【物理】大量のピンポン球を並べると騒音を遮る「吸音材」として利用できると研究結果 ネット「DIYなら」「カタカタ鳴りそう」「実用品というか」

卓球,ラケット科学
0001ヨロロの名無しさん2023/10/13(金) 21:44:36.67ID:0QZAGkPw

大量のピンポン球を並べると騒音を遮る「吸音材」として利用できるという研究結果

 都市部や高速道路、空港などの近くに住んでいると、車や航空機が発するさまざまな低周波の騒音に悩まされることがあります。
 そんな騒音を防ぐ吸音材として、卓球に用いられる「ピンポン球」が利用できるという研究結果が発表されました。

 Low frequency sound isolation by a metasurface of Helmholtz ping-pong ball resonators | Journal of Applied Physics | AIP Publishing
 

Low frequency sound isolation by a metasurface of Helmholtz ping-pong ball resonators
We study both numerically and experimentally an acoustic metasurface based on coupled Helmholtz resonators to obtain broadband low-frequency spectral responses

https://pubs.aip.org/aip/jap/article/134/14/144502/2915871/Low-frequency-sound-isolation-by-a-metasurface-of

(以下略、続きはソースでご確認ください)

Gigazine 2023年10月13日 21時00分

大量のピンポン球を並べると騒音を遮る「吸音材」として利用できるという研究結果
都市部や高速道路、空港などの近くに住んでいると、車や航空機が発するさまざまな低周波の騒音に悩まされることがあります。そんな騒音を防ぐ吸音材として、卓球に用いられる「ピンポン球」が利用できるという研究結果が発表されました。

https://gigazine.net/news/20231013-ping-pong-ball-sound-absorbers/

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0017ヨロロの名無しさん2023/10/14(土) 05:13:07.68ID:zfqKhNKD

>>1
ピンポンパンポン ポンピンパンポン

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▼追加ソース

ヘルムホルツ共鳴を使用した吸音方との事です。

ヘルムホルツ共鳴器 - Wikipedia

↑より引用
ヘルムホルツ共鳴器の共振周波数(固有振動数)は、容器の内容積と開口部の面積などによって決まる。日常的な例では、びんの開口部に横から息を吹きかけることで、一定の高さの音が発生し、びんの中に水を入れて内容積を減少させると、発生する音が高くなることが確認できる。口腔の内容積や唇の開き方などを加減して音高を変える口笛も、この一種とみなすことができる[1]。
<略>
現在も楽器はもちろんのこと、スピーカーや建築物の吸音装置などの技術として利用されている[1]。

タイヤメーカーのブリヂストンのブログにもこのような記載があります。

「タイヤの走行音を減らす消音器」とは?開発した人に聞いてみた。 | Bridgestone Blog
今回は楽しいドライブを足元から支えるブリヂストンの「静かなタイヤ」に活用されている消音技術について、技術開発を担当したエンジニアに話を聞いて...

↑より引用
■気柱管共鳴を抑えるためには?

赤司「音は空気を振動させて伝わるという物理の大原則に基づき、音の共鳴の原理を上手く活用できないかという事に至りました。そこで提案したのが、ヘルムホルツ型消音器を応用することでした。」

ピンポン玉に穴をあけることでこれを再現できるとの事。ある意味で目から鱗が落ちた気がします。
論文を見ると穴のサイズやその向きなどで消音性を向上させることが出来るようです。

リール大学のロビン・サバト氏のResearchGateページはこちら↓

Just a moment...

少し気になったのでDIYで安く吸音箱が作れるのかと計算してみました。

Amazonで探した安そうなピンポン玉が150個40mmで1,113円。

ざっくり1㎡とするとピンポン玉は625個必要となるので4箱と端数分が必要となり4,452円+端数分とピンポン玉に穴をあける時間が必要となります。

Amazonベストセラーの吸音材が1.08㎡で2,211円だったので共に性能がどれだけあるかは分かりませんが普通に吸音材を買った方がよさそうな気がします(;’∀’)
原価ベースで考えると違ってくるのかもしれませんが…。

0003ヨロロの名無しさん2023/10/13(金) 21:58:56.94ID:eigoQzml

プラスティックを壁全面に貼ったらせっかくの防炎防煙機能が無駄になってしまう。

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0004ヨロロの名無しさん2023/10/13(金) 21:59:54.12ID:yBk8Eccx

並べるだけじゃなくて一球に5個も穴あけなきゃならないのならDIYでは無理か

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0005ヨロロの名無しさん2023/10/13(金) 22:09:57.39ID:JDJPVlI6

セルロイドだからめっちゃ燃えるじゃんと思ったら
いまもうセルロイドじゃないんだな

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卓球 - Wikipedia

↑より引用
ボールの素材にも変化があった。かつてはセルロイドが主流だったが、2010年代に非セルロイドの材質のもの(各種プラスチック素材)に移行している[注釈 160][113]。セルロイド製のボールは燃えやすく、火災の危険性があったためである。危険物として航空機への持込を断られた事例(アテネ五輪前)もあり、IOCがITTFにボールの材質変更を求めたともいわれる[114]。

0006ヨロロの名無しさん2023/10/13(金) 22:14:17.75ID:whrFsVq9

音響メタマテリアルか
ある周波数では効果あるけど、逆に増幅する周波数もあるからなあ
DIYで吸音材使うならホワイトキューオン(不織布巻き)一択だと思う

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0007ヨロロの名無しさん2023/10/13(金) 22:21:32.01ID:N6w3evKM

 
レオパレスはコレでもケチるだろうな

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0008ヨロロの名無しさん2023/10/13(金) 22:28:12.99ID:RbqaFS7Z

きっちり並べないとカタカタ鳴りそう

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0010ヨロロの名無しさん2023/10/13(金) 22:58:47.94ID:8dXLobmQ

>>8
おおきな手ぬぐいか、大きな石鹸に・・・じゃなくて
穴あきスポンジで挟むように梱包する
または、ゴム系接着剤を刷毛で塗ってしまえばよいかも

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0013ヨロロの名無しさん2023/10/14(土) 00:05:23.69ID:UKMYvXoE

昔の話しですが、とある半導体工場の
歩留まりが悪くて色々原因を探ると
近くの線路を列車が通るタイミングで
歩留まりが悪くなることを発見
線路との間に堀を作って水を張り
振動を吸収させたという例があります

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0016ヨロロの名無しさん2023/10/14(土) 04:44:40.37ID:viVSb+iQ

空気が入ったなにかを並べるならそりゃあ防音くらいするだろ
たぶん寒さや暑さの温度差も防ぐぞ

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0019ヨロロの名無しさん2023/10/14(土) 06:08:51.61ID:8P9dP/1L

卓球部の奴らって根暗で大人しいってイメージだけど音とか吸収されてたんやな

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0020ヨロロの名無しさん2023/10/14(土) 07:39:08.95ID:bndZHXB+

>>19
それより、光が入ると球が見えなくなるのを防ぐため、
カーテンで外光が入らないようにして室内が暗かったのが
陰気なスポーツと印象付けた。
タモリの「卓球、暗いよ」の影響も大きい。

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0028ヨロロの名無しさん2023/10/14(土) 16:24:13.69ID:v3PurOfr

>>20
タモさんの影響大きい
顔ちっちゃいのがいいことみたいなのも

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0022ヨロロの名無しさん2023/10/14(土) 08:12:22.11ID:owatPAKf

なんとなく…ディンプルのあるゴルフボールのほうが波形を相殺するようなしないような

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0023ヨロロの名無しさん2023/10/14(土) 09:12:24.14ID:VQRN8gKz

球が擦れる時のキーキー音は?

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0025ヨロロの名無しさん2023/10/14(土) 09:42:06.58ID:geHbXmk4

ピンポン玉持ってないし買えば高いし
ふっつーの吸音材の方が安いし

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0026ヨロロの名無しさん2023/10/14(土) 09:52:38.27ID:ohr8ShEn

プラ段窓に貼る、だとそんなに暗くもない

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プラダン - Wikipedia

↑より引用
プラダン(プラ段)あるいはダンプラ(段プラ)は、プラスチックを原材料として作られた段ボール風中空ボードである。
素材
原材料にポリプロピレンが使われることが多いが、透明系の一部にポリカーボネートやポリスチレンが使われている。

0027ヨロロの名無しさん2023/10/14(土) 16:10:58.62ID:a3wghAm7

実用品というよりは学習教材、教育用実験モデルじゃね?

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