ヘッドフォンの鳴る仕組みは?親子で学ぶソニー・エクスプローラサイエンスのワークショップ<PR>

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2016年3月13日、東京・お台場にあるソニーの科学館「ソニー・エクスプローラサイエンス」で、音の伝わる仕組みを親子で楽しく学ぶ「ペットボトルと牛乳パックでつくるヘッドフォンワークショップ」が開催された。当日参加したのは小学3年生~6年生の児童とそのお父さんやお母さん、合わせて20組40名。午後1時半から午後4時半までという長丁場のワークショップだったが、非常に楽しかったためか、あっという間に過ぎた3時間であった。

■え? ありきたりの材料からヘッドフォンができる?
ペットボトルと牛乳パックがどうやったらヘッドフォンになるのだろうか。基本的な構造としては、ペットボトルの底の部分を切り取り、そこに磁石を付けることで振動板として使い、一方の飲み口のある上部を切り取って底にコイルを巻き、ドライブ部分にくわえて反響板として使うというものだ。ヘッドフォンのヘッドバンド部を牛乳パックで作っていくことになる。

当日の講師は、実際にソニーでヘッドフォン開発を担当している優秀なエンジニアたち。ソニーエンジニアリングの松尾伴大氏、ソニービデオ&サウンドプロダクツの新開章吾氏、柏木健作氏の3名だ。

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当日の講師、左から松尾伴大氏、新開章吾氏、柏木健作氏

早速作業のレポートに移ろう。まずはペットボトルから必要な部品を切り出していく。ペットボトル用のはさみを使って切るのだが、慣れないこともあってか、みんな慎重に作業を行っているようだった。

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切れ味のある特殊なはさみということもあり、ゆっくりと作業する参加者

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親子で仲良く協力して作業中

切り離したら今度はコイルを巻く作業に移る。ホルマル線をぐるぐると100回ほど巻き付ける。ボビンのようなものに巻き付いているので、これに割り箸を通してお父さんやお母さんが持ち、子どもがぐるぐるぐるぐると巻き付けていく、といった形だ。

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ぐるぐると巻いていきます

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コイルを巻いて完成した形がこれ

ここまでできたら、ペットボトルの底に磁石を貼る。磁石はネオジウム磁石を使用するのだが、これはかなり強力な磁石である。取扱注意。貼り付けたら今度は、先ほどコイルを巻いたペットボトルの上側に貼り合わせる。ただこの貼り合わせ作業がちょっと面倒で、底部を浮かせるような形で貼り合わせることになるので、若干苦労している人たちもいた。

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講師の人もしっかりと制作をサポート

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貼り合わせが終了したら、断面にスポンジを巻いて耳当てとする

そして次には、先ほど巻いたホルマル線とオーディオケーブルを接続する。というところでヘッドフォンの心臓部が完成だ。まだヘッドバンドの部分はできていないが、いったんウォークマンで音を確認してみる。「意外といい音がする!」とみんな満足そう。

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オーディオケーブルとホルマル線をよじって結線する

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配られたウォークマンで音をチェック。お父さんのiPhoneや、自分のニンテンドー3DSをつないで聴いてみる子も

そして最後にヘッドバンド部を牛乳パックで作っていく。耳に当たる部分は真ん中がくりぬかれており、ここにペットボトルの飲み口を通して、キャップを閉めて固定する。なかなか考えられたパーツである。ヘッドバンドが完成したら、そこに糸を巻いたり、シールを貼ったりしてデコレーション。みんな思い思いの装飾を施していた。

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ヘッドバンド部はこのような形で作る

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はさみと両面テープでヘッドバンド部を作成していく

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耳に合わせて、長さを調整

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先ほど作成したヘッドフォン部分を装着

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それぞれ思い思いのデコレーションを施す

作成が終わったあとは、なぜヘッドフォンが鳴るのかについてのお勉強タイム。電磁石の仕組みやその働き方などを、実験を交えて学習。仕組みについての説明を、目を輝かせながら聴く子どもたち。今回作ったヘッドフォンがどのように働いているのか、理解が深まったのではないだろうか。

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電磁石を使ってヘッドフォンが駆動する仕組みを学ぶ

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ウォークマンでハイレゾオーディオを試聴する時間も

このようにソニー・エクスプローラサイエンスでは、簡単な科学工作で仕組みを学ぶワークショップが定期的に開催されている。ホームページなどをチェックして、機会があったら参加してみてはいかがだろうか。

ソニー・エクスプローラサイエンス

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