音は何で聞こえるの？

音は何で聞こえるの？

音は波？

私たちにとって、「音」はとても身近なものですが、どうやって聞こえてるのかな？そこで今回は、「音の波（＝音波）」についてクローズアップしてみたいと思います。

音はどうやって伝わるの？

まずは、音が人の耳に伝わる仕組みをご紹介します。音の元となるのは、物体の振動によって発生する「波」です。この波は、空気中のような気体の中はもちろんのこと、液体や固体の中も伝わるものです。ただし、真空中だとこの波は伝わりません。そして、この波が人の耳にある鼓膜を振動させ、その振動によって発生した信号を大脳がいわゆる「音」に変換することで、人は音を認識するのです。
空気分子は横波を伝えることができず縦波しか伝えないので音波は縦波（疎密波）ということになります。

音の波（音波）の仕組みを知ろう！

それでは、音の波（音波）ができる仕組みについてご紹介します。まずは、空気中を例にとってみましょう。ある物体が振動すると、その振動によって空気が押され、押された部分の空気は密度が濃くなります。そして、この空気密度の濃い部分が近くの空気をさらに押していきます。この動きが次々と移動していくことで、空気密度の濃い部分と薄い部分が発生します。これが、「音の波」が生じている状態です。このように空気密度が濃い部分と薄い部分が交互にできることで生じる波を「疎密波」と言います。
また、2種類の波によって振動を伝える固体中のほうが、気体中や液体中よりも振動を伝える速度が速いと言われています。また、波の変遷は密度の濃いほうが速く伝わるので、疎密波だけで振動を伝える気体中と比較すると、流体の密度が濃い液体中のほうが音の伝わりが速くなるとされています

どうして救急車が通り過ぎると音が低くなるの？

サイレンを鳴らした救急車がスピードを上げて通り過ぎるとき、「ピーポーピーポー」という音が半音下がったように聞こえることがありますね。どうしてこんなことが起こるのでしょう。
止まっている救急車がサイレンを鳴らしているとしましょう。サイレンは、池に石を落とした時にできる波紋（はもん）のように、まわりの空気に波を起こして、音を出しています。救急車が走り出すと、音の波は同じ間隔（かんかく）で出ているのに、音の発信源（サイレンです）が動いているせいで、音の波の間隔（「波長（はちょう）」といいます）が変化してしまうのです。
救急車の進行方向では、波長はつまって短くなります。
救急車の後ろでは、サイレンが逃げていくので、波長は広がって長くなります。
音の波には、「波長が短い＝高い音」「波長が長い＝低い音」という性質があります。そこで、救急車が近づいてくるときは高い音、救急車がはなれていくときは、低い音が聞こえるのです。
このことを「ドップラー効果」といいます。

人が聞き取れる音ってどれくらい？

人が聞き取れる周波数には限界があり、その数値としては約20～20,000Hz（20kHz）だとされています

以上です。