RC直列回路に正弦波交流を与えた時の、入力電圧に対する出力電圧の位相角を、実験と理論式からそれぞれ求めました。
周波数を10→10000までにした際に、理論値は、0°→90°に綺麗なグラフになったのですが、実験値は、0°→70°ぐらいにしかなりませんでした。実験値と理論値の差を求めると、周波数に比例するように差も大きくなりました。
実験値はオシロスコープから読み取った為、周波数が大きくなるにつれて目測による誤差も大きくなったというのも原因の一つかとは思われますが、他にどのような原因が考えられるでしょうか?

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A 回答 (2件)

コンデンサにどういうタイプのものを使われたのかわかりませんが,周波数が大きくなるほど誤差が大きくなったところからみて,誘電正接の影響があるかな?と思います.


http://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%AA%98%E9%9B%BB% …
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原因としては


測定関係機器
・測定器の誤差
・発生周波数の誤差
・波形のひずみなど


人為的原因
・測定器の取り扱いミス
・測定器の読み取りミス
・測定条件に達しない
・計算ミス
・測定器の選択ミス

その他
・計算以外のRCが存在する
  測定器の容量、配線の容量

ですね
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最近問題になりつつ「低周波音公害」ですが、我が家もその例外ではありません。隣家の井戸のポンプの音、浄化槽のブロアーの音、24時間聞こえています。

しかもそれらが我が家の寝室やリビング側に設置されているのだからたまりません。

そこで低周波音に逆位相の音(?)を当てて、+-0にしてしまうという話を聞きました。
ネットで検索してみると「逆位相」とはたくさん出ていますが、実際にはどんな音なのですか?(どういう音を当てるのでしょうか?)

詳しい方、お教え願います。

Aベストアンサー

> 実際にはどんな音なのですか?(どういう音を当てるのでしょうか?)

耳で聞いた音としては、元の音と全く同じに聞こえます。


> そこで低周波音に逆位相の音(?)を当てて、+-0にしてしまうという話を聞きました。

こちらが有効なのは、騒音の発生源にそういう装置を設定して消音するパターンです。
あちこちから音がやってくる、住宅の窓なんかに取り付ける装置ってのは、研究はされているでしょうが、実用化はされていません。

それ以外だと、人間の耳に届く水際で消音する音楽プレーヤーのヘッドフォン、密閉された自動車の中なんかでは利用できるそうです。

Cepstrum Co.,Ltd. - ANC(アクティブ消音)の原理
http://www.cepstrum.co.jp/products/anckit/ancbasic.html

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Aベストアンサー

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例の、共振の式、
f=1/(2*π*√LC)
を使って計算すると、345KHzとなりました。(あっているかどうか自信ありませんが)
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一応、二つ考えてみましたが、分かりません・・・。

(1)世に、ある音と逆位相の音との2つの音の波が存在するが、人間の耳では聞きとれなくなくなる。

(2)2つの音の波は打ち消されて消滅する。
(消滅した場合、無になるとは考えられないので、熱でも発生するのでしょうか?)


※ノイズキャンセラー機能付きのイヤホンを買ったのですが、もし(1)だと、自分では騒音は聞こえなくとも鼓膜への負担は2倍になってしまうのではないかと不安でして、学問のカテゴリーで質問させていただきました。

Aベストアンサー

音というのは波の形でエネルギーが伝わっていく現象です。

逆位相の音で音を打ち消す事はできるのですが、
それは全ての領域で消えてなくなるわけではありません。
全ての領域でエネルギーが消えてなくなるのであれば
エネルギー保存の法則に反します。
それではどうなるかというと、それは伝わってきたエネルギーが
反射される事でその先に伝わらなくなるのです。

ノイズキャンセラーイヤホンの場合は外部の音は逆位相の音によって反射されます。
別の言い方をすると外から来てイヤホンの中に進入する音は
逆位相の音により消滅しますが、その反作用として外へ
出て行く音が発生します。

吸音材などによる音の現象は伝わってきたエネルギーを
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Aベストアンサー

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アンプの内部にも両リアクタンスや抵抗成分、又アンプの入力側と出力側の間の静電容量が有ります。

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Q音の位相

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文字による情報交換の限界かな?

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たぶん、「認識できない」ということになると思います。

人の耳は、鼓膜とその周囲の神経で「音を聞く(感じる)」わけですね。
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音は、粗密波であることは、ご理解のうえとすると、空気の振動のレベルでは、「同じ」ですね。

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(最初に直列共振回路のインピーダンスZを計算して、これがωとともにどう変化するか、電流Iを流したときに電圧が周波数によってどう変化するか、を見てもよいかと思います。)

Q逆位相の音

家の家電製品などの騒音を逆位相の音を作って音を消すことはできますか?

Aベストアンサー

完全に打ち消すことは難しいようです。
なにしろノイズ源と打ち消し音源はどうしても場所が違うので
それを完全に打ち消すことは無理なのでしょう。

でも、特定の場所で打ち消されるだけでも意味があります。
ヘリコプターからのTV中継などでは、ロータの雑音を打ち消して
います。

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(もう実用されているかもしれません)

ノイズキャンセルというキーワードで検索してみてください。

Q熱電対の特性の理論値と実験値について

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1mVと言うと、ほぼ室温(25℃前後)
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Aベストアンサー

http://www.cycleof5th.com/products/soundengine/

これで片方のチャンネルだけ波形反転できます。

Q「入力電圧→AD変換→出力電圧の計算→DA変換→出力」がしたいです。

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現在、ポテンショメータを動かし、角度変化により生じるポテンショメータからの電圧変化をオシロスコープ上で確認すること、また一定電圧発生器を用いて電圧を調整することでパウダーブレーキの抵抗を変化させることまではできています。

しかし、電気回路は素人のためポテンショメータからの電圧に応じてパウダーブレーキの抵抗値を変えるために「何が必要なのか」も「どうすればいいのか」が全くわかりません。

時間をかけずに予算1万円程度で、最も簡単にできる方法をお教えください。
開発キットなどでも構いませんので、「どこの何という商品と何という商品があればできる」と具体的に教えて頂けたら幸いです。

Aベストアンサー

> 非線形的
ということなので PIC で考えてみました。

> 時間をかけずに
電子工作、プログラミング能力によります。

> 予算1万円程度で
既にプログラム開発用のパソコンや工具を持っているならば
部品代は 3K~4K円くらいかな?
PIC Writer + 電源 + RS232Cケーブル を含めると
1万円程度になると思います。

-- 部品 --
PIC16F88 (10bit A/D 付)
MCP4922 (12bit D/A)
TL431 (シャントレギュレータ)
オペアンプ (単電源 LMC662 等)
ドライブ用トランジスタ (適当な小電力用)
ユニバーサル基板
抵抗、コンデンサ等の小物
AC アダプタ

* 5V の出力を得るならば電源は 9V にして
PIC へは三端子で供給する等の工夫が必要です。

* 電流、精度が秘密なので何ともいえませんが、
基準電圧は電源を分圧、トランジスタ一個でドライブ できるかも。

部品ショップ(秋月)
http://akizukidenshi.com/catalog/default.aspx
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gK-02018/
PIC データシート、開発ツール (無料,どこかに演算サンプルもあったはずです)
http://www.microchip.com/stellent/idcplg?IdcService=SS_GET_PAGE&nodeId=64

> 非線形的
ということなので PIC で考えてみました。

> 時間をかけずに
電子工作、プログラミング能力によります。

> 予算1万円程度で
既にプログラム開発用のパソコンや工具を持っているならば
部品代は 3K~4K円くらいかな?
PIC Writer + 電源 + RS232Cケーブル を含めると
1万円程度になると思います。

-- 部品 --
PIC16F88 (10bit A/D 付)
MCP4922 (12bit D/A)
TL431 (シャントレギュレータ)
オペアンプ (単電源 LMC662 等)
ドライブ用トランジスタ (適当な小電力用)
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