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2000-07-08[n年前へ]

うれし、たのしい、「大人の科学」  share on Tumblr 

エジソン式コップ蓄音機

 先日、町田の東急ハンズをぶらぶらとしていた時に、こんな本を見つけた。
 

学研の「科学」と「学習」編 100円ショップで大実験! 監修:大山光春
  • 学研の「科学」と「学習」編 100円ショップで大実験! 監修:大山光春
である。以前、でも学研の科学の付録で遊んでみたが、学研の「科学」(「学習」では断じてなくて)に影響されている人は多いはずだ。影響どころか、それで理系に進んだという人だって、きっといるはずだ。むろん、私も学研の科学が大好きだったので、学研の「科学」と「学習」編という名前だけで思わず購入してしまった。文庫本だし、実験材料が100円ショップで売ってる格安モノだし、いいことずくめだからである。

 そして、この本の中でも、特に興味を惹かれた実験がこの「ファイルシート蓄音機」である。ファイルシートでソノシートを作ってやろうというものである。軟らかくて、同時に少し硬い材質のもに音の振動を刻み付けて記録・再生するという、エジソンが発明した蓄音機そのものの構造の機械を簡単に作ろうという話である。
 

「ファイルシート蓄音機」 コップでシートに録音

 私は以前から、うれし懐かしの「ソノシート」を作ってみたいと思っていたので、この記事を見つけたときは思わず声が出そうになった。いやはや、さすが学研の「科学」編集部である。もしや、これは私のために?と思ってしまう程である。(学研の科学で育った人たちは、きっとみなそう思うことだろう。)

 ところで、もしかしたら「ソノシート」を知らない人がいるかもしれない。そこで、念のために辞書で「ソノシート」をひいたものを書いておこう。

ソノシート (商標名Sonosheet)音の出る雑誌「ソノラマ」用にフランスで開発されたビニールレコード。(Kokugo Dai Jiten Dictionary. Shinsou-ban (Revised edition)  Shogakukan1988/国語大辞典(新装版)小学館 1988)
知らない人はほとんどいないとは思うが、ソノシートは見た目は赤や青の薄っぺらくてペラペラなレコードである。昔は雑誌によく付録でついていた。そこに録音されているものは、テレビの主題歌だったり、声のドラマだったり、色々なおしゃべりだったりした。そして、私の記憶が確かならば、確かどこかのコンピュータ雑誌でソノシートを使ってのプログラム配布なども行われたこともあったと思う。

 それはさておき、この「ファイルシート蓄音機」を私もぜひ作ってみよう、と思っていた。ただ、、この記事そのままだと録音可能な時間が短いので、それでは少しつまらない。そこで、そこをどうしたものかとずっと悩んでいたのである。そのため、なかなか製作に取り掛かることができないでいた。

 ところが、これまた先日面白いものを見つけた。それは

である。これは、学研の「科学」で育った大人に向けて、学研の「科学」と「学習」が贈る「大人の科学の付録」だ。科学が好きな人向けの「大人の科学」であり、「大人のおもちゃ」なのである。「大人の科学」とか「大人のおもちゃ」という言葉は、何か誤解されそうな響きがある。特に、「最近、話題の傾向が何か変!?」と言われている、ここで書くと絶対に誤解されてしまいそうである。

 しかし、そんな杞憂は無用のココロだ。これは、学研の「科学」と「学習」が、「昔子どもだった大人」に贈る、タイムカプセルなのである。あの頃と変わらない、「ワクワクする心」を思い出させてくれるプレゼントなのである。これは私達を、「昔、見ていた夢」がいきなり目の前に現れたような気持ちにさせるである。

 少し長くなったが、その「大人の科学」の第一作がこの「エジソン式コップ蓄音機」である。
 

「エジソン式コップ蓄音機」

先程の「ファイルシート蓄音機」からはるかに性能が改良され、なんと20秒近くの録音が可能なのである。もちろん、迷うことなく私は購入を決めた。そして、何日か前に、送られてきたものを今日の朝に組み立ててみた。製作時間は20分位である。作ってるときの気持ちは、もう学研の「科学」の付録で遊んでるあの頃と同じだ。

 その組み立ててみた「エジソン式コップ蓄音機」が次の写真である。上の紙カップの底に針が着いていて、下の回転する透明カップの表面に紙カップの底の振動を溝として記録するのである。もちろん、再生のときはその逆である。透明カップの表面に刻まれた溝の揺れを針がなぞって、そして紙カップの底を振動させるのである。
 

「エジソン式コップ蓄音機」を組み立てたもの

 この「エジソン式コップ蓄音機」の構造自体は、先の「ファイルシート蓄音機」とかなり似ていることがわかる。紙カップと針の部分など全く同じである。もし、「3000円程の「エジソン式コップ蓄音機」が高い」と感じるのであれば、100円ショップで材料を揃えて「ファイルシート蓄音機」を作製してみるのもきっと面白いだろう。

 「エジソン式コップ蓄音機」の針がコップに刻んだ溝をなぞっている様子を次に示してみよう。音を再生している時にも、溝を少し削ってしまい、削りかすが出ているのが見えるだろう。
 

「エジソン式コップ蓄音機」 コップに刻んだ溝を針がなぞっている様子

 というわけで、もちろん私もエジソンと同じく「メリーさんの羊」を録音してみた。大きい声で歌っても、再生される「歌声」はとても小さい。いや、再生される「音」はうるさいくらいに大きいのだけれど、「歌声」はかすかにしか聞こえない。それでも、雑音の遠くで聞こえる人の声は、とても懐かしくていい響きがする。もちろん、実際にはガーガーうるさくて、私の声なんか微かにしか聞こえないのだけれど、そんなことはどうでもいいのだ。だって、あの科学の付録なんだから。それだけで、十分だ。もちろん、これの改良作業は早速始めるつもりだ。もう「大人」だからね。
 

2000-07-27[n年前へ]

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「針先が壊れているために、良い音が出ていないのだろう」との開発者の方からメールを頂く。ハイ、私は学研の科学のファンです。とてもミーハーなのでうれしい。なにはともあれ、あの素晴らしい「大人のおもちゃ」に悪いことをしてしまった。というわけで、近日中に「エジソン式コップ蓄音機 リターンズ」に挑戦する予定。

2000-08-04[n年前へ]

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エジソン式コップ蓄音機の逆襲

 前回、

で学研の「大人の科学」の中から「エジソン式コップ蓄音機」を購入して組み立ててみた、という話を書いた。今回はその続編である。前回は組み立ててはみたが、なかなか良い音を録音・再生することができなかった。しかし、「エジソン式コップ蓄音機」の実力はそんなものではないわけで、今回はその「逆襲」というわけだ。

 一応念のために、前回組み立てた「エジソン式コップ蓄音機」の写真を下に示してみよう。
 

エジソン式コップ蓄音機

 蓄音機の上の部分が「マイク兼スピーカのカップ」、そして輪ゴムで押さえた針がそのカップに取り付けられ、録音メディアとしてのプラスティックカップがその下で回転している。何とも素朴な「科学おもちゃ」である。懐かしの「科学教材」なのである。

 下の写真はこの「エジソン式コップ蓄音機」で「音を再生しているところ」である。この写真もまた、前回のページに載っけていたものである。
 

再生しているところ

 ところが、「エジソン式コップ蓄音機」の開発者の方がこの写真を見てこんなアドバイスを下さった。

 さて、拝見した「エジソン式コップ蓄音機」の溝写真から判断すると、針先が痛んでいるように思えます。ちなみに、切削音はほとんどしないはず(削りかすもあまりでないはず)です。

 普通に針先を見てもなかなか判りませんが、顕微鏡で見るとイッパツです。

確かにこの写真には削りかすがずいぶん写っているし、ガーという切削音のノイズも凄かった。再生音に対する前回の私の感想は、
大きい声で歌っても、再生される「歌声」はとても小さい。いや、再生される「音」はうるさいくらいに大きいのだけれど、「歌声」はかすかにしか聞こえない。
と書いてある。しかし、これはどうやら私が作ったものが上手く動かなかっただけのようである。話を伺ってみると、普通は簡単にキレイな音が再生されるものらしい。おそらく、雑に組み立てた私が、どこかで針先をダメにしてしまったのだろう。

 なるほど、確かに学研のサイト

  • エジソン (http://kids.gakken.co.jp/kit/otona/edison/edison_index.html )
にある動画を見る(聞く)とかなりの良い音質である。この動画は必見だと思う。

 そして、なんと心優しい開発者の方は新品の針まで送って下さったのである。
 

二つの針
下が付属していた針
上が送って頂いた針

 そして、実は私の手元にはこんな素晴らしい顕微鏡まである。そう、4年の科学2000/04付属の科学教材である。もう、針先を調べないわけにはいかないだろう。というよりは、「この顕微鏡を使って針先を調べないと、怒るよ怒るよ。」と言っているかのような素晴らしいシチュエーションである。もう、調べないわけにはいかないだろう。
 

150倍ズームけんび鏡

 というわけで、この素晴らしい顕微鏡を使って針先を見てみたいと思う。早速、「二本の針先」を顕微鏡を使って見てみたものが次の写真である(ホントは違う顕微鏡を使った)。
 

針先の拡大写真
(左右とも同じ倍率)
付属していた針
超協力助っ人の方から送って頂いた針

 実はこの針先というものは、あまり鋭くないことがわかる。「付属していた針」も「送って頂いた針」の方も針先は実は平らになっているのだ。もしかしたら、繊維の中に針を通す時には、あまり針先は鋭くない方が実は良いのかもしれない(実はK氏のアイデア)。例えば、繊維の隙間に針を通すようにするために、針先をわざと丸めているなどの理由があるのではないだろうか?木の繊維にそって曲がっていく釘があるように、この針先も繊維を避けながら進むために先を丸めていたりはしないのだろうか?

 また、この写真は左右とも同じ倍率である。ということは、ずいぶんと「付属していた針」と「送って頂いた針」で太さが違うことが判るだろう。また、太さと同様に針先の形状も若干違うこともわかる。「付属していた針」の方は円錐の先をスパッと切り取ったような形状をしている。そして、針先には若干のバリがある。一方、「送って頂いた針」の方は円錐の先を丸めたような形状になっている。針先に鋭い部分やバリなどはあまりない。この差は非常に気になるところだ。

 ちなみに、「同倍率で撮影したカッターの刃先」はこんな感じだ。もうメチャクチャ鋭いのである。
 

同倍率で撮影したカッターの刃先

 さて、すぐに送って頂いた針先に交換して録音をし直してみたいところだが、今回は針先は変えなかった。先ず、現時点でどのような現象が起きているかを、調べておきたかったのである。そこで、

  • 針先がカップに接触する角度を寝かせる
  • 録音時は針を支持するアームがぶれないように固定する
ようにして、割に安定して録音ができる条件を見つけ、まずは「ノイズがある場合」と「ノイズがない場合」のそれぞれの録音溝の拡大写真が撮影してみた。どのような違いがその二つの場合に起きているかを見てみたかったのである。
 
録音した溝の拡大図
ノイズが多い場合
ノイズが無い場合

 「ノイズがある場合」と「ノイズがない場合」では、ずいぶんと録音溝の様子に違いがあることが判る。もう「ノイズが多い場合」の方では見るからにノイズが多そうであるし、録音溝が無数の傷がついてしまっている。そして、「ノイズがない場合」の方は見るからに「クリアな音」が出そうである。おそらく、「ノイズがある場合」には針先が妙に引っかかりやすくなっているために、こんな無数の傷ができてしまうのだろう。

 参考までに、「ノイズが無い場合」の録音溝の断面を撮影したものが次の写真である。写真では判りにくいと思うが、録音溝は中央部がえぐれ、その周囲が盛り上がっている。
 

「ノイズが無い場合」の録音溝の断面
ノイズがない場合の溝の断面図
ノイズがない場合の溝の断面図
(倍率がもう少し高い)

 また、直感的に想像できるように、この録音溝は針先の平らな部分とほぼ同じ大きさであった。判りやすいように、

  • 針先 - 「ノイズがない場合の録音溝」 - 「ノイズがある場合の録音溝」 - 録音溝の断面
の写真を並べたものを次に示してみよう。
 
針先 - 「ノイズがない場合の録音溝」 - 「ノイズがある場合の録音溝」- 録音溝の断面

 この写真を眺めていると、「針先のバリがマズイのではないか?」という想像が強くされるだろう。「針先のバリ」が引っかかることが不安定性の全ての原因であり、この針先の平らな部分を丸めてバリをとってみた場合には、キレイな音が出るようになるのではないかという気がしてくる。そこで、針先のバリを取ってそして新しい針との比較をするとどうなるか、それを次に調べてみたい。

 とはいえ、このページもずいぶんと写真が多く、思いページになってしまった。そこで、この続きは次回行うことにしたい、と思う。

 さて、今回「エジソン式コップ蓄音機」を使って録音実験を繰り返すために、私は近所の100円ショップで10個100円のプラスティック・コップを山のように買った。何しろ、この録音作業はやり直しがきかない。一回、ミスったらそのカップはもう使い物にならないのである(録音用には。もちろん、通常の飲み物の入れ物としては使える)。

100円で10個、つまり1個10円だから、録音可能な時間あたりのカップ単価を考えてみると

  • 10円/0.5分
程になる。片や、最近は74分録音可能なMDメディアやCD-Rが一枚100円位だから、こちらは
  • 10円/7.4分
ということになる。もちろん、音質も違うのでこういう風に一概に言うのもどうかとは思うが、高々10倍しか容量当たりの単価が違わないという言い方もできるわけだ。そう考えると、なんとも面白い気がしないだろうか。ローテク万歳である。

 さて、今回「エジソン式コップ蓄音機」に録音してみた音の再生音はこんな感じだ。ちょっとサイズが大きいが、是非聞いて頂きたいと思う。開発者によれば、「普通に作れば肉声に近いほどのハイファイ音が聞こえる」とのことなので、この再生音は上手く作れなくてもこの位の音は聞こえるという例として考えて欲しい。

こんな「エジソン式コップ蓄音機」のとても素朴な作りの見かけにしては、結構再生音はきれいに聞こえるものだ。まだ、針先を変えていないので、まだまだ変な音であるが、ぜひぜひ静かな部屋で耳をすまして聞いてみてもらいたいと思う。鈴木祥子歌う「あなたを知っているから」の最後のリフレインがあなたの耳にも聞こえるだろうか?耳を澄ませば、こんな言葉が聞こえてくるはずだ。
あなたの声がすぐそこにある。
心の中のすぐそばにある。
 
 



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