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3D-スパイラルダクトに関する、解説ページ。
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3D-スパイラルダクトは、スクリュー状の形状により音波の回折性の変化を利用して、広帯域なバスレフ領域を確保していると考えられる。
本図で、まず、最低域付近では、ダクト内の全空気が振動する。 この領域では、振動周波数が低いため、音波は全方向に広がろうとし、ダクトの軸方向よりも円周方向に十分に広がるため、多くの空気が一体となって振動する。 このため、振動空気の質量が大きくなり、より重低域のバスレフ動作となる。
続いて、中央から右の図のように、周波数が上昇して中低域寄りになるに従い音波の回折性が悪くなり、円周方向に広がらずにスパイラル中心付近をできるだけ直進しようとする。 こうして、振動空気の質量が小さくなり、中域寄りのバスレフ動作となる。
最低域付近の振動限界周波数は、ダクト入口面積とダクト内全空気量でほぼ一意に決まるが、振動周波数の高いほうは様々な要因で変化する。 例えば、細長いスパイラルよりも、平たいスパイラルのほうが、同じ最低域を持つ場合にはより高い周波数の振動を得られる。 これは、 図のように同じスパイラル外径(管内径)で心棒の太さだけ変化させた場合に、心棒が細いほうがより高い周波数で振動しそうであることは容易に想像が付くことで、納得できるであろう。
実体ページ:inc/spiral,notitle