Tee itsestäsi äänitutkija! Kolme tasoa äänen aaltomuotojen paljastamiseen ilmaisilla työkaluilla.
Tervehdys, olen tiedeohjaaja Ken Kuwako. Joka päivä on kokeilun arvoinen.
【Lue tämä artikkeli englanniksi】
Tiesitkö, että omalla äänelläsi on ”muoto”? Lauluäänesi, yllätyshuutosi, naurusi ystäviesi kanssa… Eikö olisikin kiinnostavaa, jos voisit nähdä ne näkymättömät ”äänet” omin silmin? Saatat ajatella: ”Se on mahdotonta ilman erityislaitteita koulun tiedeluokassa.” Mutta ei hätää! Itse asiassa kuka tahansa voi helposti kokeilla ”äänen visualisointia” (eli näkyväksi tekemistä) ilman kalliita koneita, tarvitset vain tietokoneesi, tablettisi tai älypuhelimesi. Aloitetaan tänään jännittävä tiedekoe, jossa tutkimme näkymätöntä äänimaailmaa ilmaistyökalujen avulla!
(Oskilloskooppi, ammattitason laite. Pärjäät ilmankin!)
Rakuten OWON Digitaalinen oskilloskooppi SDS1104 1 Gs/s 100 MHz kaista
Taso 1: Kokeile luoda kuvaaja äänesi voimakkuudesta Scratchillä!
Aloitetaan käyttämällä ohjelmointiopinnoista tuttua ”Scratchiä”. Sen avulla voit nähdä äänesi voimakkuuden muuttuvan reaaliaikaisesti kuvaajan muodossa.
oscillo_1 https://scratch.mit.edu/projects/18315338
● Käyttöohjeet ●
Avaa yllä oleva linkki ja ”salli” mikrofonin käyttö selaimessasi. Klikkaa vihreää lippua ja aloita! Puhu tietokoneen tai tabletin mikrofoniin. Miten kuvaajan korkeus muuttuu, kun puhut kuiskaten verrattuna kovaan ääneen? Kokeile ja katso, millaisia eroja löydät kuvaajan muodossa, kun venytät pitkän ”aaaaa-” äänen ja kun taputat käsiäsi ”pam!” Tämä kuvaajan korkeus on juuri se, mitä tieteessä tarkoitetaan ”äänen voimakkuudella (amplitudilla)”!
Taso 2: Tarkastele todellista ”aaltomuotoa” verkkosovelluksella!
Kun olet selvittänyt äänesi voimakkuuden, siirry seuraavaksi tarkastelemaan äänen ”aaltomuotoa” todellisella tavalla. Suosittelemme tähän ilmaista, asennusta vaatimatonta verkkosovellusta nimeltä ”XXY OSCILLOSCOPE”.
Tarkemmat asetusohjeet löydät täältä.
Sovellus muuntaa mikrofonin sieppaaman äänen aaltomuotoon reaaliajassa. Tämän kokeen avulla voit tehdä entistäkin mielenkiintoisempia löytöjä.
● Tutkimushaaste ●
Äänenkorkeuden ja aallon suhde: Miten aallon sahalaitojen väli muuttuu matalassa ”do”-äänessä verrattuna korkeaan ”sol”-ääneen? Huomaat, että mitä tiheämmin aallot ovat, sitä ”korkeampi ääni (korkeampi taajuus)” on kyseessä.
Äänensävyn erot: Ovatko aaltomuodot samanlaiset, kun sanot ”aa” ja ”ii” samalla korkeudella? Itse asiassa juuri tämä ero aallon sahalaitaisessa muodossa määrittää äänen tai soittimen yksilöllisen ”värin (timbre)”.
Taso 3: Syvemmälle äänen maailmaan
Kun äänen todellinen luonne alkaa hahmottua, voit siirtyä asiantuntijatason analyyseihin entistäkin upeammilla työkaluilla. Nämä sopivat täydellisesti myös koulun tiedeprojekteihin!
SoundBeam (sovellus) Lue lisää täältä. Näyttää äänen aaltomuodon kauniisti. (*Maksullinen sovellus)
Freqounter (sovellus) Lue lisää täältä. Pystyy analysoimaan äänessä olevia ”taajuuksia (äänenkorkeuden komponentteja)”. On mielenkiintoista tarkistaa, onko virityshaarukan tai nokkahuilun ääni todella oikealla korkeudella.
AFG (ilmaisohjelma) Lue lisää täältä. Muuttaa tietokoneesi laitteeksi, jolla voit tuottaa minkä tahansa korkuisen äänen. Voit luoda jopa niin korkeita ääniä, joita ihminen ei kuule (esim. hyttysääni).
Tutkimus on rajatonta! Luo oma ”äänikartastosi”
Näiden esiteltyjen työkalujen avulla tutkimusmahdollisuudet laajenevat loputtomasti. Esimerkiksi…
Kerää perheenjäsenten ja lemmikkien ääniä ja vertaa niiden aaltomuotoja.
Tallenna kotoa löytyvien laitteiden (imuri, hiustenkuivaaja jne.) tuottamien äänien muotoja.
Tarkkaile suosikkikappaleesi kohokohtien aaltomuotoja.
Voi olla myös hauskaa luoda Scratchillä oma äänenarvauspeli. Tiede muuttuu hauskemmaksi nokkeluudella, vaikka sinulla ei olisikaan kalliita laitteita. Käytä näitä työkaluja ja löydä omat ”a-haat”!
Yhteydenotot ja pyynnöt
Tiedä enemmän tieteen ihmeistä ja hauskuudesta! Olemme koonneet selkeät ohjeet hauskoihin tiedekokeisiin, jotka voit tehdä kotona, ja vinkkejä niihin. Kokeile etsiä eri asioita! ・Tietoa ylläpitäjästä, Ken Kuwakosta, täältä ・Erilaiset pyynnöt (kirjoittaminen, luennot, kokeilutunnit, TV-konsultointi, esiintymiset jne.) täältä ・Artikkelipäivitykset julkaistaan X:ssä!
Kokeiluvideoita jaetaan kanavalla Tieteen temput (Kagaku no Neta Channel)!
５月のイチオシ実験！
キーンと冷えるドライアイス！気温が上がってくるこの時期・ドライアイスを使った昇華・凝結・等速度直線運動の実験はいかが？
液体ゼロ！ドライアイスが消えるまでの３時間を科学する（昇華・凝結・等速度直線運動）
テレビ番組監修・イベント等のお知らせ
- 4月30日（木）「THE突破ファイル」（日本テレビ）の科学監修を担当しました。
- 5月8日（金）理科教育ニュースを担当しました。
- 6月14日（日） 千葉大学インスタレーション「探究」にて講師を務めます
- 6月26日（金） 千葉大学の公開研究会（中学理科について授業公開予定）
- 7月18日（土） 教員向け実験講習会「ナリカカサイエンスアカデミー」の講師をします。お会いしましょう。
書籍のお知らせ
- 『大人のための高校物理復習帳』（講談社）…一般向けに日常の物理について公式を元に紐解きました。特設サイトでは実験を多数紹介しています。※増刷がかかり６刷となりました（2026/02/01）
- 『きめる!共通テスト 物理基礎 改訂版』（学研）… 高校物理の参考書です。イラストを多くしてイメージが持てるように描きました。授業についていけない、物理が苦手、そんな生徒におすすめです。特設サイトはこちら。
各種SNS（更新情報をお届け！）
X(Twitter)／instagram／Facebook（日本語）
Explore
- 楽しい実験…お子さんと一緒に夢中になれるイチオシの科学実験を多数紹介しています。また、高校物理の理解を深めるための動画教材も用意しました。
- 理科の教材… 理科教師をバックアップ！授業の質を高め、準備を効率化するための選りすぐりの教材を紹介しています。
- Youtube…科学実験等の動画を配信しています。
- 科学ラジオ …科学トピックをほぼ毎日配信中！AI技術を駆使して作成した「耳で楽しむ科学」をお届けします。
- 講演 …全国各地で実験講習会・サイエンスショー等を行っています。
- About …「科学のネタ帳」のコンセプトや、運営者である桑子研のプロフィール・想いをまとめています。
- お問い合わせ …実験教室のご依頼、執筆・講演の相談、科学監修等はこちらのフォームからお寄せください。
