音の原理について教えてください。 ①小さな音を大きな音に変える原理を知りたいです (例) 洞窟の内で

音の原理について教えてください。

①小さな音を大きな音に変える原理を知りたいです
(例) 洞窟の内で発生した小さな音が、出口付近や距離がある位置で十分はっきり聞こえる現象。 ↑↑↑この自然現象の名前はありますか？


②この質問は、もしわかる方がいらっしゃれば答えてほしいのですが、
水琴窟(壺や瓶で音を出す)で通常より大きな音を出すには、どうすれば良いのでしょうか 写真は水琴窟です

No.1 ベストアンサー 回答者： stomachman 回答日時： 2023/01/13 20:12

水琴窟。

あれはエエもんですね。

(1) 音は普通は四方八方に拡散してしまう。それを硬いツボで反射させて逃さないようにし、出口を絞ってやると、（水滴が落ちた場所ではなくて）出口が音源になるので、（元々はツボの底で発した音なのだけれども）耳に近いところに音源があることになる。さらにその周囲も硬いもので囲んでやると、この音源から出た音も水平方向には逃げられないんで、近くに来るととても大きく聞こえる。

(2)水滴が落ちてできる音は、様々な周波数の音（高さの違う音）が重なり合ったものになっている。その様々の中には、ツボの中で何度も往復している間に互いに打ち消しあってしまう高さの音もあるし、逆に往復している間に互いに強め合って「定在波」を形成する高さの音もある。前者はもちろん消滅し、後者は長く続く音として強く聞こえるんで、エエカンジの「反響音」になる。　　このとき「定在波」になる音は、主にツボの空洞の大きさと形によって決まります。たとえば周波数1000Hzの（すなわち1秒間に1000回振動する）音は、波長が34cmほど。これが定在波を作るためには、空洞のサイズがその半分であるのが丁度良い。その整数倍の周波数を持つ音も強調されます。で、周波数が整数倍の音をたくさん重ねた時の音は、澄んだ音色として聞こえます。

(3) ツボの中の水面は、水滴の落下によって波紋を作る。これが広がって、ツボの縁で反射し真ん中に戻ってきて集まるために、大きな振幅の波を作る。その波が盛り上がったり、あるいは深く窪んだりしたところに次の水滴が落ちてくる。すると、（単に静かな水面に落ちたのとは違って）水滴と水面が衝突する瞬間に複雑な挙動が生じ、その結果、毎回、様々な周波数の音の成分の配分が変化する。このため、（単調な音が繰り返されるのではなくて、）一滴ごとに不規則に音色と音量の異なる音が鳴って面白い。

というような仕掛けです。

この回答へのお礼

ご丁寧にありがとうございました！

お礼日時：2023/01/16 21:07