Re:[Audio]3D-ロボット君のインピーダンス測定

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対象モジュール なーお'nぶろぐ
件名 [Audio]3D-ロボット君のインピーダンス測定
要旨 3D-ロボット君の動作が、本当にバックロード+バスレフになっているのかどうかを確認する必要があり、インピーダンス測定にチャレンジしました。...

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前の投稿 - 次の投稿 | 親投稿 - | 投稿日時 2006/2/13 14:09
Takenaka 
なーおさんこんにちわ。
kumasanこんにちわ。HPをときどき拝見しています。すごく参考になります。

バスレフの計算がいまいち良くわからないのですが、helmholtzの共振周波数fdは二つの山の中間の谷ということになっていますね。一方、3Dスパイラルの共振周波数fhは一つめの山のピークとほぼ一致するようです。偶然かもしれませんので、もう少し測定例がほしいところですが。
事実だとすると、これが両者の最大の違いのようです。なぜこうなるのか、まったくわかりません。
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前の投稿 - 次の投稿 | 親投稿 - | 投稿日時 2006/2/13 18:31 | 最終変更
なーお  長老   投稿数: 1784

Takenakaさん、こんにちは。
3D-スパイラルのバスレフ共振周波数とインピーダンスの不一致の件、謎ですよね?。
実はロボット君を設計した時から疑問に思っていた点がありまして、ダクト長の考え方です。
元々、ヘルムホルツの共振式は ダクト内の空気質量mが空気室容量V0の空気バネで共振することから、 f =(1/2π)(γP0S2/mV0)1/2 で計算できます。 ここから音速を代入し、ダクトの長さと半径で式を構成しなおすと、いつもの式になります。
参考:<a href="http://www.ne.jp/asahi/shiga/home/MyRoom/helmholtz.htm" rel="nofollow">http://www.ne.jp/asahi/shiga/home/MyRoom/helmholtz.htm</a>

3D-スパイラルの共振周波数の計算が結果的にスパイラル外周長で合致するようになっているものの、スパイラルの広がり方によっては誤差が出てくるように思います。  ロボット君はホーン広がり係数K=1.05と小さいため、外周長による計算ではfd=42Hz、ダクト内重量で逆換算したダクト長による計算ではfd=46Hzとなりまして、実際のfdは45hz付近(なかなか正確な判定が難しいところですが)でした。

上記のような考え方で、あとは補正係数を(今までの実績を再検証することで)導き出せば、fdの正確な計算式を出せるのではないかと思っています。

ただ、これがわかったからといって、fdのすぐ下に第1ピークが来るという謎と、fdの上でインピーダンスの谷になって幅広く音圧輻射されるという謎の答えにはなりません。。

Takenakaさんに一度上記のような考え方で再検証いただけるとあり難いです。。 偉そうなこと言ってすみません。 どうかよろしくお願いします。

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前の投稿 - 次の投稿 | 親投稿 - | 投稿日時 2006/2/13 19:44
Takenaka 
なーおさんの論点が今ひとつ理解できないのですが、少し厳密に定義したいと思います。
fdc: 通常のバスレフの共振周波数。計算値。
fdi: 同上。インピーダンスの谷から求めた実測値。

fhc: 3Dスパイラルの共振周波数。計算値。
fho: 同上。開口部音圧による実測値。
fhi: 同上。インピーダンスの第一ピーク実測位置。

ここで、fhcはfhoに合うようにダクト長Lを最大値として計算したものですが、実際にはかなりの誤差があります。その上、fho自体もピークがブロードですので正確ではありません。したがって私のHPの記述は厳密な議論に耐えるようなものではなく、単に設計の目安程度の意味しかないと思っています。
それで、問題の核心は通常のバスレフと3Dスパイラルで本質的な違いはあるのかないのか、あるとすれば何なのか、ということではないでしょうか。
私の記号で書くと、「fhoのすぐ下に第1ピークが来るという謎と、fhoの上でインピーダンスの谷になって幅広く音圧輻射されるという謎」こそ本質に直結しているようですね。
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前の投稿 - 次の投稿 | 親投稿 - 子投稿なし | 投稿日時 2006/2/13 21:26
なーお  長老   投稿数: 1784
Takenakaさん
いろいろすみません。。
「fhoのすぐ下に第1ピークが来るという謎と、fhoの上でインピーダンスの谷になって幅広く音圧輻射されるという謎」
が論点である件、まったくもってその通りだと思います。

一方、わかり難かったのはfhcの計算方法に関しての論点だと思うのですが、 ここの誤差が大きいと全体が見通し難くなるため、 そろそろもう少し突っ込んでおきたいと思っています。

現在、資料をまとめていますので、少々お待ちください。
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