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チコちゃんに叱られる!1つのスピーカーでいろんな音が同時に出せるのはなぜ?10月18日

10月18日放送のチコちゃんに叱られる!で
1つのスピーカーでいろんな音が同時に出せるのはなぜ?
という質問がありました。

なるほどという答えが気になったので調べてみました。

チコちゃんに叱られる!1つのスピーカーでいろんな音が同時に出せるのはなぜ?

1つのスピーカーでいろんな音が同時に出せるのはなぜ?

答えは、耳で音をバラバラにしているから

詳しく教えてくださるのは
音と聴覚に詳しい
電気通信大学 大学院
情報理工学研究科 教授
小池 卓二 先生(こいけ たくじ)

  • そもそも音とは耳が感じる空気の振動のことだそうです。
  • 音が聞こえるとは、私たちの耳に”空気の振動”が伝わったということだそうです。
  • あらゆる音には固有の振動があって全ての音は1つの波形で表せるそうです。
  • 音の違いによって 固有の波形になっているそうです。
  • 人間の声も、それぞれ違う1つの波形になるそうです。
  • 2つ以上の音が1つの波形になるということはピアノなど楽器が加わっても1つの波形になるそうです。
  • つまり、同時に聞こえるということは1つの音になるということだそうです。
  • どれだけ音が重なっても1つの波形だそうです。
  • 詳しく見てみると、それぞれの音には違った波形がありますが 音が重ね合わさると互いが影響しあった1つの波形になるそうです。
  • オーケストラも波形にすると1つだそうです。
  • 逆にいえば、この波形どおりに空気を振動させることができれば どれだけ複雑な音でも再現することができるそうです。
  • こうしているのがスピーカーだそうです。
  • スピーカーが波形通りに空気を振動させ我々の耳にオーケストラの音を再現して伝えているそうです。
  • スピーカーを真横から見た断面で見てみると磁石・コイル・コーン紙といわれる紙が入っているそうです。
  • 音の波形を電流の量と方向 つまり電気の流れで再現しコイルに流すと磁石と反応し波形どおりに振動コーン紙を伝わって空気の振動を生むそうです。
  • これがスピーカーが音を出すしくみだそうです。
  • スピーカーはどんな音でも空気の振動として音を再現し私たちの耳に届けているそうです。
  • このスピーカーから出てくるのはあくまでも一つの波形で表される一つの音だそうです。
  • あくまでも一つの波形であらわされるいわば一つの音だそうです。
  • しかし、私たちの耳は同時に聞こえるたくさんの楽器の音や歌声を聞き分けることが
    できるそうです。
  • 同時に鳴っている音を聞き分けれますか?
  • それはなぜなんでしょうか?
  • 人間の耳の中にある有毛細胞が音をバラバラに分解しているからだそうです。
  • 耳に入った音、つまり空気の振動は鼓膜を通り蝸牛(かぎゅう)という渦巻きの場所に伝わるそうです。
  • この蝸牛の中には音を認識する細胞がびっしりとあるそうです。
  • 内有毛細胞といって音の高さに反応するセンサーだそうです。
  • 複雑な音の場合でも、蝸牛を通るときに内有毛細胞が音の高さによってバラバラに反応するそうです。
  • それをバラバラの電気信号にして脳に伝えることで音をバラバラに判別しているそうです。
  • スピーカーからは一つの音しか出ていないそうです。
  • しかし、耳が音をバラバラにすることによって あたかも色々な音を同時に出しているように聞こえるそうです。
  • 1つの波形を振動として再現し音を出すのがスピーカー。
  • その原理を形にし、スピーカーのもととなる蓄音機を発明したエジソンはやっぱり偉大だ
    そうです。
  • 人間に限らず、耳を持っている多くの動物には有毛細胞があって音を聞き分けているそうです。
  • 表面上、耳の形がわからない、例えばカエルとかサカナでも有毛細胞があって音を聞き分けているということだそうです。
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チコちゃんに叱られる!1つのスピーカーでいろんな音が同時に出せるのはなぜ? まとめ

今回は、1つのスピーカーでいろんな音が同時に出せるのはなぜ?
について情報発信させていただきました。

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