音の高さ(ピッチ)と大きさ(音量)に影響を与える波の性質は、それぞれ「周波数」と「振幅」です。この2つの要素がどのように音の知覚を左右するのか、詳しく見ていきましょう。
周波数――音の高さを決める要素
周波数とは、波が1秒間に振動する回数のことです。単位はヘルツ(Hz)で表され、この値が音の高さ(ピッチ)を決定します。周波数が高いほど、音は高く聞こえます。
例えば、振幅が同じでも周波数が異なる2つの音波がある場合、周波数の高い方の音は、低い方よりも高く聞こえます。ピアノの右側の鍵盤ほど高い音が出るのも、弦の振動数が速くなるためです。
振幅――音の大きさを決める要素
振幅とは、波が平衡位置(何もないときの基準の位置)から最大まで変位した距離のことです。単位はメートルで測定され、この値が音の大きさ(音量)を左右します。振幅が大きいほど音は大きく、逆に振幅が小さいほど音は小さくなります。
つまり、周波数が同じでも振幅が異なる2つの音波では、振幅の大きい方がより大きな音として聞こえるのです。ドラムを強く叩くと大きな音が鳴るのは、振動の振幅が大きくなるためです。
まとめ
このように、周波数は音の高さに、振幅は音の大きさに関係しています。これら2つの性質が組み合わさることで、私たちが日常的に感じる音の豊かな印象が形づくられているのです。