JPH10102618A

JPH10102618A - 防音壁

Info

Publication number: JPH10102618A
Application number: JP27419396A
Authority: JP
Inventors: Kazutomo Murakami; 和朋村上; Susumu Tsukada; 将塚田; Kenji Inaba; 健司稲葉; Michitaka Takeshita; 道孝竹下
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1996-09-25
Filing date: 1996-09-25
Publication date: 1998-04-21

Abstract

(57)【要約】【課題】重量源床衝撃音等で最も問題となる低周波数
帯域の騒音（定在波）を効率的に低減する。【解決手段】中空構造の壁１に、共鳴吸音機構２を組
込んだ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ＲＣ構造のマン
ション等の集合住宅、体育館、事務所ビル、学校の教室
などに適用して好適な防音壁に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば集合住宅などでは、他の室内等と
の間を間仕切るために壁を設けてあるが、同時にこの壁
は通常隣室への伝搬を防止する機能を備えている。

【０００３】従って、室内で発生する騒音については、
例えば壁厚を増大させること等によって、或は２重壁、
遮音材を挟んだサンドイッチ構造、さらには吸音材を使
用した壁等にすることによって、隣室等への音の伝搬を
低減できるとともに、隣室等からの騒音も同様に低減す
ることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来の壁にあっては、一旦室内に入ってきた音を積極的
に消音する機能を有するものではなく、特に他から伝搬
する振動や音によって誘起される低周波数の音、即ち定
在波については、効果的な低減・吸音効果が得られな
い。

【０００５】そこで、この発明は、上記した事情に鑑
み、重量源床衝撃音等で問題となる低周波帯域の騒音
（定在波）を効率的に低減することができる防音壁を提
供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】即ち、この請求項１に記
載の発明は、中空構造もしくは中実構造の壁に、共鳴吸
音機構を組込んだものである。

【０００７】また、この請求項２に記載の発明は、共鳴
吸音機構が、所定容積の空洞部分を画成する本体部と、
この本体部の空洞部分に連通する連通路を画成する首部
と、この首部の外部に向けて開口する開口部とを備え、
前記首部の連通路に存在する空気の質量と前記空洞部分
の空気のばね成分による共鳴現象を利用し、設置する室
内に発生する定在波を低減・吸収する構成のものであ
る。

【０００８】また、この請求項３に記載の発明は、共鳴
吸音機構が、少なくとも一つの開口部を有し、本体部の
空洞部分の容積、首部の連通路の長さ、開口部の断面積
のうち少なくとも一つを変更可能とする。

【０００９】また、この請求項４に記載の発明は、首部
及び／又は空洞部分に減衰機構を有するものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施例に
ついて添付図面を参照しながら説明する。図１は、この
発明にかかる防音壁１を示すものであり、この防音壁１
は、室内にの各壁面パネルＰに共鳴吸音機構２を多数組
込んである。なお、この共鳴吸音機構は特にすべての壁
面に設置する必要はなく、例えば対向する一組の壁面だ
けに設けてもよいし、一方の壁面だけでも構わない。

【００１１】この共鳴吸音機構２は、空洞部分Ａ（容積
Ｖ）を有する本体部２１と、この本体部２１の空洞部分
に連通する通気路Ｂ（内径ｄ，長さｔ）を有する首部２
２と、この首部２２の外部（室内）に向けて開口する開
口部２３とを備えている。

【００１２】この共鳴吸音機構２は、図２に示すよう
に、首部２２の通気路Ｂに存在する空気の質量と空洞部
分Ａの空気のばね成分とによる共鳴現象を利用し、設置
する室内に発生する定在波（図６に一次モードを描像す
る）を低減・吸収するものであり、空洞部分Ａの体積を
Ｖ、首部２２の長さｔ、首部２２の開口断面積Ｓ（＝π
ｄ²／４）、Ｃは音速とすると、共鳴吸音周波数Ｆ₀が
次式Ｆ₀＝（Ｃ／２π）・〔Ｓ／Ｖ（ｔ＋０．８ｄ）〕^1/2・・・（１）で一義的に決定される。

【００１３】ここで共鳴現象とは、図５に示すように、
機械系におけるばね−マス系の共振現象と同様に、首部
２２での空気の質量Ｓ・ｔ・ρ（機械系のマスに相当）
と、空洞内での空気ばね成分ρ・Ｃ²・Ｓ／Ｖ（機械系
ばねに相当）による共鳴現象のことである。ただし、ρ
は空気の密度である。

【００１４】一方、この防音壁１を設置する室内に発生
する固有の定在波の（Ｘ，Ｙ，Ｚ）空間における各成分
周波数Ｆ_X、Ｆ_Y、Ｆ_Zは、特に影響の大きい１次の定
在波の場合、次式（ただし、Ｌ_X、Ｌ_Y、Ｌ_Zは各成分方向での室内の広
さ）で求められるから、これらの周波数に（１）式の共
鳴吸音周波数の値を同調させるように各パラメータ
（Ｓ，Ｖ，ｔ，ｄ）が設定してある。

【００１５】また、この発明では、設置する室内の実際
の状況に応じて微妙に変化する定在波に正確に同調させ
るため、例えば図３に示すように、共鳴吸音機構２に共
鳴吸音周波数Ｆを微調整する可変機構３を付設してい
る。即ち、この可変機構３としては、首部２２の先端側
の開口部２３を回動させて（特に、この構成に限定しな
い）断面積を広狭微調整するように構成するようになっ
ている。

【００１６】なお、この実施例のような可変機構のほか
に、例えばカメラの絞り状のものを開閉させたり、開口
部に嵌合させるキャップを交換することによって開口部
の断面積を変更させるようにしてもよい。また、図４に
示すように、操作棒３１により、空洞部分Ａの容積を変
更・調整する間仕切３２を設けたり、首部の連通路の長
さを適宜の手段で変更・調整するような構成であっても
よい。また、本体部の空洞部分や連通路等にガーゼ、
綿、ウレタン、布、メッシュ材等を取付けて減衰効果を
発生させてもよい。

【００１７】従って、この実施例によれば、ドア１の一
部に共鳴吸音機構２を組込んであるから、重量源床衝撃
音の中でも最も問題となる低周波帯域（例えば６３Hz，
３１．５Hzオクターブバンド）の騒音レベルを効率的に
低減することができる。しかも、この低減対象となる低
周波数帯域の音圧レベルが、より高い場所（例えば部屋
の端や隅等）にドアを設置するところにあっては、一層
低減効果が大きい。

【００１８】次に、この発明に係る他の共鳴吸音機構
（レゾネータ）２を用い、設置場合に合わせた最適体積
Ｖに調整して４階建の集合住宅の３階に配置しておき、
ＪＩＳＡ１４１８にのっとり、２，３階を使用して、タ
イヤ落下評価実験を行なった。なお、このときの共鳴吸
音機構２については、のような図７に示したレゾネータを用いた。ここで、体
積Ｖを可変とし、実際の部屋の定在波周波数に微調整を
行った。

【００１９】図８に示すバングマシン５にて、３階床の
５点を加振し、その時の騒音を、２階５点でそれぞれ計
測し、平均としたときのデータを求めた。部屋の寸法
は、６帖相当で約３．６×２．７ｍ、高さ２．４ｍであ
る。スラブ＝１５０mm厚、各方向の定在波を概算すると
（2)式より、Ｌ_X（３．６ｍ）＝Ｃ／２Ｌ_X≒４７Hz Ｌ_Y（２．７ｍ）＝Ｃ／２Ｌ_Y≒６３Hz Ｌ_Z（２．４ｍ）＝Ｃ／２Ｌ_Z≒７１Hz となる。この部屋の床衝撃音を計測してみると、特にＸ
方向の定在波による騒音が最もレベルが大きいことがわ
かった。これは、部屋のドアや窓の配置の影響と考えら
れる。そこで、ここではＸ方向についての実験を行っ
た。実際の部屋の定在波は、音の計測より、４６Hzと、
上記（2)式からの概算値４７Hzからずれていたが、レゾ
ネータの体積Ｖ（実際には、図７の仕切板４１を動かし
て調整した）を変え、４６Hzに調整したレゾネータを用
いた。 (1) オクターブバンド分析結果については、共鳴吸音機
構を備えていない場合に比べ、図９に示すように、６３
Hzバンドで４dBの改善、すなわち、遮音等級（Ｌ値）が
１ランクアップした。 (2) 狭帯域スペクトル分析結果については、共鳴吸音機
構を備えていない場合に比べ、図１０に示すように、４
６Hzのピーク値において約１０dB程度の低減が見られ
た。 (3) 時系列波形分析結果については、共鳴吸音機構を備
えていない場合に比べ、図１１に示すように、減衰時間
が大幅に低減した。なお、（2)，（3)については、中央
マイク以外のマイクから計測された結果である。

【００２０】

【発明の効果】以上説明してきたように、この発明にか
かる防音壁によれば、特に専用の設置スペースの無い狭
い場所などであってもドアに埋設してあるから、部屋の
中に飛び出さずに構成でき、スペースの有効利用を図れ
るとともに、壁が実質的に２重構造となるから、その分
さらに遮音性が高まる。

【００２１】またこの発明によれば、設置した室内での
人の飛びはね音等の騒音を低減でき、しかも、階上の部
屋での床衝撃音であっても、階下での吸音を効果的に行
うことができる。

【００２２】さらに、この発明によれば、共鳴吸音機構
を複数個設置したり、共鳴吸音機構の空洞部分の容積ア
ップ、開口断面積のアップなどにより、定在波による固
体音の低減を大幅に増大させることができる。

【００２３】また、この発明によれば、共鳴吸音機構の
首部（連通路の長さや断面積）、空洞部分の容積の少な
くとも１つを可変構造とすることにより、部屋の状況に
応じてきめ細かな微調整を行うことができる。

【００２４】さらに、共鳴吸音機構の首部や本体部の空
洞部分に適宜の減衰材を取付けることによって、低域周
波数帯域の調整や低減量をさらに調整することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明にかかる防音壁を取付けた室内を示す
概略斜視図。

【図２】この防音壁の要部を示す概略断面図。

【図３】この防音壁の可変機構を示す概略斜視図。

【図４】この防音壁の他の可変機構を示す概略断面図。

【図５】この発明の作用を示す原理図。

【図６】定在波のモデルを示す説明図。

【図７】タイヤ落下評価実験に使用するレゾネータを示
す斜視図。

【図８】タイヤ落下評価実験を示す説明図。

【図９】オクターブバンド分析結果を示すグラフ。

【図１０】狭帯域スペクトルの分析結果を示すグラフ。

【図１１】時系列波形の分析結果を示すグラフ。

【符号の説明】

１防音壁２共鳴吸音機構２１本体部２２首部２３開口部３可変機構Ａ空洞部分Ｂ連通路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】中空構造もしくは中実構造の壁に、共鳴
吸音機構を組込んだことを特徴とする防音壁。
【請求項２】共鳴吸音機構が、所定容積の空洞部分を
画成する本体部と、この本体部の空洞部分に連通する連
通路を画成する首部と、この首部の外部に向けて開口す
る開口部とを備え、前記首部の連通路に存在する空気の
質量と前記空洞部分の空気のばね成分による共鳴現象を
利用し、設置する室内に発生する定在波を低減・吸収す
る構成であることを特徴とする請求項１に記載の防音
壁。
【請求項３】共鳴吸音機構が、少なくとも一つの開口
部を有し、本体部の空洞部分の容積、首部の連通路の長
さ、開口部の断面積のうち少なくとも一つを変更可能と
することを特徴とする請求項２に記載の防音壁。
【請求項４】首部及び／又は空洞部分に減衰機構を有
することを特徴とする請求項２に記載の防音壁。