音の高さ

• 音の高さは、音源が1秒間に振動する回数である「周波数（振動数）」によって決定される。
• 周波数が高いほど音は高く、周波数が低いほど音は低く聞こえる。単位にはヘルツ（Hz）が用いられる。
• 弦の振動においては、弦が「短い」「細い」「張力が強い」ほど、振動が速くなり音が高くなる。

解説

音の高さは、音の三要素（大きさ・高さ・音色）の一つであり、物理的には波の「周波数」に対応します。物体が振動すると周囲の空気に疎密波が伝わりますが、この振動が1秒間に繰り返される回数が多いほど、私たちの耳には高い音として認識されます。オシロスコープなどで波形を観測すると、高い音ほど波の山と山の感覚が狭く、波が密集した状態になります。

モノコードを用いた実験では、音を高くする条件として「弦の長さを短くする」「弦を細くして単位長さあたりの質量を小さくする」「弦を張る力を強くする」の3点が重要です。これらはいずれも弦の慣性を小さくしたり、復元力を高めたりすることで、往復運動のスピードを速める効果があります。試験管を用いた実験では、叩いた場合は試験管自体の振動により水が少ないほど音が高くなり、吹いた場合は空気柱の振動により水が多い（空気の部分が短い）ほど音が高くなるという違いが生じます。