アンビエントノイズによる建築材料の音響特性解明に関する研究

• Project/Area Number: 16656173
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Architectural environment/equipment
• Research Institution: Oita University
• Principal Investigator: 大鶴 徹 大分大学, 工学部, 教授 (30152193)
• Project Period (FY): 2004 – 2006
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2006)
• Budget Amount: ¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000); Fiscal Year 2006: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000); Fiscal Year 2005: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000); Fiscal Year 2004: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
• Keywords: 吸音率 / インピーダンス / 現場測定 / 音圧 / 粒子速度 / 2マイク法 / 境界要素法 / 材料特性 / 粒子速度センサ / 音響インテンシティ / 音響インピーダンス / 吸音特性 / アンビエントノイズ / 校正法

Research Abstract

前年度までの検討を踏まえ実験と境界要素法による解析の両面から以下を明らかにした。
音源位置及び受音位置と得られる吸音特性との関係を検討した。測定対象は、大きさ910mm×1820mm、厚さ50mmのグラスウールである。音源は、固定音源(スピーカ4台から無相関ピンクノイズを出力)と移動音源(掃除機)の2種、固定音源はスピーカ位置を4種設定、移動音源は直線的往復運動と室全体の回転運動の2種の移動方式を設定した。受音位置を試料の1/4上にほぼ均等に位置する11点とし実測した。その結果、固定音源のスピーカ位置の相違が測定吸音率の概形に及ぼす影響は小さく、細かなピーク・ディップの出現周波数をわずかに変化させるのみ、と判断された。移動音源については、直線運動に比べより長い移動距離で平均操作がなされる回転運動の方がピーク・ディップの少ない滑らかな吸音特性を与えることが明らかとなった。
次に、実験で確認された現象の発生メカニズムを境界要素法で検討した。剛平面上に敷設した試料(90mm×90mm、50mm厚グラスウール)へ平面波が入射する解析モデルを設定し、p-p法並びにP-u法の2種のEA-Noise法をシミュレートした。試料に対する平面波の入射角と、試料近傍受音点における音圧や粒子速度、さらにはインピーダンスや吸音率の関連を詳細に検討した結果、500Hz付近における吸音率の上昇は試料境界で発生する墳界波と直接波の干渉に起因することを明らかにした。また、入射角に関する平均操作で、その影響をキャンセル可能とする基礎資料を得た。さらに、p-p法とp-u法の比較を行ったところ、試料近傍の同一点における音圧と粒子速度を利用するp-u法の方が、より安定した吸音特性を与えると判断した。
以上の結果を日本建築学会大会や日本音響学会研究発表会他で公表した。

Research Products

• [Journal Article] In situ measurements of absorption characteristics of weakly absorbing materials using ambient noise with two microphones or a combined particle velocity-pressure sensor (2007)
  • Author(s): Fuminori Kutsukake
  • Journal Title: Proceedings of Kyushu-Youngnam Joint Conference on Acoustics 2007 Pages: 107-110
• [Journal Article] アンビエントノイズを利用した材料の吸音特性のin-situ測定に関する研究-測定メカニズムと反射性材の測定法- (2007)
  • Author(s): 大鶴 徹
  • Journal Title: 日本音響学会2007年春季研究発表会講演論文集 Pages: 945-946
• [Journal Article] Impedance measurement of materials by use of ambient noise for computational acoustics (2006)
  • Author(s): Toru Otsuru
  • Journal Title: Proceedings of Inter-noise 2006 Pages: 1-8
• [Journal Article] アンビエントイズを利用した材料の吸音特性のin-situ測定法-その1 音源と受音点に関わる空間平均に関する検討- (2006)
  • Author(s): 沓掛 史典
  • Journal Title: 日本建築学会大会学術講演梗概集 D-1 Pages: 39-40
• [Journal Article] アンビエントノイズを利用した材料の吸音特性のin-situ測定法-その2 pu センサの基本特性と境界付近の入射条件- (2006)
  • Author(s): 村上 雅彦
  • Journal Title: 日本建築学会大会学術講演梗概集 D-1 Pages: 41-42
• [Journal Article] 有限要素法による室内音場解析-現場測定インピーダンスの適用について- (2006)
  • Author(s): 大鶴 徹
  • Journal Title: 日本音響学会2006年秋季研究発表会講演論文集 Pages: 743-744
• [Journal Article] アンビエントノイズを利用した材料の吸音特性のin-situ測定に関する研究-puセンサの基本特性とその応用(その2)- (2006)
  • Author(s): 大鶴 徹, 富来礼次
  • Journal Title: 日本音響学会2006年春季研究発表会講演論文集 Pages: 885-886
• [Journal Article] puセンサを用いた音響測定に関する研究-puセンサの基本特性と吸音特性・インテンシティ測定への応用- (2006)
  • Author(s): 鄭 在訓, 大鶴 徹, 富来礼次, 猪頭 惇, NAZLI BIN CHE DIN, 村上雅彦, 沓掛史典
  • Journal Title: 日本建築学会九州支部研究報告[環境系] 第45号・2 Pages: 77-80
• [Journal Article] アンビエントノイズを利用した材料の吸音特性のin-situ測定法に関する研究-空間平均に関する検討- (2006)
  • Author(s): NAZLI BIN CHE DIN, 大鶴 徹, 富来礼次, 鄭 存訓, 猪頭 惇, 沓掛史典, 村上雅彦
  • Journal Title: 日本建築学会九州支部研究報告[環境系] 第45号・2 Pages: 73-76
• [Journal Article] puセンサを利用した音響測定 (2005)
  • Author(s): 猪頭 惇, 大鶴 徹, 富来礼次, 鄭 在訓, NAZLI Bin Che Din
  • Journal Title: 日本音響学会九州支部第6回学生のための研究発表会講演論文集 Pages: 89-92
• [Journal Article] アンビエントノイズを利用した材料の吸音特性のin-situ測定に関する研究-puセンサの基本特性とその応用- (2005)
  • Author(s): 大鶴 徹, 富来礼次, 猪頭 惇
  • Journal Title: 日本音響学会2005年秋季研究発表会講演論文集 Pages: 1013-1014
• [Journal Article] アンビエントノイズを利用した材料の吸音特性の測定に関する研究 (2005)
  • Author(s): 大鶴 徹, 富来礼次, NAZLI BIN CHE DIN, 猪頭 惇, 鄭 在訓
  • Journal Title: 日本音響学会建築音響研究会資料 AA2005-51 Pages: 1-8
• [Journal Article] アンビエントノイズを利用した材料の吸音特性のin-situ測定法に関する研究-ppセンサおよびpuセンサを用いた検討- (2005)
  • Author(s): 大鶴 徹, 富来礼次, 高橋康夫
  • Journal Title: 日本音響学会講演論文集 Vol.II Pages: 857-858
• [Journal Article] アンビエントノイズを利用した材の吸音特性のin-situ測定法-p-uセンサーを用いた検討- (2004)
  • Author(s): 大鶴 徹, 富来礼次, 高橋康夫
  • Journal Title: 日本音響学会講演論文集 Vol.II Pages: 1095-1096