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圧電スピーカーを利用した実証実験

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フォノグラムの物理的実証が確認できたと思います。
スピーカーの開発実験で偶然が重なり、可能となりました。
意外にも簡単な発想でした。

それは圧電スピーカーを聴診器のように利用して、響きの違いをマーキングしたものはフォノグラムと一緒だということでした。

無題11




フォノグラムは共鳴版の一点における音の響きのつながり具合を、含まれている音全てを耳で聞き取って射影図にしたものです。

圧電スピーカーは周囲の共鳴を利用して鳴るスピーカーなので、接触している共鳴状態が異なれば、それは異なる響きを出します。
また、、圧電スピーカーを共鳴版の一点に固定し、ヤスリで、フォノグラムを修正していけば、やはり全体の共鳴状態が変わりますので音色が変化することが確認されます。
私のしていることが物理的にも正当化されたということです。
(等音面というよりも等響面と言ったほうが正確でした。)
相当な屁理屈屋でない限り、スピーカーから出ている音の響きの違いがはっきりと確認できると思います。
この時、音源は同じCDの同じ曲を選んで聴き比べます。(再現性)
また、スピーカーから出ている音を振動数分析すれば、データとしての実証も可能です。
これはスペクトルアナライザーのフリーウエアーWEB SPECTRAM を利用しました。
縦軸に、振幅、横軸に周波数をとれば、今何の周波数たいがどれだけ出るのかということがわかりますが、これでは、動きすぎていて比較にはなりません。
そこで、少し工夫して、動いた周波数の振幅の積算値を比較することにしました。
ある一定時間の周波数の振幅の積算は明らかに客観的な響きの違いを反映した量として利用することができます。

vioradamore black hole
(フォノグラムの渦巻きの中心にあたる部分、黒点)

vioradamore white hole
(フォノグラムの孤立特異点、白点にあたる部分、渦巻きの対になるところ。)


これを注意深く比較しながら、共鳴版の各点の共鳴状態を同じになるように削っていくことができれば、フォノグラムの能力がなくても同じことができる可能性があります。
あくまで可能性ですが、原理的には、ここまでオープンにしてしまえば、何年、何十年かかるかはわかりませんが、フォノグラムと同値の理論的体型を築くことができるでしょう。

私は、この実験結果が明らかになってから、約一ヶ月間悩みました。
特許や商売のことなど、いろいろと悩みました。
このままブラックボックスにして、製品化するのか?
それとも特許をとって(とれたとして?)事業を展開していくか?
などなどです。

嬉しいはずなのに、苦しい日々が続きました。
なぜなら、そう考えることは創造的思考とは相反してしまうことだからです。
個人の利得が私の研究上のモチベーションになったことは一度もないばかりか、
とてつもなくうつ的な気分になってしまうのです。
一度でも、創造の喜びを知ってしまった者であるならば、
一度でも、天の至福とともに訪れる閃というものを経験してしまったものならば、
私の言っていることが単なる綺麗事ではなく、真実だということがわかるはずです。

かといって、私には研究以外何もありません。
恋、結婚、家庭を持つことなど、すべてを犠牲にしてやってきたわけですからこれが最後の切り札になるかもしれないという思いもありました。
私もいい加減、普通になって腰を落ち着けたい、そう思ってもバチは当たらない。
しかし何をどう考えてみても心がすっきりしません。
創造のインスピレーションの源は、無私になったものだけに与えられる特権のようなものです。私の個人的願望や、特許のようなケチくさい発想などそこに入る余地はないのです。
そもそも、フォノグラムとは、権利や利得のようなものとは結びつきようのない概念です。
何のために今まで研究してきたのか?
大いに悩みましたが、決して、私のチンケな個人的願望を叶えるためではないことははっきりとしています。


見たいと思う世界の変化にあなた自身がなりなさい  マハトマ ガンジー


我々は、今、はっきりと歴史の断層をわたっています。
人類の間違いは、明らかに所有権に基づく発想から来ています。
フォノグラムは、これらの発想には馴染みません。
私は、研究の成果をフルオープンにすることに決めました。
このフォノグラムという現象に関する限り、私が地球上の誰よりもフロンティアーにいます。
科学的に解明されていようがなかろうが、事実は動きません。

フォノグラムの物理的側面についての実証の可能性が出てきたことにより、
音と形態に関する問題、(楽器製作、スピーカー製作など音響に関する形体に関する問題など)の謎が科学的に解明される道がついたと思います。
フォノグラムを仮定しなくても、同じことができる可能性があるということです。
また、フォノグラム能力は無私な人間に与えられる特権のような能力です。
この能力を手にできるのならば、その人は、善人に違いありません。
そう言う意味からも、研究はフルオープンにすべきだと考えました。


そう簡単に技術適応用までは追いつかれないという確信もあります。
そもそも、ほとんど誰も注目していませんが、、、。



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実証事実と論証で書き換えます。

実証データと、論理だけを頼りに、フォノグラムを厳密な演繹体系に書き換える研究をスタートさせます。これが今年のメインの研究テーマになりそうです。
演繹体系というのは、既に知られ認められている知識から出発して、筋道の通った論理を積み重ね、最後の結論を導くという手法です。
ユークリッド原論が、その初めての体系とされています。
のちの有名な科学書は、全てこの形式を見習って書かれました。
ニュートンのプリンキピアもそうです。
フォノグラムも、実証データが出ましたので、いよいよ現代科学の水準で表現できる可能性が出てきました。今までは、フォノグラムの実在性をどうしても証明できなかったので、数学理論がいわば、宙に浮いた状態で議論されてきました。
今回、フォノグラムと本質的に同値な実証事実が明らかになったことから、この事実を出発地点に、理論を展開することができます。
ユークリッド原論に従って、共通概念、定義、公理、公準、命題、定理、証明、の形式で、フォノグラムを書き換えていきたいと思います。

まず、実験の再現性を保証しておくことから始めます。

つまり

同一条件で、実験すれば、必ず同じ結果が出る

ということです。
以下、ただの板切れを、正方形に20分割して、それぞれ圧電スピーカーで
同一条件で2回ずつ計測しました。
同一条件とは、同じ音源(CD)で同じ再生時間、同じ場所、など、すべて同じ条件にしたということです。
ここで確認したいことは、場所によって響き方が異なるということです。
いわゆる、クラドニ法や、固定端が決まっているから、内部の振動が決定されているからそれが全てであるという議論はここで破綻します。

以下実験方法とデータを掲載します。

実験の様子

このように、板を区分けして、圧電スピーカーで響きの違いを検出していきます。

以下、2回ずつのデータをマス目の番号順に掲載していきます。

2~19までのデータです。

ggg.jpg
jjkg.jpg
fgrfdh.jpg
fgrfdhhnnnn_20130119031415.jpg
fgrfdhhnnnn.jpg


横に並んだ二つのグラフは、同一測定の結果です。誤差がこの程度ということですが
十分同一の結果として使っていいのではないでしょうか?
もっと精密にやろうとするならば、機械の性能を上げれば済むことなので、これでも本質的には問題ないと思われます。

①同じ測定は同じ結果を出すことが証明されたといっていいでしょう。
(実験の再現性が保証されたということです。)

また、番号の違うマス目のグラフは明らかに、グラフの形が違います。
これも次の言明を保証するものです。

②固定端が決まっている共鳴体でも、場所によって、響き方(圧電スピーカーによる上記の測定法による)が異なる

この響き方という量をこれから定義していかなくてはならないのですが、
これこそが、フォノグラムを書くときに耳で聞いていたタッピングトーンの
厳密な定式化であり、振動数分布のみならず、その成分の協和、不協和という問題を考えながら定義していかなければならない問題です。

ここら辺が、従来の音響学や、物理学が見落としていた最大のところではないかと思います。
また、この、協和、不協和ということにたいする、身体の反応を利用したものがフォノグラムの記述を可能にさせています。(生体センサー)

これは、今後の課題ですが、身体のフォノグラム、経絡を解明するときの、決定打になるのが、この協和不協和と身体の生理反応についての研究です。
ここは音楽と数学と生理をつなぐところでもあります。

さて、今回、実験によりはっきりさせることができたのは、上記の①と②です。

これをもとに色々な実験ができます。
等音面、等響面を作っていくわけですから、次のようなことが考えられます。


A   すべてが同じ振動数分布を示すような形状はあり得るか?

B   もしあったとすれば、その振動数分布はどのような分布に収束していくか?


これは、フォノグラムの問題を完全に科学の問題に翻訳したものになっています。
このような問題に向かうために、もっと優しい命題から初めて、それを証明し、
定理を積み重ねていく研究をしていこうということです。
事実と論証に基づいて、完全な演繹体系に仕上げるつもりです。

私が、ほかならぬ科学的方法にこだわった理由は、自然法則はだれかのお墨付き(権威)を必要としないはずだからです。



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スピーカー開発で気がついたこと   情報科学としての見方①

情報科学としてのフォノグラム


「グラス一杯の中に全宇宙がある 」(ある詩人の言葉;ファイマン物理学から引用)


この短い言葉で、物理学者リチャード=ファイマンは次のことを示そうとしました。

学問領域というのは人間が勝手に考えて線引きしたものであって、自然の側から見ればそんなものは存在しない。



フォノグラムは既成の科学ではどの分野に属するでしょうか?

物理学?、音響学?、形態学?、東洋医学、精神医学、生理学、心理学??

どれも違うような気がしますが、情報科学としてみると意外と面白いのかもしれない
と考えるようになりました。

naka12.jpg
(楽器内部のフォノグラム。)

そう考えると、フォノグラムというものを、他の学問とどう結びつけることができるか?
ということが見えてきます。
(もちろん、独創的な新しい学問領域とみなすこともできますが、、、、。)

こう考えるようになった契機は、フォノグラム技術を楽器だけでなく、スピーカーボックスに応用する過程においてでした。

スピーカー


私は、オーディオの世界は素人ですが、このブログをご覧になられた方(元スピーカー開発に携わった方)からフォノグラムの技術をスピーカーボックスに応用できないか、という提案をFaceBookを通じて頂きました。
正直、初めはピンときませんでした。

試しに、圧電スピーカーを楽器にあててみたら、ものすごいよい音が出ました。

おお!!これはすごい!!

今あるヴァイオリン、ギター、作りかけの表板など、いろいろな楽器に圧電スピーカーをあててどんな音が出るか
しばらくの間は無邪気に遊んでいました。

無題11


当然のことながら、もっと音をよくしたいという欲求から、圧電スピーカーを当てて音が出ている状態で
フォノグラムに従って、楽器をヤスリでこすって、音色をリアルタイムで変えていきました。
(私のような人間は、こういうことを無意識にやってしまいます。)

すると、期待道理に音色をコントロールできることが確認できました。
(この圧電スピーカー遊びが、後のフォノグラムの実証につながるわけです。)

この時、初めて直感的に、楽器制作とオーディオ開発が自分の中で同じであることがわかってきました。
以下、フォノグラムの観点からの、私のオーディオに対する考え方を示してみたいと思います。
(オーディオについては素人ですので、基本的なところで思い違いをしているかもしれませんが、
その時は大目に見ていただけたらと思います。)

よいスピーカー作りというのは、一言でいえば、いかに、ひずみをなくしていくかということに
かかっているようです。

30.jpg

どうやら、フォノグラムで渦を消していく操作は、ひずみを消す操作ににあたるようです。
これから何回かにわたって、フォノグラムを情報という観点から眺めていきたいと思います。スピーカーの話から、生命の形、ガウディーの建築など、様々なことをトピックにしながら説明してみることにします。


つづく

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