図解で納得！音はどうやって伝わる？空気の振動を可視化する仕組み完全

音はどうやって伝わるのかを図解で解説。空気の振動が波として広がる仕組みや、音の大きさ・高さが変わる理由、可視化実験まで初心者向けにわかりやすく紹介します。

「音はどうやって伝わるの？」と聞かれて、すぐに説明できますか。声や音楽、物音は当たり前のように聞こえていますが、その正体は目に見えない空気の振動です。実は、音は空気中を進む“波”として伝わり、私たちの耳に届いています。本記事では、「音・波・空気」という３つのキーワードを軸に、音が伝わる仕組みを図解でわかりやすく解説します。水の波との違いや、音の大きさ・高さが変わる理由、簡単な可視化実験まで紹介するので、初めて学ぶ人でも最後までスッと理解できます。

音は「空気の振動」が波として伝わる現象

結論からお伝えすると、音は空気そのものが動いて届くのではなく、空気の振動が「波」として伝わる現象です。
声や楽器、物音が出ると、その周囲の空気が押されて振動し、その振動が次々と周囲へ広がっていきます。これが耳に届くことで、私たちは「音」として感じています。

ポイントを整理すると、音の正体は次の3つで説明できます。

• 音は空気の振動から生まれる
• 振動は**波（音波）**として伝わる
• 耳はその振動を電気信号に変えて脳で認識している

この仕組みを理解すると、「なぜ音が聞こえるのか」「なぜ聞こえない場所があるのか」が自然にわかるようになります。

音の正体は「目に見えない振動」だった

音の正体は、目に見えない振動です。
例えば、太鼓をたたくと太鼓の皮が細かく揺れています。この揺れが周囲の空気を押し、空気が振動します。

身近な例で考えてみましょう。

音源 → 空気 → 耳までの流れ図

• 手をたたく → 空気が一瞬押される
• スピーカー → 膜（振動板）が前後に動く
• 声を出す → のどの声帯が振動する

これらに共通しているのは、「何かが振動している」という点です。
振動がなければ、音は生まれません。

なぜ空気がないと音は聞こえないのか

音が空気の振動である以上、空気がない場所では音は伝わりません。
代表的な例が宇宙空間です。宇宙はほぼ真空で、空気が存在しないため、音の振動を運ぶものがありません。

比較すると、次のようになります。

空気の「密・疎」を示す音波模式図

このように、音は空気だけでなく、水や金属などの「物質（媒体）」が必要であることがわかります。

音と光の決定的な違いとは？

音と光は、どちらも「波」として説明されることがありますが、性質は大きく異なります。

音と光の比較表

重要な違いは、音は必ず物質を必要とするが、光は必要としない点です。
そのため、宇宙では光は見えても、音は聞こえないのです。

音が伝わる仕組みを図解で理解しよう【空気・波・耳】

音は「出る → 伝わる → 感じる」という3段階で私たちに届きます。
この章では、音源・空気・耳の役割を整理しながら、音がどのように伝わるのかを図解イメージで確認していきましょう。

難しい数式や専門用語は使わず、
「どこで何が起きているのか」がイメージできることを重視します。

音源→空気→耳までの流れを一枚図で解説

音が聞こえるまでの流れは、次のように整理できます。

【音源】→【空気中の振動（音波）】→【耳】→【脳】

それぞれの役割は以下のとおりです。

• 音源：振動を生み出す（声帯、スピーカー、物体など）
• 空気：振動を波として運ぶ媒体
• 耳：振動を受け取り、音として感じる入口
• 脳：信号を処理し「音」として認識

たとえば、スピーカーから音楽が流れるとき、
スピーカー自体が前後に振動し、その動きが空気に伝わり、
空気の揺れが耳に届いて音として聞こえます。

👉 ポイント

• 音は一直線に飛んでくるのではない
• 「振動のリレー」が連続して起きている

空気中を進む「縦波」とは何か

音の波は、水面の波とは性質が異なります。
空気中を伝わる音の波は、**縦波（じゅうは）**と呼ばれます。

縦波の特徴

• 空気が進行方向に押されて戻る動きを繰り返す
• 「密（ぎゅっと詰まる）」と「疎（すかすか）」が交互に広がる
• 波そのものが移動するのではなく、振動が伝わる

図で表すと、次のようなイメージです。

音源 →  密  疎  密  疎  密  → 耳
        ↑↓  ↑↓  ↑↓  ↑↓
       空気の圧縮と拡張

この圧縮と拡張の連続が、空気中を音として進んでいきます。

振動が鼓膜に届くまでに起きていること

空気中を伝わった振動は、最終的に耳の鼓膜に届きます。
ここでは、音が「聞こえる」直前に何が起きているかを整理します。

鼓膜に届くまでの流れ

1. 空気の振動が耳の穴（外耳道）に入る
2. 鼓膜が振動する
3. 振動が耳の奥へ伝わる
4. 電気信号に変換され脳へ送られる

鼓膜は非常に薄く敏感な膜で、
空気のわずかな振動にも反応します。

そのため、

• 小さな音は弱い振動
• 大きな音は強い振動

として鼓膜に伝わり、音の違いとして感じられるのです。

音が伝わる全体像

※本章では仕組み理解を優先し、専門的な神経伝達の詳細は省略しています。

「音＝波」とはどういう意味？波の性質をやさしく解説

「音は波です」と言われても、少しイメージしにくいかもしれません。
ここでいう「波」とは、何かが揺れ、その揺れが次々と伝わっていく現象を指します。

音の場合は、空気が振動し、その振動が周囲へ広がることで波になります。
つまり「音＝波」とは、音は点で届くものではなく、広がりながら伝わる性質をもつという意味です。

この考え方を理解すると、音の大きさや高さが変わる理由も、自然に説明できるようになります。

音の波は水の波と何が違う？

波という言葉から、水面の波を思い浮かべる方は多いでしょう。
しかし、音の波と水の波は見た目も性質も異なります。

主な違いを比べてみましょう

水の波は「上下の動き」が目に見えますが、
音の波は空気の押し合い・戻り合いによって伝わるため、直接は見えません。

波の山と谷ではなく「密」と「疎」で考える

音の波を理解するうえで大切なのが、
「山と谷」ではなく**「密（みつ）」と「疎（そ）」**で考えることです。

音の波の基本イメージ

• 密：空気がぎゅっと詰まった状態
• 疎：空気が広がった状態

この「密」と「疎」が交互に連なって進むことで、音は伝わります。

密 → 疎 → 密 → 疎 → 密
↑   ↓   ↑   ↓
空気の圧縮と拡張

この考え方を使うと、

• なぜ音が遠くまで届くのか
• なぜ壁や水中でも音が伝わるのか

といった疑問も理解しやすくなります。

波の速さ・大きさ・高さが音に与える影響

音を波として考えると、
3つの要素が音の聞こえ方に関係していることがわかります。

音を決める3つの要素

• 波の大きさ（振幅）：音の大きさ（音量）
• 波の速さ（音速）：音が届く速さ
• 波の細かさ（周波数）：音の高さ

たとえば、

• 太鼓を強くたたく → 振幅が大きくなり、音が大きくなる
• 高い声を出す → 波が細かくなり、音が高く聞こえる

図表で整理

このように、音の違いはすべて波の性質の違いとして説明できます。

音の大きさ・高さが変わる理由【振幅・周波数】

同じ音でも、「うるさい」「小さい」「高い」「低い」と感じ方が変わるのはなぜでしょうか。
その理由は、音をつくる振動のしかたにあります。

音の聞こえ方を決めている重要な要素は、主に次の2つです。

• 振幅（しんぷく）：振動の大きさ
• 周波数（しゅうはすう）：振動の速さ（回数）

この2つを理解すると、音の大きさや高さの違いが、はっきり説明できるようになります。

音が大きく聞こえるのは振動の何が違う？

音が大きく聞こえるか、小さく聞こえるかは、振動の大きさ＝振幅で決まります。

振幅とは？

• 振動がどれだけ大きく揺れているかを表す量
• 振幅が大きい → 空気の揺れが大きい → 音が大きい
• 振幅が小さい → 空気の揺れが小さい → 音が小さい

具体例

• 小声で話す → 声帯の振動が小さい
• 大声で叫ぶ → 声帯の振動が大きい
• 太鼓を軽くたたく → 小さい音
• 太鼓を強くたたく → 大きな音

👉 ポイント

• 音量は「振幅」で決まる
• 振動の速さ（周波数）とは別の要素

高い音・低い音はどこで決まるのか

音の高さを決めているのは、周波数です。
周波数とは、「1秒間に何回振動しているか」を表します。

周波数の考え方

• 周波数が高い → 振動が細かい → 高い音
• 周波数が低い → 振動がゆっくり → 低い音

身近な例

• 子どもの声 → 高い音（周波数が高い）
• 大人の男性の声 → 低い音（周波数が低い）
• 笛 → 高い音
• 太い弦の楽器 → 低い音

このように、音の高さは音の大きさとは無関係で、
振動の回数によって決まります。

身近な例で理解する振幅と周波数

振幅と周波数は、同時に変わることも、別々に変わることもあります。
ここで、整理してみましょう。

振幅と周波数の違い

例で考えると…

• 大きくて低い音：太鼓を強くたたく
• 小さくて高い音：小さな笛を弱く吹く
• 大きくて高い音：サイレン
• 小さくて低い音：遠くで鳴る雷の音

このように、音の聞こえ方は
振幅 × 周波数の組み合わせで決まっているのです。

空気以外でも音は伝わる？【水・金属・真空】

音は空気中を伝わるイメージが強いですが、実は空気以外でも音は伝わります。
ポイントは、音が「振動」であり、その振動を**受け渡しできる物質（媒体）**があるかどうかです。
ここでは、水・金属・真空という3つの環境を比べて、音の伝わり方の違いを見ていきましょう。

水中で音が速く伝わる理由

水中では、音は空気中よりも速く伝わります。
その理由は、水の性質にあります。

なぜ速いのか

• 水は空気より分子の間隔が狭い
• 振動が隣へすぐに伝わる
• エネルギーのロスが少ない

身近な例

• プールで潜ると、外の音が意外とはっきり聞こえる
• クジラやイルカは、水中の音を使って遠くと通信する

速さの比較（目安）

※正確な数値は環境条件で変わるため、ここでは相対比較にしています。

金属を通すと音が変わるのはなぜ？

金属に耳を当てると、遠くの音が大きく聞こえることがあります。
これは、金属が非常に振動を伝えやすい物質だからです。

金属で音が変わる理由

• 原子が規則正しく並び、振動が伝わりやすい
• 空気よりエネルギーが逃げにくい
• 高い音が強調されやすい場合がある

具体例

• 線路に耳を当てると電車の音が早く聞こえる
• ドアや壁越しに物音が伝わる

このように、金属や固体では、
音が速く・強く・性質を変えて伝わることがあります。

宇宙空間で音が聞こえない本当の理由

宇宙空間では、爆発が起きても音は聞こえません。
これはSFの演出ではなく、科学的な事実です。

理由はとてもシンプル

• 宇宙はほぼ真空
• 振動を伝える物質が存在しない
• 音の波が進めない

重要なポイント

• 音は「物質の振動」
• 物質がなければ音は伝わらない
• 光は伝わるが、音は伝わらない

そのため、宇宙では光景は見えても、
爆発音や声は一切聞こえないのです。

媒体による音の伝わり方の違い

実験でわかる！音と空気の振動を可視化する方法

音は目に見えないため、仕組みを理解しにくいと感じる方も多いでしょう。
そこで役立つのが、身近な道具でできる可視化実験です。
ここでは、家庭や学校ですぐ試せる方法と、スマホを使った観察方法を紹介します。

風船・ラップでできる簡単振動実験

実験①：ラップ振動実験（定番で効果的）

用意するもの

• 空の容器（ボウル・コップなど）
• ラップ
• 輪ゴム
• 米粒や砂、紙くず

やり方

1. 容器の口にラップを張り、輪ゴムで固定する
2. ラップの上に米粒を少量のせる
3. 近くで手をたたく、声を出す、音楽を流す

観察ポイント

• 音を出すと、米粒が跳ねる
• 大きな音ほど動きが大きい

👉 これは、空気の振動がラップに伝わり、振動として目に見えている状態です。

実験②：風船振動実験

やり方

• 膨らませた風船をスピーカーや声の近くに置く

結果

• 音に合わせて風船の表面が細かく揺れる

この実験では、空気中の振動が風船を動かしていることがよくわかります。

スマホアプリで音の波形を見てみよう

最近は、スマートフォンを使って音の波形を視覚的に確認できます。

使い方の例

• 無料の「音声波形表示アプリ」を起動
• 声を出す／音楽を流す
• 画面に表示される波形を観察

観察できること

• 大きな音 → 波形が大きくなる
• 高い音 → 波が細かくなる
• 小さな音 → 波形が小さい

図表で整理

目で見ることで、振幅・周波数の違いが直感的に理解できます。

自由研究に使える観察ポイントまとめ

これらの実験は、自由研究や理科のレポートにも活用できます。
まとめる際は、次の視点を意識すると整理しやすくなります。

観察のチェックポイント

• 音を大きくすると何が変わったか
• 音を高く・低くすると違いはあったか
• 距離を変えると振動はどう変化したか
• 目で見えた変化と、聞こえた音の関係

まとめ方の例

• 実験方法
• 観察結果（写真や図）
• わかったこと（音＝空気の振動）
• 考察（なぜそうなったか）

可視化実験でわかること

音は「空気の振動が波として伝わる」現象

ここまで見てきたように、音の正体は空気の振動です。
その振動が**波（音波）**として広がり、耳に届くことで、私たちは音を感じています。
難しく聞こえるかもしれませんが、ポイントを押さえれば、音の仕組みはとてもシンプルです。

実験や図解を通して確認したように、
音は「見えないけれど、確かに存在する現象」であり、
空気・水・金属などの**物質（媒体）**を通して伝わるという特徴があります。

今日覚えておきたい重要ポイント3つ

最後に、今日覚えておきたいポイントを3つにまとめます。

重要ポイント

• 音は空気の振動から生まれる
• 振動は波として伝わるため、距離があっても届く
• 振幅と周波数によって、音の大きさや高さが決まる

図表で整理

この3点を押さえるだけで、
音に関する多くの疑問が説明できるようになります。

「音・波・空気」をセットで理解すると理科が楽しくなる

音の学習でつまずきやすい原因は、
「音」「波」「空気」を別々に考えてしまうことです。

実際には、

• 音＝振動
• 波＝振動の伝わり方
• 空気＝振動を運ぶ役割

という関係で、すべてがつながっています。

たとえば、
風船やラップの実験で見えた揺れは、
教科書で学ぶ「音波」をそのまま目で確認したものです。

このように現象と仕組みを結びつけて考えることで、
理科が「暗記科目」から「理解して楽しい科目」へ変わっていきます。

次に読むなら：光・振動・エネルギーの関連記事（内部リンク）

音の仕組みが理解できたら、次は似た性質をもつ現象にも目を向けてみましょう。

関連テーマ例（内部リンク向け）

• 光はどうやって伝わる？音との違いを図解

【光と音の性質】授業・資料まとめ ~ 音 ~ - せんせいズ キッチン

こんにちは 元小学校教師のペリカンです 授業準備お疲れ様です 授業の資料やネタを単元ごとにまとめて先生方の調べ

perikann.com

音と光の違い：音は空気の振動、光は電気の振動ではない理由 - 勉強パイオニア

音と光はどちらも「波」として伝わる現象ですが、その性質や伝播の仕方には大きな違いがあります。音は空気の振動であり、光は電気の振動ではないことを理解するためには、両者の物理的な性質について詳しく知る必要があります。この記事

knowledge.awaisora.com

• 振動とエネルギーの関係をやさしく解説

振動・波動の基礎 振動をエネルギーの観点から理解する-減衰振動、散逸関数

本日は振動のエネルギーについて勉強します。 身近な例として地震の大きさのマグニチュードという単位も、 揺れのエネルギーを示しています。 エネルギーの観点から考えることによって、『見ている振

deltapower.site

単振動のエネルギー　■わかりやすい高校物理の部屋■

wakariyasui.sakura.ne.jp

• 波の性質でわかる身の回りの不思議

身の回りにどんな波動現象がある？媒質と波源も解説【イメージ重視の物理基礎】

まずはザックリ理解したい イメージを優先したい 苦手を克服したい このような方向けに解説をしていきます。 【今回わかること】 波とは結局なんなのか 媒質とは？ 波源とは？ 目次 1 波とは「振動がまわりに伝わる現象」2 波を伝えるものを媒質

makoto-physics-school.com

波の不思議：海の波から光まで、すべてを繋ぐ物理の秘密 - Arutowa

海辺に立ち、寄せては返す波の美しさに魅了されたことはありませんか？あるいは、虹の七色に不思議を感じたことはないでしょうか？実は、私たちの身の回りには「波」という

arutowa.com

これらの記事を読むことで、
音・光・エネルギーが一本の線でつながり、
理科全体の理解がさらに深まります。

参考元：

• 文部科学省「中学校・高等学校学習指導要領（理科）」
• 中学校理科教科書（音の性質・音波の単元）
• 物理学・音響学の基礎資料（振動・縦波・周波数の解説）

※音は空気の振動が波として伝わる現象であることは、教育現場や学術分野で広く確認されている確立知識です。

まとめ

音は、物がふるえることで生まれた空気の振動が、波として耳まで伝わる現象です。音そのものが移動しているのではなく、振動の情報が次々と周囲へ伝わっています。本記事では、音・波・空気の関係を図解で整理し、音の大きさや高さが変わる理由、空気以外で音が伝わる条件まで解説しました。目に見えない音の正体を「可視化」することで、理科の理解が一段深まり、日常の音のしくみも身近に感じられるようになります。