音を科学する

糸電話であそぶ
紙コップで糸電話をつくります。
糸のはしにクリップをつけておきます。

クリップでつなぎあったら、いちどに何人もの人とはなしができます。
話し声(音)が伝わっているとき、糸にさわってみると
糸がふるえていることがわかります。

音は空気のふるえです。それを受けとめた紙コップがふるえ、そのふるえが糸やクリップをつたわって
ほかの紙コップをふるわせます。それがもういちど音となって聞こえるのです。

エジソンの蓄音機の模型
エジソンがつくった蓄音機(ちくおんき)は、音を記録し再生するもので、
当時の人々をたいへんおどろかせました。

右の写真はその原理をもちいた模型です。
モーターが回転するとプラスチックコップをとりつけた部分が回転します。
その上には針をとりつけた紙コップがあり、針はプラスチックコップにあたっています。
スイッチを入れてプラスチックコップを回転させ、紙コップにむかってしゃべると、
紙コップのふるえがつたわった針が、プラスチックコップにみぞをきざみます。
左は針がプラスチックコップにみぞをきざんでいるところ
回転するプラスチックコップに、上の紙コップから伝わった
音のふるえを針で記録します。

右は録音されたプラスチックコップ
針でできたみぞができています。
 
顕微鏡でみぞを観察します。
左の写真は音が録音されていないところのみぞ、
右は音が録音されているところ
音が針をふるわせ、みぞに音のふるえにみあったでこぼこを
きざんでいます。

もういちど、針がこのでこぼこをなぞると、
針がふるえ、紙コップをふるわせて、音がきこえてきます。

いろいろな笛づくり
左はストローをひらたくして、三角に切ったストロー笛
 長い方が低い音が出ます。

右はフィルムを切ったリードを取りつけたストロー笛
 舌(リード)のようなものが、吹いたときふるえます。
 のびちじみして長さがかわるストローをつかうと、
 音の高さがかわります。

下は紙コップに小さな穴をあけて、ストローをとりつけた笛。

音を目で見る
写真の右の機械はいろいろな”ふるえ”をつくりだす装置(低周波発信機)です。
左のラジカセにつないで、実際に音をださせます。
この音をマイクでひろって、パソコンにつなぎ、音のふるえを波にあらわします。
左のふたつは小さい音、
右のふたつは大きい音
大きくふるえるほど
大きな音に聞こえます。
上の段は高い音のとき
波の数が少ないです。
空気のふるえがこきざみなほど、
高い音に聞こえます。
下の段は低い音のとき
 波の数がすくないです。
空気のふるえがゆっくりしてるほど、
低い音に聞こえます。

Singing Tube
Singing Tube(シンギング・チューブ)は
金属やガラスの筒の中に金網をとりつけただけの
簡単なしくみをしています。

ガスバーナーなどで筒の中の金網をあつくして、
火からはなすとポーと音がします。
かなり大きな音です。
筒の長さがちがうと音の高さがちがいます。
音は火からはなして、たてにしているときになります。
金網がさめると音がしなくなります。

金網があつくても、筒をよこにすると音がとまります。
とってもふしぎな”楽器”です。  

とってもかんたんエコーマイク
ペットボトルとプラスチックコップ2個と針金でできます。
プラスチックコップのどちらかにむけて声をだすと、
エコーがかかって聞こえます。

つくりかたはかんたん
 ペットボトルの上下を、プラスチックコップが半分はいるくらい切り落とす。
 針金を丸い木などにまきつけてバネをつくる。
 ひとつのプラスチックコップのそこにあなをあけ、ばねをつりつける。
 ペットボトルの中にバネをとおして、もうひとつのプラスチックコップのそこにひっかけてできあがり。 
ペットボトルを切るのはあぶないので、
気をつけよう。(お家の人に手伝ってもらおう。)