学研さんと「HD振動」のヒミツについて調べてみました。

Nintendo Switchにはゲームを楽しく遊ぶために、「HD振動」という機能が入っているのをしっていますか？こちらは『1-2-Switch（ワン・ツー・スイッチ）』というNintendo Switchソフトの中にある『カウントボール』というゲームの映像です。

Joy-Conを左右に動かすと、まるでJoy-Conの中で玉（ボール）がコロコロと転がったり、ボール同士がコツコツとぶつかったりしているような感じが手につたわってきます。本当にボールがそこにあるかのような「手ざわり」がつたわってくるのです。（こういう手ざわりのことを、ちょっと大人っぽい言い方で「触感[しょっかん]」といいます。）

このような触感を作り出すことができるのが「HD振動」の機能なのです。では、HD振動はどんな仕組みで触感を生み出しているのでしょうか？

今回は様々な科学雑誌などを出版している、あの学研さんにも協力をお願いして、色々と調べてみました！夏休みの自由研究に役立ちそうな実験を交えて、HD振動のヒミツに迫ります！

「振動」という言葉にどんなイメージを持っていますか？振動にはブルブルと震えるだけでなく、ほかにもおもしろい働きがあります。それを確かめるために「糸電話」をつかって実験をしてみましょう。

糸電話とは、紙コップを糸でつないだものです。作り方を動画にまとめました。（実際に糸電話の工作をする場合はこちらの注意をよく読み、ケガなどに注意して、大人の方と一緒に挑戦してみてくださいね。）

さて、どうして声が反対側の紙コップに届くのでしょうか？紙コップをつないでいる糸に秘密がありそうですね。糸電話が声を伝える仕組みを調べるために、糸をじっくり観察してみましょう。

声に合わせて、糸がブルブルと振動していることがわかりますね。つまり、糸電話に向かって話した声は、「振動」に形を変え、糸の中を伝わって相手に届いていたのです。

ちなみに、他の材料をつかうと、声の伝わり方がかわっておもしろいですよ。時間があったら紙コップのかわりにスチール缶をつかってみたり、タコ糸の代わりに釣り糸をつかってみたり、いろいろ試してみてくださいね。

実験1～2で、振動が「声」をつたえることがわかりました。どうやら振動にはなにかをつたえるはたらきがあるようですね。ひょっとするとJoy-Conからボールが転がる「触感」がつたわってくるヒミツも、これに関係しているかもしれません。そこで糸電話の振動が触感をつたえることができるのか調べてみましょう。

実験が成功すると、反対側のスチール缶には、ビー玉がコツンと落ちる触感、ゴロゴロと転がる触感、ビーズがジャラジャラと落ちてくる触感を感じることができます。

実験2の「声」のときと同じように、糸の様子を観察してみましょう。

この実験から、声だけでなく「触感」も「振動」で伝わることがわかります。さらに、ビー玉やビーズなど、入れるものによって糸の振動のようすも微妙にちがうことがわかりました。微妙に振動がちがうから、「コツン」「ゴロゴロ」「ジャラジャラ」と、全く別の「触感」が手につたわってくるんですね。つまり、この「微妙な振動のちがい」が「触感のちがい」をつくりだしているのです。

糸電話の実験で「触感」の正体は糸を伝わる「非常に細かい振動」ということがわかりました。

Joy-Conには糸はありませんが、糸の震えと同じような「非常に細かな振動」を自分ひとりで発生させることができる装置がはいっています。（この装置を「リニア振動モーター」といいます）。

Wii Uなど、以前のゲーム機にも振動機能はありましたが、実験で観察してきたように、非常に細かな振動を作り出したり、微妙な振動の違いを表現したりすることはできませんでした。しかしNintendo Switchでは「リニア振動モーター」が生み出すHD振動によって、微妙な振動のちがいを細かく表現することができるようになったので、ボールが転がる触感や、ガラスの中で氷がぶつかるような触感などをつくりだすことができるようになったのです。

HD振動の仕組み、わかってくれましたか？最後にこの夏にオススメのHD振動を使ったゲームを紹介して、お別れしたいと思います。
それでは！

実験3～4で使用する「スチール缶つり糸電話」の作り方を簡単に紹介します。実験1で紹介した糸電話と作り方は同じですが、材料が少しちがいます。（実際に工作をする場合はこちらの注意をよく読み、ケガなどに注意して、大人の方と一緒に挑戦してみてくださいね。）