防音と遮音とは!?その材料にはどんなものがある

吸音と遮音とは!?

■ 音を遮る材料には、どんな機構があるのでしょうか

みなさんこんにちは
しろくまペイントです。
本日は、音の遮り方と材料についてご紹介します。

音が材料に入射すると、音のエネルギーは分散されます。
その分散の仕方には、反射、吸収、透過があります。
吸収・透過によって音を反射させないようにすることを吸音、透過させないようにすることが遮音といいます。

柔らかくて軽い材料や穴を開けた処理をしている材料は吸音率は大きく、硬く重い材料ほど小さくなります。

吸音処理による騒音制御の考え方

吸音処理は、コンサートホールや会議室といった場所で、残響音の調整など、室内音響効果を調節する目的だけでなく、騒音を制御する上でも重要です。

吸音処理を十分に行えば、騒音のエネルギーを低減することができるようになります。

特に、残響時間が長くなりがちな、容積の大きい空間や反射性の高い材料で内装された空間などは、吸音処理によって騒音レベルが低減することが可能です。

また、騒音レベルだけではなく、残響時間を短縮することで、音声などを明瞭につたえることができるなど、快適な音環境を形成する上で欠かせない要素でもあります。

各種の吸音材料や吸音構造は吸音の機構によって基本的に3種類に分類することができます。

吸音の機構による3分類

【多孔質型吸音】

グラスウールや岩綿、カポックといった鉱物や植物繊維のように毛細管や連続した気泡をもつ材料に音が入った場合、音波はその細孔中で、周囲の壁との摩擦や粘性抵抗、材料小繊維の振動などによって、音のエネルギーはその一部が熱エネルギーに変わって消費されます。

この吸音特性は一般に低音域では小さく高音域では大きくなります。
高音の吸収に適する材料になります。

このような性質の材料を「多孔質吸音材料」といいます。
多孔質吸音材料として有名なのは、グラスウールやフェルト、ウレタンといったものになります。

【板振動型吸音】

薄いベニヤ板やカンバスのといった気密の高い材料に音があたったとき、これらは板振動や膜振動を起こして、音のエネルギーの一部は内部摩擦によって消費されます。

その吸音特性は低音域の共振周波数で大きくなりますが、吸音率はそれほど大きくありません。
やや低音の吸収に適します。

しかし板振動型吸材はさまざまな共振周波数を持っているので、その周波数で励振されると振動がすぐにおさまらず、空気中に再放出されてしまいます。
これを防ぐために、グラスウールなどを張り付けて使用されることが多くなります。

【共鳴器型吸音】

空洞に孔があいた形の共鳴器に音が当たると、共鳴周波数の付近で孔の部分の空気が激しく振動することで、音エネルギーが周辺との摩擦熱として消費されます。
このため、共鳴周波数で吸音特性が非常に大きな値になります。
つまり特定周波数付近だけ大きく、特定周波数での吸音に適しています。

パンチングボードや有孔ボードといったものが主な材料になります。
現在、吸音材として建築材料に用いられているものは、これら3種類がその組合せの主なものです。

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