音響科学と聴覚のメカニズム

音（おと、英: sound）とは、物体が運動、摩擦、あるいは衝突することによって生じる空気の震え（疎密波）が耳に到達し、知覚されるものである。物理学においては力学的エネルギーの変動である音波を指し、心理学においては聴覚によって得られる感覚内容を指す。

音の知覚的属性と分類

人間の聴覚によって知覚される音には、音の大きさ（ラウドネス）、音の高さ（ピッチ）、音色の3つがあり、これらは一般に「音の3属性」と呼ばれる。

また、音響学や音楽の分野では、音はその性質に応じて以下のように分類される。

• 楽音：一定の周期で規則正しく続く、音の高さが明瞭に認識できる音。
• 雑音（ノイズ）：振幅や周波数が不規則に変動する音。
• 騒音：主観的に望ましくない、聞き手が不快や邪魔だと感じる音。

物理学における音波

物理学的な観点において、音とは媒質を通して縦波として伝わる力学的エネルギーの変動である。音波を伝える媒質は流体中では縦波のみを伝えるが、固体中では縦波や横波などとして伝播する。

音速

音波が伝わる速さは媒質の種類や状態によって異なる。大気中における音速はおよそ344 m/sであり、水中では約1500 m/s、鋼鉄中では約5000 m/sである。気体中の音速は温度に依存する特性を持つ。

音圧と音圧レベル

音圧は、音波によって引き起こされる周囲からの圧力の変動であり、国際単位系ではパスカル（Pa）で表される。人間が感知できる音の強さは非常に広範であるため、常用対数を用いたデシベル（dB）値で表されることが多い。

聴覚の範囲とメカニズム

人間が知覚できる音の周波数（可聴周波数）の範囲は通常20 Hzから20,000 Hzまでとされるが、加齢や聴覚の環境によって個人差が生じる。人間の耳は1,000 Hzから3,500 Hzの帯域で最も感度が高くなる。