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音の正体を探れ!目には見えない「空気の波」のふしぎを解き明かそう

こんにちは!櫻學舎です。

わたしたちは毎日、たくさんの「音」に囲まれて暮らしています。

自動車のエンジン音、誰かの話し声、音楽、風の音、鳥の鳴き声……。
でも、ふと疑問に思いませんか?

実はこの「音」、その正体は空気の振動=波なんです。

この記事では、

  • 音が聞こえるしくみ
  • 音の高さや大きさの違い
  • 超音波とは何か?
  • 音の性質をどうやって理解するか

を、身近なたとえを使いながら、中学生にもわかるようにていねいに解説します!

目次

音が聞こえる仕組みを簡単に言うと?

「音が聞こえた!」と思う瞬間、あなたの耳の中ではこんなことが起こっています。

空気の振動が、耳の鼓膜を叩いている!

音が出るとき、空気が細かく揺れます。
この揺れが「音波(おんぱ)」と呼ばれる空気の波です。

そしてこの音波が、耳の中にある「鼓膜(こまく)」といううすい*を叩きます。

この叩く回数が1秒間に20回~20,000回くらいの間だと、私たち人間の脳は「音が聞こえた!」と感じることができるのです。

空気の波ってどういうこと?池の水を思い出してみよう!

空気の中を音がどうやって伝わるのか、想像しにくいですよね。
そんなときは、静かな池に石を投げたときのことを思い出してください。

石を落とすと、水面に波が広がりますよね?

水面に「ぽちゃん」と小石を落とすと、その場所を中心に「わっか」の波が広がっていきます。
この波は、水が前に進んでいるわけではありません。
水がその場で上下に揺れて、波のエネルギーだけが伝わっているのです。

空気の中でも、まったく同じことが起きているのです!

  • 鐘を叩く
  • スピーカーで音を出す
  • 声を出す(声帯を振動させる)

こうした行動によって空気を揺らすと、そこから「音の波=音波」が広がっていきます。

この空気の波が、あなたの耳まで届き、鼓膜を叩くことで「音が聞こえる」というわけです。

「音源」って何?

この空気の振動=音波をつくり出す元になる場所や物のことを**「音源(おんげん)」**と呼びます。

たとえば、

  • 楽器の弦(バイオリンやギターなど)
  • 人の声帯
  • スピーカーの振動部分
  • 落ちた物が地面にぶつかった場所

これらはすべて、音をつくり出す出発点=音源です。

音の「高い・低い」「大きい・小さい」ってどう決まるの?

音を聞いていると、「高い音だな」「なんだか大きい音だな」と感じますよね。

この音の「高さ」や「大きさ」は、実はすべて空気の波の性質で決まっています。

音の「高さ」=空気の振動の速さ(周波数)

音が高く感じるとき、それは空気がすごく速く振動しているときです。

たとえば:

  • 1秒間に100回くらい揺れると → ドーンという低い音(太鼓のような音)
  • 1秒間に1000回くらい揺れると → チリンチリンという高い音(鈴のような音)

このような「振動の速さ」は、周波数(しゅうはすう)と呼ばれ、「Hz(ヘルツ)」という単位で表します。

周波数(Hz)音の印象
100Hz以下低い音(太鼓・地鳴りなど)
1000Hz以上高い音(鳥の声・鈴の音など)

音の「大きさ」=空気の波の大きさ(振幅)

音が大きく感じるか小さく感じるかは、空気の波の“高さ”のようなもの=振幅(しんぷく)で決まります。

また池のたとえで考えてみましょう。

  • 小さい石を投げると → 小さい波 → 小さい音
  • 大きい石を投げると → 大きい波 → 大きい音

つまり、

  • 波が小さい=音が小さい
  • 波が大きい=音が大きい

空気も同じように、大きな振幅の波が鼓膜に届くと「うるさい」「大きな音」と感じるんですね。

超音波ってなに?人に聞こえない音の世界

よく「超音波(ちょうおんぱ)」という言葉を聞きますよね。
動物が使っていたり、病院で検査に使われていたりします。

超音波とは、「人間に聞こえない高い音」

人間の耳が聞き取れるのは、おおよそ20Hz~20,000Hz(20kHz)の間だけ。

これより高い振動数(周波数)を持つ音は、人間の耳では音として感じられません

でも空気はちゃんと振動しています。
たとえば、

  • イルカやコウモリは超音波を使って会話や距離測定(エコーロケーション)をしています。
  • アニメでは「超音波でグラスが割れる」なんて場面もありますね。

これは空気の振動がとても細かくて、物を壊せるくらい強い波を持っている、ということです。

私たちには聞こえなくても、確かに“音波”として存在しているのです。

【まとめ】音の正体は「空気の波」だった!

音の正体は、空気の振動=音波でした。

私たちは目で見ることはできなくても、空気の中で揺れが起こっていることで音を感じています。

その音の「高さ」や「大きさ」は、波の“速さ”や“強さ”によって変わるのです。

毎日ふつうに聞いている「音」にも、こうした科学の不思議がつまっています。

櫻學舎では、こうした身のまわりの現象に“なぜ?”と興味を持ち、学びに変えていく力を育てています。

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