音のドップラー効果。

ようこそ！ブーです。

今日は、音の「ドップラー効果」について書きます。

車を運転していると、たまに前や後ろからサイレンを鳴らした消防車や救急車、パトカーなどの車両が横を通り過ぎることってありますよね？

運転中に限らず、サイレンを聴く機会は毎日の生活の中であると思います。

そのサイレンを鳴らしているものが通り過ぎる際に、近づくときには高く・遠ざかるときには低く聴こえる現象が、音の「ドップラー効果」です。

あの独特な音の変化を苦手としている人は、結構多いのではないでしょうか。

ドップラー効果

ドップラー効果（Doppler effectドップラー・エフェクト、Doppler shiftドップラー・シフト）はオーストリア出身の物理学・数学・天文学の学者Johann Christian Doppler（ヨハン・クリスティアン・ドップラー1803年11月29日-1853年３月17日没）が発見しました。

音だけでなく、振動数によって計ることのできる「光の見え方」や「物質の熱運動」でも同様にドップラー効果が起こるそうです。

音は音波という振動によって私たちに聴こえ、その音波が一定の時間で振動する回数を周波数と言います。

音の「ドップラー効果」は、音を聴いているときの距離（近かったり遠かったり）に差があると、音が伝わる速度も変わるということ「振動数・周波数と速度・距離の関係」を数学的な式で証明したものです。

ｆ’はその位置で聴こえている周波数（音の高さ）、ｆは音源が出す純粋な周波数、Ｖは音速、voは聴いているものが動く速度（距離）、vsは音源の動く速度。

音が鳴っている場所が自分に近ければ、音が届くスピードは早くて振動にも変わりはありません。

ですが、鳴っている場所が遠ければ音が届くのに時間がかかり振動の幅も伸びます。

そのため近づくときには高く・遠ざかるときには低く聴こえるというわけです。

どうやって証明したのか？

物質の振動は目に見えますが、空間を漂う音の振動は目には見えませんよね。

目に見えないものを証明するのはとても難しいことですが、オランダ人の科学・気象学の学者クリストフ・ボイス・バロットが実験し、見事証明してみせました。

実験内容

昔は、実験するのに２人の実験者が必要でした。

１人は楽器の演奏者（この場合はトランペット奏者）、もう１人は絶対音感のある人です。

まずトランペット奏者が列車に乗り、動いている状態になります。

動いている間、トランペット奏者は楽器でG（ソ）の音を吹き続けなければいけません。

外には絶対音感を持った人が待機していて、動いている列車から聴こえるトランペットで出したGの音の高さが変わるのかを記録します。

記録したものを公式に当てはめて、ちゃんと答えが導き出せれば実験成功です。

測定器なども無いので、原始的な方法で実験するしかなかったんでしょうけど、列車の音がうるさくて音が聴き取りにくそうですよね。

トランペット奏者の人も同じ音を吹き続けることと、動いている列車での演奏は難しい事だと思うのでスゴイなぁと思います。

鳥肌

ドップラー効果は、連続して聴こえる音と距離に差があれば十分に起こるので、サイレンの音じゃ無くても遭遇するときがあります。

ブーが住んでいる地域は、午前10時・午後12時・午後５時になったら防災用のスピーカーから音楽が流れるんですが、この音楽が引き起こすドップラー効果は壊れかけのカセットを聴いているようで怖いです。

それに次に来ると予想した音の場所に着地しないで、ズレていってしまうので頭が混乱して背筋がゾゾゾっとなるので、スピーカーの横を通り過ぎないといけないときはよく耳を塞いでいます。

ブーは「ドップラー効果」がどうしても苦手で鳥肌が立ってしまうのでした。