理科大好き倶楽部って
イベント情報
みんなのアイデア募集中
過去の実験
ご意見・お問い合わせ
りんく


岩手県 小野寺正喜

1.ねらい

音楽の演奏する楽器にはいろいろなものがあります。ギターや三味線のような弦を使ったものもあります。弦の長さや張り具合で音程が変わるので、簡単なエレキギターを作って、振動の様子を体験してみよう。

2.エレキギターの製作

(1) アクリル角棒をド、レ、ミ、ファ、ソ、ラ、シ、ドの位置に木工ホンドで貼り付けます。 張り付ける位置は、3 自然音階としての弦の長さを参考にしてください。

【図1】モノコードギターの製作
(2) L型金具を一方に取り付け、もう一方にアルミ板をつけます。
(3) 木片をつけたアルミアングルをポンドで固定します。
(4) ピアノ線の一端を頭をたたきつぶした長ねじの小さい穴を通し、ペンチでねじって止めます。もう一端をギター本体にあけた穴を通し、ピアノ線をピンと張ってよじって止めます。
(5) 6角ボルトに細いエナメル線を約100回巻き、下にフェライト磁石をくっつけてフェライト磁石自体をボンドで木に貼り付けます。エナメル線の先端1cmを紙ヤスリでエナメルを削り取り、マイク端子用のプラグにしっかりからめます。

3.自然音階としての弦の長さ


【図2】弦の長さと音階の関係
 音階は簡単な整数比になります。半音高い音は振動数が約18/17大きい。振動数の比が整数比に近い音を混ぜあわせた、耳に快く聞こえる協和和音ド、ミ、ソの振動数の比は1:1.2:1.50≒4:5:6てす。実際の音楽を演奏するには半音高い音も必要です。
半音の位置にアクリル角棒を(フレットという)張り付けてみるのもよいと思います。

音階 ド# レ# ファ ファ# ソ# ラ#
弦の長さ 1/1 17/18 8/9 68/81 4/5 3/4 17/24 2/3 17/27 3/5 17/30 8/15 1/2
【表1】音階と弦の長さ

4.音を鳴らしてみよう

ギターには共鳴箱があり音を大きくしていますが、ここではラジカセのマイク端子に入力し音を大きくしています。

5.原理と工夫

弦の振動をエレキギターの原理で磁場の変化をコイルで電流の変化に変え、ラジカセのマイク端子に入力しスピーカーから音がでることになります。
工夫としては、弦を2弦にしたり、弦そのものをエレキギター用のものにすると、どうなるでしょうか?弦を2弦にしたときの弦の振動を拾うコイルは、同じもの2個を準備し次のようにつなぐととよいと思います。

【図3】電圧の発生の原理

【図4】弦を2弦にしたときのコイルの結線

【図5】弦の振動数の測定

【図6】弦の振動をパソコンで表示した波形