フィルムケースの空力音？

ご相談を受けた内容なんですが，とても面白いので私も調べてみました．
フィルムケースを使って，いろんな音がだせるそうなんです．


ネットで検索してみると・・・

▽フィルムケースのオカリナ
　http://fun-science.blog.ocn.ne.jp/omosiro/2008/02/2_00ff.html

▽フィルムケースのブンブン
　http://ohoshisama.info/instrument/03film.htm

などが見つかりました．


おぉ〜〜〜〜〜〜〜〜！なんか知らなかった世界に出会ったような驚きですね．
ご相談いただいたＯさんに感謝です．ありがとうございます．


さてさて・・・


それでは，空力音の発生するメカニズムについて考えてみましょう．
まず，フィルムケースのオカリナです．


これは，縦笛と同じような原理と思われます．
すなわち，ストローから吹出した細い空気の流れが，フィルムケースのスリット
のエッジに衝突します．


薄いエッジに流れが衝突するとエッジトーンが発生します．


そして，フィルムケース内部の空間で共鳴します．


縦笛の場合は気柱共鳴ですから，抑える穴の位置を変えると共鳴周波数が変化
して発生する音が変化します．


フィルムケースの場合は，おそらくヘルムホルツ共鳴（空間の体積共鳴）だと
思います．


ふたの部分を手でふさいで，少しあけると音が変化するということですから，
ヘルムホルツ共鳴の首部に相当する部分の面積が変化して，共鳴する周波数
が変化するのでしょう．


発生する空力音の周波数，流速，エッジ後流の流速変動の周波数，空間のサイズ
スリットのサイズ，などを測定して検討すれば，はっきりさせることができる
でしょう．




さて，フィルムケースのブンブンですが，これはやっぱり，ヘルムホルツ
共鳴でしょうね．


ヒューンヒューンという空力音が発生するそうですが，これは流速が変化する
ことや向きによって音がでにくくなったり・・・ということが考えられます．


スリットのサイズのみを変えて，発生音の周波数が変わるなら，ほぼ間違いなく
ヘルムホルツ共鳴です．


なぜ？


他に考えられる空力音発生のメカニズムは，気柱共鳴，エッジから出る音，
フィルムケース自体の共鳴，取り付けた紐（ひも）からでる音が考えられますが
どの空力音もスリットのサイズとは無関係です．


ヘルムホルツ共鳴による空力音だけがスリットの影響を受けます．
ですから，スリットサイズを変えて検証実験をすることができますね．


しかし，人間が手で回すと流速の変動もあり，向きもかわるでしょうから，
発生する空力音も微妙に変化する可能性がありますね．


なかなか面白い題材です．(^^♪