minoru sato m/s texts / Thermal Acoustics 2018
Thermal Acoustics 2018
佐藤実 -m/s

A speed which waves propagate in air mostly depends on temperature. When the temperature of air is higher, the speed is fast. In the opposite, when the temperature is low, the speed is slow.
Temperature is proportional to the mean kinetic energy of particles which are constituents of matter. That kinetic energy is derived from random motions of microscopic particles such as molecules. In this sense, “heat” is not a physical property of matter, it just means a shifting energy which is diverged to low from high of temperature.
On the other hand, 'sound' is wave or vibration phenomena which propagate in a medium -i.e. a periodic motion of the medium that typical one is air, but is also other medium. Generally the vibration which we can hear is called as sound. In this sense, sound is macroscopic motions of the medium.
Sound wave in air changes its speed by heat, and the acoustic also changes. The relationship between temperature and sound, that would become an important crossover point of microscopic view and macroscopic view, concerning our customary forms of perception.
Prepare several specific chambers which form a few pairs that have similar resonances, and give different thermal conditions to each one side of the pair. Emphasize the resonance for each chamber all by using microphones, loudspeakers and amplifiers. Each of the chambers on a constant temperature (left on room temperature) would make an each constant resonance, and the other chambers on varying temperature would make the changing resonances. By superposing all resonances, various beats arise in proportion to the different temperatures on each pair. Also peculiar changing frequencies of resonances appear caused by abrupt varying thermal conditions.
Through these changes of beats and the frequencies, we can observe 'thermal' world, that is microscopic air particles motions which are random and are difficult for us to perceive them easily on our custom. What we hear in order to observe the world is the changes of natural acoustics which are derived from relative differences of resonant frequencies, instead of the ton alities and harmonies as musical interpretation. That might show to us a shape of thermal world - where we live, and where it's essential, pure and disorder.

 空気中を伝わる波の速度は、おおむね温度に依存する。暖かければ速く、冷たければ 遅くなる。
 この温度とは、物質を構成する粒子の平均運動エネルギーに比例し、分子のような微 視的な粒子のランダムな運動から生じるものである。そして高い温度から低い温度に移 動するのが熱である。つまり熱とは非物質的なエネルギーの移動を指す。
 一方音とは、何らかの媒体における周期運動が伝わる波動振動現象である。一般的に は聞くことができる振動を指して音と呼んでいる。ただし聞こえる振動だけを指すもの ではない。また、音の媒体は主に空気を示すが、空気である必要はない。つまり音とは 物体の波動振動現象であり、媒体の巨視的な運動を指す。
 熱により空気中の音の波の伝わる速さが変化し、音響も変化する。音が伝わる速度と 温度の関係、そこはわたし達の慣習的な知覚の形式に関する微視的な世界と巨視的な世 界が交叉するところでもある。
 似たような共鳴を持つ幾つかの組みとなるような特別の空間を用意する。それぞれの 組みの片方に別の熱条件を与える。用意した全ての空間にマイクロフォンとスピーカー とアンプをセットし、それぞれの共鳴を強調する。部屋の温度に放置された空間は一定 の共鳴を作り、温度変化を与えられた空間は変化する共鳴を作る。すべての共鳴を重ね 合わせることで、それぞれの組みの温度差に応じた多様な「うなり」が生じるとともに、 熱条件の急激な変化により特徴的な共鳴の変化が得られる。
 一定に保たれた音と変化が織りなす「うなり」と「響き」。音という巨視的な現象を 通して、その現象を支える空気を構成する分子のランダムな運動の状態変化という、わ たし達が容易に近づくことができない微視的世界の運動を直接聞くことができる。そこ で聞くものとは、調性やハーモニーではなく、相対的な周波数の差が生み出す変化であ る。そこには熱量による世界の本質的で純粋で且つ無秩序な姿が秘められているのかも しれない。