物理基礎:うなり

<ポイント>
・振動数がわずかに異なる おんさ を同時にならすと、ウォーンという音の大小がくり返される
・「ウォーンという音の大小がくり返される」現象のことをうなりという
・1秒間に聞こえる「うなり」の回数 f = | f1 - f2 |
(1)うなり
振動数がわずかに異なる おんさ を同時にならすと、ウォーン…ウォーン…という「音の大小」がくり返されます。
このような現象をうなりといいます。

振動数が「わずかに異なる」と表現したのは、振動数の差が大きいと「うなりが起こっていても、気が付かない」はずです。

うなりが起こる原因は、2つの音源から出た音(音波)が重なり合って、その「振幅が変化する」ためです。
(振幅は音の大小に影響する)

(2)うなりの回数

1秒間に聞こえる「うなりの回数」は、振動数の差によって決まります。

1秒間に聞こえる「うなり」の回数 f = | f1 - f2 |

このような式で求められることからも、2つの音源の振動数の差が小さいときにはっきりと現れるということが分かります。
差が大きいと、1秒間に何十回も うなる ことになり、それに気付きにくくなります。

<補足>
うなりの回数を求める  f = | f1 - f2 |
という式が得られるのは、このように考えています。

「うなりが1回聞こえる時間」を T0 s とすると、これが「うなりの周期」だといえます。
おんさ A, B の振動数をそれぞれ f1, f2 とすると、
T0 s の間の波の数は、f1・T0 , f2・T0 となり、この差が 1 なので、

| f1・T0 - f2・T0 | = 1

となり、これを変形すると、

T0 = 1 / | f1 - f2 |

また、うなりの回数 f = 1 / T0 であることから、

f = | f1 - f2 |

と公式を求めることができます。

<まとめ>
・振動数がわずかに異なる おんさ を同時にならすと、ウォーンという音の大小がくり返される
・「ウォーンという音の大小がくり返される」現象のことをうなりという
・1秒間に聞こえる「うなり」の回数 f = | f1 - f2 |

 

※ 理解を優先するために、あえて大雑把に書いてある場合があります

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