音色のひみつ:スペクトル包絡線
同じ高さ、同じ大きさの音であっても、楽器によって全く違うように聞こえるのは、不思議に思ったことはありませんか?例えば、フルートの透き通った音色、トランペットの輝かしい音色、コントラバスの重厚な音色。これらの音色の違いは、一体どのようにして生まれるのでしょうか?
その秘密は、音の波形に隠されています。音は空気の振動によって伝わりますが、楽器によってその振動の仕方が異なります。この振動の仕方の違いを「波形」と呼びます。
同じ高さの音であっても、楽器によって波形が異なるため、異なる音色として聞こえるのです。例えば、フルートは単純で滑らかな波形であるのに対し、トランペットは複雑で鋭い波形をしています。
さらに、音には「倍音」と呼ばれるものが含まれています。倍音とは、基音と呼ばれる最も低い音の整数倍の高さの音のことです。楽器によって、この倍音の含まれ方や強さが異なります。倍音の違いも、音色の違いを生み出す要因の一つです。
この倍音の構成を視覚的に表したものが「スペクトル包絡」です。スペクトル包絡を見ることで、どの倍音がどの程度含まれているのかを知ることができます。
つまり、私たちが耳にする楽器の音色は、波形や倍音など、様々な要素が複雑に組み合わさって生まれているのです。