No.6ベストアンサー
- 回答日時:
#1です。
補足要求しておいて回答が遅れてすみませんでした。他の回答者のダブル点もありますが回答します。質問の意図は理解しました。
マイクを入れるようなサイズの箱だと、おそらく1次固有振動数は数10~数100Hzのオーダーになると思います。
そしてそれらの低次振動数に対する共振は押さえられませんので、目的の意図に合致した箱は製作できないと思います。
有限要素法(FEM)などにより解析すればもっと高次の固有振動数が求まりますが、20kHzとなると解析的に求めるのも厳しいと思います(音響解析は主に幾何学的解析で行い、FEMはあまり使用されないのはこのためです)。
また、解析で求められるとしても、高次の振動は部材の固定条件などによる誤差が大きいと思います。
他の回答者が言っているような電気的回路を用いた特定周波数を取り出すようなフィルター等の装置の方が現実的だと思います。
他に考えられるのは、落下面とマイクの間に遮音板を設置して、遮音板のコインシデンスを利用すると、特定の周波数だけ透過しやすくできますが。実際は回り込みや個体伝播音をどう除去するか工夫する必要があります。参考までに厚さ0.6mmの鉄板の最低コインシデンス周波数は約20kHzです。なお、コインシデンスとは固体の屈曲波と空気伝播音の共振現象のようなものです。
ところで落下音は比重よりも重量による影響や表面の剛性による影響が大きいのですが、それによる差はどう処理する予定なのでしょうか?検討しておいた方がよいと思います。
お礼が遅くなり申し訳ございません。
やはり共振する箱を作るよりフィルターの方が現実的なのですね。
遮音板のコインシデンスを利用するというのは、素人の私には難しそうですが、勉強してみたいと思います。
ご指摘の通り、重量による影響や表面の剛性による影響も頭を悩ましているところです。
いろいろとアドバイスを頂き、とても勉強になっております。
ありがとうございます。
No.4
- 回答日時:
他の方への補足を読みました。
面白いアイディアですね。
フィルター切り出しだけでは差が小さいから箱自体を共鳴構造にすれば強調出来ると言うことですね。
どういう物が良いのかは色々考える必要がありますが、非常に参考になるのは楽器です。
楽器は基本的に特定の周波数だけ特に共鳴し、非常に大きな音が出るような構造になっています。
単純には鉄琴などの構造も参考になるし、トランペットなどの構造も参考になるでしょう。
最適な形状というのは非常に難しい話です。事前に共鳴周波数を正確に求めるというのも難しいし、基本の形にしても選択肢が多すぎるのでなかなか簡単ではありません。
一応事前に知る方法としては、有限要素法という手法を用いて、振動解析をコンピュータで行うことは出来ますが、大抵大型コンピュータを駆使して専用ソフトを使う話になりますので、専門家でないと手に負える物ではありません。
なので素人的に始めるには様々な楽器を参考にするのが一番良いでしょう。
では。
ありがとうございます。
確かに「楽器」は一番身近でいろいろな楽器の構造は参考になりそうですね。
実は質問しながらいろいろと調べておりましたら、「ヘルムホルツの何たら・・・」というのを見つけました。
この公式を使って、20KHzで共振するような箱のサイズを算出してみたところ、とんでもなく大きく且つイビツな寸法(現実的でない)が出てしまい、またまた困り果ててしまいました。
No.3
- 回答日時:
補足を拝見しました。
可聴周波数云々はともかくとして、そういう目的であれば、箱を共鳴させて特定周波数を取り出すよりも、オーディオフィルターを使用した方がいいのではないでしょうか?
ボリュームがたくさん並んだオーディオ機器があるでしょう? あんなので。
補足に書き忘れていたのですが、マイクにつなげているのはパソコンで、ソフトはインターネットで試用版をダウンロードしたものです。
このソフトでは最大で40KHz位までデータがとれるのですが、落下物によってはMHzクラスの周波数に違いが出ているのかもしれません(想像ですが・・・)。
なるほど、ボリュームがたくさん並んだオーディオ機器ですといろいろ見えてきそうですね。
お金と相談ですが、検討してみたいと思います。
ありがとうございました。
No.1
- 回答日時:
質問の意図がよくわからないので、補足お願いします。
1)共振する箱というのはマイクを設置する箱ですか?
2)箱を共振させたいのですか?
箱が共振したら、特定の周波数の音が増幅し、物体の落下音の正確な測定にならないと思いますが、比重の異なるものを落下させることと、箱を共振させることの関連性がわかりません。目的は何ですか?
3)箱を共振させたいのですか(その2)?
箱の構造自体を共振させたいのですか? それとも箱の中に定在波を造りたいのですか?
この回答への補足
わかりづらい質問で申し訳ございません。補足させていただきます。
1)マイクを設置する箱です。
2)目的は「比重の違い」を「特定の周波数における音圧の違い」として見たいのです。
実験として、適当な箱の中にマイクを置き、箱の天面に比重の違う物体をそれぞれ落下させた時の音の波形を観察してみたのですが、20KHzぐらいの所で若干の音圧の違いが見られました。
この「若干の音圧の違い」を増幅させて比重の軽い物と重い物にグループ分けしたいのです。あくまでも「違い」がひと目で分かればいいので正確なデータまでは必要としません。
3)箱の構造自体を共振させ、上記グループ分けをするために最も理想的な形状の箱を作りたいのです。
私の表現力が乏しい為、主旨を理解して戴けたか不安ですが、アドバイスを戴ければ幸いです。
お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!
似たような質問が見つかりました
- 物理学 共鳴箱の代わりの言葉 3 2023/05/30 07:58
- その他(悩み相談・人生相談) レンジ対応のお弁当箱を探しています 4 2023/06/22 03:49
- 物理学 位置エネルギーは質量ですか。 16 2023/06/11 19:40
- 統計学 統計量および正規分布と分散の加法性の演習問題です。 5 2023/07/29 10:46
- 日用品・生活雑貨 箱の蓋(フタ)はどちらに置く? 4 2022/09/03 20:10
- 一戸建て 新築建設中です。 下駄箱の扉が幅840高さ1900の観音開きで使いにくそうかなぁと思ってます。 そも 19 2023/08/01 04:35
- 物理学 風車が回転する理由 5 2023/05/08 08:03
- 物理学 音叉と共鳴箱 7 2023/03/15 16:41
- DIY・エクステリア スマホを置く台を作る 3 2023/06/17 13:08
- うさぎ・ハムスター・小動物 ハムスターをお迎えして1週間ほど経つのですが、これまでずっと使っていた巣箱からお引越しをしています 1 2023/02/17 19:19
デイリーランキングこのカテゴリの人気デイリーQ&Aランキング
-
隣人のセックスの振動で困って...
-
深夜に使う電マの振動ってどの...
-
パワースペクトル密度を加速度...
-
振動周波数について詳しい方お...
-
ダンプが通るたび家が揺れる
-
振動計のピーク値と実効値につ...
-
弦の振動についてです。 ギター...
-
HClの基本振動数の波数の計算の...
-
1/3オクターブバンド分析の和の...
-
N→Hzへ
-
どちらの光が熱いの?短波長と...
-
振動でパソコンがフリーズして...
-
有限の大きさの物質では、周期...
-
固有振動数を調べる簡単な実験方法
-
フットバスの振動の防ぎ方
-
偏極
-
共鳴音叉はなぜ共鳴するのでし...
-
交流電場を誘電体に加えた場合...
-
おんさにつないだ弦のおんさ側...
-
物が勝手に落ちるんです。 なん...
マンスリーランキングこのカテゴリの人気マンスリーQ&Aランキング
おすすめ情報