音の正体は波動

音源とその媒質の差

音は「空気」や「水」の媒体を伝わる振動です。

振動が生じるためには「バネ」と「質量」が必要ですが、空気には弾力があり、これを「バネ」として働かせます。また、空気は1立方メートルあたり、1.2Kgの重さを持っており、これを質量として働かせます。この振動が、波動（波）として空間を伝わっていきます。音の速度は340m/秒です。

水は1立方メートルあたり、1,000Kgの重さを持っており、音の水中での速さは約1,500m/秒です。水中の方が空気中よりも密度が高い為、伝わる速度が速くなります。

音の正体

人が感知できる音は「鼓膜を振動させる空気の波動」であり、波動は「振動が空間を伝播する現象」です。

誰かの歌声は、歌っている人の声帯が振動し、その振動が空気に伝播し、口腔、鼻腔内から体外の空気へ伝播し、聴者の内耳にある空気に届くまで伝播し、鼓膜を振動させ、各器官を通じて感知することで「聴く」事ができます。

歌った人の体内の空気が波動拳のように飛んで聴者に届いたわけではなく、あくまで空気の波動が届いたという事です。この空気の波動を正確に再現すれば（スピーカーなどから歌を流す）歌う人がそこに居なくとも歌声を聴く事ができます。

音の本質を理解するには「波動」を理解する事が重要です。

 

波動の伝わり方

振動の伝播は下図のようになります。

a1から次第にb3へ向けて縦の波を移動していきます。

媒質である「空気」や「水」は右方向に動きませんが、媒質を上下に動かし、その上下運動のみが場所によって少しずつ遅れながら右へ伝播しているため、振動が進行しているように見えるだけなのです。

復元力

振動し、中心より上に上がる時には下向きに、下に下がる時には上向きに力を受けます。つまり媒質は常に中心の位置（平衡状態）に戻るような力が働きます。これを復元力と呼びます。