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2018年8月4日土曜日

マフラーの音質について実験してみる

今回は考察ネタ。

以前マフラーの音質について考察した中で、グラスウールを使うと高音が消されてしまうというようなことを書きました。

ということでグラスウールはどれだけ高音を吸収してしまうのか実験してみました。


現在自分が使っているのは下記のマフラーです。





GP SPORTSのEXAS EVO TUNEマフラーです。
画像で言うところの「パワーチャンバー」、これは「ヘルムホルツ共鳴器」と言う構造で、一時期はF1でもマフラー内の圧力を調整させるために採用されていた構造です。
この構造のマフラーは市販品だとこのマフラーしかないのではないでしょうか？
共鳴効果で消音させているためか特殊な音を奏でます♪


こちらは触媒後ろの中間パイプにグラスウールが入ったタイコ（サブサイレンサー）が一つ、出口付近にもう一つ大きなタイコがあり、上の画像で言う所ところのテールエンドの中にはバッフルが挿入されています。




こんなやつ。
一般的に詰め込むバッフルはネジ1個止めが多いですが、GPスポーツのマフラーは4つ止めになっており、全然ビビリ音がせず、マフラーの内径とバッフル径がピッタリですし、素材も固めの金属を使っておりいい意味で品質がよく、悪い言い方をするとピッタリすぎて入れづらいですし、外しにくいです（汗）
ドリフトとかでサーキットでよく外す方はメンドクサイかもしれませんが、自分みたいに競技中もつけたままの場合はあまり外す事がないのでむしろ◎です。


今回は中間パイプにある、画像で言うところの「サブサイレンサー」を撤去し、グラスウールの有り無しを検証してみました。
（テールエンド部のグラスウールは残したままです。）


オレンジ色で指した部分。




ということで、まずは結果から。




こちらは中間パイプにタイコ（グラスウール）有の動画。
消音はされていますが、ターボの加給で排気が増えると、上記したバッフルによって出口が狭められているためジェット機のように空気が膨張した際の破裂音が聞こえます。


一方、中間パイプを撤去してみたパターンを検証してみました。




こちらは中間パイプにグラスウールがなく、ストレート構造になった動画。
走っているコースは違いますが、音の違いはわかりますでしょうか？
聞こえ方としてはグラスウールによる排気圧の減圧効果が少なくなったためか、エンジン本来の「ブォーン」という音がタイコが有る状態よりも強く聞こえるため、破裂音が相対的に小さくなったように聞こえます。




で、気になるところは「どっちの方が音が良いか」というところです。

確かにグラスウールがないと排圧が高く、高音成分が消されないため、外で聞いている人間の耳にもエンジンの排気音が聞こえてきます。一方でグラスウールで消音するとエンジンの排気音は聞こえてきませんが、マフラーのバッフルで作り出された破裂音が良く聞こえるようになります。

個人的にはグラスウールで消音され、バッフルで「作り出された音」の方が好みですが、ここは意見が分かれる所かと思います。


ということで実験の結果わかったことは以下の2つです。

①エンジンの排気音はグラスウールをなくすと高音が聞こえやすい（排圧が高い）。
②マフラーで音を作り出すのであれば、エンジン自体の排気音は消し込むことも一つの手法

上記の①は以前のブログの考察のとおり、エンジンの排気音における高音はグラスウールがない方が良いことがわかりました。
一方で②のようにマフラーで音を作り出す・・・というのは、ホンダ車で代表的なとぐろを巻いたようなマフラー等、色々なメーカーがやっていますが、もはや割り切って「エンジンの排気音は消音させ、狙った音を作り出す」ということを試みた例はあまり見たことがありません。まぁ排気効率が悪くなってしまうことが多いからかもしれませんが。。。


また今回の実験で使っている自分の車はターボで排気圧が高いので、テールエンドから大気に排出された際に出る「破裂音」が大きく、分かりづらい結果となってしまいました。。。NA車両でやるともっとわかりやすいと思います。
これもやはり机上の理論だけではなく実践してみないと分からない事ですね。

とは言え、机上の理論を詰めるために次回は「音を作り出す」ということで、またもや笛のお勉強をして考察してみようかと思いますｗｗ
（2019.8.31　考察してみました。続きのブログにて）

他の記事をお読みになりたい方は↓の関連ページ等をご参照ください。



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