スピカーの仕組み

小学校5年生の子供に、スピーカーの仕組みを尋ねられました、分かりやすく説明したいのですが、全く知識が無いので、どなたか分かりやすく、教えてください。出来ればスピーカーは有りますので、こうすれば分かりやすく、実験できる等、アドバイスがあれば助かります。

No.6 ベストアンサー 回答者： cqw32653 回答日時： 2006/12/10 21:13

スピーカーの発音原理は静電／動電／圧電／イオンが主なところですが、このうち最も代表的で一番普及している動電型ラウドスピーカーの仕組みを説明するのが良いでしょう。

小学５年生のお子さんに完璧に理解させるのは無理かも知れませんが、科学のフシギ、を感じ取らせるにはかっこうの実験になるかも知れません。

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動電型スピーカーの仕組みを理解するためには、まずは下記の「フレミングの左手の法則」を教えると良いでしょう。
http://www.ipc.shizuoka.ac.jp/~eiymoti1/gijutu/s …

磁石を向かい合わせにして、その間に置いてある電線に電流を流すと、ある方向へ電線には力が掛かって動きます。これがスピーカーの振動板を動かすための根幹の原理です。
スピーカーをバラバラにすると、中には「ボイスコイル」と呼ばれる、電線がぐるぐる巻きに幾重にも巻いてある筒が現れます。スピーカーには磁石がついており、このぐるぐる巻きにした筒の電線へ電流を流すと、この筒が動くわけです。
筒だけでは大きな音が出ませんので、筒の先に「振動板」というおわんのような形をした板へつながっています。この板が振動すると、その「震え」が空気へ伝わって、空気が震えて、それが音になって人の耳へ届きます。

筒の電線に、一方向に電流を流しただけでは、筒は一方向にしか動きませんね。でも、「音楽」の電流は、物凄く速く、いったりきたり、向きが変わるのです。だから、筒につながった振動板が目に見えないほど速く出っ張ったり引っ込んだりします。これが振動になって、空気を震わせるしかけになっています。

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もしもお子さんに見せるときは、一番よいのは壊れたスピーカーユニットをカッターナイフで切り裂いて、中のボイスコイルを取り出して電線を見せることです。そして、そのボイスコイルに電池をつなぐと、スポーンと磁気回路からボイスコイル（筒）が飛び出してきます、あるいは吸い込まれます。
これを見せて、電流を流すと出っ張ったり引っ込んだりするんだよ、と教えるのが、一番直感的で理解が深まるでしょう。

No.8 回答者： kbsbk 回答日時： 2006/12/14 21:34

No7です。

このようなURLもありました。

参考URL：http://www13.plala.or.jp/koukouisao/tapeRecorder …

No.7 回答者： kbsbk 回答日時： 2006/12/14 20:04

参考のURLで説明してください。

断面図だけで分かりにくいので、少し説明して見ます。
磁石の構造は、真ん中に丸い磁石があり、その外側に隙間があって
更に隙間の外側は同心円状の磁石になっています。この隙間に放射状に強力な磁界ができています。
この丸い隙間に、円筒状の巻き線（コイル）を中空に浮かせるように入れて自由に動くようにして、コイルの端にラッパ状の振動板が付いています。動作は、
コイルに音の電気信号をを流す⇒磁界の影響で筒の軸方向に振動する⇒振動板が空気を振るわせる⇒音として聞こえる。

参考URL：http://pioneer.jp/e-place/tamate/01/kaisetsu.htm …

No.5 回答者： MrCandy 回答日時： 2006/12/10 01:42

構造を理解したいのか、音が聞こえてくる仕組みを理解したいのか、で違ってくると思います。

音が聞こえてくる仕組みを理解したいのなら。

まず紙コップで糸電話を作って実験してみて。
音は空気の振動であって、これがコップの底を前後に振動させ、その振動が糸で相手の紙コップの底に伝わってその紙コップの底を振動させる。そうすると、その振動が空気をまた振動させて、それが耳に聞こえる。
と言うのを、直感的に理解してもらう。

後は、ＮＯ４さんのやり方と同じ事をやってみてはどうでしょう。

手元のスピーカに電池をつないで、つなぐとコーン紙が出たり引っ込んだりするのを見せる。このときボコボコ、ジャリジャリといった音も聞こえると思います。糸の振動の代わりに電池の電気エネルギーを使うわけです。

２個使えばマイクロフォンとスピーカの原理も理解出来ると思います。

No.4 回答者： studiokimiki 回答日時： 2006/12/10 00:25

小学校5年生にもなれば大人顔負けするほど機械物を理解出来るお子さんも多数いると思います。

好奇心旺盛なころは言葉や写真よりも現物がもっとも理解しやすいアイテムです。

スピーカーをお持ちと言うことですうので、親子で実験をしながらどうして音が出るのかやってみるのが良いと思います。

実験は簡単です。スピーカーに乾電池を繋いでみてください。ボンとかガサガサとか音がして振動版が前に出るか後ろにさがるか動く様子が見ることが出来ます。
今度は電池をプラスとマイナスを逆につないで見てください。振動版がさっきとは逆に動くと思います。

これを音の速さで繰り返すと音になって聞こえます。音の速さとは毎秒２０回から２万回ぐらいまでが人間の聞こえる範囲です。

またスピーカーは電気を音に変えるだけでなく、音を電気に変えることも出来ます。（マイクと同じ構造）

もしスピーカーを２個お持ちで長いビニールコードを用意できましたら
コードの両端にそれぞれスピーカーをつなぎ、片方を耳に付け、もう片方のスピーカーにしゃべると離れたところで会話が出来ます。（電話の原理）

実験を通して楽しく学んでください。

No.3 回答者： JT190 回答日時： 2006/12/10 00:21

ちょっと値段は張りますが、こんな学習教材（？）があります。

「Gakken大人の科学マガジン　まるごと手作りスピーカーの本」
http://shop.gakken.co.jp/otonanokagaku/magazine/ …

No.2 回答者： toshi_2000 回答日時： 2006/12/09 18:26

スピーカーというのは、電気を音に変換する装置です。

スピーカーの内部には、磁石とコイル（電線を何百回とまいたもの）が入っていて、コイルにコーン紙（円錐状の紙、音が直接鳴る部分）がついています。
コイルに電流が流れると磁力が発生するので、コイルと磁石との間に引き合ったり、反発したりする力が発生します。
磁石は固定されているので、コイルがその力で動き、それがコーン紙に伝わり音となります。
こんな説明で分かるでしょうか。大変失礼ですが貴方が理解できないと子供にも説明できないことになりますので、不明点があれば補足します。

No.1 回答者： tenteko10 回答日時： 2006/12/09 18:26

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B9%E3%83%94% …
ここを参考に。
ここの説明で理解できない部分は補足質問してください。

参考URL：http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B9%E3%83%94% …