コラム 時空の旅

1/fゆらぎとは|心地よさとの関係

1月 23, 2013

こんにちは、インフォマティクスの空間情報クラブ編集部です。

「黄金比」のコラムでは、空間を居心地よくする要素「黄金比」を旅しました。人が黄金比を心地よく感じるのは、それがDNAに仕込まれているから。

今回は、自然界に仕込まれた心地よさを感じさせる要素「1/f(えふぶんのいち)ゆらぎ」を旅したいと思います。

「ザー」という音にも違いがある

パソコンのスピーカーから出る「ザー」という音、雨が降るときの「ザー」、打ち寄せる波の「ザー」。文字で書くと同じですが、それぞれが空間や人に与える印象は違います。

喫茶店で人を待つときも、白い壁を見るしかない場合と、そばに熱帯魚の水槽がある場合とでは、時間が流れるスピードも違うように感じます。

なぜパソコンから出る「ザー」はうるさく感じ、雨や波の「ザー」はうるさく感じないのでしょうか?

なぜ熱帯魚のいる水槽は見る人の心を穏やかにするのでしょうか?

癒しやリラックスと1/fゆらぎ

自然界に存在するものには、必ず「ゆらぎ」があります。一定に見えても厳密には一定でありません。

つまり、ゆらぎのない自然物はないということです。

ゆらぎが大きいと意外性・突発性が高く、次に何が起こるか分からないので人は不安になります。逆にゆらぎが小さすぎると、安心ですが単調で変化がないので飽きてきます。

1/f(えふぶんのいち)ゆらぎは、規則性と突発性、予測性と逸脱性が適度に組み合わさったゆらぎで、居心地のよい空間と情報を与え、人の心を落ち着かせるといわれています。

1/fゆらぎ(エフぶんのいちゆらぎ)とは、パワー(スペクトル密度)が周波数fに反比例するゆらぎのこと。ただしfは 0より大きい、有限な範囲をとるものとする。(出典:Wikipedia)

ゆらぎの歴史

ゆらぎについて物理的、数学的観点からざっとおさらいしておきましょう。

『自然界に存在する「ゆらぎ」が発見されたのは、ほんの80年ほど前。電気的導体に電流を流した時の抵抗値が一定にならず、不安定に揺らいでいることによる。

光、音楽、電気信号など波長を持つもの、また蝶、魚、風、炎など動くものは、その波形や軌跡をフーリエ変換により正弦波の和に分解できる。

複雑な波形も、周波数(f:振動の多さ)やパワー(P:振動の幅)の異なる大小さまざまな正弦波が合わさったものであることがわかる。

これを周波数の小さい順に並べた時、パワーが傾き45度のきれいな反比例になるものを1/fゆらぎを持つ、という。

つまり、高音や動きの素早いものはパワーが小さく、低音や動きの鈍いものはパワーが大きく、しかもまんべんなく配分されている波形や動きが、1/fゆらぎを持つものの正体なのだ。』

モーツアルトと1/fゆらぎ

1/fゆらぎがあるといわれるモーツアルトをあらためて聴いてみました。

不要なものを捨ててきれいに片付いた室内にモーツアルトの楽曲『アイネ・クライネ・ナハトムジーク』が響いたとたん、空間が安心感に包まれリラックスした気分になりました。

1/fゆらぎは別名「ピンクノイズ」とも呼ばれていますが、そのあたりにも秘密がありそうです。

焚火やろうそくの炎、小川のせせらぎ、木々のそよぐ音。それら1/fゆらぎを持つものを眺めたり聴いたり感じたりしていると、時(とき)を忘れます。

1/fゆらぎに、対極ともいえる「規則正しく刻んでいる時間」を忘れる効果があるとは、何とも不思議です。

ゆらぐと困るもの

文明が進化すればするほど、人はゆらぎを排除しようとしているように見えます。

手作りから工場生産での規格品へ。野菜も大きさをそろえて出荷。森を伐採して公園にし、等間隔で街路樹を植える。

大量生産や工業規格などによって作られる人工物は、いかにゆらぎ(規格外)をなくすかに努めています。

日常生活でゆらぎがあると困るものの代表は、階段。たまに最下段だけ微妙に段差が違う階段に出会うと、つまずきますよね。

定規や秤などの計測器もゆらぎがあっては困ります。

時間の刻みにはゆらぎがありません。しかし天体の軌道運動をはじめ、宇宙を形成するあらゆる分子の動きにはゆらぎがあります。

時計は、これら天体が本来持つ小さなゆらぎを修正して人工的に刻ませているのです。

ゆらぎのメカニズムがわかれば、人工的にゆらぎを作ることもできます。街路樹を1/fゆらぎの間隔で植えたり、シンセサイザーで完璧な1/fゆらぎ音楽の作曲もできます。

しかし、1/fゆらぎを持つものが必ずしも心地よいとは限りません。時と場所、心理状態によっては鳥の声や風鈴がうるさく感じたり、風や波の音が気になって眠れないこともあるでしょう。

人が空間から受け取っている情報は一方通行ではない、ということをここでも感じます。

黄金比と同様「何だか心地いい」と思うものが、結果的に1/fゆらぎを持っているのかもしれませんが、逆は必ずしも真ではない。

モーツアルトやバッハも1/fゆらぎを計算して作曲したわけではありません。天才の彼らは、心地よいと感じる内的衝動に駆られて曲を創り、その結果1/fゆらぎになったのです。

1/fゆらぎが心地よいのはなぜか

人間の心拍リズムにも1/fゆらぎがあるといいます。

正常に動いている心臓は単に規則正しく鼓動を打っているのではなく、1/fゆらぎを持って人間の生命を営んでいるのです。

脳波のα波の周波数ゆらぎに代表される生体リズムもそうですし、そもそも人の神経細胞が発する生体信号の電気パルス間隔は1/fゆらぎだそうです。

黄金比と同じく、人が心地よいと感じる原因には生体に埋め込まれた情報が関係しているようです。

1/fゆらぎは宇宙万物の動き方の根本法則のようなものらしいとされていますが、その根源はいまだに謎です。

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