Drone Noise-A New Challenge in Acoustics

コロナウイルスの拡散を防ぐために、世界は社会的に孤立しており、多くの人がボタンをクリックするだけでほとん 今日それらの配達はトラックかバンの私達に持って来られ、配達人によって通りから私達の住所に物理的に運ばれる。 そう遠くない将来には、それらの配達の多くは自律的な配達車を介して行うことができます。 空中ドローン配信のスピードと利便性は魅力的であり、配信担当者や脆弱な個人を感染の広がりから保護する方法でもあります。

昨年の秋、私はドローンからのノイズのトピックに関する全国音響コンサルタント協議会(NCAC)のニュースレターの記事を書きました。 音響コンサルティング業界の仲間にこの社説では、私は小さな配信ドローンから来る音の基本と、これらの音が私たちの日常生活の中で彼らの広範な受 このブログは、その記事の改作です。

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私たちの空のドローンの数は、近年劇的に増加しています。 途方もない進歩はこれらの空気車が公衆に今広く利用できること技術への最後の十年にそのような物なされた。 彼らの幼児期には、無人偵察機は主に軍事目的で使用されていましたが、今日では多くの中小企業がその能力のために商業的用途を見つけています。 愛好家はまた、成長している無人偵察機を拾っています。 安全性、セキュリティ、プライバシーは、無人偵察機の開発と拡大された使用における主な懸念事項でした。 しかし、彼らの騒音は比較的対処されていない懸念であり、彼らの継続的な開発と彼らの音に敏感な人にとって問題になる可能性があります。

ドローンの音の特性

この文脈でのドローンは、小型無人航空機(sUAV)であると考えられています。 いくつかは固定翼航空機ですが、それらの大部分は、垂直離着陸とホバリングを可能にする複数のローターシステムを採用しています。 これらは各回転子で上昇および回転力を変える各々の個々の回転子の速度の処理によってそれにより車のヨー、ピッチおよびロールを制御する操縦する。 小型が原因でプロペラは非常に速く回り、速度をすぐに変えます。

ドローンから放出される音スペクトルを特徴付けるためにいくつかの研究が行われています。 ちょうどファンのように、支配的な(重み付けされていない)騒音レベルはほとんどの小さい無人機のための100から300のHzの範囲にあるプロペラの刃 二次音源は、機体の電動機や振動から発生する可能性があります。 ブレードパス周波数の強い高調波は、最大数kHzまで測定されており、多くの場合、a加重ベースで支配的なトーンになる可能性があります。 各回転子の個々の処理は時折刃のパス頻度が互いにわずかに異なっているとき打つ状態をセットアップする。 風が強い条件で操縦するか、また更に浮かぶとき必要とされる急速に変更および非同期回転子の速度は重要で健全な広さの変動を表わすことが これらのメカニズムのすべては、人々が蜂の群れに似た”賑やか”として知覚するものを生成するために結合します。 このビデオは、4ロータードローン”quadcopter”の音の良い例を提供します。

Acentechの測定および他の出版された記事は、ドローンが点源と考えることができることを確認しているので、受信機までの距離が倍増するたびに6デシベル 大型の商用ドローンによって生成される全体的な騒音レベルは、多くの家電製品とほぼ同じであるため、短い距離でも聞こえる音は比較的低いです。 聴覚障害のリスクは、ドローンの懸念ではなく、彼らのユニークな音の特性です。 彼らの音は、それによって私たちの注意をつかむと、気晴らしおよび/または迷惑につながる、私たちの環境でほとんどの他の人とは異なります。

無人機の騒音測定

無人機の騒音測定

無人機のための現在の規制

2016年に連邦航空局(FAA)は、小型無人機システ 主な規定は次のとおりです:

  • 視線のみ
  • 航空機ごとに一人のパイロット
  • 昼光のみの操作
  • 地上400フィートの最大高度
  • 過疎地域でのみ操作する必要があります

これらのルールは、建設、農業、検査分野での商業的使用の拡大を可能にします。 しかし、彼らは深刻な消費者への無人機によるパッケージの自律的な配信のために想定される範囲を制限します。 Amazon、Google、UPSなどの企業はすべて、完全に自律的な配送に向けて取り組んでいます。 それが米国で起こる前に、安全規則、無人機の航空交通管制、無人機から無人機への通信基準のシステム全体を実装する必要があります。 NASAとFAAは現在、人口密集地域で安全性を提供する標準化された無人航空機システム航空交通管理システム(UTM)の作成に取り組んでいます。 今後数年以内にUTMの新しいFAA規則が発表され、無人機の広範な配達が可能になることが期待されています。 それまでは、現在のFAA規則が満たされているか、特別なケースのために免除が付与されていない限り、企業がドローンを介して私たちのパッケージを提供す これにより、音響専門家は、この将来の新しいサービスからのノイズの影響を考慮し、ソースと受信機の両方が共存するのを助けるための位置に入るた2017年にNASAは、消費者への配達のための無人機騒音の心理音響特性を調査する研究を発表しました。 彼らの前提は、ドローンからの騒音が、トラックや自動車などの配送プロセスで既に使用されている他の機械と同等の許容性であるかどうかをテストしました。 合計38人の被験者は、異なるドローン飛行操作からの録音や住宅街で遭遇する様々な道路車両への迷惑を評価するよう求められました。 結論は、ドローンは、特に”徘徊”(すなわちホバリング)音のために、道路車両よりも高い被験者の迷惑を評価されたことを示しました。 この発見は、単に従来のパッケージ配送機器によって生成されたものよりも大声でないようにドローンの騒音レベルを維持することは、ノイズベースの反対に迎えられることを示唆しています。 NASAは、この厄介な違いを引き起こす音響特性の理解をより正確に予測できるように、さらなる研究が残っていると結論づけました。 この実験の被験者は、ドローンの音を聞いていたことに気づいていなかったことに留意すべきである。 非音響的要因が、広範な無人機の配達に反対する人々の騒音感度にのみ追加される可能性は十分にあります。 たとえば、単に騒音を聞くと、人々は彼らがスパイされていると信じたり、頭の上の機械から危険にさらされていると信じたりすることができます。次は何ですか?

次は何ですか?

現在、米国には、無人偵察機からの騒音を特に制限する規制はありません。

現在、無人偵察機からの騒音を制限する規制はありません。

静かで平和な財産の楽しみ”などのフレーズを取り入れたコミュニティノイズ条例のような他のルールは、近くのドローンの使用に不満を持つ隣人に引用される可能性があります。 大型航空機のためにFAAによって使用される昼と夜の平均騒音レベル(DNL)は十分ではないかもしれません。 NASAの心理音響研究は、無人機の騒音に対する人々の反応を正確に予測するためには、より多くの作業が必要であることを示唆しています。 他の動物種への無人機騒音の広範な環境への影響もまだ完全に理解されていないため、米国のすべての国立公園が無人機の私的使用を禁止して

私たちのコミュニティでの無人偵察機の使用のために先に多くのエキサイティングな可能性があります。 しかし、科学者、技術者、コンサルタント、議員がこれらの課題に取り組むためには多くの作業が必要であり、ノイズは考慮すべき多くのものの1つに過ぎません。 Acentechはこの成長分野の貢献者であるために置いている。 私達の自身のデイヴィッドBowenはパリ、フランス、国際的な騒音制御工学協会によって支えられるシンポジウムの最初に静かな無人機の会議で示すために受け入れられた。 私たちは、現在のパンデミック状況が沈静化し、世界中の専門家が無人機の騒音についての知識を交換することを可能にすることを期待しています。 (https://www.quietdrones.org/conferences/1-quiet-drones/)

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