金属音を低減する手段

質問

分厚い鉄板に鉄のボールを落とすとうるさい金属音がしますが、
材質の変更や吸音・遮音等の対策でなくて純粋に音を小さくするにはどのような手段があるでしょうか？

私が思いつくのが鉄板をバネやオイルダンパやショックアブソーバで支持することなのですが、

１．バネ、オイルダンパ、ショックアブソーバでどれが一番小さくなりそうですか？
２．他にどのような手段があるでしょうか？

抽象的な質問になってしまっていますが、よろしくお願いします。

回答No.2

dai0222 · ベストアンサー

どのレベルまで小さくしたいとか，金属，ボールの大きさにもよると思いますが，簡単には不可能だと思います。

まず，金属同士の衝突ということから，どちらの金属にも，ぶつかった瞬間に振動が発生します。
“制振材も効かない位”ということは，現状考えている物体同士では，振動自身は発生しているという認識はお持ちですよね。
理想的に支持された状態ならば，板の振動はなかなか減衰せず，”ウワンウワン”と響いた感じになります。
この前提を踏まえて，“音を小さくする”という手段を考えると，
(1)球から板へのエネルギ伝達を遮断
→衝突する表面に，ゴムシートなどをはるイメージです。
(2)減衰を大きくして，大きいと感じる時間を短くする。
→板の支持構造に，その構造に対して減衰が大きくなるようなダンパを持たせる

ということかと思います。　
おそらく，欲しい答えとは異なると思いますが，通常の環境では，このような回答になるかとおもいます。
そうでないとすれば，磁力を使って球がぶつからないようにするとか，高温にして，板の剛性を変化させるとか，無茶な回答もあるかとおもいますが・・・。

お礼

ありがとうございます。

(2)板の支持構造に，その構造に対して減衰が大きくなるようなダンパを持たせる

が一番「まし」ですかね。
いずれにせよ難しいことがよく分かりました。

回答No.1

mac-san

ある材質の鉄のボールと鉄板をある速度で接触させるという前提でお答えします。

発生する音を小さくする（人が聞こえる音を低減する）には、
(1)吸音：発生した音を吸収する
(2)干渉：音を音で打ち消す
(3)制振：発生源からの音の発生を抑える
などがあります。

鉄にバネなどつけるということは「材質の変更」とも考えられますが、要は上記(3)となります。

一概にバネがよいとか、ダンパーがよいとかいうものではなく、通常鉄板の固有振動数等から最適な制振材を設計します。
トタンの制振（雨音の低減策など）はフォーム（ポリエチなど各種発泡体）を使ったりします。ただフォームが一番というわけではなく、効果・コスト・施工性などトータルで選択されていると思います。

(1)は直接音の発生は低減されず、発生した音の反射を防ぐものです。（例）音楽室 等

(2)は部屋の一部でしか音声を聞こえなくする技術で、博物館などの音声説明などで使われるそうですが、かなりの機器が必要です。

補足

早速のご回答と分かりやすいご説明ありがとうございます。

私の質問にまずかった点がありました。
鉄板という表現が、薄い物をイメージさせてしまったようで申し訳ありません。
制振材が効かないくらい分厚い鉄板（あるいは鉄のカタマリ）と考えてください。
この場合はどうなるでしょうか？
バネやダンパーでボールの跳ね返りをいかに抑えるか、ということしか思いつかないのですが・・・