純音のソースを表示

'''純音'''（じゅんおん、{{lang-en-short|pure tone}}）は[[正弦波]]で表される[[音]]である<ref>"純音    正弦音響振動。pure sound, pure tone" JIS Z 8106 : 2000</ref>。[[楽音]]（単音と呼ばれることもある）と異なり、[[基本周波数]]の[[整数]]倍の[[周波数]]成分（[[倍音]]）を一切持たない。[[自然|自然界]]には存在しない。

== フーリエ級数での表現 ==
純音は基本周波数のみで倍音を持たないから、音圧''p'' を[[フーリエ級数]]で表現すると

:<math>p(t) = \sum_{n=1}^{\infty}a\sigma(n)\sin(n\omega t)</math>

となる。ここで''a'' は[[振幅]]であり、

:<math>\sigma(n)=\begin{cases}
1 &\text{at}\ n=1,\\
0 &\text{at others}
\end{cases}</math>

である。これは以下のように書き換えられる。

:<math>p(t) = a\sin(\omega t)</math>

すなわち単一の正弦波として表される。

== 純音の発生 ==
{{出典の明記| date = 2012年9月24日 (月) 05:28 (UTC)}}
純音は理論的には発生させることができるが、実現には多くの困難が伴う。

#固体に直接[[音波]]を発生させる方法：例えば[[音叉]]が純音に近い音を発生させるが、厳密に[[測定]]すると[[倍音]]の成分がわずかに含まれている。
#[[アナログ]]の[[発振回路]]で発生させる場合：[[ウィーンブリッジ発振器]]などで正弦波を発振させた場合、[[オペアンプ]]によってひずみが重畳されてこれが倍音として含まれてしまうほか、外来の、または発振回路から発生する[[ノイズ|雑音]]の混入により正弦波ではなくなってしまう。
#[[デジタル]]機器を用いて発生させる場合：もともと現実の[[デジタル機器]]には[[量子化誤差]]が含まれているために正確な正弦波の発生は不可能である。仮に[[無限]]の精度を持つデジタル機器を用意したとしても、これをアナログ信号として再生するときには、基本周波数のみを通過させ、かつそれより高い周波数を無限の減衰率で減衰させなければならない。またアナログに変換した後はアナログの発振器の項で述べた雑音の混入により不要な周波数成分が含まれてしまう。

== 複合音 ==
純音でない全ての音は'''複合音'''（ふくごうおん）と呼ばれる<ref>"複合音    単純な音響振動ではない音。complex sound" JIS Z 8106 : 2000</ref>。

== 脚注 ==
{{脚注ヘルプ}}
{{Reflist}}

== 関連項目 ==
* [[正弦波]]
* [[楽音]]
*[[単色光]] - 単一の正弦波で表される光

{{DEFAULTSORT:しゆんおん}}
[[Category:音]]
[[Category:音響工学]]
[[Category:振動と波動]]
{{sci-stub}}