学習目安 | 小: A | 中: S | 高: B

音の強弱

一般小学生

まとめ

音の強弱
音源振動する幅の大きさである「振幅」によって決まる、音の大きさの度合い
  • 音の強弱は振幅の大きさに依存し、振幅が大きいほど音は強く、小さいほど音は弱くなる
  • 音の三要素(強弱・高低・音色)の一つであり、音の高低周波数)とは独立した性質を持つ
  • 振幅が大きくなると、空気を震わせるエネルギーが大きくなるため、鼓膜に伝わる刺激も強くなる

解説

音は物体が振動することで発生し、その振動が波として周囲に伝わる現象です。この波の振れ幅のことを「振幅」と呼びます。振幅が大きいほど、音は「強い(大きい)」と認識されます。例えば、ギターの弦を強く弾くと、弦が大きく揺れるため、大きな音が出ます。

音の強弱と混同されやすいのが「音の高低」です。音の高さは1秒間に振動する回数(周波数)で決まります。オシロスコープなどで音の波形を観察すると、縦方向の振れ幅が「強弱」を、横方向の波の細かさが「高低」を表していることがわかります。

比較項目 音の強弱(大きさ) 音の高低(高さ)
決定する要因 振幅(振動の幅) 周波数(振動の回数)
波形の変化 波の上下の高さが変わる 波の山と山の感覚が変わる
操作の例 弦を強く弾く 弦を短く張る
コラム

音の強さを表す単位には「デシベル(dB)」が使われます。また、理科の実験で使われるモノコードでは、弦を弾く強さを変えることで音の強弱を調節できます。試験では、音の反射を利用して距離を求める計算問題も頻出です。音速(約340m/s)と、音が跳ね返ってくるまでの時間から、対象物までの距離を算出します。また、試験管を叩いた時は試験管自体の振動が音になりますが、吹いた時は中の空気の柱が振動するため、水の量によって音の高さが変わるという点も重要です。

小学生のみなさんへ

音の大きさが変わるのは、音を出しているものがふるえる「はば」がちがうからです。このふるえるはばのことを、むずかしい言葉で振幅しんぷくといいます。

太鼓を強くたたくと、皮が大きくふるえて大きな音が出ます。逆に、弱くたたくと皮のふるえは小さくなり、小さな音になります。このように、ふるえ方が大きいか小さいかで、音の強さが決まるのです。

音には「大きさ」のほかに「高さ」もありますが、大きさは「ふるえるはば」、高さは「1秒間にふるえる回数」で決まるというちがいを覚えておきましょう。

ルラスタコラム

糸電話で遊ぶとき、大きな声で話すと糸が大きくふるえるのがわかります。声の大きさが、糸のふるえるはばに関係していることを、自分の手で感じることができるんですよ。

テストでの問われ方・理解度チェック

【基礎】 音の強弱を決定する、音源が振動する幅のことを何といいますか。
振幅(しんぷく)
【応用】 オシロスコープで「高い音」と「低い音」を同じ強さで出したとき、波形の「上下の振れ幅」にはどのような違いがありますか。
音の強弱は「振幅(波の上下の幅)」で決まり、音の高低は「周波数(1秒間に振動する回数)」で決まります。強さが同じであれば、高い音でも低い音でも振幅は同じになります。
【実践】 モノコードの実験において、音の高さ(高低)を変えずに、音の強さ(強弱)だけを強くするにはどのような操作が必要ですか。
弦をはじく強さをより強くする。モノコードの実験では、弦の長さや太さ、張る強さを変えると「高さ」が変わってしまいますが、「強さ」だけを変えたい場合ははじく力のみを大きくします。

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