音の発生条件

質問

素朴過ぎる疑問で恐縮ではあるのですが、聞くは一時の恥。お尋ねしてしまいます。

音には発生するための条件があると聞いた覚えがあります。小学生の頃に。

たたく、とか。

いくつかの条件を満たすと音というのは発生するのですか？

だとすればそれはどんな条件なのか？

ひょっとしたら回答しにくい質問なのかもしれませんが、ご教授いただけたら嬉しいです。
よろしくお願いします。
ｍ（_　_）ｍ

回答No.7

BPST

下のほうに「固体中は音の伝達速度がおそいと考えて...」とありましたが、
とっても気になったので言わしてください。

同じ物質では気体・液体・固体の中で一番速度が早いのは気体です(例外もあり)。

a=√(k/ρ) a:伝達速度　k:弾性係数　ρ:密度

と言う式からも分かるように密度が低ければ低いほど伝達速度は遅くなります。
　しかし、「空気と鉄」などとなると分子レベルで構造が変わってきますので話は変わってきます。
　手っ取り早く言えば、硬い物は伝達速度が速いということです。
例えば駅などにいて電車の音が線路から聞こえてきたことはありませんか?
あれは電車によって発生された振動が線路に伝わって、そして線路が空気を振動させて伝わってきた振動(音波)なんです。

でしゃばっといて中途半端な答えですみません。

回答No.6

38endoh

再び 38endoh です。下記のホームページによると，音を発生させる原因は主に３つに分けられるそうです。

１．物体の振動による音
　太鼓，木琴，弦楽器など（No.5さんが回答されているのは，これですね）

２．空気の流れ，物体の急速移動による音
　バットの素振り，スプレーの噴出音など（リコーダー等，笛も発音原理はこれかと思います）

３．空気の膨張，収縮による音
　雷，爆竹，拍手など（No.2さんの回答の中でも触れられておりますね）

詳しくは下記のホームページをご覧下さい。

参考URL：

http://www.osaka-kyoiku.ac.jp/~masako/exp/oto/index.html

お礼

どうもありがとうございました。ｍ（_　_）ｍ　
参考にしてみます。

回答No.5

noname#2748

音が発生する条件としては、
1）　音源となる振動体があること
2）　音源となる振動体に振動を与えるエネルギーがあること
3）　音源となる振動体の振動を伝える媒介があることです。

まず、1）についてですが凡そ身の回りにある物は殆どがこの要素を備えています。たとえば今あなたの周りにある物を叩いてみれば、何らの音がするでしょう。また、たとえば叩いた物体・叩くの使用した物体ともに絶対的な硬度を持ち決して振動しないとしても、それが真空中で無い限り間にはさまれた空気などの流体が振動しますので、流体自体が振動体となりえます。

2）に付いては最初から音を出すために作られた楽器などであっても弦をはじく、鍵盤を叩くなどの動作をしない限り自ら音を発することは有りません。同じ音程を持った楽器をそばで鳴らすと、引いていない楽器も音を出すことがありますが、これは最初に音を出した楽器の音のエネルギーが近くの楽器にエネルギーを与えた結果です。電子楽器などでは電気エネルギーーがこれにあたります。電気のエネルギーを音として認識できる形に加工しているのが電子楽器です。

音とは一般的に空気の振動が鼓膜を振動させることを指しますが、水中でも音は伝わりますし空気以外の気体や液体・固体中でも音は伝わります。ただし、必ず振動を伝える媒介が必要なので、真空中（正しくは高真空）などの振動を伝える媒介が無いところでは音は伝わりません。また、音はその伝わる媒介によって周波数分布が異なります。身近なところでは、自分の声がマイクを通して（空気の振動で伝わる音）と普段の声（空気の振動＋骨や筋肉・血液を通して鼓膜に届く）が異なって聞こえる経験があると思いますが、これはまさに上記のようなことが実際に起こるということを実験したことになるのです。

お礼

なるほど。どうもありがとうございました。ｍ（_　_）ｍ　
ただ「固体中でも音は伝わる」と仰いますがこれは「反響」が原因で気体や液体よりもやや「伝わりにくい」と考えていいのでしょうか？

また固体の粒子の粗さ（ちょっと違うかもしれませんが）のようなものに応じて「反響」の度合いも変わると考えていいのでしょうか？

言葉の定義が我ながらかなり怪しくて恐縮ですが。

回答No.4

ikkyu3

直接回答ではないけれど、このカテゴリーらしく、この辺で音とは、何かをはっきりさせておきましょう。
１．人間の耳に聴覚を起こさせる振動。
２．音として聞こえる空気振動、音波のこと。
３．空気の振動でも超高周波数のものや超低周波数のものは、音として聞こえない。
４．人間の耳に聞こえるのは、約２０から２００００ヘルツの振動です。
５．２００００ヘルツより振動数の高いものを超音波と言います。

お礼

なるほど。
学問的に考えるとやはり奥が深いですね。
どうもありがとうございました。ｍ（_　_）ｍ

回答No.3

38endoh

人は鼓膜によって音を認識するわけですが，この鼓膜を外側に引っ張る力（＝低気圧）と，および内側に押しつける力（＝高気圧）とが交互に繰り返されると，人はこれを「音」として認識します。なお，この繰り返しの速さは一秒間に約２０回以上，かつ約２万回以下の範囲でなければ認識できません。

　音を発生させたい場合，高速に繰り返される低気圧と高気圧とを作ればよいということになります。例えば太鼓をたたくと音が聞こえます。太鼓の表面をたたいて革を振動させると，凹んでいくときは表面に低気圧が発生し，革が戻ってくるときには高気圧が発生し，さらにこの状態を繰り返します。革の表面で生じたこの気圧の変化は空気を伝って（これを「粗密波」と言います）人の鼓膜まで達し，鼓膜の振動を起こします。これが，人が太鼓の音を認識できる仕組みになっております。

　スピーカーで音を発生させるときも，原理は一緒ですね。コーンを電磁石で操作して前後に振動させ，コーンの表面で空気の粗密波を作るという仕組みです。

　音を発生させる条件，それは「音を伝える媒体（主に空気）の粗密波を発生させること」です。

お礼

なるほど★
丁寧な解説をありがとうございました。ｍ（_　_）ｍ　

スピーカーには慣れ親しみがありますが、その構造には疎く、仰るコーン、電磁石などは耳慣れない言葉です。

まだ学ぶ余地がありそうです。

回答No.2

Masataka1976

懲りずに再登場です。

＞「音源が振動」するとなぜ音が「発生」するのか？

物体が振動するというのは、イメージ的には
物が左右（上下や前後でもいいけど）に細かく震える状態ですよね。
この震えている過程で、物体が中心より右に来た時
右側の空気は急に押しつけられて、そのごく周辺だけ圧縮されます。
同時に、左側では急に空間が広がった為、そのごく周辺の空気が薄くなります。
その後、物体が左に来た時に右側ではさっき圧縮された空気が押し出され
そのあとに空気の薄い部分が出来上がります。
このようなことがが振動の続く間繰り返され、
結果として空気の密度の濃い層と薄い層が何重にも折り重なって
空気中を進みます。これが空気の振動であり、音の正体です。

空気の振動は、物体の振動以外にも発生させることが出来ます。
例えば雷では、稲妻が空気中を伝わるときの高電圧により
周囲の空気が「熱」で膨張して振動が起こり、雷鳴になったりします。

空気の振動がなぜ音になるのか？と、聞かれれば
「耳とは空気の振動を感知する器官だから」としか答えようがないですけど・・・
（空気の振動が鼓膜を震わして、電気信号にかわり
　神経を伝って脳に届く）

お礼

なるほど。どうもありがとうございました★
ただ「電圧」というものがよくわからないので、このあたり勉強の余地がありそうです。

回答No.1

Masataka1976

半分思い付きのような回答ですが・・・

・音源（音の発生源）が振動すること
・その振動を伝える媒体（空気・水など）があること

じゃないでしょうか？自信なしです。ごめんちゃい。

お礼

いえいえ、ありがとうございました。ｍ（_　_）ｍ　

理系素人の自分にとっては、かなりうならせられる回答でした★

キーワードは「振動」のようですね。
モノでも楽器でも振動することによって音が生まれる。
なるほど♪です。

しかし「音源が振動」するとなぜ音が「発生」するのか？
ここの関係が疑問です。（￣～￣）