音の基本に学ぼう 


音の基本に学ぼう     物理、音と色
 電気や光の波は、捉え難いので、まづ「音の波を・・」ということですが・・(掛け声)だけで、本論の説明は出来ていません。(高校物理)の波に関する(初歩・基本部分でよい)勉強して下さい。 ←(受験用の難問など全く不要です、本質を確実に)
(1A) 学習の要点
 参考書に「音の学習のまとめ」が出ていました(便利親切ですネー)。
 音の3要素は(振動数・振幅・波形)で、(波のどの要素)を人の(感覚が捉える)のか?を明確に示しています。
 色の3属性では(色相←波長←振動数)、明度(明るさ−振幅?)、彩度(白黒度?)で、感覚と物理要素の関連が支離滅裂でサッパリ分かりません.
(1下図)
 左端の図で、上の2つは周波数の異なる正弦波です。 この2本を重ねる(合成)ねると下図、のような(唸り波)になります。 ← 純粋の正弦波は自然にはナク、大抵は(左側)のような倍調波を含んだ波です。(1B図はバイオリンの音。1D図は上リコーダ下ピアニカの音)
 (倍調波は必ずある)
 いまかりに、純粋波があったとしても、通路の障害物で振幅が制限されると、波の形が変わり(調波が発生)します。岸辺や砂浜では波が砕けて(波長分布はメチャクチャに)・・パトカーのサイレンのように音源が動いても音の波長は変わります。
  音色は、波長分布(調波の含有度)で決まりますが、周りの条件で色々と変化 するものです。だから倍調波を持たない純音は(測定用の人工音しか)ナイのです。
 (倍音・調波)
 楽器の音色は、倍音(倍数)や調波(倍音の重なり)で決まります。
 波には(山や谷や零点)があり(1/4波長ごとに波の節点・腹点)が出ます。 周波数が違うとそれらの位置がずれるので、あちこちで(加算したり打消し合ったり)干渉が起こります。 周期性を持つ波では、同じような重なり現象が{周波数の(M・N)倍数の関係}で起るのです。

 以上、音の現象の重要ポイントをお話したので、これ等をシッカリ念頭に置いて、光の色について考えて下さい。
 
(センサー感度を考える)
*1)色種とセンサー数
  色の種類に合わせて、センサーを揃えるのは、簡易な発想ですが、色数が多いとセンサー数が増え実現は困難です。 ←(旧三原色は本(三色センサー)方式です)
 新色彩は、直交三軸用に3センサーです。
*2)センサーの感度範囲
  光りの帯域幅は広く、センサーの狭帯域化〔三原色は困難)でした。
*3)光の基本帯域を、1オクターブ範囲内に(広いと倍調波の混信が出る)とすることでら基本波のみを選別できる
*4)Mセンサーは、太陽光分布のピーク(550nm)を帯域の中心としてて、錐体感度の代表値とする。
*5)S感度は、短波長(青色)域は分布傾斜が逆なので、別扱いとし。 色別でナク太陽光の有無の判別や背景の白色化に使用します。
*6)L感度は、M感度に対して 帯域傾斜型の感度差を作って(L−M)感度から波長分布の偏りを知り、全体のピーク位置を推定するコトにしました。

 (図面の右側の説明)
 (中下図)波長域をオクターブ(2倍)範囲に制限しないとM倍調波の懇親がでる
 (右図)上のスペクトルでは、色光が連続するように見えますが、詳細には(右図のように(暗線)で切れているのです。
 物が燃えるときは(左)のように「特定の波長で光り」ます(輝線)、光りが物のガス体を通過するときは「特定波長が吸収されるのです)
 つまり物体は、光りの特定波長の通過に影響するので、コレが色になるのです。