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みなさんの耳は音のひずみに気づきますか？

2016年10月20日 (木) 投稿者: メディア技術コース

みなさん、こんにちは、

 
今日は音の良否のおはなしです。
これは、メディア学部で行っている授業「音声音響メディア処理論」の内容の１つです。
この授業では　Scilab 　を使って、いろいろな音を作って体験しながら音について学ぶ授業です。早速音をつくってみましょう。
以下のプログラムをScilabのコンソールに打ち込んでみましょう。
 
fs = 22050 ;                  //１秒間の音サンプルの数
t = 0 : 1/fs : 1 ;             //時間刻みの目盛
s = 0.8 * sin( 2 * %pi * 440 * t ) ;   //440Hzの音作成
r = s + 0.1* s .^ 2 ;     //２次関数で波形を歪ませる
sound( [ s  r ] , fs ) ;    //音を聞く
 
２つ音が続けて聞こえたと思います。１つはきれいな440Hzのラの音です。これがsという変数に入っています。その音を２乗して0.1という小さい値を掛けて元のラの音に加えてものがrで表記された音です。これを続けて聞かせています。途中で音が変わったのに気付いたと思います。
こんな音です。
 
それでは、下から２行目の「0.1」を「0.05」にした音を聞いてみましょう。
 
さて、２音の継ぎ目がわかりましたか？
 

式には「 s .^ 2 ]という計算が入っていますが、これは、信号の値を２乗するというScilab独特の計算です。このような１乗でない計算がはいると波形がきれいな正弦波からすこし崩れます。これを「歪（ひずみ）」と言います。音２の歪のようずをグラフにしてみましょう。

 
x = -1 : 0.02 : 1 ;
plot( x , [ x ;x + 0.05 * x .^ 2  ] ) ;
 
 
これにより、次のような図が得られます。

Photo

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　図　非線形歪

 

正比例の直線との違いはわずかですね？でもみなさんの耳はとても敏感で、この違いが判るのです。すばらしいですね！

 

相川清明

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