楽器は波を振動させることで音楽を奏でています。管楽器で考えてみましょう。

音源が平面状である場合、波面も平面状の平面音波がある長さの管に入った時、あるいは管の中で平面波が発生したとき、波長と長さの関係に応じて"定在波"(定常波ともいう)といわれる波が生じます。

(定在波とは進まないでその場で振動を繰り返す波のことです。)←パワポ

(定在波においては音圧の振幅が最大になる場所と最小になる場所が決まっています)。

(開管)←パワポ (端のところを指す)

管の両端の開いた開管では管内の空気は、自由に動くことができるので、両端が開いています。

この図は開管での気柱の定常波こ様子を示します。

管内に示した上下の曲線の幅が音圧の振幅を表します。(幅が最大になっているところを振動の腹、幅が最小になっているところを振動の節といいます。)←パワポ   

 

(最も節が少ない定在波からは「基音」が生じ、節がそれより多い定在波からは「倍音」が生じる。)←パワポ

この図では一番上が「基音」真ん中が2倍音、一番下が3倍音です。