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音叉

音叉(おんさ、Tuning fork)とは、正弦波を描く特定の周波数の音または固有の振動数を発するU字状(2又)に別れた金属製の器具[1]

目次

概説編集

 
共鳴箱上の音叉,ドイツのケムニッツにあったMax Kohl社製

音叉の素材は(炭素鋼)、軽量化のためにアルミニウムジュラルミンが用いられることもある[1][2]

全体的にU字形をしており、底部に柄が付いている。腕の部分を叩くなどして振動させると音を発する。それ自体の音は極めて弱いため、音を聞くには柄の部分を耳に近づけたり歯でくわえたりするか柄を共鳴しやすいものに触れさせる。音叉の発する音はほぼ純音である。叩いた直後にはさまざまな上音を含んでいるがこの形では基音以外の音は持続し得ないのですぐに消え去り、純音が得られるのである。

理科実験などでは共鳴箱付音叉が用いられる[1]。共鳴箱は共鳴により大きな音を発生するために音叉の下に取り付ける箱で、この箱は1つの面が空いており、そこから音が出るようになっている。

歴史と用途編集

歴史編集

イギリスの王室楽団に所属していたトランペット奏者のジョン・ショアJohn Shore)が発明したのが起源である[1]。音叉が発明されるまではもっぱらピッチパイプ(調子笛)が使われていた[1]

1859年にフランス政府は標準音a1を15℃で435Hz(コンチネンタルピッチという)とし、これを基準にリサージュが標準音叉(Normal Diapason)を製作[1]。しかし、標準音は世界各国で統一されておらず、ベルサイユピッチのa1392Hzやバロックピッチのa1415Hzなどもあった[1]。1939年のロンドン国際会議で標準音a1は20℃で440Hzと定められた[1](ただし、演奏会では442Hzとすることが多い[1])。

なお、音響学の分野での用途、すなわち特定の周波数の音源としての用途としては単体の音叉を複数集めたトノメータtonometer) がある。これは1834年にシャイブラー (Johann Heinrich Scheibler)によって考案された。一定間隔で共振周波数の異なる音叉を並べ、測定したい音とトノメータの音叉とのうなりを利用して測定したい音の周波数を測定するものである。トノメータはケーニッヒ(Rudolph Koenig)によって、高度に進化したものが作成された。

用途編集

  • 音楽用
    音楽用の音叉は楽器の調音や発声の基音を確認するのに用いる[1]
  • 医療用
    医療用の音叉は聴覚検査のほか脳外科の感覚検査や糖尿病の進行度を調べるためのフットケア用に用いる[1]
  • 理科実験用
    理科実験用の音叉は共鳴箱付の音叉で共鳴やうなりの実験に用いる[1]
  • 校正用
    ドップラー効果を利用したスピードチェッカーの校正に音叉が用いられている[1]
  • ヒーリング用
    アメリカやドイツなどでは体(内臓)に音叉の波動を与えて体調を整える目的で使用されている[1]

音響以外の利用編集

周波数シンセサイザが普及するまでは、発振回路の信号源として音叉発振器が利用された[2]。また、音叉型水晶振動子クォーツ時計などに利用されている[3]

またかつては、電気的に発信させた音叉の振動を直接歯車に伝えて時計を駆動する音叉時計が製造されていたこともあった。

脚注編集

  1. ^ a b c d e f g h i j k l m n 本田 泰. “音叉と音叉にかかわる『音』の話”. JAS Journal 2017 Vol.57 No.1(1月号). 2019年1月24日閲覧。
  2. ^ a b 永井洋平. “Q and A (071)”. 日本音響学会. 2011年1月24日閲覧。
  3. ^ 吉村和昭、倉持内武、安居院猛 (2010年). よくわかる最新電波と周波数の基本と仕組み. 秀和システム. pp. 49ページ. ISBN 4798025879. 

関連項目編集