言語学特殊講義Ⅱ

第８回

音の高さ　その２

	今日のポイント
	管の音の高さ
	管でドレミを吹こう
	自由端反射・固定端反射
	管の共鳴周波数
	管の長さを測ってみよう
	人の声も声道管の共鳴
	本当に声道管って共鳴するの？
	復習テスト

１．管の音の高さ（反射・共鳴）

ストロー笛を作ってみよう！

ストローの先、２センチくらいをリードのように切って笛を作ってみよう。

ストローの長さを切っていっていくと音の高さはどのように変化するか？

ストローの穴を塞ぐと音の高さはどのように変化するか？

【ストロー笛のしくみ】

１．空気を吹き込む

２　発音体(リード)が振動する

３　振動が管内を伝わる

４　振動が反射して管内を逆進する

５　反射した振動と発音体が影響しあって、安定した振動（音）をつくる（定常波という）

　　※　管の開いた部分は、必ず（音、振動、定常波の）腹になる
　　※　閉じた部分は、必ず節になる

（福地孝宏さんのHPから引用させていただきました）

この実験で分かったことは。。。

【ここがポイント！】
	笛の長さが長い→共鳴する波の波長が長くなる→音が低くなる笛の長さが短い→共鳴する波の波長が短くなる→音が高くなる

人の声道についても同じようなことが言える！

ということは。。。どんな可能性が考えられるだろうか？

考えてみよう！

２．自由端反射・固定端反射

【ここがポイント！】
		定常波（おいもさん）再び登場！

自由端反射		腹
	自由端		自由端

固定端反射		節
	固定端		固定端

【覚えよう！】		自由端は開いている方、固定端は閉じている方口唇側（自由端）と声帯側（固定端）と考えよう自由端は波の「腹」、固定端は波の「節」がくる（逆に考えるとめんどくさくなるのでこれでいこう！）

のりさんのパソコン物理(加藤徳善さん作成）
　　物理の授業用　電子黒板で使えるJAVAアプレット
　　波の反射（正弦波）

３．管（声道）の共鳴周波数

【ここがポイント！】

	片方が自由端、もう片方が固定端の管では、以下の周波数の波が共鳴する
		たしか、1波長でおいもさん２つだったよね。
	自由端	腹	固定端		おいもさん（笑）
	口側		節/声帯側	→第１フォルマント	半分
		1/4波長の波が共振
				→第２フォルマント	1個半
		3/4波長の波が共振
				→第３フォルマント	2個半
		5/4波長の波が共振
		…
		7/4波長の波が共振
		9/4波長の波が共振
		と続きます

		共鳴周波数を計算してみよう！（とっても重要！）
		これを人の声道にあてはめて、管の長さを17cm(男性の平均声道長）としてそれぞれの共鳴周波数を計算してみよう！ 16cm（つまりちょっと声道長が短くなったら）だったらどうなる？
		17cm 第1フォルマント______________Hz 第2フォルマント______________Hz 第3フォルマント______________Hz 16cm 第1フォルマント______________Hz 第2フォルマント______________Hz 第3フォルマント______________Hz 【ヒント！】まず1波長の長さを計算し、次に、340mの中に何回繰り返しがあるかを計算しよう！
		それぞれの値は母音[ə]のフォルマント周波数に近くなります。管の長さが変わると、おいもさんの数は変わらないけど、おいもさんの長さが変わる！ →よって、声道長によって共鳴周波数が変わる！男性と女性では声道長は同じ？

ところで。。。

	「フォルマント」ってなあに？
	くわしくは次回からの授業で扱います。（今日はだいたいでOK！）
	簡単にいうと、まず、声帯振動によって音源が作られます。（こんな感じ→）
	↓
	次に、声道の形を変えることによって音源のうちで、共鳴する（強められる）周波数が変わってきます。（緑の部分、これがフォルマントです）

	↓
	「人はフォルマントの違いによって母音を聞き分けている」と言われてます。

４．管の長さを測ってみよう！

		ドレミパイプを鳴らしてみよう！
		ドレミパイプを鳴らしてみよう。管の長さを測定してみよう。

５．管でドレミを吹こう。

		長さの違った管を作ってみよう！

６．人の音声も声道の共鳴！

		声道模型と比較してみよう。

７．本当に声道管って共鳴するの？

		鼻笛を鳴らしてみよう。

８．復習テスト

それでは、復習テストです！