太鼓の音の指向性

太鼓の音の指向性について考えています。
次のような方法で良いでしょうか？
１．太鼓をたたいて少し経った時の太鼓の皮の形を考える。
２．太鼓の皮が一番膨らんだ位置を決めて、もとの平面からの移動距離を調べる。
３．一番膨らんだ状態の太鼓の皮に、外向きで太鼓の皮に垂直なベクトルを付ける。
４．このベクトルの大きさは、平面からの距離にする。
５．このとき、音は、垂直なベクトルの示す方向と強さで進む。
６．音の速度は同じなので、垂直なベクトルの大きさは、音の強さを表す。
７．これで音の指向性が示せる。
と考えますが、
何か、修正する点があれば教えて下さい。
また、思い違いもあるかもし得ないので、
そのような注意でも、いただければ有難いと思います。

No.1 ベストアンサー 回答者： ShowMeHow 回答日時： 2023/05/17 12:08

胴の部分も振動し、音源となるでしょうからその部分をどのように組み入れるか/除外するかを考えないといけませんね。

あとは、スピーカー（ウーハー）の駆動方法（振動方向）と指向性を考えると、特に低音域における音波は音源の振動方向以外にも広がる要因がありそうです。実際に実験してみると仮説とはそぐわない結果になる可能性が高そうです。なんかそれに関する研究などを探して読んでみたほうが良いかもしれません。

この回答へのお礼

ありがとうございます。

論文を探してみます。

お礼日時：2023/05/17 12:24

No.3 回答者： yhr2 回答日時： 2023/05/17 12:39

「音波」は、音速が 340 m/s ぐらい、標準の時報音が 440 Hz であることからわかるように、波長が 1 m 程度と長いので、ちょっとした障害物は「回折」現象で回り込み、かつ反射や共鳴も多いので、「どこでも聞こえる」「どこからの音か判別が難しい」ことが多いです。

しかも、太鼓の場合には「皮だけ」で発音しているわけではなく、胴体や太鼓内部の空気が複雑に共鳴していますから、周辺からの反射音も含め、「指向性」を論じるのはかなり難しいです。

なので、コンサートホールの音響設計や、オーディオのリスニングルームの設計・調整はかなり難しく、一種の「試行錯誤」のようです。
ステージや音響機器からの直接音よりも、コンサートホールの「椅子」の設計（配置や材質など）や観客の有無などが結構影響するという話も聞きます。

この回答へのお礼

ありがとうございます。

太鼓の胴の部分は考えていませんでした。

とりあえず、
周囲には何もないとして考えてみます。
回折、反射はその後で考えることにします。

お礼日時：2023/05/17 13:59

No.2 回答者： angkor_h 回答日時： 2023/05/17 12:15

太鼓の面の中心を叩けば、太古の皮は、断面図において、

両端を支点として中央が最大振幅で振動します。
そして、端から中央に至るまでの全面も振動します。
中央部の振動による音(空気振動)は、平面の法線方向でしょうが、
その周囲の振動による音の進行方向は、法線から傾いて進みます。
このようにして、音は広がっていきます。
法線方向の音は最大で、
法線から傾いて進む音は、傾斜角が大きくなるほどに小さくなります。
このような傾斜角と音の大きさの分布が、指向性になります。
ご参考まで。

この回答へのお礼

ありがとうございます、

指向性についての研究結果を調べてます。

お礼日時：2023/05/17 12:26