく、supersonic speed)とは、媒質中で移動する物体と媒質の相対速度が、その媒質における音速を超えること、およびその速度を指す。
title: 混信
text: FM(周波数変調)の受信にはいわゆる弱肉強食特性がある。これは、同一または非常に近接した周波数の複数のFM電波を受信した場合、電波の弱い方が強い方にかき消されて聞こえなくなるという性質である。この良否を表すのがキャプチャーレシオである。
title: 超音速
text: 航空機が音速に近づくと、機首先端の空気は圧縮され高温となる。さらに音速に達すると高エネルギーの衝撃波が発生するが、逆に言えばこれを生み出すために大きな運動エネルギーを要求される。これは造波抵抗と呼ばれ、航空機の開発では、これを克服する技術的困難さも相まって、音の壁と呼ばれた。
title: 圧縮性流れ
text: 遷音速流(英語版)は、通常、マッハ数が0.8〜1.2の間の流れで発生する。この条件下では、流れは一部が超音速であり、他は亜音速になっている。この速度では、線形理論を利用して与えられる補正係数は、マッハ数1で発生する特異点のために利用できない。また、局所的な衝撃波の形成による重度の不安定性と、亜音速および超音速の両方の流れ(完全に異なる振る舞いをする)の存在によって、支配方程式の解はかなり難しいものになる。しかし、遷音速領域における圧縮性流れの解析は、後退翼とエリアルールの使用を含め、圧縮効果による抗力の増加を軽減するいくつかの開発につながっている。
title: ノイズ (電子工学)
text: フリッカノイズは1/fノイズとも呼ばれ、高周波ほど確実に小さくなるピンクノイズの周波数スペクトルを持つノイズ(信号)である。ほとんど全ての電子素子で発生し、その原因となる物理現象は様々だが直流成分と密接な関係がある。
title: 平面バッフル
text: スピーカーユニットで音を再生する時は、その前面と後面に同じ周波数で逆相の音波を放出する。そのため前後の音波が干渉しあって、互いに打ち消し合う事になる。この効果は特に周波数が低い音波、すなわち低音において著しい。周波数の高い音波は指向性が強く前面・後面に放出された音波はほぼ前と後ろに直進し、干渉する事が無いのだが、周波数の低い音波は指向性が小さく、進行方向と逆方向に簡単に回折して干渉する。そのためスピーカーユニットを単独で鳴らすだけではまともな音の再生は困難であり、何らかの工夫が必要である。
title: うなり
text: 物理学におけるうなり(英語: beat)とは、振動数(または周波数)がわずかに異なる2つの波が干渉して、振幅がゆっくり周期的に変わる合成波を生ずる現象を言う。
title: 音速
text: そしてさらにニュートンは、大気中の蒸気についての補正も必要だと考えた。大気中には蒸気が含まれているが、これは音の伝達にはほとんど関与しない。そのため音の運動は、蒸気以外の「真の空気」のみを通って伝えられてゆくので、蒸気の分だけ音の伝達距離が延び、音速は速くなることになる。ニュートンはこの補正を加え、音速の理論値は毎秒1142フィート(348メートル)であると結論づけた。一方で実験値については、毎秒1070パリフィート(1142フィート)であることが確かめられていると記した。この実験値はフラムスティードとハレーによって測定された値を採用したと考えられている。
title: 超電導リニア
text: 超電導リニアでは150km/h以上の走行では、完全非接触の走行が可能であるため騒音の主原因は空力による音のみである。空力騒音のエネルギーは音源のエネルギーとマッハ数の2乗との積で表現され、車両速度のほぼ6乗に比例するといわれている。
title: ヴォコーダー
text: なお、そもそもキャリアが倍音構成に乏しい(究極には純音〔=正弦波〕である)場合には、前述の特性から音の特徴を抽出できないこともある。従って、入力用の音階には多様な倍音を含むもの(三角波・矩形波・ノコギリ波など)を使う場合が多い。また、ホワイトノイズをキャリアとした場合は、ヒソヒソ声に似た声が出力される。