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山ではエコーが聞こえるのに、部屋では聞こえないのはなぜですか?

<ブロック引用>

部屋でエコーが聞こえない理由は、反射音が 0.1 秒未満で受信されるか、反射面が 17 メートル未満の距離にあるためです。残響は、誰もいないアパートでも聞こえます。部屋でエコーが聞こえないもう 1 つの理由は、木製の家具やクッションが音を反射するのではなく吸収することです。

人気のあるギリシャの民話では、ゼウスはしばしばオリンポス山から降りて地球を訪れ、美しいニンフと交流するように描かれています。最終的に、彼の気まぐれな妻であるヘラは疑わしくなり、現行犯で彼を捕まえることにしました.

ある山の精は、ゼウスを守ろうとして、回りくどいヘラを陥れました。激怒したヘラは、彼女の策略に気づき、残りの人生の会話で誰かが彼女に話しかけた最後の言葉だけを繰り返すようにニンフを非難しました.ニンフはエコーと名付けられました。

丘の上やそびえ立つ木々に囲まれた広大なジャングルの真ん中に立って自分の名前を叫ぶと、少し遅れて、次々に失神したり弱まったりしながら、あなたのうなり声が再帰的に聞こえます.この返ってきた音がエコーです。

(写真提供:Pexels)

エコーはブーメランのように元に戻る音です。音源の方向に戻るために、音波または光の波は放物線を連想させる空間の経路をたどる必要があります (曲率の結果として太陽の周りを移動する光の曲線運動のように)。宇宙自体の 一般相対性理論によって予測されるように、太陽の重力による) または単に表面から反射します。エコーは後者で、音源の近くにある物体からの音波の反射です。

しかし、エコーが単なる音の反射である場合、反射する表面がさらに多い小さな部屋でエコーが聞こえないのはなぜでしょうか?その答えは、人間の脳が音を認識する方法にあります。

エコーはどのように聞こえるのですか?

反射音をはっきりと知覚するには 音は十分な大きさを持ち、一定の遅延後に戻る必要があります。遅延は、音源とリスナーから反射面までの距離に正比例します。

私たちの補聴器は、頭の両側に付いている一対の耳です。音が発せられると、遅延が 10 分の 1 秒未満の場合、人間の耳は知覚された音を元の音と区別できません。

エコー

空気中の音速が約 340 m/s の場合、この 0.1 秒という狭いウィンドウ内で、音の移動、入射、反射の合計距離は 34 メートルになります。これは、反射音が入射音と区別され、エコーとして認識されるためには、障害物が少なくとも 17 メートル離れている必要があることを意味します。エコーが 1 秒以内に戻ってくると、障害物は 170 メートル先にあります。同様に、エコーが 2 秒後に戻ってきた場合、340 メートル離れています。

エコーは、音の反射でもある残響と混同しないでください。ただし、エコーと残響の主な違いは、残響が 10 分の 1 秒以内に受信される反射波であることです。これは、障害物が非常に短い距離、具体的には 17 メートル未満に配置されていることを意味します。

残響

残響は、実際には、入射波と反射波を 1 つの長い音波に結合することによって共鳴を促進します。これは、洗面所で心から歌ったり、空っぽのバスケットボール コートの床に引きずり出されたときにジョーダンが発する金切り声で明らかです。

したがって、部屋でエコーが聞こえない理由は、反射音が 0.1 秒未満で受信されるか、反射面が 17 メートル未満の距離にあるためです。

残響は、誰もいないアパートでも聞こえます。部屋でエコーが聞こえないもう 1 つの理由は、木製の家具やクッションが音を反射するのではなく吸収することです。

ナビゲーションの手段としてのエコーロケーション

コウモリやイルカなどの海洋哺乳類は、エコーロケーションを使用して暗闇の中でナビゲートし、「見る」ことが知られています。コウモリはエコーロケーションを使用して、髪の毛 1 本ほどの小さな障害物を回避したり、飛んでいる昆虫を識別して捕まえたりすることが知られています。それらは、人間には認識できない超高周波の音波を物体に向かって分散させ、それを反射して物体に戻します。

(写真提供:ナショナル ワイルドライフ / ウィキメディア コモンズ)

これらの動物は、跳ね返った波を拾うために使用する非常に敏感な耳を持っています。次に、反射したエコーを使用して、「視野」内の障害物の 3D イメージを描画します。エコーは、次のパケットが送信される前にサウンドのパケットが返されるように、大きくて一時的なものでなければなりません。

Human Echolation:ダニエル・キッシュ

人間は、SONAR 技術を搭載した船や潜水艦を配備することで、この独創的なオーディオ イメージング システムを模倣してきました。ただし、一部の個人は一歩前進し、感覚を研ぎ澄ましました エコーロケーション自体を実装するために!これは、視覚障害者がナビゲーションに使用する場合に特に見られます。

ある感覚が失われた後に別の感覚が増強されることは、かなり一般的な現象です。その理由は、聴覚、視覚、嗅覚の刺激を感知するニューロンの回路が、非常に狭いスペースに隣接して詰め込まれているためです。さらに、脳は非常に倹約家であるため、ワイヤーの重要な領域が時代遅れになると、脳の可塑性により、近くのワイヤーが重なり合うか、代わりにそれらを引き継いで利用し、対応する機能が強化されます。

失明の場合、視覚障害者の機能を失った視覚野は、聴覚および触覚刺激を感知するために使用されます。

(写真提供:PopTech / ウィキメディア コモンズ)

たとえば、幼い頃に網膜がんを患い、視力を失ったダニエル・キッシュについて考えてみましょう。ダニエルは、近くにある物体から反射されたカチッという音をすばやく鳴らすことで、エコーロケーションを使ってナビゲートすることを独学で学びました。幼い頃、彼は木に登りながら、これらの高周波のきしみ音を発し、下の地面からの反響を聞いて身長を判断しました.

その後、エコーロケーションによって縁石の距離を判断することで、自転車に乗ることを独学しました。この記念碑的な偉業を目の当たりにして、多くの視覚障害者が彼の手順に従い、同様のクリックを使用してナビゲートすることを学びました.彼は現在、彼と同じ方法で「見る」ことができない他の人々を訓練しています。


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