弦の固有振動
ギターやベースのような弦楽器は,弦をはじいたりこすったりして弦を振動させて音を出している.
弦の両端を固定して振動させると,振動が両端へ伝わることで反射波が生じる.その時の合成波が,両端が節となる定常波となった状態を弦の固有振動といい,その時の振動数を固有振動数という.
長さ
L 〔m〕
の弦の固有振動の波長を
λ
n
とすると,節と節の間隔は
λ
n
2
(半波長)であるので,
L=
λ
n
2
×n
となり,
λ
n
=
2L
n
である.
弦を伝わる波の速さを
v 〔m/s
〕
とすると,弦の固有振動
f
n
は,次のようになる.
f
n
=
v
λ
n
=
nv
2L
(n=1,2,3,⋯)
腹の数が
n=1
の固有振動を
基本振動といい,その振動数を
基本振動数という.この時に生じる音を
基本音という.
n=2,3,⋯
の場合は,基本振動数の2倍,3倍・・・になるため,それぞれ
2倍振動,3倍振動
⋯
とよび,これらを総称して
倍振動という.この時生じる音をそれぞれ
2倍音,3倍音
⋯
といい,これらを総称して
倍音という.
弦の固有振動の様子を以下に示す.
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学生スタッフ作成
2018年12月12日