エフェクターと音の基本。電圧、周波数と音の大きさ、高さ、音色の関係
2021/09/28
【はじめに】
当ブログの内容における未検証項目につきまして、誤りがある点をいくつかご指摘頂いています。
誠に申し訳ないのですが、しばらく内容修正に取り掛かれないうえ、ブログを閉鎖することも今のところは考えていないので、内容に関しては「間違っている箇所もある」と思って頂けると幸いです。
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エフェクターを製作していくうちに原理が気になってくると、
「そもそも音ってなんだっけ」って思うようになってきます。
なんでアンプを通ると音が大きくなるんだろう？とか、
なんでギターから電気の音が出るんだろう？とか。
そういったところをギュっとまとめてみました。
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エフェクターと音
そもそも音は、空気の振動とか空気圧の差とか、そういったものから聴覚が感じ取れるものです。
ギターの弦をはじくと、弦が揺れることによってまわりの空気も揺れます。
アコギの場合はその揺れをギターの中の空洞で反響させて大きな音にしている（んだったと思う）わけです。
エレキギターの場合はピックアップについている磁石が、金属製の弦の揺れを感知することで電気の信号を発生させています。
この電気の信号がエフェクターやアンプを通ってスピーカーに辿りついた時、また空気の振動に変換されて音になるというわけなんです。おおすごい。
音の波形と、音の大きさ、音の高さ
音はよく波形で表されることがあります。
はい、こんな感じ。
波形の山の高さが電圧を表し、山と谷を1つずつ超えた長さ（周期）が周波数を表します。
電圧が大きければ音は大きくなりますし、
周波数がみじかくなれば音は高くなります。
また、波形の形が違えば音色が変わってくるという寸法です。
エフェクター製作においても、アンプでの音の増幅はつまり、電圧を高めることを意味するということですね。
電圧が高くなるということは、流れる電流が大きくなることも意味します。（同一抵抗値の場合）
倍音について
音楽をやっていると「倍音」というのをよく耳にします。
この倍音というのは何か？というと、「周波数が倍の音」ということです。
たとえばギターのチューニングに使うAの音は440Hzですが、この倍音は880Hzということ。
逆に1/2倍音は220Hzを意味します。
では880Hzや220Hzはどんな音でしょうか。
答えは880Hzは1オクターブ上のA、220Hzは1オクターブ下のAをあらわしています。
つまり倍音というのは1オクターブ高い音、1/2倍音というのは1オクターブ低い音のことなんですね。
上の図のとおりで、周波数がみじかく（高周波に）なれば音は高くなるわけです。
ちなみにちょうど2倍となる倍音が1オクターブ上の音であって、
1音上のBは494Hz、1音半上のCは523Hzと、周波数で音階は決まるといえます。