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■ もっともっといばらき リポート397 つくばエキスポセンター(17) その12013. 5.11

訪問日;2013.05.11

つくばエキスポセンター」の特別展は”エジソンからはじまる音と電気のふしぎな関係”。

ゾーン1 音の性質

音って何?
はい、空気の振動です。
物が震動すると空気が震動し、耳に伝わる。音は耳介で集められ、外耳道を通って鼓膜に伝わる。鼓膜が震動し、耳小骨を通して蝸牛にその震動が伝わる。蝸牛の中では電気信号に変えられ、神経を通して脳の聴覚野に伝わり、処理されて音として認識できる。

音程、音圧、音色、これが音の3要素。
音程、つまり音の高さは震動の数で決まる。速くたくさん震動すると高い音が出て、ゆっくり少ない震動なら低い音がでる。大きな太鼓は震動しにくくて低い音が出て、小さい太鼓は振動しやすく高い音が出る。
音圧は音の大きさ。震動が大きければ大きな音が出て、震動が小さければ小さな音が出る。
音色は音の質のことで、具体的には声の違いや楽器の違いだそうです。
木琴や色々な長さのパイプ(ドレミパイプ)などで、確認してみましょう。

音には共鳴と干渉という二つの性質がある。音叉をたたいてこの性質を試したり、また、聴覚の錯覚について学ぶこともできる。



ゾーン2 音と電気の関係

1837年、モールスは電磁石を用いて電信の技術を発明した。
スイッチを入れるとコイルに電流が流れ、電磁石になり、近くにある鉄片を引き寄せる。スイッチ切ると電流も切れ、鉄片は元の位置に戻る。この動きを利用し、鉄片の先にペンを取り付けて紙に印を付けられるようにしたり、鈴をつけて音を鳴らせたりできる。
スイッチを短く入れるのが「・(トン)」、長く入れると「−(ツー)」。「あ」の音は「−−・−−」、「い」の音は「・−」、といった具合にあらかじめ決めてあるので、遠くにいる人に言葉を伝えることもできる。ここではモールス信号の仕組みを学んだり、実際にモールス信号を体験したりできる。

ベルが発明した電話も、電磁石の仕組みを応用している。
送話器に向かって声を発すると、震動が震動板に伝わり、コイルの中の鉄芯が揺れて、電気の波が生まれる。これが電線を通って受話器にあるコイルに伝わり、震動板が震えて音が聞こえる。
初期の電話はこんな風に音を電気に変え、電気を音に変えて、遠くにいる人と電話で話ができたんだね。

ところで、コイルって何?電磁石って何?
コイルは電線を筒状にぐるぐる巻いたもの。コイルに電流を流すと磁気が生じる。コイルの中に鉄の棒を入れると磁気が集められ、磁力を強めることができ、磁石として使えるようになる。このコイルと鉄の棒が電磁石。
また、コイルに磁石を近づけたり遠ざけたりすると、コイルに電流が流れる。電磁誘導という現象だよね。この時流れる電流を誘導電流という。
電気と磁石の関係についても学べます。



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