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モーターを定格電圧で、無負荷運転させてその雑音の中から、モーターも回転数や、モーターの汚れなどの情報を得てきました。それらは、無負荷最大回転数で、一定動作させての測定でしたが、今回は0Vからたち上げて、そのときの動作音からモーターの（動的な）ダイナミックな特性を測定します。DSSF3は1/100秒の積分時間と、ランニングステップも同じく5/1000秒で、計算可能です。今回の測定実験では、DSSF3のランニングACF測定機能を使用します。
DC12Vのスロットレーシング用モーター（マブチモーターFC-130S）の回転数と回転音を測定してみました。ラジコン用のモーターなどにも応用できます。
| 計測日時 | 2002年9月7日 11:12 |
| 計測場所 | 東京都渋谷区代々木の自宅マンション内 |
| マイク | SONY ECM-MS957 |
| パソコン | DELL INSPIRON 5000e |
| OS | Windows 2000 Professional |
| 再生ソフト | Windows Media Player |
| 測定分析ソフト | DSSF3 英語版 |
安定化電源と、12.28ボルト
今回は、多くのデータを計測するために、実験をデジタルビデオに収めて、その音声データから測定分析を行いました。
RAのファイル管理メニュー
R601のデータが選択されています。
12.28ボルトで、一定動作させて、ランニングACF測定を行いました。
測定時間は3秒です。リアルタイムにDVMotionのWAVEデータを分析するために、積分時間を0.2秒、ランニングステップを1秒にしています。人間の耳のA特性が指定してあります。RAに取り込むことに主体を置いています。あとで、RAやSAで、分析条件を細かくして再計算させればすむことです。
さっそく本来の積分時間0.01秒、ランニングステップ0.01秒タイムレンジ5msecにして再計算させました。
SAで呼び出します。
計算条件設定画面
今回はすべて積分時間0.01秒、ランニングステップ0.005秒で分析しました。
分析グラフ
時間がたつにつれて、最高回転数が若干上がっていきます。10msec秒の平均回転数ですが、基本周波数の2.2msecから計算すると27,272rpmです。このときのピッチの強さは0.7台です。
R6モーターのランニングACF測定
これは0.5秒間の分析です。12Vの安定化電源（12.28V）に接続し、急に回転させ、またすぐに外して停止させました。
SAによる分析
経過時間0.49秒のACFのグラフ、2.95msecが明確です。
経過時間0.555秒のACFのグラフ、2.49msecが明確です。
一定回転時の経過時間1.8秒のデータ 最高回転数2.2msecが明確です。
1秒間は1000msecですから、1000/2.2 *60(SEC)= 27,272RPM (回転/ 分）
モーターの立ち上がり時の、5msec単位のデータから基本周波数のはっきりしているデータを拾って
MS Excel にまとめました。
| 経過時間
sec |
基本周波数
msec |
回転数
rpm |
φ(0) | te
msec |
φ | |
| R603 | 0.475 | 0 | 41.8 | |||
| 0.480 | -24.73 | 8.48 | ||||
| 0.485 | 5.70 | 10526 | -20.36 | 13.13 | 0.60 | |
| 立ち上げ10msec 20,330rpm | 0.490 | 2.95 | 20338 | -14.68 | 4.28 | 0.55 |
| 0.530 | 2.80 | 21428 | -5.31 | 8.9 | 0.30 | |
| 0.545 | 2.50 | 23529 | -4.59 | 10.79 | 0.40 | |
| 70msec 24096rpm | 0.555 | 2.49 | 24096 | -4.05 | 8.67 | 0.55 |
| 0.565 | 2.40 | -3.68 | 11.34 | 0.75 | ||
| 0.1秒で26,000回転以上 | 0.585 | 2.30 | 26086 | -2.38 | 11.58 | 0.80 |
| 0.605 | 2.25 | 26666 | -2.62 | 12.76 | 0.85 | |
| R601 | 2.24 | 26785 | ||||
| 2.22 | 27027 | 0.80 | ||||
| 最高回転数 10msec平均 | 2.20 | 27272 | 0.70 |
それによると、このモーターは10msecで、20,330RPMの回転に達し、70msecで、24,000RPMに達します。0.1秒で毎分26,000回転以上に達し、最高回転数は10msec平均で、27,272RPMで回ります。
アナログ波形に対するランニングACF分析での時間解析から、遅れ時間の最初のピークに着目し、音の瞬間エネルギー、ピッチと、ピッチの強さ、響きを計算します。今回は5/1000秒刻みの分析により、モーターのダイナミックな性能を音によって分析してみました。
September 2002 by Masatsugu Sakurai
