1.対数グラフについて

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(1) 片対数グラフについて

 ここでは,変数 x と それに対応する値y(>0) について,y軸(縦軸)のみを対数目盛にしたグラフを考えます。
 このグラフが直線になるとき,次のような式が成り立ちます。
log10yax ………[1]

ただし,a は任意の定数です。
 ここでyfx)とおくと,[1]式より
log10fx)=ax ………[1]’

また,[1]’式より
log10fx-1)=ax-1)+ ………[1]”

[1]’- [1]”を計算すると
log10fx)−log10fx-1)=a

なので
log10fx)/logfx-1)a

ここで A=10a とおくと,
fx)/fx-1)=A

よって,
fx)=A x fx-1) ………[2]

となります。
 したがって,xの値によらずyx が 1 増加すると A(定数)倍になります。当然のことながらこのことは,x の任意の一定量の増加について成り立ちます。

 ノートナンバー69なお,この種の関数の例として,音階の基本周波数があります。これは,ノートナンバー69(右図)の音の 440Hz を基準にして,ここから 1 オクターブ増減するたびに周波数が 2 倍, 1/2 倍になり,そしてその間の 12 半音の間では”増加率”が一定になっています。このことを式にすると次のようになります。
 周波数を f [Hz],m をノートナンバーとすると,
 f=440 x (21/12)m - 69

 ただし,MIDI音源の状態によっては,基準の周波数が 440 Hz と若干ずれていることもあり得ます。

[修正・追加の履歴]

1999.10.29
(1) 片対数グラフについて
[2]式直後の説明の一部修正
「音階の基本周波数」の式の説明の一部修正(ノートナンバー69の図の追加と累乗記号の変更)
2002.01.11
・表記の修正


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