【光と音16】音の性質(5) 音を波で表わす

前回は弦の振動で音の大きさ・高さを見ていきましたが、オシロスコープという装置がございまして。
(オシロスコープの写真、入手したら貼ります)

これを使うと音を波で表わすことができます。

どうやって音を波で表わすのか。前回の弦の振動で考えてみましょう。
横に伸ばした弦をはじいて振動したら、弦は上下に揺れます。ちょうど弦の真ん中あたりにペンを置いて、一定の速さで横に記録用紙を動かすと、ペンは上下に動き、紙は横に動きますから時間ごとの弦の振幅の変化のグラフがかけるという塩梅です。

例えば音叉の振動がこんな風になります。
3695-01.jpg

では、この音より大きい音はどうなるでしょうか。
3695-02.jpg

そして小さい音
3695-03.jpg

何が違うかわかりますか。そう、波の高さです。この、波の高さを振幅といいます。
3695-06.jpg


次に、この音を基準に
3695-02.jpg

高い音と
3695-04.jpg

低い音。
3695-05.jpg

何が変わったかわかりますね。波の数が違います。1秒間の波の数を周波数といい、単位はヘルツ(Hz)です。
たとえば、ドレミの「ラ」の音は440Hzです。ということはあの音叉は1秒間に440回も振動しているというわけです。

なお、「波の数」ではなく「波の横幅」と答えた人もいるかもしれません。それはそれで正解ですが、横軸が時間なので、横幅の長さは、時間の長さ、もっというと弦が1回振動する(0→山→0→谷→0とすすむ)時間の長さです。これを周期という名前がついているのですが、中学理科ではでてきません。

音の高さについての雑談は、いろいろあるのですが、気になる人は中学校理科の雑談ネタ40の18ページをご覧ください。
いつも心に営業を。



「雑談ネタ」本には下世話すぎて書けなかった話です。
その昔、国際的なあるトラブルを起こした人の家族の自宅にイヤガラセ電話があったというニュースがありました。

S市のINさんの自宅は、あまりの嫌がらせ、中傷電話の 多さから13日に留守番電話にしてNTTの電話番号案内もやめた。だが、今度は留守電に「死ね」と吹き込んで切ったり、仏具らしい「チーン」と いう音だけが繰り返し録音されたりした。
※固有名詞はブログ管理者がイニシャルにしました。


しかしこのニュース、科学的根拠をもって(笑)、実は家族による捏造だったという噂があります。
最近ではそうでないものもありますが、少なくとも当時の電話は3400Hzより高い音はカットされているので、仏具らしい「チーン」と いう音は聞こえないはずなのです。
ま、たしかに、私もこの話を聞いて、仏具のおりんを鳴らしてもらって電話越しで聞いたところ、音は聞こえませんでした。とはいえ、このニュースが本当に家族の捏造なのかどうかは知りませんが。

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ということで音の性質終わり。
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