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アルミ合金の材質によるモーター騒音の問題
- モーター設計で使用するアルミ合金の材質により騒音レベルに差があることがわかりました。
- 試作1のA5052は許容レベルだったが、試作2のA2017は騒音レベルが高かった。
- 量産1のADC12は騒音レベルが下がりましたが、説明に苦慮しています。
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これは、振動エネルギが、エネルギ保存の法則に従い、どのエネルギに転換されたか考えると、考察の価値ありですね。 また、人間の耳は同じ音圧でも、奇数高調波の共鳴音に敏感に出来ているので（増幅回路では、これを極端に抑える必要がある。）、試作２がＮＧになったのはうなずけます。 試作１はそのエネルギが、人間の感度の低いかつ直線性の高い音域（直接耳の穴に垂直面でないと入りにくい）となっているためと思われます。 増幅回路（アンプ設計）理論や、音響工学（こちらは少ない）のサーチで大体判ると思います。音響設計では、常識なので具体的にと言われるとかえって困惑しますが。 あえて言えば、人間の生存本能からきている（ガラスを引っかいた音は誰でも嫌がる）、とか、アンプの性能で、ピークパワー時の高調波歪み率（１％を超えると耳の良い人なら判る）が、ＪＩＳで規定されているとかでしょうか。
#3 さんのご指摘に大変興味を持ちました。 A5052(通常のアルミ合金）、A2017（ジュラルミン）この比較では 密度の差以上に材料の柔らかさ、つまり音圧エネルギーを振動を発 生することで減衰した効果がA5052に大きく現れたものと思います。 ADC12については引張り強さでみると突出して少ない数値です。 この引張り強さが小さいということは同様に吸音性能が高いのでは と思います。 反面透過損失は密度の高い材料程、損失効果が大きいのですが、これ よりはむしろ材料の吸音性能の差が実験結果に現れたものと見えない でしょうか。 音の共鳴は吸音効果の少ない材料に減衰しにくいという面から方形波 の発生という形で現れたのでしょう。とても興味のある現象です。 また、材料形状による固有値の影響を見るためにも固有値解析をする ことをお奨めします。Pro/Mechanicaによる固有値解析のモデルを 参考URLに記しておきます。（解析用にモデルを作り直す必要がない）
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ありがとうございました。 ・・・当方の理解力がなく、もやもやがつのり とても歯がゆく思います。 モーターの振動発生源をつかみ、対策したいという希望はあるのですが。
鉄でも同様に材質によって音＝振動が異なりますよね。 鋳鉄なんかはかなりの吸収性能が期待できます。 ＞1 3 5 7 9・・・kＨｚに現れている。（鐘のような澄んだ音質） 奇数の場合、方形波（矩形波）の周波数成分ですね。 すんだ音質というより、「ポー」という木管楽器のような音です。 （ちなみに、偶数次がはいると弦楽器のような音になります） 同じステンレスでも３０４と４２０では性能が異なります。 重さ（密度）と柔らかさが大きく影響するので、アルミとジュラルミンでは 大きく異なった結果が出るのでしょうね。 堅い材料は一般的に震動が減衰しにくいですしね。
お礼
ありがとうございます。 報告はできずにおりますが、会社対会社の枠を一旦外れて という切り口で 皆さんの回答コメントを見てもらうかと思います。 マニアックな方がお客さんにも一部おりますし。
>試作2のものではくっきり1 3 5 7 9・・・kＨｚに現れている。（鐘のような澄んだ音質） そのピーク周波数はそもそも不思議ですが、その測定が正しいとしてそれで澄んだ音質となると更に不可解です。 さて、実際の対策は、ケーシングの振動ループの低減だけでもいけそうだと思いますので、ご連絡先お教ください。
質問の内容がいまいちわからんのだが、 騒音って言うのは、振動です 材質によって、騒音が、変わったというのは固有振動数が変化したものです 形状が一定なら、材質によって、固有振動数が変わるでしょうし 形状も変われば固有振動数に影響するものです。 ということは、試作品１・２量産品のカバーにGピックをつけ、XYZを測定で測定します FFTにて、分析をかければ、振動を測定することができます、これを、比較すればいいのではないのでしょうか？ まあ、直接音を、録音して、周波数分析しても、いいでしょうけど、 無音室が必要
お礼
ありがとうございます。 入力周波数（ＰＰＳ）とモーターの固有振動とアルミカバー単体の固有振動数にどんな関係があるか試験してみたいと思います。 今回は、比較的簡易的（容易）に、暗騒音３５ｄＢ（Ａ）の騒音測定室で、デジタルビデオで録音してみました。 最初に、マイクロフォンで周波数分析したのですが 今ひとつ波形に差が出ておらず、フリーソフトでの解析をしたものです。
お礼
ありがとうございました。 人間の耳は同じ音圧でも、奇数高調波の共鳴音に敏感に出来ているの・・ これは、どうして言えるのでしょうか。 報告書に考察したい内容です。