フーリエ解析で眺める「音」

講義の際に参照してもらう資料です。PDFファイルを各自印刷して持参してください。
また、事前に読んできてもらえると話が理解しやすくなると思います。

講義資料(PDF)

1.はじめに

  

  高校までの物理の学習では、波動の分野は単純なsin,cos波が多かっただろう。   しかし、一般的な波は、単純なsin,cos波だけではない。   では、今日は、一般的な波を式で表すためにはどうすればよいか、考えてみよう。

2. フーリエ級数

2.1 フーリエ級数式

2.2 声の波形とスペクトル

実際の声の波形は、単純なsin波と比べて同じところはどこか、また、違うところはどこか? また、スペクトルはどうか?

2.3 オクターブ違う音

高い「ド」と低い「ド」のように1オクターブ違う音は、物理的には、どう違うのか?

2.4 耳の仕組み

耳はどのように音を認知するのだろうか?

3. フーリエ級数からフーリエ積分へ

3.1 フーリエ積分

3.2 周期のある波から周期のない波へ

パルス列を用いて、フーリエ級数とフーリエ積分の違いを確認しよう。 下の図のように、周期のある波と周期のない波は、スペクトルはどのように違うのか?