2014年11月7日金曜日

総合制作実習 マーブルマシンチーム 粒粒辛苦(りゅうりゅうしんく)編

今回は、マーブルマシンチームの実験報告です。

前回の報告では、マーブルマシンチームの概要等を説明しました。

今回は、音(周波数)という視点で面白い実験を行っていました。


学生は、ピアノの音階と周波数について調べていました。
この理由としては・・・
ビー玉を転がして音を鳴らせるようです。
すなわち、鉄琴のようなものをマーブルマシンの中に組み込むようです。

音は、波として伝わります。
鉄琴をたたくと音がしますが、この時も材料が振動した時に出る波が空気中を伝わって耳に届いたものです。ゆえに、真空状態であると音がしないという理屈になりますね。

音の高低は、この振動の繰り返しによって決まります。1秒間あたりの繰り返される回数で示されます。これを周波数[Hz]といいます。
この周波数が低いと音は低く聞こえ、周波数が高いと音は高く聞こえます。

ここで、ちょっと金属のお話しを・・・。

いろいろな金属等の材料には、ヤング率というものがあります。ヤング率とは、材料が伸びた時の応力と単位長さ当たりの伸びの割合で決まります。

鉄琴等は、このヤング率も関係してきます。ヤング率が大きいと周波数も高くなるため、高い音を出すことができます。また周波数は、材料の長さ等にも影響します。材料の長さを調整することで周波数を変えられるのでは?と考えて実験を行いました。

我々の身近な「ド・レ・ミ」等の音階には、それぞれの周波数があります。
オーケストラのチューニングでは、「ラの音(440[Hz])」を基準にしているそうです。
音楽史においては、紆余曲折があったようですが、シュトゥットガルト会議(1834年)でこの周波数が決められて現在に至っているようです。

まずは、理論値の計算を基に材料を製作して実験を行いました。
材質は、アルミニウムを採用しています。市販の鉄琴にも同様の材質が使われています。


んっ?これが実験ですか?


確かにアルミの板の長さが違うような気がしますが、これでうまく音が出せるのでしょうか?

実際の実験の動画をご覧ください。


確かに「ド・レ・ミ」と聞こえていますね。理論値通りの結果になりましたね。良かった良かった!
このような地道な努力の積み重ねが成果につながってくるのでしょう。まさに粒粒辛苦ですね。
これからも頑張って行きましょう!

しかし、これをどのようにしてマーブルマシンに組み込むのか・・・。
今後が楽しみです。

今年度の総合制作実習のテーマは、こちらからご覧ください。

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