時代は波

最近　物理考察するのすっげぇ楽しい

物理の問題は全然解けないんだけど

高校レベルの知識だけで　かなりの現象が理解できるから　考えるのが楽しすぎる






今日　学校で　音　の話題になったから考えたり調べたりしてみた


最終目標は　口笛の原理　について
（音や楽器について　いろいろ話が反れていきます）




まず　簡単な現象として　ビンに斜めから息入れると　たまにデカイ音がなる

これの仕組みは御存知の通り　共鳴したから

入れた空気の振動が　ビンの固有振動と一致したからやな

（気柱の共鳴問題でよく書く　波の絵書いてくれればわかるかと思います　開口端とかは気にせずに）




このビンの音ってさ　中に液体入ってると　その量で音が変わるじゃん

気柱の長さが変わるからまぁ当然なんだけど

ここで重要なのは　液体の量だけじゃなくて　息の強さでも（理論上）音は変えられるということ

弦の固有振動の問題あるじゃん　基本振動とか　二倍振動とか

まさにあれよ

振動数が整数倍の波入れても　共鳴するやん

つまり　その息の振動数を整数倍にできれば　その音で共鳴してくれる


管楽器やったことある人（金管楽器がわかりやすい）ならわかると思うけど

唇頑張って振動させると　管の長さ（押してる数）が同じでも音変わるやろ？

その音を操るのが難しいんだけど




ちなみに
和音　ってあるじゃん　一緒に聞いて綺麗に聞こえる音
あれって　整数倍振動数の音を重ねてるから綺麗なんだわ

倍音　っていうらしいんだけど
この固有振動みたいなもんで
基本振動に対して　その整数倍の振動数波をぶつけると
気持ち悪い打ち消し合いが発生しないから　すんなり聞こえるわけやな


金管楽器やってる人　長さ同じで出せる　異なる音を重ねてみるとわかる
きれいな和音になるはずだから



あ
そもそも　音の高低は　振動数依存だからな
振動数が高い＝音高い
波形とか振幅は　音色とか音量とかそのへんやろ



もうちょっと突っ込んだ話
楽器とかの音と　電子音って　全然違う音に聞こえるじゃん
電子音ってのは　ほんとにその一つの波しか出してないんよ（しかも波形もカクカクだったかな　たしか）
楽器の音って　例えば管楽器なら
口での振動（ある程度の幅を持った　いろんな振動数の波）が管に伝わって　その管の固有振動と一致した波が強く聞こえるんだけど
その中でうっすらと　その波の倍音とかが重なってるらしい
メインで聞こえてくる音程に影響はしないんだけど　波の形としては　かなり自然で　管ごとに特徴のあるものになるんだとか




オクターブキーについて
リコーダーで　左手親指を半分開けて　一オクターブ高い音出せるようにするじゃん
それのことな

あれの仕組みって　結構簡単な事で

管ってさ　開管と閉管があるじゃん
反射の仕方違うじゃん

固有振動を鳴らしてる管に　突然端っこの方で穴を開けるとどうなるのか

その穴の部分が　開管　の状態にならなければいけなくなる
つまり　その位置で自由端反射（腹かな？）状態である波だけが　共鳴する
（楽器によっては　長さが変わるとか　他の要因もあるっぽいけど）

リコーダーは　その穴の開ける位置が　ちょうど振動数二倍（オクターブ上）だったんやな





ちょっと話戻るけど

指パッチン（フィンガースナップ）の仕組み知ってる？

これ当たり前かと思ってたら　周りの人全然知らなくて今困惑してるんだけど

あれって　指で手を叩いてる音じゃないからな？

手を震わせたところで振動する空気の振動数なんてたかが知れてて　人間の耳には聞こえないからな？


多分　拍手の仕組みを知らないから　これも知らないのかも

拍手も　叩いた時の手の振動が音になってるわけじゃなくて

叩いた時に手と手の間にある空気が圧縮されて　それが振動になって聞こえるんやぞ


フィンガースナップも　薬指と小指で絶対に気柱を作ってるはずなんだよ　出来る人は

そして　指の叩いてるところは絶対その気柱の真横なんだよ

つまり　気柱の共鳴なんだよ

信じられない人は　小指だけ上げて　薬指だけの気柱で鳴らしてみろって

音変わるから

もっと言うと　小指薬指を上げて弾いても　何も聞こえないから







このへんで　書きたかったことの半分くらい
疲れたから　やめる
後は　楽器の　口で　息吐いた時にそれをどうやって空気の振動に変換しているのか
を書きたかった

ただの管にまっすぐ空気入れても音ならないのに
リコーダーにまっすぐ息入れると音がなるのって　不思議じゃない？


まぁ今日の夜中か　明日か　いつか
書くと思います

今すぐ知りたい人は　「口笛の仕組み」で一回調べて
そのあと　「エアリードの仕組み」を調べると　わかるかと思います

この仕組み調べてる途中で論文もどきみたいなpdf開いたんだけど
その中で　空気の振動の仕方を　電気回路で表してて笑った
「この部分の空気の振動のこの定数が空気インピーダンスで・・・つまり　これが等価回路である」

物理やべぇ









カオスヘッドの続編出てるってマジ？
超やりたいんだけど
XBOXらしいんだけど

買うわ