第8回『サウンドサプレッサを考える』
(パート2)
(アームズマガジン 2004年8月号掲載)
(※圧力分布は参考イメージ。実際を示すものでは無い。) |
■TR用サプレッサ(ノーマル)の動作波形@はインナーバレル前端からの空気の吐出音、弾丸がインナーバレルから射出された瞬間に発生する音、ピストン打撃音等。(ピストン打撃音はバレル長やシリンダ容量等の条件によって、出現場所は変化する)Aは弾丸がサプレッサから発射される前に吐出される空気によって発生する音。Bの鋭いピークは空撃ちでは発生せず、非常に短時間なことから、サプレッサ前端から弾丸が射出された瞬間に発生する音と考える。Cは内部構造(仕切り板の有無、場所、吸音材等)によって波形が大きく変わる。尚、この領域には残響音、反射音なども多く含まれる。 |
■実験方法吸音材はTR用サプレッサ用ウレタンスポンジ(標準で4分割)を加工して使用するため、4の倍数の16分割を最大分割数とした。サプレッサ全体の16分の1の長さの部屋を最小単位として、様々な大きさ、数の部屋を作り、最も性能が良い組み合わせを探す。部屋の組み合わせは、16分割であることに制限される。(例:取り付け側から、1-2-4-9:16分の1と、8分の1、4分の1、16分の9の部屋の組み合わせ)@等分割(例:16等分割、8等分割、4等分割(4-4-4-4))。 A徐々に増大(例:取り付け側から、1-2-4-9等・・・)。 B徐々に縮小(例:取り付け側から、4-3-2-2-1等・・・)。 吸音材:TR用サプレッサ付属のウレタンスポンジ、仕切り:厚紙、中心穴径8mm。 |
●TR用サプレッサの仕切りを更に増やしてみると・・・
●効果の程は・・・
●大容量サプレッサを使用する
■使用サプレッサTR用サプレッサと大容量サプレッサ。外径は大きいが、全長は短い。TR用サプレッサ:全長 195mm:外径 35mm:内径 29mm:有効長 180mm:内容積 119cc 大容量サプレッサ:全長 133mm:外径 50mm:内径 48mm:有効長 118mm:内容積 213cc |
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@『サウンドサプレッサの対策』に使用するもの。TR用サプレッサ、大容量サプレッサ、ハサミ、カッターナイフ、彫刻刀(丸刀)、まな板、スケール、コンパス、厚紙(以前使用した430g/m2のもの)、ウレタンスポンジ(厚さ3.5mmを使用)、薄手のテープ、丈夫な太目の糸、両面テープ、フェルト(厚さ2.5mmを使用)、紙の癖付け用円筒物、P90クリーニングロッド、φ8パイプ材または棒材、内径10mm以上のパイプ材、ノギス、マジック、六角レンチ呼び2(大容量サプレッサ用)。以下推奨工具、サークルカッター、打ち抜きポンチ(直径8mmと直径7mm程度の短いものが良い)、マシンバイス。 |
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ATR用サプレッサの場合の作業から示す。厚紙からスペーサを切り出す。長さ88mmで、幅、33mmを2枚、45mm、67mmを各1枚切り出す。 |
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Bスペーサは、円筒物で筒形に癖付けを行い、薄手の伸縮しないクリアテープ等で貼りあわせる。セロハンテープでも良い。 |
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C仕切り板は、コンパス等で直径29mmの円を書き、正確に切り抜く。サプレッサ内部でがたつくと、BB弾と接触してしまう。内径8mmの穴(BB弾の通り道)はコンパスの円の上から、丸刀の彫刻刀を円形になるように何回か押し当てると切れる。φ8パイプ等を用いて修正するので、小さめの穴にしておくと良い。サークルカッター、打ち抜きポンチ及びマシンバイスを用いるときれいに加工できる。 |
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D組み立て前に、キチンと仕切り板の中央に穴が開いていることを確認する。φ8パイプ等に通した2枚の仕切り板を相対的に回転させてみる。穴ずれが明らかな場合は、パイプ等に通す段階で、修正する。キチンと中央に穴が開いていれば、相対的に回転させても、2枚の仕切り板は、ずれない。穴がずれているものはBB弾が接触してしまうため、使用できない。穴を広げること及び、外周を切ることによって、ある程度、修正できる。修正できないと思ったら、潔く作り直す。一番先端の仕切り板は一部見えてしまうので、気になるならマジック等で黒く塗っておく。 |
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ETR用サプレッサの吸音材を切り分ける。長さ33mmを2個作る。2個のスペーサに吸音材を入れて、片方の吸音材が33mmになるように切り分ける。 |
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Fスペーサに吸音材を入れる。挿入後、均等な円形になるよう整形する。長さ67mmのスペーサには、長さ45mmの吸音材1本と長さ12mmの吸音材2本を入れる。また、丈夫な太目の糸を通しておくと、入れ直し等の抜き取りがしやすい。 |
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G仕切り板と吸音材入りスペーサを、スペーサ長さ67mm、45mm、33mm、33mmの順番に入れて組み立てる。サプレッサの先端は角が丸められており、インナーパイプが先端には入っていないため、一番先端の仕切り板にはインナーパイプの厚み分だけ、がたつきがある。組み立て時、φ8パイプ等を利用して、仕切り板の穴が一直線になる様に組み立てると良い。 |
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Hサイトレシーバーに取り付けて、チャンバー側からバレルを覗いてみて、仕切り板の穴の見え方を確認する。BB弾が接触してしまう程ずれている場合は、サプレッサの取り付けを調整するか、サプレッサを再組み立てして調整する。 試射し、問題が無ければ完成。 |
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I大容量サプレッサについても、同様の作業を行う。厚紙からスペーサを切り出す。今回選定したサプレッサは、内径48mm、有効長118mmであるため、長さ148mmで、幅、14.5mm、22mmを各2枚、44mmを1枚切り出す。 |
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J仕切り板を切り出す。今回選定したサプレッサは、内径48mmであるため、中央に穴を開けること及び外周をきれいに仕上げることは、TR用サプレッサ(直径29mm)に比べ、困難になる。サークルカッター、打ち抜きポンチ及びマシンバイスを用いることをお勧めする。打ち抜きポンチを用いる場合、仕切り板の中央に大きめの円を描いておく。この円を用いてポンチの位置決めを行い、マシンバイスで締め上げて、仕切り板を打ち抜く。1枚成功したら、これを型紙として使い、他の仕切り板も打ち抜く。ポンチの形状によって、穴が大きくなることがあるので、修正のことも考慮し、小さめのポンチを用いて加工する。組み立て前に、キチンと仕切り板の中央に穴が開いていることを確認する。φ8パイプ等に通した2枚の仕切り板を相対的に回転させて、ずれ具合を確認する。穴ずれが明らかな場合は、パイプ等に通す段階で、修正する。穴がずれているものはBB弾が接触してしまうため、使用できない。修正できる量は限られるので、ずれの大きい仕切り板は、作り直す。 |
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Kウレタンスポンジを切り出す。今回は、仕切り板と同じく外径48mm、内径8mmとした。中央の穴は、打ち抜きポンチを用いて加工した。φ8パイプ等にウレタンスポンジと仕切り板を通し、打ち抜き穴を基準に、仕切り板を型紙として外周を加工する。ウレタンスポンジの外径が大きいと、組み立て時、穴位置がずれやすいので好ましくない。 |
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Lφ8パイプ等を基準として、仕切り板、スペーサとウレタンスポンジを順番に入れて組み立てる(インナーバレル側から、スペーサ長さ14.5mm、14.5mm、22mm、22mm、44mm)。内径10mm以上のパイプ材を用いて、仕切り板とウレタンスポンジを、押し込んでいく。組み立て時、ウレタンスポンジを、大きく変形させないしないように気をつけること。中央に穴が開いていたとしても、片側1mmの隙間しかないので、ずれてしまうとBB弾が接触してしまう。組み立て終わったら、φ8パイプ等を抜いてみて、BB弾の通り道に、はみ出していないことを確認する。はみ出している場合は、再組み立てする。 |
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Mサプレッサの射出口内面に、フェルトを貼り付ける。短冊状に切ったフェルトを貼り付け、BB弾の通り道に、はみ出していないことを確認する。また、一番先端の仕切り板は、両面テープで、内壁に固定した。 |
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Nサイトレシーバーに取り付けて、チャンバー側からバレルを覗いてみて、仕切り板の穴の見え方を確認する。BB弾が接触してしまう程ずれている場合は、サプレッサの取り付けを調整する。試射し問題が無ければ完成。 |
●取り回し、性能共に向上!
■サプレッサ性能測定方法測定場所は土の地面で周囲に音を反射する有害障害物の無い場所を選定。サプレッサの音を出来るだけ正確に測定する為に、本体全体を密閉し発生する音を遮断する防音ボックスを使用し、サプレッサより発生する音のみを測定している。今回、防音ポックス前面反射音を軽減する為、防音ポックス前面に吸音シートを貼り付けた。使用銃はP90TR。弾丸発射状態で測定。弾受けは十分距離を取り、着弾音の影響が無い様に配慮。騒音計で取得したA特性フィルタ(耳の周波数特性に補正するフィルタ)補正済みの作動音をパソコンに取り込み、フルオート2秒間の騒音レベル算出と周波数特性分析を実施。同時にオシロスコープの状態監視機能で環境騒音レベルが測定条件を満たすこと(測定レベルと環境騒音レベルの差が20dB以上あること)を随時監視している。防音ボックスの防音性能は約20dBあり、JIS記載の測定対象に影響を及ぼさない音圧レベル差10dBを十分満たしている。測定対象と測定器の位置関係はJIS Z 8731:1999(環境騒音の表示・測定方法)に準拠している。(使用機器:CUSTOM SL-1370 普通型騒音計、FLUKE 123 Industrial ScopeMeter、EDIROL UA-5 USB AUDIO INTERFACE、ノートパソコンpentiumV750MHz) |
■動作波形比較対策前と対策後の動作波形。3発分を切り出して重ねて表示している。全体的に大きな効果が認められる。特にピーク音に関しては、約6dB(半分)と高い効果が得られた。ピーク音の軽減は、先端のフェルトが、効果のかなりの部分を占めていると考える。尚、今回から防音ポックス前面の反射音軽減のため、吸音材を貼り付けた。特性が前回と若干変化していることを御了承頂きたい。 |
■周波数特性測定結果高域の周波数(A)は大幅に軽減された。対して低域の周波数(@)は一部上昇傾向が認められる。周波数特性が全体的に低音にシフトしていると言える。耳障りな高域の音が大幅に軽減されたことで、更に発射音は聞こえにくくなったと考える。鋭いピークも平坦化され、耳障りな音の無い、優秀な周波数特性と言える。(設定:FFTサイズ:2048、窓関数:Hanning。ピーク周波数(全周波数の中で最も大きな音圧レベル)より-20dB(10分の1)以下は無視できるため、切り捨ててある。) |