電車が音を出すのはなぜですか？

電車はなぜ音を出すのか？ ～ 線路を走る旋律の正体を探る ～

電車がガタンゴトン、あるいはヒューンという独特の音を出すのは、私たちの日常に溶け込んだ風景の一部です。しかし、これらの音は単なる騒音ではなく、電車の走行を支える様々な要素が複雑に絡み合って生まれる、いわば「鉄道の旋律」とも言えるでしょう。一体、電車はどのようなメカニズムで、これらの音を生み出しているのでしょうか？

まず、最も基本的な音として挙げられるのが、車輪とレールが擦れ合う音です。車輪は完全に真円ではなく、レールもまた、わずかな凹凸や歪みを持っています。これらの不完全さが、車輪が回転するたびに、レールとの間で微細な振動を生み出します。この振動が音として周囲に伝わるのです。特に、ポイント（分岐器）を通過する際には、車輪がレールからレールへと乗り移るため、大きな衝撃音が発生します。これが、いわゆる「ガタンゴトン」という音の主な原因です。

さらに、電車の高速走行時には、空気抵抗による風切り音が加わります。これは、新幹線などの高速列車で顕著に現れる現象です。車体の形状や、車体と空気の接触面などが複雑に影響し合い、独特の「ヒューン」という高音が生まれます。この風切り音は、電車の設計段階から考慮され、空気抵抗を減らすための工夫が凝らされています。

そして、電車を動かすための動力源であるモーターや、その他の機器類も、騒音源となります。特に、古い車両ではモーターの駆動音が大きく、独特のうなり音を発することがあります。近年では、VVVFインバータ制御と呼ばれる、より静かで効率的なモーター制御方式が採用されることが多く、騒音は大幅に軽減されています。しかし、VVVFインバータ制御も、独特の電子音を発するため、これもまた電車の音の一部として認識されています。

また、レールの種類や状態、線路の周辺環境も音に影響を与えます。例えば、コンクリート製のレールよりも、木製の枕木を使った線路の方が、より振動を吸収しやすいため、騒音は軽減されます。また、トンネル内では音が反響しやすく、騒音が強調される傾向があります。

このように、電車の音は、車輪とレールの摩擦、風切り音、モーターなどの機器音、そして線路の状態や周辺環境など、様々な要素が複雑に絡み合って生まれるものです。単なる騒音として捉えるのではなく、鉄道技術の粋を集めた「旋律」として耳を傾けてみると、電車の新たな魅力に気づくことができるかもしれません。次回、電車に乗る際には、ぜひ音に意識を向けてみてください。普段何気なく聞いている音の中に、電車の鼓動を感じることができるでしょう。