崩れる橋、割れるガラス、叫ぶ子供、重低音……これらのものに共通点がないと思っている人は、間違っています。 これらはすべて振動によって生み出され、特に強い振動は天然の周波数から生み出されます。
すべてのものは振動しますが、どのようにして？
ヘッドフォンの振動は、常にエネルギーの衝動による反応です。 手が振り子を揺らし、風が高層ビルを揺らし、磁石の助けを借りたコイルがスピーカーの膜を動かすことができます。 振動の強さは、振動を加える力と、振動系の構造を含めた素材によって決まります。 一方で、エネルギーインパルスが作用する周波数は非常に重要です。 なぜなら、供給されたエネルギーの周波数が身体の固有振動数と一致した場合、身体は特に大きな振幅で振動するからです。 ゼンマイ式の振り子に、周期的に、つまり一定の間隔で、振り子の固有振動数に相当するエネルギーを与えると、振り子のたわみが最大になります。
ブランコの上で、共振周波数がどのように働くかを自分で試すことができます。 ブランコを一番高いところで叩くと、エネルギーの供給がちょうどシステムの固有振動数になります。 そのため、スイングの勢いが大きくなるのです。
From good to bad vibration
アコースティックギター、ブランコ、グラス、ブリッジなどのボディは、それぞれの共振周波数で振動することができます。 しかし、これはどこでも望ましいことではなく、大きなダメージを与えることさえあります。
この現象は、人が少し離れたところからワイングラスに声を向けたときに見られます。 声の高さがグラスの固有振動数とぴったり一致すると、比較的短時間のうちにグラスが割れてしまう、いわゆる共鳴破局が起こります。 声帯によって空気の分子がより高い、または低い周波数で振動すると、グラスは無傷のままです。
最も有名な共鳴大惨事の一つは、1940年にアメリカで起きたもので、風によってタコマ・ナローズ・ブリッジが強く振動し、崩壊したというものです。
共鳴災害を避けるために、ハイウェイコードでは、軍隊などの集団が橋を渡って歩調を合わせて行進することを禁止しています。
一方、楽器では、共鳴は音の大きさを増すための意図的な効果です。 アコースティック・ギターでは、ボディが弦から発せられる音波を機械的に増幅する役割を果たします。 ギターのボディは、異なる音程でも共振周波数が発生するような構造になっています。
Teufelのスピーカー
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ラウドスピーカーの共振効果は望ましくない – 1つの例外を除いて
ラウドスピーカーでは共振周波数は歓迎されません。 ラウドスピーカーは、さまざまなコンポーネントがその共振周波数で振動しないように構成されています。 これでは、個々の部品と同じ周波数帯の音が、他の部品よりもはるかに大きく再生されてしまいます。
共振効果は、スピーカーのキャビネットでも発生してはなりません。 これは、キャビネットの背面にあるメンブレンがスピーカーの内部に音を放射することで起こります。 この音がキャビネットを振動させ、音像に悪影響を及ぼすことがあります。
例外として、バスレフ型のスピーカーがあります。
ただし、バスレフ型スピーカーは例外で、キャビネットに筒状の開口部があり、そこから内部に放射された音（特定の低周波）を室内に逃がすことができます。 これは、サブウーファーについての文章で説明したヘルムホルツ共鳴器の原理に基づいています。 Teufel bass for deep vibrations
- ▶モノラルサブウーファーUS 2106/1 SW。コンパクトなサイズでありながらフローノイズを邪魔せずに迫力のある低音を楽しめる、初心者向けのサブウーファーです。
- ▶Ultima 40/20「2.0>5.1拡張セットサラウンド」：2本のバスレフ管によって実現しています。 HiFiスピーカー「Ultima 40/20」は、家庭用のリアルデビル・クラシックです。 このセットがあれば、ステレオシステムを5.1サラウンドに拡張することができます。 T 10サブウーファーは、低音域に十分な響きを提供します。
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Conclusion: 共振周波数は有用である
- 共振周波数では、振動系の固有周波数は供給されたエネルギーの周波数と一致します。
- 音響学では、音波の振幅が大きいほど音圧が高くなり、音量が大きくなります。
- 共振周波数は、一般的にスピーカーにとって望ましくありません。
- バスレフ型スピーカーは例外で、ヘルムホルツ共鳴器の原理で低音域を増幅します。
最後に、「バッグス・バニー」の名作をご紹介しましょう。