質問: 1/f ゆらぎについて教えてください よろしくお願いします。 「1/fゆらぎ」に興味を持ち、勉強したいと思いました。ですが、「物理学」に関係があることと、「人間に心地好い」ということぐらいで、具体的なことは何も知りませんし、何を調べたら良いかわかりません。 どなたかこれについて、あるいは読んだら良い本などを教えていただけませんか?当方は初心者でありますので、なるべく概要など、「雑学本」のような特に知識が無くてもわかるものですとありがたいです。どうかよろしくお願いします。
回答: 1/fゆらぎは 1/f雑音(ノイズ)が原因で発生しており、電子回路(低雑音回路)設計時にはトランジスターやicから出るノイズ(正しく1/f特性をしています)には苦労します。 また、光エネルギーを扱う場合も周波数対エネルギーを考える上で重要なファクターです。 1)例えば、鉛筆で正弦波(サインカーブ、海の波の様なもの)を白い紙の上に左から右に連続的に書いてみて下さい。ここで、波の底から次の波の底までの間隔を波長と言います。 2)次に先程の波と同じ高さ(振幅と言います)の波で波長が1/2の波を描いてください。(つまり1で書いた波1個分の距離の間に2個の波が入る様な波を書く事になります。) 3)同様に今度は波長が1/3の波を書き入れます。 4)普通に考えるとこれら3つの波は振幅(高さ)が同じだから同じエネルギーを持っていると考えがちですが、その波を書く際に使用される鉛筆の芯の量(どれくらい芯がすり減るか)は波長の長さに反比例していることが分ります。 5)つまり、同じ鉛筆の芯の量でこれらの波を書こうとすると波長の短い波ほど振幅の小さな波を書く必要が生じます。 6)周波数(f)は波長(l)の逆数(f=k/l、但しkはある定数)である為5は7の様に言いかえる事ができます。 7)同じ鉛筆の芯の量でこれらの波を書こうとすると周波数の高い波ほど振幅の小さな波を書く必要が生じます。 8)実は鉛筆の芯の減る量がエネルギーとなります。 9)自然界ではこの様にエネルギーが一定な場合、周波数が高くなる程振幅が小さくなるような自然現象が数々あります。先程のトランジスターやicの雑音の量、光が物質に当った時の振る舞い、滝の音や潮騒の音。 これが、1/fノイズ(ゆらぎ)が心地良いと言われる原因ではないでしょうか? なお、参考文献を探してみましたが電子回路や光起電力など専門書は見たことがありますが、雑学本ではあまり見たことがありません。(1ページ程度の簡単な説明は見かけますが。)。 でも講談社のブルーバックスあたりで解説本があるのではないでしょうか?