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.3
- 回答日時:
「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。
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。
No.2
- 回答日時:
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。
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