音について

質問

高音と低音で高音のほうが聞き取りやすいのですが、それはどうしてなのでしょうか？音の高さは振動数によるもので、高音は波長が短く振動数が多いということまではわかったのですがそこからつながりません。教えてください。

回答No.6

joshua01 · ベストアンサー

こんにちは。
追加のご質問をいただいていましたね。No4さん、訂正ありがとうございます。

さて、自作でアンプやスピーカを作られ、男性と女性の声を聞き比べられた印象からのご質問なのですね。私は、かつてよりアマチュア無線をたしなんでおり、音質も悪く、雑音にもなやまされやすいこの分野では、男性より女性の声が通りやすいことは古くから言われており、これと同様の問題だと思います。

　残念ながら、私も正確には理解していないのですが、次のような考察はお役に立つでしょうか

○　No5の方の参照なさったＨＰにもありますが、人間の聴覚は2000から4000Hz程度の周波数の感度が高くなっています。これは比較的高い声に相当します。
○　小型のスピーカや、通信用のあえて性能を押さえた増幅器は、特に低い音や特に高い音を通しにくくなっています。「サ行」や「しゃ・しゅ・しょ」等で使われる高い音の成分は男女どちらでも大きな差はないので、全体に低い音の成分の多い男性の声に比べて女性の声のほうが聞き取りやすくなりそうです。
○　一度室内に発射された音は、消えるまでの間にあちらこちらに反射しながら響き渡る「残響」を起こします。低い音は比較的残響が長く、前に出た音の「波」が、次に出た「波」に重なり合って波の形を乱す頻度が高くなります。極端な例では、体育館でメガホンを使うと響いてしまってかえって何を言っているのかわからない経験もお持ちでしょう。この点でも女性の高い声が有利でしょう。
○　人間の感覚は、意外に「冗長性」を利用しています。これは、似たようなものがたくさんあると、多少の誤り（雑音）があっても推定を行うことができ、正常に認識できるというもの。例えば点の集合で絵を描（点描）いた場合、点が多少落ちたくらいでは気になりません。これは、脳には周囲のパターンからその場所にあるべきものを推定する能力があるから・・と言われています。
高い声は、話す速度が同じなら、1文字分に当たる声の中の波の数が多いので、多めに波が欠けても（雑音が多くても、あるいはあいまいさがあっても、）脳で認識ができ、「聞きやすい」ことになる・・・というのが案外大きな理由なのかもしれません。

（なお、アマチュア無線の世界の話に限って言えば女性が少ないので、女性の声が目立ちやすいのもあったでしょうが・・・）

さてさて、自信はありませんが、ご参考になりますでしょうか。

回答No.5

SUPERS

人間の声は、単音ではなく様々な周波数の混合ですから
聞き取りの比較は難しいです。
また、音の強弱と周波数の影響は、断然周波数が大きいです。
音の強さが10倍になったときに約2倍の大きさに聞こえる
程度。それにひきかえ、周波数によりかなり感度が違うのが
人間の聴覚です。
下記にアクセスしてみてください。
参考になれば。

http://www.citywave.com/tokyo/cityliv/tokusyu/040213/main.html

回答No.4

nano_cat

回答ではないのですが、No.2さん、

>「ぽっ、ぽっ、ぴーん」の「ぽ」が４００ヘルツ、「ぴーん」が８００ヘルツです。

440Hz、880Hzの間違いです。

回答No.3

denebola

人の聴覚の周波数特性は、どのように決まっているのか？それを確実に答えられる人はいないでしょう。ただ、一般的には人が話す声の帯域に敏感になっているといわれますが、これも聴覚が合わせたのか、聴覚に声が合わせたのか分かりません。一説には、赤ん坊の声に敏感になるように人間はできているとも（春先の猫の声は耳障りなんです！）
離れると、低い音でも意外によく聞こえます。山びこは男性の声の方がよく聞こえる、という経験はありませんか？高い声の方が指向性が強く、減衰も大きくなります。ひょっとすると、離れても高温が聞こえるようにバランスを取っているのかも知れません。

回答No.2

joshua01

こんにちは。
ご質問の趣旨を理解できていないかもしれませんが、例えば、同じニュースでも、ラジオの音質調整つまみを「低音」から「高音」にすると聞き取りやすくなることをご経験したと想定して、次のような回答ではいかがでしょう。

高い音（高い周波数、速い振動速度）と低い音（低い周波数、遅い振動速度）をどのように決めるかがあいまいですが、数百ヘルツを境に考えましょう。（人間の場合、聞こえるのは２０ヘルツから２００００ヘルツといわれていますが、時報の、「ぽっ、ぽっ、ぴーん」の「ぽ」が４００ヘルツ、「ぴーん」が８００ヘルツです。これらより低い音は「ブーン」と聞こえ、高い音は「ちーん」「きーん」というように聞こえます。）

さて、私たちの声は、「母音」と「子音」で構成されていることはご存知でしょう。「あー」と言った場合と「ばー」と言った場合とで、声の出し始めは明確に異なりますが、1秒も声を出しつづけると、どちらも「あー」になってしまいます。
この、声の出し始めの「ぶ」にあたる部分は子音、長い音がそのまま出る「あ、い、う、え、お」は母音です。

ゆっくりやってみるとわかると思いますが、母音は、比較的低い音で構成されている一方、子音は、「じゃ」「しゃ」「ぶあ」「かっ」等、比較的「じゃみじゃみ」、「こつこつ」した音となっていることがわかるでしょう。このような音は、「高い音の成分がある」状態です。
このため、高い音の成分が通りにくい場合は、子音の成分が減ってしまい、「さんすう」と言った場合でも「あんうう」に近くなってしまい、聞きとりにくくなってしまうのです。
さらに、母音も実は、声帯や口、のど等のいろいろな作用で生じる多くの音の組み合わせでできているため、より低めの音まで通りにくくなると「う」と「お」の区別もつきにくくなります。

もちろん、高い音ばかりでも会話は成り立ちません。人間の会話では、少なくとも３００～３０００ヘルツの間の音がきちんと伝わる仕組みが必要といわれています。
一方で、ラジオ等で時々生じる「雑音」は多くが高い音の成分を持つことから、雑音がうるさい場合、３０００ヘルツ以上の成分をあえて通さないようにすることで、かえって聞き取りやすくなる場合もあるようです。

さてさて、ご参考になりますでしょうか。
お役に立てれば幸いです。

補足

自作で子供向けの簡単な音がでるキットを作りました。そのスピーカーから出る音が低音より高音のほうが聞き取りやすかったのですが、（ちなみにＭＤプレーヤーを使って男性の歌と女性の歌で比較しました）
これも母音と子音の関係なのでしょうか？素人なので初歩的なことを質問してしまって申し訳ありません。よろしくお願いいたします。

回答No.1

masudaya

物理的に回答すると,同じ振幅であれば,周波数が高いほうがエネルギーが大きいのでという回答もありますが,
聞き取りやすいという話であれば,少し異なる回答になります.高いほうが聞き取りやすいといっても,限界に近い20kHzくらいになると,ほとんど聞こえませんから.
これは,耳自体にも周波数によって聞き取りやすい周波数があり,大体4kHz程度でピークを持ちます.このピークは年とともに周波数が落ちていきます.
普通に使う周波数は1kHz以下くらいなので,高いほうが聞き取りやすいと感じるのでしょう.

お礼

ありがとうございました。人の聴力と周波数の関係についてつなげて考えることをしていなかったので、考察する範囲が広がって助かりました。