Webで数学!フーリエ変換とは? | Webであなたの夢が叶う!

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こんにちは。
Webであなたの夢が叶う!のHirokoです。

Webで数学、
今回はフーリエ変換とは?についてです。

前回、音波を数式に当てはめると
三角関数になるとお話ししました。

三角関数とは、
三角形の角の大きさと辺の長さの関係を用いて
展開・拡張する手法のこと。
 ・sin(正弦・sine)
 ・sec(正割・secant)
 ・tan(正接・tangent)
 ・cos(余弦・cosine)
 ・csc割・cosecant)
 ・cot接・cotangent)
の6つがあります。

比較的わかりやすい理論なので、
さまざまな分野に応用されていますが、
音の合成や解析にも利用されているのです。

フーリエ変換には幾つかの利用法があるのですが、
今回は、
音の信号を波の成分に分解する方法としてご紹介します。

数式や理論などの難しいところはすべて省いて、
実際にわたしたちが音を認識する仕組みから
お話ししますね。

音が波として伝わる仕組みは、前回

①物体が振動すると
  空気がおされてその部分の空気濃度が濃くなる。
     ↓
②空気濃度が濃い部分は、さらに近くの空気を押し、
  濃い部分は移動する。
     ↓
③人間の耳に届き、音として認識する。

とお伝えしました。

ふつうに生活をしていると
私たちは「単音」のみを聴くということは
めったにありません。
健康診断で受ける聴覚の検査が
完全な密閉状態の室内での検査でない限り
1つの音だけという状況を作り出すことのほうが
難しいといえるでしょう。

通常は、
複数の高さ、大きさ、音色の違う音を
私たちは聞き分けています。

耳は聞こえてくる音の波を周波数ごとに分解して、
その振動の中に含まれる情報を
脳に伝達しています。

つまり、
音というデータの持つ情報を
人に伝わりやすい形に変換するということです。

フーリエ変換とは、
音の信号を波の成分に分解して、
わたしたちが理解できる形にしてくれる
とても便利な方式のことです。

毎日お世話になっている耳こそが、
その変換機器!
大切に使いたいものですね。



今日も最後まで読んでいただいてありがとうございました。