リスニング特性の改善（１５） 岩瀬式吸音パネル設計変更その２

前回、内径４ｍｍのパイプ長を２０ｍｍから５８ｍｍに変更して、測定をすぐに報告しなかったのですが、測定そのものは１週間後にしており、結果は次のようになりました。

測定は、青色のグラフが、パネルから３０ｃｍの距離、赤色のグラフが３ｃｍの距離です。

目標とした７０ｈｚ近辺での吸音は、この周波数特性からは見られないところが悲しいところですが、３００ｈｚから８００ｈｚ帯域で、吸音パネル近傍では周波数特性が滑らかになっているのでしょうか。

これは何を意味しているのかなー。

いつもこのブログにコメントを頂いている、今井さんからはパイプ径が細すぎるのではないかとのご指摘もいただき、内径８ｍｍのパイプを発注し今週入荷したところです。

吸音周波数の計算が間違っているのか、あるいは今井さんご指摘のようにバスレフパイプの径を小さくしてゆくと効かなくなってのと同じ現象が出ているのか。

もう少ししつこく追ってみることにします。
かないまる式で、やると中音域で効果がありるはほぼ判っていますが、この方式は未知の大きな効果が期待できると信じてもう少しやってみようと。

同じ５０×５０×５ｃｍの箱の中で、どう設計するか、結果を比較してみたいですね。




 

リスニング特性の改善（１４） 岩瀬式吸音パネルの設計変更

前回のブログで、二つの方式のパネルの比較をしましたが、かないまる式が６０ｈｚ代から影響が出ていてなぜだろうかと考えたが、これはパネルと反対側の壁との間に新たな定在波があらわれたのかもしれないと思いだした。

一方岩瀬式は、設計周波数である１１５ｈｚ近辺で、ディップが浅くなって、同時に周波数が少し高めに移行している。

周波数以降は良くわからないが、ディップが浅くなっているのは、この周波数だけ吸音しているからかもしれないとも思える。

では、設計周波数を変えてどうなるか、もう少し確かめてみようと思いなおした。

p孔ﾋﾟｯﾁ(cm)	Ｖ空気室(cc)	δ補正(cm)1.3r	l'ﾊﾟｲﾌﾟ長(cm)	ｒ孔半径(cm)	S孔面積(cm2)	ｆ共鳴周波数(hz)
5	125	0.26	1	0.2	0.125664	155
5	125	0.26	1.5	0.2	0.125664	131
5	125	0.26	2	0.2	0.125664	115
5	125	0.26	2.5	0.2	0.125664	104
5	125	0.26	3	0.2	0.125664	96
5	125	0.26	3.5	0.2	0.125664	90
5	125	0.26	4	0.2	0.125664	84
5	125	0.26	4.5	0.2	0.125664	80
5	125	0.26	5	0.2	0.125664	76
5	125	0.26	5.5	0.2	0.125664	72
5	125	0.26	6	0.2	0.125664	69

この表で、オリジナルの設計は、パイプ（６ｍｍ／４ｍｍ径）の長さを２０ｍｍとして、吸収周波数ｆ＝１１５ｈｚを得ていたが、これをウーファーの周波数特性で低域にある大きなディップである７０ｈｚにぶつけてみる。

部屋の定在波を実測したところでも６３ｈｚ、７１ｈｚに大きな定在波があることがわかっており、ディップは定在波の結果と思われるので、この解決が可能か確かめることにしました。

表から、ｆ＝７０ｈｚを得るにはパイプ長を５８ｍｍ程度にすればよいことが判ります。

外径６ｍｍ、内径４ｍｍの透明ＰＶＣパイプを５８ｍｍ長に切断加工します。

手前のメジャーには５８ｍｍの所に白色ＰＶＣテープを巻いてあって、それにあわせて切断するとミス無く仕上がります。

岩瀬式吸音パネルをしばらくぶりに開けてみましたが、２０ｍｍ長パイプは１４４本が１本も落ちることなく、正常に装着されていました。　６ｍｍのハンドドリルで開けた穴に外径６ｍｍのＰＶＣパイプを捻じ込んだのですがちょうど良い感じで装着ができます。

手前に見える短いパイプが外した２０ｍｍ長のパイプです。

５８ｍｍ長のパイプにすべて付け替えたところです。　　吸音パネルの深さ（内寸）が５０ｍｍなので、箱の中におおよそ４０ｍｍ程度を残して表面に突き出すような配置とします。

もちろんうまく行けば、パイプピッチをもう少し長くして、パイプ長が中に十分に納まるようにするつもりですが、今は実験を続行します。

なおヘルムホルツ吸音箱の実験で、パイプが突き出していても、周波数はパイプ長に依存することが既に確認されているので、この方法をとっても問題はありません。

取り換えはそう大変ではないが、残暑の中でおおよそ２時間を要しました。

測定は別の日にしましょう。　だんだんに根気がなくなってきましたね。
 

リスニング特性の改善（１３） ２種類の吸音パネルの再測定

前回の特性測定を、岩瀬先生の論文と比較してみると方法が異なることに気付いた。

何と何を比較するかが異なっており、岩瀬先生は論文中、１６頁目の「音響管を利用した吸音実験」では、副題が「２マイクロフォン法吸音率計測法の実験系統図」となっていてる。


吸音パネルのごく近傍で測定したものと、一定の間隔をとって、吸音パネルの効果がない状況の場合の２例を比較している。

そこで、同様の測定を再度してみた。　　ただし音響管の環境作りが大変なので、通常のオーディオ試聴環境で実施した。

ベリンガーのコンデンサーマイクをパネルから離隔２ｃｍでの測定と、３０ｃｍでの測定を行い、これを二重に重ねてみた。

いずれも、グラフ中赤色はマイク位置がパネル表面から２ｃｍで、パネルの効果を最大限に拾った測定結果で、青色は離隔３０ｃｍでパネルの効果が拾えていない位置と言えます。

１）岩瀬式パネルの測定結果は以下のとおりです。

岩瀬式パネルは、１２１の多孔に4mm径で20mm長のＰＶＣパイプを取り付けて、設計では１１５hzに吸音目標を定めた吸音パネルのつもりですが、何故かその周辺の周波数で、赤色のグラフが青色のグラフを大幅に下回った部分が見当たらない。　

中音域は、期待していない一方で、赤青ともに大きな変化はなさそうです。

 

２）次にかないまる式パネルの測定結果は以下のとおりです。

 

かないまる式では、ご本人が定在波のたつような周波数での効果を言われていないと思っていたので、あまり期待していなかったが、５０ｈｚあたりに鋭いピークが現れたほかでは青色よりは、低周波から中音域（数ｋｈｚ）まで、全体に丸くなっているようで使用すると効果が出るのではないかと思えます。

 

岩瀬式パネルの設計が間違っているのかもしれないが、大学に質問をしても限界があるので、しばらくかないまる式を検討してみようかと思っています。