音響学は、力学的な波を扱う物理学の一分野です。この音波の研究は、科学の最も著名な頭脳による観察から始まりました。 15世紀のイタリアの物理学者ガリレオガリレイは、波の周波数とそのピッチの関係について重要な観察を行いました。
フランスの数学者マラン・メルセンヌは、1640年に最初に空気中の音速を記録しました。音波と振動の理解は、特に聴覚とコミュニケーションに関して、現代社会のほぼすべての側面をカバーしているため、音響の強力な分野です。 、生存の基礎。
人間の聴覚
外耳から外耳道に入り、鼓膜に流れ込み、入ってくる波から振動します。耳の3つの骨、槌骨、砧骨、あぶみ骨は、振動を受け取り、それらを増幅してから、内耳の液体で満たされた構造である蝸牛に送ります。蝸牛内の液体が波打つと、基底膜のさまざまな領域にある不動毛のような髪の毛のような構造が音を出します。不動毛の先端が開き、神経伝達物質が電気信号を生成し、それが聴覚神経に渡され、脳に伝達されて認識されます。
どちらが速いですか：水または空気を通しての音？
ボルチー/ゲッティイメージズ音はオブジェクトの表面に作用し、さまざまなメディアで異なる反応を示します。振動は、衝突するたびに1つの粒子から別の粒子にエネルギーが渡される粒子の衝突によって引き起こされます。このプロセスをリレーレースに例える人もいます。リレーレースでは、エネルギーがランナーからランナーにバトンが移動するようなものです。空気は抵抗のないガスなので、波を立てるのは簡単ですが、速くはありません。水は空気よりも密度が高いため、波を開始するにはより多くの労力が必要です。しかし、それが開始されると、ある粒子から次の粒子に伝達されるエネルギーは、音波が空気中よりも少なくとも4倍速く移動するのに役立ちます。
音速を破る
vtwinpixel /ゲッティイメージズ華氏68度では、音速は767mphまたは1,125ft / sです。オブジェクトの速度が上がると、音波の局所的な速度がその前に蓄積され、一部の人々がバリアと呼ぶものを作成します。オブジェクトが特定の加速度に達すると、オブジェクトは波を破裂し、すべての音波と蓄積された圧力を上回ります。地上で聞こえた結果は、ソニックブームとして知られている爆発です。
雷の原因
amriphoto /ゲッティイメージズ雷と雷は、原因と結果の産物である場合、別々の現象であると考える人もいます。稲妻は、光、熱、エネルギーの組み合わせです。それが動くと、それは周囲の空気を過熱し、それは非常に速く膨張するので、雷と呼ばれるタイプのソニックブームを作り出します。
エルンスト・クラドニ
アレンゴ/ゲッティイメージズドイツ生まれの18世紀の物理学者であり音楽家でもあるエルンスト・クラドニは、音楽と科学に興味を持っていましたが、父親の不承認により法律の勉強を余儀なくされました。彼は法学位を取得し、父親の死後、彼は自由に本来の利益を追求することができました。 17世紀の英国の物理学者、ロバートフックの業績に基づいて、クラドニは金属上の音波を視覚化する方法を発明しました。これはクラドニプレートと呼ばれ、彼のデモンストレーションはナポレオンボナパルトの注目と支持を集めました。この分野での彼のすべての仕事で、彼は音響学の父として多くの人に知られています。
音の測定
eduardrobert /ゲッティイメージズ音波は周波数と振幅で構成されています。周波数は1秒あたりの音の振動数を測定し、振幅は波の強さを測定します。デシベル（dB）は、音波のエネルギーを示します。ゼロデシベルは検出可能な最も柔らかい音であり、3デシベル増加するごとに音の強度が2倍になります。通常の会話は約65dBAですが、85dBAを超える持続レベルは聴覚に損傷を与える可能性があります。たとえば、典型的なロックコンサートは120 dBAの音圧であり、1分以内に不動毛に損傷を与える可能性があります。
音はまっすぐに伝わりますか？
dani3315 /ゲッティイメージズその経路に物体が存在すると、音波の動きに影響を与える可能性があります。たとえば、音が硬い物体に当たると、反射してエコーを形成します。柔らかい物体は音を吸収して、それ以上移動しないようにします。音波は直線的に伝わりますが、その経路にあるものによって異なります。これらのエコーと吸収特性の使用は、科学者が海の深さを調査するのに役立ちます。
音響心理学
バリソン/ゲッティイメージズ人間が特定の音をどのように知覚するかを研究することを音響心理学と呼びます。耳が聞くもので脳が何をするかは、時間と頻度を含む多くの要因の問題です。音響心理学は、音波がどのように神経刺激に変換されるか、およびデータ圧縮技術や電気通信におけるオーディオノイズリダクションなどのより商業的なアプリケーションを研究します。人間の耳の周波数範囲は20Hz〜20,000 Hzで、年齢とともに減少します。この分野は、臨床医が難聴のダイナミクスをよりよく理解するのに役立ちます。
イカゲーム吹き替え
エコーロケーション
CreativeNature_nl /ゲッティイメージズイルカ、コウモリ、クジラが使用するエコーロケーションは、音波を使用してエコーを生成します。エコーは跳ね返り、動物の耳に戻り、距離、サイズ、および形状を決定するのに役立ちます。人間の場合、エコーロケーションは同じことを行うことができます。視覚障害者は、杖を叩いたり、指をパチンと鳴らしたりすることで音を出します。これは、世界の方向付けやナビゲートに役立ちます。
音がどのように記憶を助けるかを研究する
MonicaNinker /ゲッティイメージズシータ波は、リラクゼーションを誘発するのに役立つ4〜7Hzの電気インパルスです。科学者たちは、音と光の組み合わせを使用してシータ波の活動を強化し、記憶を改善するエントレインメントデバイスをテストしています。結果は、デバイスの電源を切った後、記憶とシータ活動の増加がしばらく続くことを示しました。