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音楽と数学の交差」という本で、ピタゴラス音律と平均律の関係を初めて知りました。私は、音楽は大の苦手なのですが、数学の方から音楽に入ったら、かなりのめり込んだんじゃないか?と思いました。

まず、平均律から。平均律は、ウェーバー・フェヒナーの法則(感覚値と実測値の関係は対数関数で表すことができる)に従い、ドレミファソラシドの周波数間隔を定義したものです。

最初の「ド」の周波数を1としますと、次の「ド#」は2の12分の1乗を掛けた数値で約1.059です。
次の「レ」の周波数は、「ド#」に2の12分の1乗を掛けた数値で約1.122です。

まとめてみると、
ド:1.000
ド#:1.059
レ:1.122
レ#:1.189
ミ:1.260
ファ:1.335
ファ#:1.414
ソ:1.498
ソ#:1.584
ラ:1.682
ラ#:1.782
シ:1.889
ド:2.000

「#」が付いているのはピアノで言うところの黒い鍵盤ですね。「半音上」とか言いますが、全て「2の12分の1乗」倍ずつ等倍で離れています。

「ファ#」は「ド」に「2の12分の1乗」を6回掛けていますから、「2の12分の6乗」=「2の2分の1乗」=「ルート2」=「ひとよひとよにひとみごろ」です。

2回目の「ド」は最初の「ド」に「2の12分の1乗」を12回掛けていますから、「2の12分の12乗」=「2の1乗」=2です。1オクターブ上の「ド」は、ちゃんと最初の「ド」の2倍の周波数になっています。

さて、世界的な基準として、「ラ」が440Hzと定められているようです。その1オクターブ上の880Hzの「ラ」を中心にして、各周波数を計算してみました。
ド:523.2511
ド#:554.3653
レ:587.3295
レ#:622.2540
ミ:659.2551
ファ:698.4565
ファ#:739.9888
ソ:783.9909
ソ#:830.6094
ラ:880.0000
ラ#:932.3275
シ:987.7666
ド:1046.5023

これを元にWaveGeneratorで、下の要領で各周波数の音を作ってみました。小数点以下4位までなんて有効かどうかは分かりませんが、入れるだけ入れてみました。

例えば「ド」の場合。


例えば「ド#」の場合。


こうやって作った13の音を連続して聴いてみると…