言語聴覚士

閉管の共鳴 応用問題② 閉管のｎ倍振動の式がわかればこの問題も解けるはず。 ただ、見慣れない単語があるね。最低共鳴周波数？ ここで、閉管のｎ倍振動の式を思い出そう。 つまり、ｎが大きくなるほど周波数が大きくなる。 ということは、ｎが小さければ周波数が小さくなる。 最低共鳴周波数にするにはｎが最も小さな値になれば良い。 ｎは自然数の奇数。最も小さいｎは１だ。 簡単に言えば、基本振動の周波数を求めれば良いだけだ。 この問題も投稿049と同様にcmをmに変換するのを忘れずに。 内径の値が与えられているが、 閉管のｎ倍振動の式には使わないので無視しよう。 この式に下の値を代入する。 n=1 c=340…

閉管の共鳴 応用問題① これは音響学テキストの問題の値を変えた問題。 テキストでは23 cmになっているが、割り切れないので25 cmにした。 閉管のｎ倍振動の周波数の式を覚えていれば楽勝だよね。 ひとつだけ注意！ 長さの単位は[m]に変換しないといけない。 [cm]のままだと公式が使えないので必ず単位を[m]に直すこと。 先に[cm]を[m]に直そう。 2.5 cm=2.5×10-2 m ｎ倍振動のｎがわからない？ 基本振動のときは、n=1になるよ。 基本振動は１倍振動だからね。 閉管のｎ倍振動は下式のように表すことができる。 この式に下の値を代入する。 n=1 c=340 [m/s] L=…

音と波 今回は、音圧という言葉はどこで波とつながるか説明しよう。 地球には空気があり、空気によって気圧が生じる。 標準気圧は1013.25hPa（=101325Pa）であり、 人間の最大可聴音圧は20Paである。 人間の可聴音圧幅が標準気圧に比べてとても小さい変化だということがわかる。 上図を見るとそれがイメージできるだろう。 人間は気圧からどれだけ圧力変化が生じたかを感知するのだ。 疎密波は、圧力が高い密と圧力が低い疎の部分が生じる。 その圧力の高低差を人間が音として捉えているということ。 音の性質を理解するには、 波の性質について理解が必要なことがわかっただろう？ 上のグラフは波の形をわか…

音とは 今回は音について詳しく書こう。 音がどうして波になるのかがわからない人は多い。 これから頭の中で具体的にイメージしてみよう。 ボウリング場でボールをレーンに落とすと、 「ゴトッ」と大きな音がする。 ボールが落ちた衝撃で、レーンが振動する。 音は、レーンの振動によって発生する空気の振動である。 空気の振動は波となって伝搬していく。 この波が空気中を伝わって、 人の耳にある鼓膜を振動させる。 その振動によって発生した信号を 大脳が音に変換することにより、 人は音を認識するのだ。 つまり、人は空気の振動を音として感じ取るのである。 （ロフトボールは禁止なので実際にはやらないように！）

閉管の５倍振動 前回の投稿46で詳しく説明したように、閉管に偶数倍の固有振動はない。 基本振動の波長が５個あるから５倍振動になる。 厳密には開管と閉管には開口端補正といって、 定常波の腹が気柱より長くなることも考慮するが、 音響学ではそこまで踏み込んだ計算は必要ない。 波長の長さは閉管のになるから ３倍振動よりわかりやすいかもしれない。 １波長にするには、閉管の長さを倍にすれば良い。 となる。 ５倍振動の周波数f5は、 のλに値を代入すると求められる。 この分母分子に5を掛けて、 と求めることができる。 連分数（分数の中に分数を含む分数）の計算の仕方はわかってきただろうか？ 次回はいつものよう…

閉管の３倍振動 前回に引き続き閉管の共鳴を解説する。 基本振動の次は２倍振動が来るだろうと予想するが、 閉管の場合、基本振動の次は３倍振動になる。 なぜなら、閉管は片方が口でもう片方が底のため、 ２倍振動はないのだ。 閉管の共鳴に偶数倍振動はなく奇数倍振動のみだと覚えておこう。 それは口の場合は定常波の腹、 底の場合は定常波の節ができるためである。 基本振動の波形が３個分あるので３倍振動となる。 閉管の中に波長は個あるので、 １波長にするには、閉管の長さを倍にすれば良い。 となる。 ３倍振動の周波数 f3は、 のλに値を代入すると求められる。 この分母分子に3を掛けて、 と求めることができる。…

閉管の基本振動 今まで解説してきた弦の共鳴と開管の共鳴は、 閉管の共鳴を説明するための前座である。 音響学では、弦の共鳴→開管の共鳴→閉管の共鳴と順番に説明する。 閉管の共鳴は実用性があるが、式が難しいからだ。 この後練習問題で出てくるが、 声帯や外耳道を閉管と近似して計算することがある。 閉管の基本振動は図のような波形になる。 閉管には波長の4分の1、即ち波長しかないので、 波長は閉管の4倍、 となる。 いつもの基本振動のように2Lではないことに注意しよう。 の式にλの値を代入すると 基本振動の周波数を求めることができる。 この値も今までとは少し変わるので間違えないように。