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アクチュエータの作動音について
- アクチュエータの作動音について教えてください。現行品の作動音が大きかったので、周波数成分を調査したところケース固有値とモーター周波数が共振していたので、ケースの形状を変更して共振点をずらしました。
- 試作品のケースを使って作動音を聞いてみると、音の周波数は低くなった感じはするのですが、音の大きさ自体は逆に大きくなりました。なんとなくこもったような音がします。
- 形状の変更内容なのですが、ある部位の厚みを増やしただけ（内部空間の容積は変わっていない）なのに、こもる感じになったのはどういう理由が考えらるのでしょうか？こもりの原因は何でしょうか？
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>>周波数成分を調査したところケース固有値とモーター周波数が共振 これは音の分析だけですか、それともケースのハンマリングも実施 しましたか？ また、ケースは鋳鉄ですか 板金溶接ものですか、また、形状変更後の 固有振動数はどれだけ大きく（あるいは小さく）なりましたか？ 固有振動数は思い切った変更をしないと、なかなか変わりません また、固有振動数がずれてモータ周波数と差ができると、その分がうなり となって生じます。 たとえば、両者の差が５Hzであれば、１秒間に５回うなりが生じますので、 それ故ケース内部音が強弱して、より大きく聞こえたのかもしれません。 従って、補強リブをいれるとか、剛性アップによる固有振動数向上により、 両者の周波数をもっと大きくずらすことが必要です。 ケースが板金物であれば、鉛とスポンジで構成されるシールつき吸音材を 内側に貼りつけることも対策として有効です。 固有振動数を100Hzもずらせられたら問題無い筈なのですが... 共振周波数は何Hzですか。ずらしすぎて2次周波数と接近している ことはありませんか？ うなりは、周波数分析(FFT解析)したときの二つのピークの差です。 小生が経験した最も典型的なうなりの経験談を申し上げます。 ・10,000min-1でモータ軸と主軸が駆動するする１：１のプーリ比の 機械において約１分周期の唸りが聴こえた ・振動計により時間軸で測定したところ、同様に約１分周期の振動の 上下がみられた ・166.667Hz(＝10,000min-1)の近傍をターゲットに、FFTで唸り音を 周波数分析したところ、0.017Hz(≒1min-1)差の２つのピークが 測定された ・モータ軸と主軸のプーリ径を正確に測定したところ、モータ軸が 10,000min-1で主軸が9,999min-1するような、直径差が判明した ・主軸側プーリを精密追加工して、うなりは10分以上で気が付かない ような長周期になった ・そもそもプーリを１：１で用いた設計ミス ご参考まで。 昔話で脱線してしまい申し訳ございません。 ハンマリングで周波数分析した時に、FFTアナライザにおいて 加速度ピックアップで得られた値をハンマの加振力で割って ピークを出したとすれば、 ?そのピークの絶対値を小さくする ・・・動剛性を高くする ?そのピークの形状をなだらかにする・・・減衰性を高める の２つが対策結果の確認となります。 本件の場合は?が有効なのでしょう。
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音の発生は、少し異なった見解かもしれませんが、スピーカー効果と同じで、 固体（ケース）の振動が気体（空気）に伝わって、人の耳に達します。 共振とは、アクチュエータから固体が受ける振動と、固体の固有振動数が一致して、 固体の振動振れ幅が増大し、それに伴い気体（空気）の振動数も増大し、人に認識音として 大きく達します。 さて、共振は理解してもらったと思いますが、 ? スピーカー効果は、振動の揺れる方向や形状でも、音の方向性や集音特性に影響があります ? 太鼓等の特に低音のこもり音は、太鼓の原理の逆を対策すれば、多少効果があります ? 根本は音源で、アクチュエータ → ケース の伝達を断つ又は和らげる 低音に効果がある対策をする（音域別対策） のように纏めていって、コストを含め総合的に対策することが肝要です。
補足
回答ありがとうございます。 ?に関しては今回中身の容積が変わってないので関係なさそうです。 結局スポンジなどの吸音材を入れずに対策をたてることはできなそうですね。
共振を理解していない 周波数帯を変えると うねりが生じる→ビブラート http://ism1000ch.hatenablog.com/entry/2014/06/17/205452 逆にうねって大きく聞こえる 発信体と範囲そうずらした同じ振動数の発信体で音(振動は)消せるが そのためには別の発信体を用意しないといけない 振動を抑えるには 吸収体を持たして減衰させるしかない うねるから(コブシが聞くから) しかも雑音なので 大きく感じる https://www.youtube.com/watch?v=TwRu9RdGEHw うまいと印象に残るのでよりうまく感じる
補足
回答ありがとうございます。 なぜ振幅が上がるわけではないのにうるさく感じるのでしょうか？
補足
回答ありがとうございます。 音の分析もハンマリングも実施しました。ケースはPBTです。 固有振動数はおっしゃられる通り、なかなかずらせなくて約100Hzずらした設計になっています。これが限界でした。 どれくらいずらすのが理想なのでしょうか？ またうなりの見方はどうすればよいでしょうか？ 周波数別にみるしかないのでしょうか。