雑談：人間の可聴周波数域

◆人間の可聴周波数域

人間の可聴周波数域は、個人や年齢による差があるみたいですが、概ね20Hz～20,000Hz (=20kHz)と言われていることが多いですよね。我々人間の身体って、各個人が多様性を持ち、成長し老化し、経験(訓練など)で変化するようになっていますから、個人毎・年齢毎(そして鍛えた分だけ)で大きな差が出るのはむしろ当然でしょう。

ワタシが同じ物を2台使っているヘッドフォンの特性値。

このヘッドフォンの再生周波数帯域も人間の可聴周波数域とされる値、20～20kHzとなっていますね。エレキギターとかで変な倍音を出した時にも結構聴き分けられるので、実際は20kHzより少し上まで出ている気がします。ちなみに「同じ物2台」と書いていますが、都度差し替えるのが面倒だから、同じ物を2個、鍵盤とギターアンプとの両方に差しっ放しにして使っています(すげー無精なんです/苦笑)。このヘッドフォン、コスパ・音・使い勝手と3拍子揃ってナカナカ良いので、壊れたらワタシは多分また同じ物を買います。

◆実用的な可聴周波数域

CD (Compact Disc)の音声データに関する規格が

• サンプリング周波数44.1kHz(人間が聴こえるとされる20kHzより若干高い22.05kHzまで再現可能)
• ビット深度16bit
• チャンネル数2.0ch(ステレオ)

となっているのはカナリ有名な話ですが、その後出て来たSACD (Super Audio CD)では数学的にチョット複雑なコトをやっているみたいで面倒なので詳細は省きますが、実質的に

• 旧来のCDの規格の4倍の情報量

になるようです。かなり乱暴な計算をすると、SACDはサンプリング周波数176.4kHzです(2.0ch×ビット深度16bitの場合)。これは、88.2kHzまでの周波数域の音を正確に再現できる値となります。

CDとSACDでは音が全然違う！という話はこれまで何度も聞きましたし読みましたが、ワタシにとっては微妙な違いです。多少フクヨカでシャープな音になったような気もしますけどね(特にジャズ系音楽でのシンバルレガートの音やクラシック系音楽でのバイオリンの高音)。100kHz近くなると、オーディオシステムのアナログ部分(アンプ・ケーブル・スピーカー等)のグレードによって多少差が出る領域ですよね。

ま、ワタシは普段使いにはiPod/iTunesレベルで充分ですし、ヘッドフォン/イヤフォンも色々なものを節操なく使っています(電気/電子楽器の練習時は大抵、上の写真の箱に入っていたヘッドフォンに限定していますけど)。そもそもCDをちゃんとプレイヤで聴くという行為自体が非常に減りました(皆さんは如何でしょうか？)。

◆我々の本当の可聴周波数域？

我々が、色々な量について、自分の感覚器官だけでソコソコの精度で判断できる領域って、

• 重さ(触覚)：数g～自分の体重より少し上(自分の重さに対して1/10000～数倍)
• 大きさ(触覚)：0.1mm位～自分が手を伸ばした位の長さ(自分の身長に対して1/10000弱～イチテン何倍か)
• 長さ：0.1mmか0.2mm位～数十m(自分の身長に対して1/10000～10倍位)

と、概ね自分の大きさの1/10000～10倍程度の範囲に入ります(勿論、個人差・年齢差・訓練による差があります)。

これに対して、可聴周波数域と言われる数字ですが、音の波長で考えてやると、

• 低周波数端：20Hz　＝　17m (自分の身長の10倍)
• 高周波数端：20kHz　＝　17mm (自分の身長の1/100)

になります。我々の聴覚が、他の感覚器官と同じ位のレンジを持つと考えると、低周波数端は妥当と言えるでしょう。でも、高周波数端はもう少し上っぽいですよね。SACD規格で再生可能とした高周波数端88.2kHz(波長で2.3mm、自分の身長の約1/500)というのは、結構妥当な数値なのかも知れません。

でも、ワタシの(屁)理屈では、自分の身長の1/10000の波長まで聴こえなければいけません。波長が自分の身長の1/10000(0.17mm)の音まで聴こえるとすると、これって2MHz(！)という超音波です。ここまで聴こえる方っていらっしゃいます？ 犬笛が聴こえたり、コウモリさんとお話ししたり出来たりしそうでチョット楽しげですね。

でも本当は、我々は最初、2MHz位まで聴こえていて、老化とともに聞こえなくなっているだけなのかも知れません。

…だとしたら大変ですよ！！ 赤ちゃんは、お母さんのお腹の中で、超音波診断で音の滝に打たれるという苦行に耐えているのかも知れません…ひえぇっ！！