ティンパニのクラドニパターンに関する音響解析

抄録

振動している膜や薄い板の上に砂や塩などの細かい粒子を撒くと，振動の節の部分にその粒子が集まり幾何学的な模様を描く．この模様をクラドニパターンと呼び，手軽に固有振動を目で見ることができる音響現象の多くは目で見ることが出来ず，音波伝搬の可視化技術は音響工学の基礎教育において音の性質の理解を助ける有効な手法である． そこで本研究では，まず音響解析によく利用される Bessel 関数を用いて円形膜の振動解析を行い，クラドニパターン発生時の音波伝搬状態をグラフ化することで音場全体を把握する．続いて，実際に粉末図形実験装置を製作し，膜の音波伝搬の可視化を行う．得られた粉末図形と理論値を比較することでその音響メカニズムを検証する．