中野島ロボット

小さなロボットの自作記事を書いています。

週刊中ロボ36 犬笛を考える

ロボットの制御にはいろいろありますが、やはり音声やジェスチャがいいかなと思っています。

 

はじめに

Arduino Nanoの音声入力ノイズが解決できていないのですが、音を出す側も地道に続けています。

 

www.nakarobo.com

 

以前紹介した笛について作成者さんに idbox!の掲示板に質問をしていたら、とても丁寧な回答を頂きました。

https://deagostini.jp/community/mtp_bbs/detail.php?id=5371

  

中野島ロボットさん
こんばんは

>各ホイッスルの音の高さは、どの音を狙っているのでしょうか

音を狙って作っていません(作り方が分かりません)。
まずは適当な大きさで作ってみました。色々形状を変えて作成し音が出るようになりました。
7個作成したのは色々な音の高さのものを作成する為で、長さを10mmずつ大きくしたものです。
 
音の高さや音量がWhistleとして妥当か、ThingiverseやYoutubeでホイッスルの音を探して確認しました。
スマートホンにアプリ(FFTWave Ver.1.5)を入れ、音量(校正していないので目安です)や音の周波数を確認しました。
アプリはどれがよいか比較の為幾つか入れてみました。
アプリで計測した結果(左側から)
音量85db
 3746.8Hz
 2670.1Hz  図【1】
 2024.1Hz
音量70db
 1528.9Hz 
 1313.5Hz
 1162.8Hz
音量85db
 1938.0Hz
それぞれ高調波が出ています。強く吹くと高調波の方が音量が大きくなる場合があります。

>犬笛を作りたいと思っているのですが、音の高さ等は計算で求めているのでしょうか

形状による音の高さの計算式は分かりません。
図【2】(一番短いホイッスルのサイズ)で【A】や【B】が長いと音が低くなります。
試しに高い音のものを作ろうとしましたが図【3】の形状で8161.1Hzでした。【A】は2.7mmです。
【A】を短くすると現在の形状のままでは音が出ません。色々な箇所の変更が必要です。
10379.0Hzの音のものを作ることは出来ましたが、強く吹く必要があり、又短い音は出せませんでした。
 
Thingiverseに犬笛がありました。「Tiny Little Dog Whistle 」(https://www.thingiverse.com/thing:2999066)

 

 

なるほど、音響パイプが短いほど高い音が出て、短い程高い音がでる。

一番小さいのは 音響パイプが15mmで3746Hz で10mm長くなる毎に、低くなって行くのか~。ここまでは理論通りですね。

 

Thingversの犬笛も紹介して頂いたので早速作って見ます。

Tiny Little Dog Whistle by rumps - Thingiverse

 一番上がこの笛で、10分程で印刷できました。こっちも綺麗に鳴っています。音響パイプは10mm程度ですね。

 

 

つづく

”音響パイプを短くしたら超音波出るんじゃんネ”と軽い気持ちで始めてみたのですが、簡単だと思ったらこっちもなかなか奥が深いです。

(ハマるな~音響工学とっていればな~ )

 

購入品情報

犬笛の印刷に使っているWOODフィラメントがAmazonで欠品のようです。

今度買うならこれかな?

SUNLUは木質が30%、Pxmalionは40%の混入率だそうです。

当然木質が少ない方が、PLAの普通の設定で綺麗に印刷できるので、SUNLUかな。

より木っぽいのは Pxmalionだと思います。