音の伝わり方と音の反射とは?

音の伝わり方

音は空気の疎密波なので音の空気中での伝わり方は
すべての波の伝わりと同じ性質のものです。




まっすぐ進み音

水面に小石をおかすと、そこを中心として、波紋が同心円となって広がっていきます。
これと同じように、発音体から出た音は、いちような空気中では
発音体を中心として球面となって広がっていきます。

この球面に垂直な方向が、音の伝わる方向とよばれるものです。
この方向は、発音体からひいた直線の方向になっているので
音は、発音体からまっすぐに進みます。

このような音の伝わり方を、音の直進と言います。

音の反射

音は、いちような空気中では直進しますが
物体の表面にあたると、進む方向がかわります。

これを、音の反射と言います。

山彦

山へ行ったとき「ヤッホー」と叫ぶと、しばらくしてから
だいぶ小さな音になっていますが「ヤッホー」となんども聞こえてくることがあります。

それが、山びこです。

私たちが叫んだ音が、むこうのいくつかの山で反射されて、聞こえてくるのです。
近くの壁のようなものでも音は反射しますが、山びこにはなりません。

これは、直接耳に入る音と、反射してから耳に入る音とが
ほとんど同時に聞こえるので、聞きわけることができないためです。

山びこでは、音は発音体の位置へもどってきたことになりますが
このことだけでは、反射によって音の進む方向が
どのようにかわったかをくわしく知ることはできません。



実験

太いメスシリンダーの底に腕時計を入れます。
そのメスシリンダーの真上や、横に耳を近づけて、時計の音を聞いてみましょう。

時計の音は、メスシリソダーの真上で
いちばん大きく聞こえ、横では、小さく聞こえます。

このことから、音はメスシリンダーの口の方向にいちばん強く出ていることがわかります。

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耳を横において、図のように、メスシリンダーの上に板をおくと
時計の音がはっきり聞こえます。

板の傾きをいろいろとかえると、時計の音の大きさがかわります。
このとき、板がおよそ45度傾いているときに、いちばん大きく聞こえます。

このとき、図のiとrの角がともに45度くらいで等しくなっています。
角iを入射角、角rを反射角と言い、入射角と反射角は等しくなります。

反響と残響

地下鉄の駅やトンネルの中のように
まわりがコンクリートなどの硬いものでかこまれているところで音を出すと
その音が、ワーンと長く響きます。

これは、まわりの壁で反射された音(反響)が、いくえにも重なるからです。
このような現象を、残響といいます。

残響があまり長いと、言葉の区切りがはっきりしなくなり
言葉が聞き取りにくくなります。

しかし、適度の残響は、音にうるおいをあたえ、かえってよいはたらきをします。
音楽会などを開くホールでは、適度の残響を残すように
壁や天井などに工夫がしてあります。







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