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テクノロジー

ピンポン玉にいくつかの改良を加えることで吸音材として機能することが判明 36

ストーリー by nagazou
これは安くなりそう 部門より
ピンポン玉が騒音問題の解決に役立つことが最新の研究で判明した。特に低周波騒音に対して有効な吸音材料になりうるという。リール大学とアテネ国立工科大学の共同研究チームはピンポン玉を使用して、音響メタサーフェス(人工構造体)を開発した。研究チームは穴の空いたピンポン玉を格子状に配置したパネルを設計、これにより共鳴周波数範囲を広げることに成功したという(amass)。

この研究によれば、ピンポン玉はヘルムホルツ共振器として機能し、騒音を低減する効果があることが示された。高価な材料に頼らずに効果的な吸音パネルを実現できることを実証した。この発見は、音響絶縁材の経済的な代替品を実現する方法につながるとしている。
この議論は賞味期限が切れたので、アーカイブ化されています。 新たにコメントを付けることはできません。
  • by Anonymous Coward on 2023年10月17日 7時32分 (#4546937)

    口にピンポン玉はめてる人は騒音対策か

  • by Anonymous Coward on 2023年10月17日 10時26分 (#4547077)

    高級ピンポン玉が発売される

  • by wane (8495) on 2023年10月17日 14時11分 (#4547244) 日記

    ゴムの中身が詰まったよく弾むヤツ(スーパーボールっていうらしい)を子供のころピンポン玉と呼んでいた。
    卓球経験が全く無いのでいまだにピンポン玉というとゴムのスーパーボールが頭に浮かぶ。

  • by Anonymous Coward on 2023年10月17日 7時12分 (#4546925)

    ゴルフ練習球では駄目なんか?

    • by Anonymous Coward

      ピンポン球はすぐにダメになるんで、ダメになったのを吸音材として余生を過ごさせれば良さそう。
      ゴルフ玉は簡単に壊れないからなぁ。

      卓球人口が少なすぎて、需要に供給が追いつかなさそうではあるが。

    • by Anonymous Coward

      ゴルフボールって中味空っぽなんですっけ?

      • by Anonymous Coward

        ゴルフの練習用に穴の開いたプラスチックボールがあるんですよ [tabata-golf.com]

        • by Anonymous Coward

          こういうのあるんですね。
          穴がたくさんあっても共鳴器として問題なければ使えるのかも。

    • by Anonymous Coward

      中が空洞でないとヘルムホルツチャンバーとして機能しないのです。
      球を敷き詰めるのが重要なのではなく、外部と連通路がある中空構造体を敷き詰めるのが重要、なはず。元記事の図もそんな感じですし。

      自動車のエンジン下のアンダーカバーにも繊維系の吸音材を貼るのではなく、樹脂製の穴開き小部屋をぎっしり敷き詰めて吸音するアイデアはありましたが、総合的に吸音材に勝てなかったみたいです。

    • by Anonymous Coward

      ヘルムホルツチャンバーの共鳴周波数はチャンバー容積とダクトの径と長さで決まります。
      穴の空いているゴルフの練習球だと穴径が大きすぎて目標周波数から外れると思われます。

  • by Anonymous Coward on 2023年10月17日 7時16分 (#4546927)

    この発表のキモは、ピンポン玉のような球体・半球体がヘルムホルツ共振器になる、というところなのかな。

    音響メタサーフェスって最近の流行りでいろんな発表 [nii.ac.jp]やら製品やらが出てるんだけど、わざわざピンポン玉(あるいはピンポン玉様物体)を敷き詰めたのでは結構な工数が必要になるので、シミュレータ&3Dプリンタでより複雑な形状の試作を行い [tel.co.jp]、本番は適切な材料での一体成型 [fabcross.jp]になるんだろうね。

    • でもそいつはお値段がアレなので、ピンポン玉でできるなら安くできるならと期待。
      まだ論文はじっくり読んでないけど、球なので周囲と点で接触するのが意外と良い効果を産んでるような気がする。

      親コメント
      • by Anonymous Coward

        ピンポン玉を並べるための人件費と材料代を比べたら、ということでしょ。
        ピンポン玉の材料は昔はセルロイドだったらしいけど、今はいろんなプラスチック(PPとかABSとか、メーカーにより違うらしい)だそうで。PPとかで一体成型すれば、手で並べるよりは安く作れるでしょうね。

        でも、共振器型の吸音・遮音は効果の出る周波数帯が狭いので、一般的な使い方には向かない。音源が特定できるなら使い道もあるかもしれないけど、そういう用途ってほとんどない。

        • by Anonymous Coward on 2023年10月17日 9時22分 (#4547035)
          特に低周波騒音ってことなので使い道はある
          高周波騒音はグラスウール等で安価に簡単に吸音出来るのでそれらと組み合わせる前提になるが、鉛やコンクリートで低周波騒音遮音するとコストより重量が問題になる場合も多いので
          特に3Dプリンターなら複数の形状を混在させることで割と広範囲の低周波騒音を吸音出来るかもしれない
          親コメント
        • by Anonymous Coward

          耐久性を考えると難しそうですが、高速道路だと自動車の排気音とか割と狭い帯域の中に納まってるように思いますがどうでしょうか。
          もっともスポーツカーのたぐいは高い回転数なのでそっちは対処の外になりそうですが。
          路面にタイヤが転がる音はホワイトノイズっぽいのでこちらも難しいかな。

          他に空港も思いつきました(旅客機の音は低いので効果的なはず)が、うるさいのは空港の外でした。

          鉄道の鉄橋?の上を通過するときの音はレールの継ぎ目なら場所も音域もハッキリしてますし、新幹線のトンネル出口のポンという音なんかも対処できるんじゃないでしょうか。

          • by Anonymous Coward

            一般論として飛行機で一番うるさいのは離陸時のジェットの音なので、けっこう高い音だよ。

        • by Anonymous Coward

          穴の開け方を変えることで周波数帯を広げられるって書いてないかコレ

          • by Anonymous Coward

            そう。要するに笛なんだから、穴の大きさや抑える指の数で音が決まる。そして効率を求めるなら、次は穴の空け方とそれぞれの並べ方が問題になる。その次は平面格子を卒業して結晶格子みたいな立体配置での効率化かな。それぞれが独立して振動するだろうから、隣同士の固有振動数が互いに素(なるべくなら段階的に比率を丸めてもそれぞれが互いに素)であるほうが、ランダムな周波数に対する単位面積あたりのエネルギー吸収量が上がるだろうし。

            • by Anonymous Coward

              ようは音程は合ってるけど
              ぜんぜん鳴らないハズレの楽器を作ればいいわけか。

  • by Anonymous Coward on 2023年10月17日 7時16分 (#4546928)

    パラメトリックスピーカーを作って見ると面白いかもよ

    • by Anonymous Coward

      パラメトリックスピーカー、見た目、チョイキモやな

      • by Anonymous Coward

        パラメトリックスピーカー、見た目、チョイキモやな

        あなたが集合体恐怖症(トライポフォビア)です。

  • by Anonymous Coward on 2023年10月17日 7時48分 (#4546949)

    「騒音を低減」って吸音と遮音のどちらなのか混同しがちですよね

    吸音=反射(残響とか定在波によるビビリ音)を減少させる ただしやり過ぎると無響室のように不快な室内環境になる
    遮音=周囲への音漏れを減少させる 騒音問題を改善

    どっちなのでしょう

    • by Anonymous Coward

      タイトルに書いてある

      • ところがamassの記事中の研究者の発言は「音響絶縁材」としており、元記事らしきAIP [aip.org]には「acoustic insulator」、論文はたぶんこれ [aip.org]で、こちらは "sound isolation" という語を使用。
        ということで「遮音材」のほうらしい。
        // amassを擁護しとくとAIPの記事からして "Pingpong balls score big as sound absorber" とか言ってて駄目
        親コメント
        • by Anonymous Coward on 2023年10月17日 9時23分 (#4547038)

          その解釈は納得できないな。物理的に考えると、遮音は振動せずに音波を跳ね返すこと。吸音は振動することでエネルギーを減らすこと。

          ヘルムホルツ共振器である以上、吸音・収音・残響付加のような使い方が先にあって、その上で伝わる音が減るわけだから遮音と吸音をどうしても区別したいなら吸音でしょ。吸音するけどその音が隣の部屋にめちゃめちゃ伝わる装置、ってのは、糸電話みたいなのを上手いこと設計すれば可能かもしれないけど、需要もないし現実には存在してないわけで。

          親コメント
        • by Anonymous Coward

          論文中で主眼となっているのは音響透過率なのでタイトルとしては isolation を使っているのでしょうね。
          音響透過率を下げる手法は2つあって、振動しない剛体に近づけることで音波を到来方向に跳ね返す遮音材と部材内部の内部の音響インピーダンスによって音波を熱に変える吸音材の両方が使えます。
          今回の原理はピンポン玉の穴の開け方を工夫すると音響共振回路のQ値を下げて(比較的)幅広い周波数の音を減衰させることができる、という話ですので吸音材のほうが適切かと。

    • by Anonymous Coward

      吸音=壁からの反射を低減させる
      遮音=壁から向こう側への透過を低減させる

      無響室は不快な環境というわけではありません
      一方、最近はイヤホン受聴・ヘッドホン受聴が中心になってしまって、音楽受聴に適切な残響特性を持っている部屋でも残響過多と感じる人が多いようです
      良い残響特性を持っていることで知られているホールでの録音に対して、残響が多くて気持ち悪いとケチをつける人がいるくらいです(しかもそれが特殊な事例では無い)

      • by Anonymous Coward

        >無響室は不快な環境というわけではありません

        自分は職場の無響室に何度か入ったことがあり、ネットにいくつもある「長時間いると不快になる」に同意します

    • by Anonymous Coward

      遮音って、結果であっておきている現象ではないと思う。
      どんな方法でも「音を遮った」という結果が得られるなら遮音で、反射/遮蔽(真空とか)/減衰(拡散・吸収)/打ち消しでも結果として遮音は得られる。

    • by Anonymous Coward

      上階のかかと歩きマンの騒音が減るかどうかが問題だ
      あと朝4時に掃除機かけたりTVの音を出したりする隣室の騒音が減るかも重要な問題だ

  • by Anonymous Coward on 2023年10月17日 8時00分 (#4546960)

    そういやテスラバルブみたいなノイキャンリングどうなったんだろう?
    期待してたのに。

  • by Anonymous Coward on 2023年10月17日 10時47分 (#4547092)

    日本の防音性能は、一般に1000Hzの音で測定されてるが、
    人間の声の下側の帯域、100~300Hzあたりも測定して、声をしっかり防ぐようにしてほしいね

  • by Anonymous Coward on 2023年10月17日 19時48分 (#4547528)

    改良ではなく改造では

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