正答3
解説
正解は3です。
純音は、1つの周波数成分だけからなる正弦波状の音です。
この問題は誤っているものを選ぶので、○ が答え(誤った記述)です。
【選択肢別解説】
1:× 正しい記述です。
サイン波(正弦波)の音は、単一の周波数だけをもつので純音です。
2:× 正しい記述です。
コサイン波はサイン波の位相を90度ずらしたものなので、これも純音です。
3:○ 誤った記述です。
純音を一意に決めるには、周波数と初期位相に加えて振幅が必要です。
周波数・振幅・初期位相の3つの変数で規定されます。
4:× 正しい記述です。
単振動は時間に対して正弦波状に変化する運動なので、それを音にすると純音になります。
5:× 正しい記述です。
同じ周波数のサイン波とコサイン波を足すと、振幅と位相が変わるだけで、同じ周波数の正弦波になります。
したがって純音です。
【ポイント】
周波数の同じ正弦波どうしは、足しても同じ周波数の正弦波になります。
周波数の異なる正弦波を足すと複合音になります。
【用語】
純音:単一の周波数だけでできた、正弦波で表される音を指す。
サイン波:時間とともに滑らかに繰り返し変化する波形で、正弦波とも呼ばれる。
初期位相:波が時刻ゼロのときに、振動の周期のどの位置から始まっているかを表す値である。
単振動:一定の周期でなめらかに往復する運動で、その波形は正弦波になる。