うなり
寺院などにあるつり鐘の音は、ゴーンとなってからウォーン、ウォーンと続いて鳴ります。
これが、うなりです。
うなりは、音の大きさが周期的にかわるために起こります。
実験
振動数の同じ音叉を、2つ用意します。1つの音叉には、針金をまきつけます。
これは、その音叉に重りをつけて振動数をもう1つの音叉より少しだけ小さくするためです。
これらの音叉を、1つずつ鳴らしてみるとほとんど同じ高さの音がでて、時間が経つと、しだいに音が小さくなります。
しかし、2つの音叉を同時に鳴らしてみると音の高さは、1つの音叉を鳴らしたときとあまりかわりませんが音の大きさが、周期的に大きくなったり小さくなったりします。
すなわち、うなりが聞こえます。
音が1秒間に何回大きくなるか、または何回小さくなるかを、うなりの回数と言います。
針金を音叉のえの近くにまくと、うなりの回数は小さく、音叉の先のほうにまくとうなりの回数は大きくなります。
このことから、音叉の振動数のちがいが大きいほどうなりの回数が大きいことがわかります。
うなりの起こるわけ
腕時計を耳に近づけるとチックタックと規則正しい時を刻む音が聞こえます。
2つの違った腕時計のだす、このような音をいっしょに聞くと時間が経つにつれて2つの音は重なって、やがてずれてふたたび重なるということをくりかえします。
これは、2つの腕時計の、時間を刻む振動の振動数が少し違うことによって起こっているのです。
これと同じように、振動数のわずかにちがう2つの音を同時に聞くと2つの音の疎密が重なって、やがてずれて、また重なるということをくりかえすのです。
2つの音の疎密が重なるときは互いに強めあって大きな音になり疎密がずれているときは、互いに弱めあって小さい音になります。
こうして音の大きさが周期的にかわるようになります。
寺院などのつり鐘の音のように、発音体が1つなのにうなりを生じるのはつり鐘の厚さが、ところによっていくらか違うため振動数の違ういくつかの音が、同時に出るからだと考えられます。
うなりの回数
1秒間に聞こえるうなりの回数は同時に聞こえる音の振動数の違いと同じになります。
たとえば、振動数が440ヘルツの音叉と、435ヘルツの音叉を鳴らせば1秒間に5回のうなりが聞こえます。
