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Papan３世
Tsukubasky.lab（Papan３世、流離いのエンジニア Totoro Nakayama）のブログへようこそ この研究所では、電子工学、物理学、宇宙開発、宇宙物理学と、 科学、写真、イラストなどの趣味を自由に語り合うところです。 長年オーディオに携わってきた私と一緒に、 楽しいバーチャルラボを作りませんか？ 現在研究員兼所長１名です。
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2019.10.01
カテゴリ： オーディオ技術
冷却の為に複数の DC FANを付ける検討が必要になった場合 そのFANノイズ（騒音）どの位になるだろうか。
２個なら２倍、３個なら３倍？？？。 双発のジャンボジェット機は片翼に２個のエンジンを搭載していますが、どうも２倍の騒音になっていないようです。
２個なら２倍、３個なら３倍？？？。 双発のジャンボジェット機は片翼に２個のエンジンを搭載していますが、どうも２倍の騒音になっていないようです。
測定方法を確認：
FANノイズの測定 個別測定では無く同時測定とする。
2つのファンを同時に回したときのノイズの増加がどのくらいになるか
理論値を求めるとともに、実測し確認する。
基本的には 音響エネルギーとしてとらえ音圧レベルの増加分の算出を
すれば求めることが出来ます。
【音のエネルギーと音圧の関係】
音のエネルギーJと音圧Pとの間には以下の関係があります。
J= P＾２／ρｃ
ρ：空気密度
ｃ：音の伝播速度
この、関係式を用いて 騒音値を dＢ表示すると
騒音値＝20log P／Po
＝10log J／Jo
P：実際の音圧
J：測定した騒音エネルギー
Po、Jo：検知限 騒音エネルギー
と、なります。
この式の意味は 騒音値をJoを基準にしてdＢ表示したものです。
この式を使い、複数のFANを使ったときの音圧を算出します。
FANが複数になると、エネルギーは複数倍になるわけです。
（しかし、音圧レベルはそうならない事は上記の式から明らかです。）
今、n個のFANを使った場合の騒音値は次のようになります。
騒音値＝10log ｎ・J／Jo
＝10log J／Jo＋10log ｎ ⇒（ＦＡＮをｎ個使った時の騒音の増加分）
となります。
例として2個のＦＡＮを使った場合、 騒音値の増加分は 上式にn＝２を入れ、
10log ２＝３（ｄB）
つまり、３dＢ 増えることになります。 現状１個のFANの騒音値が２５dＢ（A）の場合 ２５dＢ（A）＋３dＢ（増加分）＝２８ｄBと求まります。
＊＊＊＊＊＊＊
＊＊＊＊＊＊＊
2個のFANのノイズレベル（騒音値）が同じ場合は このように簡単に求まりますが
違ったノイズレベル（騒音値）の場合には 単純な算術和による合成では求まりません。
次に、ノイズレベル（騒音値）の違うFANを使った場合のノイズの増加分を求める。
次の様に計算及びグラフから算出する事が出来ます。
それぞれの騒音値をP1、P2、P3、・・・・Pn（n台使用時）とすると、
合計の騒音値 ＝ 10 log（10^(P1/10) ＋ 10^(P2/10) ＋ ・・・10^(Pn/10)）
(それぞれの騒音値をP1、P2、P3、・・・・Pn［n台使用時］)
例) 40［dB］、50［dB］、55［dB］の3種類のファンを使用する場合
合計の騒音値 ＝ 10 log(10^(40/10) ＋ 10^(50/10) ＋ 10^(55/10))
＝ 56.3［dB］
となります。
また、異なる騒音値のファンが2台の時には、下の騒音値の早見表を用いて簡単に算出する方法もあります。
《算出手順》
例）40［dB］と50［dB］の2台のファンを組み合わせで考えます。
(1) 二つの音圧レベルの差を求めます。
（50dB－40dB＝10dB）
(2) 騒音値早見表よりグラフ横軸の10dBのところから、縦軸の値を読み取ります。
（0.4dB）
(3) 騒音値の大きい方(50dB)にグラフの値(0.4dB)を足した値が騒音の合成となります。
以上より40dBと50dBの騒音の合成は50.4dBとなります。このように二つの音の合成は0.4dBの増加に過ぎません。騒音は大きいほうの値に支配されますので、全体の音を小さくしたい場合は、
騒音の一番大きいFANを抑える必要がある。
騒音の一番大きいFANを抑える必要がある。
今、ＳＷのＦＡＮノイズが２５ｄＢ（Ａ）であるなら
追加ＦＡＮのノイズレベルは少なくとも６ｄＢ以上低い事が
望ましい。
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