第28回 言語聴覚士国家試験 第40問
音響学第28回
第28回 言語聴覚士国家試験 第40問（音響学）の正答は 3 です。純音は単一周波数の正弦波で、周波数・振幅・初期位相で完全に規定される。
問題
誤っているのはどれか。
- 1.純音は正弦(サイン)関数として表現できる。
- 2.純音の波形は周波数、振幅、初期位相を指定することで一意に定まる。
- 3.周波数が同じでも位相が異なれば、二つの純音の音色の違いが知覚できる。 ✓
- 4.複合音は様々な周波数の純音の和として表現できる。
- 5.純音は一つの周波数成分をもつ。
正答：3番
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解説
■ 正答：3番 — 位相差は音色として知覚されない
純音は単一周波数の正弦波で、周波数・振幅・初期位相で完全に規定される。複合音は複数の純音の和として表せる。ただし、二つの純音の周波数と振幅が同じであれば、初期位相が異なっても聴覚的な音色の違いは知覚されない。よって「位相が異なれば音色が違って知覚できる」とする選択肢3が誤りである。
【各選択肢の解説】
1. 純音は正弦(サイン)関数として表現できる。
❌ 正しい。純音は正弦波で記述される。
❌ 正しい。純音は正弦波で記述される。
2. 純音の波形は周波数、振幅、初期位相を指定することで一意に定まる。
❌ 正しい。この3要素で波形は一意に決まる。
❌ 正しい。この3要素で波形は一意に決まる。
3. 周波数が同じでも位相が異なれば、二つの純音の音色の違いが知覚できる。
✅ 誤り（＝正答）。聴覚は単独の純音の初期位相差を音色の違いとして知覚しない。
✅ 誤り（＝正答）。聴覚は単独の純音の初期位相差を音色の違いとして知覚しない。
4. 複合音は様々な周波数の純音の和として表現できる。
❌ 正しい。フーリエの考え方で複合音は純音の和に分解できる。
❌ 正しい。フーリエの考え方で複合音は純音の和に分解できる。
5. 純音は一つの周波数成分をもつ。
❌ 正しい。純音の周波数成分は1つだけである。
❌ 正しい。純音の周波数成分は1つだけである。
【試験対策ポイント】
純音の物理量（周波数・振幅・位相）と、聴覚的属性（高さ・大きさ・音色）の対応を整理する。音色は主にスペクトル（含まれる周波数成分の構成）で決まり、単一純音の位相は知覚に寄与しにくい。複合音はフーリエ分解により基本周波数とその整数倍の倍音成分の和として表され、この倍音構成の違いが楽器ごとの音色の違いを生む。なお純音の高さは周波数のみで決まるのではなく、強さによってもわずかに変化する。
| 物理量 | 主な聴覚属性 |
|---|---|
| 周波数 | 音の高さ |
| 振幅 | 音の大きさ |
| スペクトル構成 | 音色 |
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