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!)

amazon

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”.

https://dood.al/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)!

３月のイチオシ実験！

• 押し花を作ろう！：梅や桜の花の押し花を作ってみましょう。特別なケースに入れると、長く保存できて、しおりにもなります。

テレビ番組・科学監修等のお知らせ

• 「月曜から夜更かし」（日本テレビ）にて科学監修・出演しました。
• 2月27日放送予定「チコちゃんに叱られる」（NHK）の科学監修しました。

書籍のお知らせ

• 1/27 『見えない力と遊ぼう！電気・磁石・熱の実験』（工学社）を執筆しました。
• サクセス15 ２月号にて「浸透圧」に関する科学記事を執筆しました。
• 『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。

講師・ショー・その他お知らせ

• 3/20（金）　日本理科教育学会オンライン全国大会2026「慣性の法則の概念形成を目指した探究的な学びの実践」について発表します。B会場 第３セッション： 学習指導・教材（中学校）③　11:20-12:20
• 7/18（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。
• 10/10（土）　秘密兵器「帯電ガン」が炸裂！ビリビリ！ドキドキ！静電気サイエンスショー＠千葉市科学フェスタ（午後予定）
• 各種SNS　X(Twitter)／instagram／Facebook／BlueSky／Threads

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。