プロフィール

名称:原囿(音響情報・信号処理)研究室

設立:2011年03月12日

カテゴリー:大学・高専 / 小中学校・高校 / 香川高等専門学校 / 大学 / 高専 / 電気情報工学科 / 音

関連:電気情報工学科 / 専攻科創造工学専攻

参加者:16

原囿研究室の交流クラブです。
 研究室関連の情報を発信しております。
 トピックスは公開用と会員のみ公開に分かれております。
 音響関係に関しましては,信号処理研究会(産業技術振興会 計測・解析部門)も参照下さい。

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弦の振動(1)

7月6日 21時03分
弦の振動

 ギターなど,弦がどのように振動するのか考えてみたことがありますか?
少し,理想的な話になりますが,今日は弦の動きについて話をしてみたいと思います。まず,以下の図をご覧下さい。

 この図は両側をブリッジとして張られている長さlの弦の,片方のブリッジからl/8の点を任意の高さ持ち上げて放したあとの弦全体の形を示したものです。
 弦はご存じのようにある高さの音を放射します。特定の楽音が聞こえるということは,その音の高さを決める特定の周波数と,その音の倍音が含まれています。その音の高さを決める基本周波数(f ヘルツ)があるのですから,振動は同じ形を繰り返す周期があります。この周期をT秒としましょう。このとき,T=1/fの関係にあります。
 実はこの図は,半周期(T/2秒)だけの弦の形の時間的な変化を1/16周期(T/16秒)毎に示したものです。現実には,徐々に減衰していきますが,もし,減衰しないものとすればT/2秒後から逆に向かってT秒後には最初と全く同じ形に戻ります。そして,摩擦など,減衰をきたすものが無ければ,永遠にその過程を繰り返します。
 それでは,弦の特定の位置がどのように動くかを考えてみてください。
 この図は,弦のl/8毎の位置の時間的な変化を見たものです。弦の中央(l/2)では,あたかも矩形波みたいな波形が現れています。上の弦の形の時間的な変化に対して,任意の各点の動きと合致していることを確認してください。
 どうですか,あなたが今まで想像していたような波形ですか?例えば,エレクトリックギターでは,弦のl/4近辺にピックアップが置かれることが多いのですが,このような弦の振動がピックアップの位置で生じているわけです。

 今までの通念からして,信じられないと仰る方もおられることでしょう。そう思っておられる方。好奇心旺盛で,勉学意欲のある方とお察しいたします。そういう方に,次回は今少し理論的な話をしてみたいと思います。
 疑問がありましたらコメント欄への記入を願いいたします。

 

コメント(現在 3件)


  • 7/8 19:54
    1:ご回答ありがとうございます。
    卒業するまでに一度確認してみたいです。
  • 7/7 16:54
    2: 例えば,弦に光を斜め上からあてて,細かいスリットのある薄い板を弦を隠すように垂直に置きます。そのスリットを通して弦の一点をカメラで写すことにしますが,でかいカメラに長いフィルム(今や影が薄いですが)あり,そのフィルムを一定速度で横に動かすものとします。そうすると,上記の波形が得られます。
     
  • 7/6 22:51
    1:2つ目の図についてなのですが,弦のポイントポイントでその振動のしかたが決まっているということなのでしょうか?
    もしそうであれば,驚きです。

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