楽器の振動

光の出る装置で弦の動きを観察し、振動によって音が聴こえる仕組みを学ぶ。

音は振動です。展示の弦やティンパニの膜の振動は、空気を振動させ、その空気の振動が私たちの耳に伝わって音を感じています。音は速く細かく振動する（振動数が大きい）ほど低くなり、逆にゆっくり振動する（振動数が小さい）ほど高く聞こえます。また、大きく振動する（振幅が大きい）ほど大きな音となり、小さく振動する（振幅が小さい）ほど小さな音になります。

楽器はさまざまな方法で物体を振動させて音を作り出しています。たとえば、多くの方が学校で演奏したことがあるリコーダーは、何が振動しているのでしょう？その答えは「空気」です。息を吹き込むと、空気の流れが「ラビューム」と呼ばれる部分にぶつかり、カルマン渦という小さな渦が発生します。この振動が音になり、リコーダー特有の澄んだ音を生み出します。バットや釣り竿を振ったときに聞こえる「ヒュン」という音も、同じ原理で発生します。

同じ笛でも、ハーモニカは「リード」と呼ばれる薄い金属の板が振動して音を出します。吹く・吸う動作によってリードが振動し、その振動数（周波数）が音の高さを決めるのです。

弦楽器では「弦」が振動の源になります。たとえばギターでは、弦を弾くことで弦が振動し、その振動が共鳴胴（ボディ）を通じて増幅されます。弦の長さや張り具合が変わると、振動数が変化し、音の高さが変わる仕組みです。

太鼓などの打楽器は「膜」の振動によって音を生み出します。また、木琴や鉄琴などの鍵盤打楽器では木や金属の板が振動して音を出します。

これらの楽器は、素材や構造によって異なる音色を作り出しているのです。音の高低と大小については、【L-05「音の波」】の解説も見てみましょう。