音の大小,高低の感覚
基底膜は前庭窓付近から次第に広くなり,蝸牛孔につながっている。基底膜に伝わった振動によって,基底膜が大きく振動すると聴神経信号がたくさん出て,大きな音に聞こえる。すなわち,音の大小は,基底膜の振動の大小によって決まる。また,基底膜の前庭窓に近いところが振動すると高音に聞こえ,奥の方まで振動すると低音に聞こえる。すなわち,音の高低は,基底膜の振動が大きくなる位置によって決まるということだ。このように,基底膜の振動の仕方によって音の大小,高低を表す信号がっくり出され,それを,我々は大脳新皮質の聴覚野で聞き分けている。

Date: 2014/10/17(金)


音の感覚(縦波を電気信号に変える耳)
空気中を縦波が伝わってきて,耳に入ります。耳介は我々が普通,耳といっているものです。これは縦波を集める働きをするもので,人の場合は頭の両側に固定されています。少し動く人もいますが,犬や馬のようにいろいろな方向に向けることはできません。小さな音を聴くとき,耳の後ろで手を広げ,耳介が大きくなるようにして聴くことかあります。こうすると縦波が多く集まり音が少し大きく聞こえます。スピーカーの振動板のように,1秒閲に何十回という速さで前後に動くと,空気の圧縮,膨張という振動が起こります。空気は連なっているので,この振動が次々と空気中を伝わっていきます。耳介で集められた縦波は,外耳道という耳の穴を伝わっていきますが,その突き当たりには鼓膜という薄い膜があり、縦波はこれに当たりその結果,鼓膜が振動します。鼓膜の裏側には耳小骨といって,つち骨,きぬた骨、あぶみ骨という三つの小さな骨が組み合わさった箇所があります。その一端が鼓膜の裏側に,もう一方の端はカタツムリの形をした,蝸牛という部分の入口に相当する前庭窓というところにつながっております。耳小骨は力学でいう「てこ」の働きをし,鼓膜の振動を拡大して前庭窓へ伝える役目をします。前庭窓の面積は鼓膜の面積よりも小さいので,この「てこ」の働きとあいまって,前庭窓に伝わる振動は,鼓膜の振動の約20倍くらいの大きさに拡大されます。この振動が前庭窓から蝸牛の内部に伝わっていきます。蝸牛は側頭骨の中の,カタツムリの殻に似た腔所に埋もれた約3回巻かれた管状の袋で,その内も外もリンパ液で満たされ,中には基底膜という薄い膜の上に乗った,音の感覚器のコルチ器官が並んでおり,蓋膜という屋根のようなもので覆われています。コルチ器官には有毛細胞という,先端にかたい毛が生えた特殊な神経細胞,内有毛細胞と外有毛細胞が並んでおります。内有毛細胞は脳に直結する神経の9割とつながっています。基底膜が振動すると内有毛細胞の先端の毛が蓋膜に押し付けられて曲がり,細胞内に聴神経信号という電気信号が起こり神経を通って大脳に伝えられます。耳は縦波を電気信号に変える変換器の役割をしているわけです。
Date: 2014/10/16(木)


音のもとは縦波である
静かな水面に石を投げると,波が起こり,まわりに広がり,水面を伝わっていく様子が見えます。空気中で手をたたいたりすると,同じように空気中にも波が起こります。しかしこの波は,特別な方法によっては見ることはできますが,普通は目には見えません。スピーカーのような振動板が,空気中で振動してその前方に波が生じている状態を示しています。この波は振動板の振動する方向と同じ方向に進む波ですが,この波を縦波といっております。波にはいろいろな波がありますが,空気中に起こる波はこの縦波だけです。
Date: 2014/10/15(水)


音の周波数と超低周波音
音は圧力変化が伝わることであるから、通常、音の性質は、圧力変化の伝わる速さ、圧力変化の回数および圧力変化の大きさの3つで表される。しかしある場所において音の性質を考える場合には、伝わってきた音だけを考えればよいので、圧力変化の大きさと回数だけを考えればよい。圧力変化の回数は周波数で表される。1秒間における圧力変化の回数を周波数といい単位はHz(ヘルツ)である。地震によって励起される地球の固有振動によって発生する、およそ3/10000Hzという非常に低い周波数の音から人工的に作ることができる非常に周波数の高い、何十億Hzというような音もある。しかしこの中で我々が耳で聞くことができる音は、およそ20Hzから20000Hzの範囲である。普通この範囲の音を加藤音といい、20000Hz以上の音、20Hz以下の音をわれわれの耳では聞くことができない。20000Hz以上の音を超音波、20Hz以下の音は超低周波音と呼ばれている。

Date: 2014/10/14(火)


音とは
音は私達の感覚の一種でその感覚は空気の振動によって発生する空気中を伝わる縦波によって生じる。つまり音のもとは空気中の縦波である。縦波の通過によって空気中にはいろいろな物理変化が起こる。縦波の通過によって空気の疎、密が生じる。空気が疎のところでは空気は膨張して圧力が大気圧より少し少なくなり、密のところでは空気が圧縮され、圧力が少し大きくなる。また圧力が高いところから低い所へ空気は動くので、その点の空気は振動をおこす。このように縦波の通過にともなって、空気中には空気の疎蜜、濃淡、圧力変化、振動等の物理的変化が生じる。縦波のことを、音波、疎密波、空気の濃淡の波、圧力変化、空気の振動などと言っているのはこのためである。
Date: 2014/10/13(月)


人工的な超低周波音の発生
人工的な超低周波音の発生は大砲による砲撃、超音速航空機による圧力変化(ソニックブーム)、核爆発、大型ロケット発射時の圧力変化、橋梁の振動、ダム・堤防からの放水時の水流震動、新幹線のトンネル出口での圧力変化、発破による衝撃等によって発生するもの、各種機械、送風機・応複式空気圧縮機・ディーゼルエンジン・ボイラ・振動ふるい・振動コンベア、構造物等から発生するものが主なものである。この超低周波音が実際に問題となるのは2次的な騒音の問題と強い超低周波音によって引き起こされうる人体に対する悪影響である。超低周波音は聞こえないので、通常の騒音のように、直接、やかましいとか不安であるとかいうような問題はおこらないが、超低周波音によって建物の窓や戸などのて建具がガタガタ振動してその音や振動が気になるという問題が起こる。超低周波音が人体に及ぼす影響については、一般的に頭痛、不眠、イライラ、耳鳴り、胸の圧迫感からめまい、吐き気、そのほか動悸などの自覚症状があるといわれているが、より強力な超低周波音によって直接生命に危険が及ぶこともあると言われる。
Date: 2014/10/12(日)


自然現象における超低周波音の発生
超低周波音は以前にもお話ししましたように周波数は20Hz以下の音で、それが強い場合には感知できるが、通常普通の音のように私達の耳では聞こえない音でしたね。この超低周波音の自然の発生源について再度細かく考えていきます。自然現象による発生源は先日の火山の噴火による爆発、よく起こる地震による地表面の振動、海の波や津波による水面の振動、防波堤やテトラポットにあたる波、海中噴火による水中爆発、台風や竜巻による圧力変化、流星による衝撃、金環食による大気の温度変化等によって発生するもの等が主なものだがいずれも異常を知らせる怖い音であることが特徴である。

Date: 2014/10/11(土)


小さな音が気になる
遠くで走行する自動車走行音や遠方から聞こえる工場の操業音、集合住宅等でかすかに聞こえる隣室の物音・ドアの開閉音、戸建て住宅では換気ファンの音、冷暖房装置の室外機の音等、一般にレベルは低いが耳に聞こえる低周波成分の卓越した音が低周波騒音の問題である。これらの問題は、ほとんどが静かな住宅地でおこっているのが特徴である。これに対しては、測定器には普通騒音計に組み込まれたソウフトで測定が可能であり、測定方法や防止技術もある程度、対応できる。しかし、評価方法や基準値等は今後の課題となっている。
Date: 2014/10/10(金)


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