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直流モーター音の分析

ここでは直流モーター音の音程を分析します。新たな音程を見つけ次第更新してまいります。
分析は起動時(低速域)と中・高速域に分けて行います。


・目次
1 基音の定義
2 起動時の音程
3 中・高速域での音程

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1 基音の定義
 何種類もあるモーター音のなかで、どの種類にも共通し完全に速度と同期する音があります。この音を基音と定義します。音はおおよそ以下のようになっています(数字はkm/h)。ただし車輪径や歯数比によって異なります。
基音
 この基音に和音が付加されてモーター音が構成されます。例えば下に挙げる3形式の90km/hの和音は基音は同じですが、付加される和音によってかなり印象が異なることがわかると思います。

211系 201系 205系
↑211系 90km/h ↑201系 90km/h ↑205系 90km/h

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2 起動時の音程
※25はおよそ25km/h時の音程。40はおよそ40km/h時の音程です。ただし歯数比や車輪径によって異なります。
2-1. 1オクターブ+短3度
 初期・中期の抵抗制御車に多くみられる、大変渋い音程です。
2-1
↓この音を発する電車の音です(加速音)。
音(mp3) 0:36 358KB[抵抗]
音(mp3) 0:17 175KB[界磁添加励磁]
音(mp3) 0:26 266KB[抵抗]
音(mp3) 0:26 261KB[電機子チョッパ]

2-2. 1オクターブ+長3度
 抵抗制御車に多いです。
2-2
↓この音を発する電車の音です(加速音)。
音(mp3) 0:24 246KB[界磁チョッパ]
音(mp3) 0:24 244KB[抵抗]
音(mp3) 0:25 249KB[抵抗]
音(mp3) 0:18 185KB[電機子チョッパ]
音(mp3) 0:22 227KB[抵抗]
音(mp3) 0:16 163KB[電機子チョッパ]
音(mp3) 0:34 341KB[抵抗]
音(mp3) 0:24 241KB[抵抗]

2-3. 1オクターブ+完全4度
 抵抗からチョッパまで、幅広くみられる音程。
2-3
↓この音を発する電車の音です(加速音)。
音(mp3) 0:38 376KB[抵抗]
音(mp3) 0:28 283KB[界磁添加励磁]
音(mp3) 0:22 219KB[抵抗]
音(mp3) 0:34 336KB[界磁添加励磁]
音(mp3) 0:21 209KB[界磁チョッパ]
音(mp3) 0:21 214KB[抵抗]
音(mp3) 0:27 276KB[界磁チョッパ]
音(mp3) 0:28 285KB[界磁添加励磁]
音(mp3) 0:27 268KB[界磁添加励磁]
音(mp3) 0:29 290KB[界磁チョッパ]
音(mp3) 0:26 258KB[界磁チョッパ]
音(mp3) 0:30 298KB[抵抗]

2-4. 1オクターブ+減5度
 よく聞ける音。チョッパ系に多い音。
2-4
↓この音を発する電車の音です(加速音)。
音(mp3) 0:33 334KB[抵抗]
音(mp3) 0:27 276KB[抵抗]
音(mp3) 0:27 273KB[界磁チョッパ]
音(mp3) 0:22 222KB[界磁チョッパ]
音(mp3) 0:25 251KB[界磁位相]
音(mp3) 0:28 278KB[電機子チョッパ]
音(mp3) 0:24 241KB[電機子チョッパ]
音(mp3) 0:23 231KB[電機子チョッパ]
音(mp3) 0:26 258KB[界磁位相]
音(mp3) 0:23 234KB[界磁チョッパ]

2-5. 1オクターブ+完全5度
 しっかりとした音程。抵抗からチョッパまで幅広くみられる。
2-5
↓この音を発する電車の音です(加速音)。
音(mp3) 0:22 222KB[界磁チョッパ]
音(mp3) 0:23 231KB[抵抗]
音(mp3) 0:24 239KB[界磁添加励磁]
音(mp3) 0:26 258KB[界磁位相]
音(mp3) 0:29 295KB[抵抗]
音(mp3) 0:30 300KB[界磁添加励磁]

2-6. 1オクターブ+短6度
 ちょっと面白い音&珍しい音。
2-6
↓この音を発する電車の音です(加速音)。
音(mp3) 0:26 258KB[抵抗]
音(mp3) 0:25 253KB[電機子チョッパ]

2-7. 1オクターブ+長6度
 どこかもの寂しげな音です。
2-7
↓この音を発する電車の音です(加速音)。
音(mp3) 0:30 302KB[抵抗]

2-8. 完全8度(1オクターブ)
 味も素気もないただのオクターブ。私鉄特急車にみられます。
2-8
↓この音を発する電車の音です(加速音)。
音(mp3) 0:28 278KB[界磁チョッパ]

2-9. 短7度
 大変珍しい音程。全国でもここだけでしょう。
2-9
↓この音を発する電車の音です(加速音)。
音(mp3) 0:31 314KB[抵抗]

2-10. 1オクターブ+短2度
 いわゆる、不協和音というやつでしょうか…。
2-10
↓この音を発する電車の音です(加速音)。
音(mp3) 0:39 390KB[抵抗]
音(mp3) 0:24 246KB[界磁チョッパ]
音(mp3) 0:29 290KB[界磁添加励磁]

2-11. 1オクターブ+長2度
不気味な音です。
2-11
↓この音を発する電車の音です(加速音)。
音(mp3) 0:27 270KB[界磁チョッパ]

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3 中高速域での音程
ここではある程度スピードが出たときに出る音と基音との関係を駆動方式別に分析します。
3-1. WNタイプ        3-2. TDタイプ
3-1. WNタイプ
 WN継手を用いた駆動では基音に近い高音が鳴ります。高速域の惰行時に高音が単音で鳴り、床振動を伴うのは基本的にWN駆動であります。なお、一部例外としてWN駆動でも低音が鳴る車種もありますが、この場合はTDのコーナーに低音との関係を記載してあります。また、TDで高音のみが残るものはこのコーナーに記載してあります。
3-1-1. 長2度上関係
 音が基音の長2度上に残るタイプ。
3-1-1
↓この音を発する電車の音です(加速音)。
音(mp3) 0:52 517KB[界磁チョッパ/1:5.47]
音(mp3) 0:18 183KB[界磁チョッパ/1:6.2]

3-1-2. 短2度上関係
 音が基音の短2度上に残るタイプ。
3-1-2
↓この音を発する電車の音です(加速音)。
音(mp3) 0:45 446KB[界磁チョッパ/1:5.31]
音(mp3) 0:45 444KB[界磁チョッパ/1:5.25]
音(mp3) 0:23 231KB[界磁チョッパ/]

3-1-3. 完全1度関係
 基音と同じ音が残るタイプ。
3-1-3
↓この音を発する電車の音です(加速音)。
音(mp3) 0:24 241KB[抵抗/1:6.13]
音(mp3) 0:45 449KB[抵抗/1:5.47]

3-1-4. 短2度下関係
 音が基音の短2度下に残るタイプ。
3-1-4
↓この音を発する電車の音です(加速音)。
音(mp3) 0:57 564KB[界磁添加励磁/1:6.19]
音(mp3) 0:49 483KB[界磁チョッパ/1:4.72]
音(mp3) 0:44 434KB[抵抗/1:5.31]
音(mp3) 0:30 306KB[抵抗/1:5.31]

3-1-5. 長2度下関係
 音が基音の長2度下に残るタイプ。
3-1-5
↓この音を発する電車の音です(加速音)。
音(mp3) 0:38 383KB[界磁チョッパ/1:5.31]

3-1-6. 短3度下関係
 音が基音の短3度下に残るタイプ。
3-1-6
↓この音を発する電車の音です(加速音)。
音(mp3) 0:23 234KB[抵抗/1:4.61]

3-1-7. 長3度下関係
 音が基音の長3度下に残るタイプ。
3-1-7
↓この音を発する電車の音です(加速音)。
音(mp3) 0:46 456KB[抵抗/1:4.32]

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3-2. TDタイプ
 TD継手を用いた駆動では基音から遠い低音が鳴ります。外扇と内扇があり、外扇は低音とともに高音などが鳴り、和音を構成する。特に低音と完全5 度上の高音が鳴るのが特徴的です。内扇は外扇に比べ、鳴る音はかなり少なくなっている。ここでは高音と低音の関係を音程別に分析します。音程は多くのバリエーションがありますが、歯車比と密接な関係がありそうです。ここでは、制御方式とともに歯車比を記します。なお、低音が鳴るWN駆動の車両の情報もここに記載してあります。高音のみが残るTD車はWNのコーナーに記載してあります。
3-2-1. 短7度関係
 この音程は歯車比1:6.07のものが多いようです。
3-2-1
↓この音を発する電車の音です(加速音)。
(外扇)
音(mp3) 0:30 302KB[電機子チョッパ/1:6.07]
音(mp3) 0:45 449KB[界磁添加励磁/1:6.07]
音(mp3) 0:32 317KB[抵抗/1:6.07]
(内扇)
音(mp3) 0:49 490KB[界磁位相/1:6.07]
音(mp3) 0:36 360KB[抵抗/1:5.5]

3-2-2. 長7度関係
 この音程は歯車比1:5.6のものが多いようです。
3-2-2
↓この音を発する電車の音です(加速音)。
(外扇)
音(mp3) 0:42 415KB[抵抗/1:6.07]
音(mp3) 0:54 532KB[界磁位相/1:5.6]
音(mp3) 0:56 558KB[界磁位相/1:5.6]
音(mp3) 0:35 349KB[界磁添加励磁/1:5.6]
(内扇)
音(mp3) 0:36 361KB[抵抗/1:5.6]
音(mp3) 0:31 314KB[電機子チョッパ/1:6.53]
音(mp3) 0:53 529KB[抵抗/1:5.73]

3-2-3. 完全8度(オクターブ)関係
 この音程は歯車比1:5.19~1:5.31のものが多いようです。
3-2-3
↓この音を発する電車の音です(加速音)。
(外扇)
音(mp3) 0:39 385KB[界磁チョッパ/1:5.31]
音(mp3) 0:32 324KB[界磁添加励磁/1:5.19]
音(mp3) 0:50 498KB[界磁チョッパ/1:5.31]
音(mp3) 0:38 376KB[界磁チョッパ/1:5.44]
(内扇)
音(mp3) 0:33 334KB[界磁添加励磁/1:5.19]
音(mp3) 0:33 334KB[抵抗/1:4.875]
音(mp3) 0:37 371KB[抵抗/1:5.31]
音(mp3) 0:38 377KB[抵抗/1:5.25]

3-2-4. 長2度関係
 この音程は歯車比1:4.82のものしか確認できていません。
3-2-4
↓この音を発する電車の音です(加速音)。
(内扇)
音(mp3) 0:59 586KB[界磁添加励磁/1:4.82]
音(mp3) 0:58 576KB[抵抗/1:4.82]

3-2-5. 短3度関係
 この音程は国鉄急行型のものです。
3-2-5
↓この音を発する電車の音です(加速音)。現在、外扇の存在は確認していません。
(内扇)
音(mp3) 0:51 505KB[抵抗/1:4.21]
音(mp3) 0:45 446KB[抵抗/1:4.21]

3-2-6. 長6度関係
 この音程のものはきわめて少ないようです。
3-2-6
↓この音を発する電車の音です(加速音)。現在、外扇の存在は確認していません。
(内扇)
音(mp3) 0:57 568KB[抵抗/1:6.07]

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