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倍音とは、元になる音の周波数（基音）に対して、2倍・3倍・4倍など整数倍の周波数を持つ音の成分です。楽器や人の声は、聴こえる一つの音程の中に複数の周波数成分を含むことがあり、それぞれの強さの違いが音色に関係します。
同じ『ラ』の高さでもピアノとギター、人の声では違って聞こえるのは、倍音を含む波形や音の立ち上がり方などが異なるためです。ただし、音色が倍音だけですべて決まるわけではありません。
基音と倍音の違いを数字で理解する
基音を220Hzのラとすると、440Hzは2倍音、660Hzは3倍音、880Hzは4倍音です。周波数の比率が1:2なら音程は1オクターブ、1:3なら1オクターブと完全5度に相当します。
| 周波数の例 | 呼び名 | 耳での音程の関係 |
|---|---|---|
| 220Hz | 基音（第1倍音と数える流儀もある） | 元のラ |
| 440Hz | 2倍音 | 1オクターブ上のラ |
| 660Hz | 3倍音 | さらに完全5度上のミに近い |
| 880Hz | 4倍音 | 2オクターブ上のラ |
表は整数倍の周波数の例です。3倍音が平均律のミと完全に一致するわけではありません。また専門分野によって『第1倍音』を基音（1倍の成分）として数える資料と、基音より上の成分を「第1上音」と呼ぶ資料があるため、この記事では「基音220Hz」「2倍音440Hz」のように周波数の倍率で明示しています。
なぜ楽器の音には倍音が含まれるのか
弦や空気柱は複数の振動の仕方をする
ギターやピアノの弦は、全体が揺れる基本の振動だけでなく、途中に節ができる別の振動も重なります。管楽器では管内の空気の振動が複数の周波数成分を持ちます。ヤマハは管楽器の基音と倍音の関係を図解しています。
倍音の『量』の違いで音色が変わる
同じ高さの音でも、ある楽器では高い倍音が強く、別の楽器では弱いことがあります。明るい・柔らかい・鋭いなどの音色の差には、倍音構成が関係します。実際の音色はアタック、減衰、ノイズ成分などの影響も受けます。
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ピアノ・ギター・人の声ではどう違う？
| 音源 | 倍音が生まれる例 | 聴き比べのポイント |
|---|---|---|
| ピアノ | ハンマーで弦を打つ振動 | 弾き始めと余韻で響きが変わる |
| ギター | 弦をはじく位置・強さで振動が変化 | 弦の真ん中とブリッジ付近の音色差 |
| サクソフォン | 息と管内の共鳴が振動をつくる | 吹き方で響きが変わる |
| 人の声 | 声帯の振動に声道の共鳴が加わる | 同じ母音と高さでも話者で音色が違う |
人の声では、声帯が生む成分のほか、口・のどの形による共鳴（フォルマント）が母音の特徴に関係します。『倍音が多ければ必ず歌が上手い』という単純な評価はできません。
倍音のない純音と、倍音を持つ音
ひとつの周波数だけからなる理想的な音を『純音』といいます。ヤマハは音叉を代表的な例として挙げています。自然の楽器音は、純音に比べて複数の成分を含むことが一般的です。
倍音と音量は別の概念です。音量を上げたから基音の整数倍の成分が必ず増えるわけではなく、演奏や機材の歪みで倍音構成が変わることもあります。
整数倍でない『非調和成分』もある
鐘や打楽器の一部では、音の周波数成分が基音の厳密な整数倍でないことがあります。こうした成分は非調和成分・非整数倍の上音として整理すると、整数倍の倍音列と区別できます。ピアノの弦でも剛性の影響で理想的な整数倍から少しずれる「インハーモニシティー」が生じる場合があります。
ヤマハはマリンバの音板を削って特定の振動モードを調整する工程を説明しています。楽器の材質や形が違えば、振動の仕方も変わります。
倍音を聴き取る簡単な練習
ピアノの同じ音とギターの同じ音を聴き比べ、まず音の高さが同じであることを確かめます。次に弾き始めの強さ、余韻、明るさなどに意識を向けると、倍音や時間変化による音色の違いを感じ取りやすくなります。
ギターの自然ハーモニクスでは、弦の特定位置に軽く触れて高い倍音を目立たせることができます。ただし、何の倍音が鳴るかは触れる位置によって変わります。
楽器の音域や同じ音名でも高さが違う理由は、ピアノの88鍵と音域の仕組みも参考になります。基音が220Hzなら440Hz→660Hz→880Hzという並びを、ピアノやシンセサイザーの周波数表示と見比べると、整数倍という関係を確認しやすくなります。
よくある質問
倍音が多いと高い音に聞こえる？
高い周波数成分が目立つと明るく感じることはありますが、基音が同じなら基本的な音程が必ず高くなるわけではありません。
エコーと倍音は同じ？
違います。倍音は音に含まれる周波数成分、エコーは音が反射して遅れて届く現象です。音の響きと反射の違いは、リバーブとエコーの違いにも詳しく説明があります。倍音は周波数成分、リバーブは反射音が重なり余韻をつくる現象なので、区別すると理解しやすくなります。
参考にした一次資料
確認日：2026年11月7日。ヤマハ・サクソフォンの倍音、ヤマハ・マリンバの振動と倍音、ヤマハ・ピアノの仕組み、島村楽器・ピアノのインハーモニシティー。
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