ドローンの周りにいたり、飛行中のドローンの近くにいたりしたことがあれば、実際にかなり大きな音がすることに気づくでしょう。ドローンが発する音は、連続した低い音から、蜂の群れのような高い音まで様々です。ドローンのパイロットは、環境や近くにいる人への影響を最小限に抑えようとします。ドローンパイロットが不愉快だという汚名を着せられていることがありますが、私はその問題の一部になることを確かに嫌っています。では、どうすればドローンを静かにすることができるのでしょうか？答えはひとつではなく、さまざまな要素に左右されます。しかし、この記事では、ドローンがうるさい理由と、その騒音を最小限に抑えるためのアプローチについて説明します。
ドローンの音を小さくするには？ドローンがうるさい理由はいくつかありますが、プロペラの大きさと回転数に起因しています。ドローンの音を小さくするには、プロペラを幅の広い長いプロペラブレードに交換したり、プロペラのリーディングエッジや表面をサンドペーパーで削って音を小さくする必要があります。また、アフターマーケットやサードパーティ製のアクセサリーを使用して、プロペラから発生するノイズを吸収・反射させることもできます。
ドローンの騒音を最小限に抑えるためのさまざまな方法を紹介する前に、なぜドローンがうるさいのかを簡単に見てみましょう。
目次
ドローンはなぜうるさいのか？
ドローンがうるさいのはなぜか？
ドローンがうるさいのは、プロペラを空気中で高速に動かしているからです。この動きが、プロペラの周りの空気に振動を与え、大きな騒音となるのです。プロペラは円を描くように空気を切り裂きますが、同じ部分を切り裂く回数によって、音程が生まれます。音楽の音程は、1秒間に発生する波の数である「ヘルツ」で表されます。プロペラの回転が速いほど音程は高くなり、遅いほど音程は低くなります。私はMavic Airを使用していますが、プロペラが小さいことと回転数が高いことが相まって、蜂の大群のような音がします。しかし、プロペラが長く、モーターの回転数が低いドローンもあります。これは、DJI Mavic Proのような大型のドローンに多いようです。しかし、話はそれだけではありません。
ホバリング中や飛行中にドローンが大きな音を出す理由は、以下の3つです。
- プロペラの回転数 – 上で説明したように、プロペラが空気中を素早く回転すると、より高い周波数が発生します。ドローンが高い回転周波数を必要とすることについて、できることはあまりありません。それが空中に浮いている理由です。
- 腕の上を通るプロペラ翼 – ドローンが高い音を出す主な理由の一つは、プロペラ翼がドローンの胴体から突き出ている腕の上を通らなければならないことです。プロペラ翼が腕の上を通過する際に、一時的に腕の上に高圧系が発生し、機体の下では圧力が発生しなくなります。
- ドローンの大きさ – ドローンの重さによって、ホバリングに必要なドンピシャの推力を生み出すためにプロペラをどのくらいの速度で回転させるかが決まります。重いドローンを購入すると、プロペラの回転が速くなり、音も大きくなります。
- プロペラの長さ、ピッチ、深さ
- – 大きいプロペラは回転中に多くの空気を入れるので、推力が大きくなり、ドローンを空中に維持するための回転数が少なくて済みます。また、プロペラの角度（ピッチ）によっても音が変化します。ピッチは空中にどれだけの乱れをもたらすかを決定します。
では、ドローンがうるさい理由を説明します。
以上がドローンがうるさい理由ですが、それらはすべてプロペラとプロペラが動く速度に関係していることに気づくでしょう。これで、飛行中のドローンの騒音を抑えるための最良の方法がわかるはずです。実際のところ、すべてのドローンは何らかの形で騒音を発生させています。
ドローンは静かにできるのか
ドローンを空中に維持する物理学上、ドローンが空気を置換してかなりの量の騒音を発生させることを避けるためにできることはありません。しかし、市場には、次の2つの方法で騒音を低減できると主張する賢い企業や製品があります。
- 発生した音を吸収する – 市場には、ホバリング中のドローンの騒音を軽減すると主張する製品がいくつかあります。この方法は、空気の変位のバランスをとることと、プロペラが空気中を旋回することによって発生する音波を吸収することに依存しています。
- プロペラの形状と形態の変更 – プロペラとモーターはドローンの主な騒音発生源であるため、ドローンのプロペラを製造しているメーカーの中には、騒音を最小限に抑えるためにプロペラの形状と表面のテクスチャを変更しているところがたくさんあります。このアプローチについては賛否両論ありますが、もし試してみたいのであれば、比較的安価にステルスプロペラを購入することができます
次のセクションでは、ドローンの音を小さくするための最も効果的な方法を見ていきます。
ドローンの音を小さくするにはどうしたらいいですか？
この質問に対するオンライン フォーラムや回答を見てみると、様々なアプローチを試した懐疑的な消費者やドローン愛好家がいます。中には、プロペラの表面をサンドペーパーで削って製造時の焼き印を消したり、ピッチの異なるプロペラを装着して発生する音を試してみるなど、非常にシンプルな方法を推奨している人もいます。しかし、ひとつはっきりしているのは、何が実際に効果があるのか、何が単なる伝聞なのかについては、多くの誤った情報があるということです。そこで、このセクションでは、実際に何ができるのか、また、存在し、試行錯誤されているさまざまな、シンプルなアプローチについて説明します。
より多くのモーターを使用する
2015年にNASAのチームが開発したプロトタイプのドローンは、ドローンの煩わしい音を消すために開発されました。これは当時、Amazonの荷物や郵便物をドローンで配達することが、近い将来に実現する可能性が高かったからです。都市部の空域でドローンの群れが活動すると、明らかに騒音がひどくなるため、NASAのこのチームはこの問題に取り組みたいと考えたのです。このドローンは、カーボンファイバー製で、3mの巨大な翼を持っていました。これほど多くのモーターを搭載したのは、より効率的な電気推進力と推力を得るためです。大きなモーターよりも小さなモーターをいくつか使った方が音が静かになるというシンプルな発想です。
航空機には多くのプロペラがあるため、それぞれのモーターはわずかに異なる回転数で動作することができます。これは、1つの巨大なドローンで単一の周波数を発生させるよりも、より小さな高調波を発生させることを意味しています。これは周波数スペクトラム拡散と呼ばれるもので、プロペラの数が多く、電子制御ユニットによって非常に精密に制御されているからこそ可能なのです。
その結果、このプロトタイプのドローンを30mの高さで飛行させても、ほとんど音が聞こえないほどになりました。荷物の配送に最適です。
より大きな、より小さなプロペラ
大型のプロペラは、小型のプロペラよりも多くの空気を吐き出すことができます。つまり、ドローンを空中に維持するための同じ量の推力を生み出すために、プロペラをそれほど速く回転させる必要がないということです。大きなプロペラの方が、1秒間に空気を切り裂く回数が少なくなります。これにより、ドローンの騒音を完全に取り除くことはできませんが、騒音の周波数をより許容できるレベルまで下げることができます。
最近、私がDJI Mavic airを飛ばしていたとき、同じエリアでMavic DJI proを飛ばしていた他の人と比べて、かなり大きな音がしていらいらしました。プロペラは、ほとんどの種類のドローン用にアフターマーケットで購入できます。
プロペラの直径を大きくしても、騒音の大きさには影響しません。
プロペラの直径を大きくすると、推力が大きくなり、より大きな垂直方向の推進力が得られます。
プロペラの直径を大きくすると推力が大きくなり、垂直方向の推進力が大きくなります。その代償として、回転数を下げた大きなプロペラは、モーターにストレスを与え、バッテリーやその他の内部部品への要求を高めることになります。
私のお勧めは、ドローンを購入する前に、ドローン愛好家のクラブに行って、それぞれのタイプのドローンの騒音をチェックすることです。
私がお勧めするのは、購入前にドローン愛好家のクラブに行って、それぞれのタイプのドローンの騒音をチェックすることです。
砂をかけてみる
信頼できるメーカーのドローンを購入すると、多くの場合、プロペラの表面にメーカーのロゴがエンボス加工されていたり、盛り上がっていたりします。
例えば、DJIフォーラムのあるユーザーは、DJIロゴを取り除き、他のすべての成形マークをきれいにして、サンドペーパーで表面を滑らかにすることで、発生するノイズが大幅に減少したと述べています。
飛んでいるときや、草むらに誤って飛び込んでしまったときに、プロペラの前縁が欠けてしまうことがあります。非常に小さいものであれば、プロペラのリーディングエッジが空気をきれいに切るように、小さな凹凸をやすりで取り除くことができます。そうでなければ、プロペラを交換するしかありません。
もしあなたが市販の人気のあるドローンを購入した場合、プロペラの製造中に形成されたプラスチック上のモールドマークがあることがよくあります。リーディングエッジは、指を傷つけることができないような、ブランド感のある滑らかな感触でなければなりません。一方、後縁はできるだけシャープであることが望ましい。プロペラの形状を微調整するには、800番か600番の紙やすりを使い、手でゆっくりと形状を修正するのが良い方法です。この粒度では表面が少し荒れてしまいますが、表面の光沢を維持したい場合は、より細かい粒度のサンドペーパーで磨いてください。プラスチックは強化ナイロン複合材なので、簡単には破損しません。
もし、バランスに影響することを心配しているのであれば、それぞれのプロペラに同じ時間をかければ、プロペラごとに同じ量の材料を取り除くことができます。
プロペラのブレード形状は、ドローンが発する音に大きな影響を与えます。幅の広い太いブレードは低周波になりがちで、薄い細いブレードが出す金切り声よりも受け入れられやすいのです。プロペラを清潔に保ち、飛行後は傷を取り除き、定期的にプロペラのバランスを取ることで、発生する騒音の大きさや周波数を抑えることができます。
低騒音プロペラ
アフターマーケットの低騒音プロペラはたくさんあります。Amazonなどの小売店で、「低騒音プロペラ」とドローンのモデルを入力すると、低騒音でクイックリリースのアップグレードプロペラが見つかります。これらはいくつかの方法で機能する傾向があります。
- 1分間の回転数を下げる
- ステルスプロペラは表面が非常に滑らかである
ステルスプロペラを使用した場合の代表的な効果としては、騒音を約3.5dB低減し、1分間の回転数を約20%低減することができます。さらに、超効率的で滑らかなブレードの副次的な効果として、飛行時間が長くなり、ホバリングの時間が最大で14%長くなります。
この方法の良いところは、最適なパフォーマンスを得るためにドローンに設定を加える必要がないことです。設定変更の必要はありません。古いプロペラを外して、新しいステルスプロペラを装着するだけで、DJI Mavic airがすべての調整を行います。ソフトウェアのアップデートが行われていれば、より良いパフォーマンスを実現するためにゲインを調整することができます。
パッシブノイズリダクション
Dotterelという会社が、プロペラ用のノイズ低減と安全のためのシュラウドを製造しました。この製品は、ブレードとドローンのボディ、アーム、胴体との複雑な相互作用によって発生するノイズを低減します。セーフティシュラウドは、まずプロペラの音を吸収することで騒音を低減し、その後、残留する騒音を反射させて、下の階にいる人から遠ざけます。コアには特定の周波数を吸収する音響材料が使用されているため、特定の周波数が吸収されます。
このシュローダーは、ほぼすべてのドローンメーカーに後付けすることができますが、使用するドローンに合わせたものでなければなりません。この会社は現在、顧客や外部の研究者、学術機関と協力して、ドローンの騒音低減技術の最前線にいることを目指しています。
DIYという選択肢
DIYという選択肢。
DIYという選択肢
ドローンの音が大きすぎるとお悩みの方の最終的な選択肢は、騒音を軽減するサイズとピッチ、深さを合わせたドローン用のプロペラを自分で作ることです。これは簡単なオプションではなく、すぐに飛行に問題が生じる可能性があります。また、DIYや自作のプロペラは、市販のプロペラほど頑丈で安定していない可能性がありますので、このルートを進む場合は注意が必要です。
DJI Mavicの静音プロペラをAnafiのプロペラを改造して作った人のYouTubeの動画があります。
もしこのルートを取るなら、自信と能力のあるプロペラメーカーであること、そして交換する長さに近いプロペラを選ぶことを確認してください。
では、現在販売されている最も静かなドローンをいくつかご紹介しましょう。
静粛性の高いドローンとは
音の静かなドローンを探していると、価格帯に応じて様々な選択肢やドローンがあり、圧倒されてしまうことがあります。まずは、最も静かなDJIのドローンを見てみましょう。
最も静かなDJIドローンはどれだ
DJI Mavic Platinum proは、市場に登場した最も静かなドローンの1つです。同社は、他のMavicモデルと比較して60％の静粛性を約束しています。
DJI Mavic 2 Pro
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DJI Mavic Platinum Proは、他のビデオ撮影やドローン撮影を幅広く行う必要がある場合、信頼性の高い選択肢となります。
多くの購入者が、これは最高のドローンだと報告していますが、私も同意せざるを得ません! このproは、ほぼすべてのビデオ撮影や写真撮影をこなすのに十分なパワーを備えた主力製品です。このドローンの最高速度は時速40マイル、飛行時間は30分です。1,271万画素で、さまざまな写真・ビデオ撮影モードを備えています。
これはある意味、後悔するような買い物ではないでしょう。このモデルはDJI Mavic air 2に取って代わられましたが、まだAmazonなどで購入可能なモデルがあります。
Pros
+ 長い飛行時間
+ 内蔵ストレージ
+ 低ノイズ設計
Cons
～精密な着陸ができない。
～製造中止でMavic air 2に取って代わられる。
ドローンの購入についてもっと知りたい方は、私の究極のドローン購入ガイドをご覧ください – ここをクリックしてください。
結論
もしドローンがうるさいと思ったら、騒音を最小限に抑えるためにできることがいくつかあります。例えば、プロペラの表面を研磨したり、いくつかの異なるタイプのプロペラ（ピッチ、長さ、深さ）を試してみたり、騒音を軽減するためにサードパーティ製のアクセサリーを使用したりすることができます。
この記事では、ドローンが騒音を発するあらゆる理由と、ブレードの回転数が騒音のピッチと音量にどのように影響するかを見てきました。
この記事では、ドローンが音を出す理由と、ブレードの回転数が音の高さや大きさにどのように影響するかを説明しました。
もし本当に静かなドローンが欲しいのであれば、DJI Mavic pro platinumの購入を検討してみてください。
本当に静かなドローンが欲しいなら、DJI Mavic pro platinumの購入を検討してみてください。
Happy drone flying my beautiful friends, and I hope your drone get more quiet as a result of this article.
この記事を読んで、あなたのドローンがより静かになることを願っています。