知って得する建物の豆知識　335　音の性質と遮音　材質と重量が左右

　音の三要素は「大きさ」「高さ」「音色」です。大きさは振動の振れ幅で、高さは1秒間の振動数(周波数)、音色は音の波形により変化します。分かりにくいのは音色ですが、純音であれば単調なサインカーブですが、楽器や人の声は大きくはサインカーブを描きながら、サインカーブそのものは小さな振動で描かれ、この小さな振動と大きなカーブの合成で音色が定まります。楽器の音は発せられた音の倍音(上下オクターブの正数倍)を伴い、この倍音が楽器の音色を決定づけます。バイオリンの銘器として知られるストラディバリウスやピアノのスタインウェイは基音だけでなく倍音が美しく、豊か出ているのが特徴です。

　音の高さは一秒間の振動数(Hz=ヘルツ)で表され、小さいと低音、大きいと高音になります。20歳前後の正常な聴力を持つ人の可聴周波数は20～20000ヘルツですが、年齢を重ねると次第に高音域が聴き取りにくくなります。また、人間の耳が感じる音の感覚は「刺激量の対数に比例」します。音の刺激量が10倍、100倍になっても、その対数log10　 100=2倍、log10　 1000=3倍であり、刺激量が1桁上がっても感覚レベルは一段上がるだけです。これを「ウェーバー・フェヒナーの法則」と言います。

　音の進む速度は1秒間に240メートルで、湿度か高くなると速く、湿度が低いと遅くなります。また、実際の音には直接音と反射音があり「山びこ」は遠くの山に反射した音と、直接音の伝搬距離の違いで時間差が生じこれによってエコーが生じます。この反射音(残響)の制御はホール設計の重要なポイントで、時間差が大きすぎると音が重なって聴き取りにくく、濁ってしまいます。短すぎる場合は音の艶がなくなり刺激の強い音になってしまいます。