2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of sound absorption treatment for controlling acoustics in non-diffuse sound fields
| Project/Area Number |
17K14771
|
|---|
| Research Institution | Kobe University |
|---|
Principal Investigator |
奥園 健 神戸大学, 工学研究科, 助教 (40727707)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | 室内音響設計 / 非拡散音場 / 吸音 / 微細穿孔板 / 通気性膜 / 波動音響シミュレーション / 有限要素法 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的はMPP吸音体と通気性膜吸音体による非拡散音場の音響調整に効果的な吸音処理手法の開発である。研究最終年度の令和元年度は下記の研究成果を得た。
1.効果的な吸音構造・吸音体配置の明確化：各種MPPと通気性膜吸音体の重要な基礎性能として、背後空気層をもつ二重MPP吸音体は単一吸音体と同様に吸音面に擦過角入射する音波に対しては吸音効果を示さないことが明らかとなった。一方、背後多孔質のMPP吸音体と多孔質吸音体は全固有振動モードに対して吸音効果を示し、特に低域において高い音圧レベルの低減効果を得られることを明らかにした。このことから背後空気層内になんらかの減衰を付与することが吸音性能向上の一つの鍵である。さらに、実大室を対象とした検討からも減衰層を含む吸音体が低域の残響時間と音圧レベルの低減に著しく効果的であることを示した。前年度までの結果を含め非拡散音場に効果的な吸音体配置として、天井に減衰層を含む吸音体を低域用に設置し、壁面の一部に中高音域用の薄型吸音体を設置することを提案した。
2.より高性能な吸音体の開発：従来の背後空気層をもつ単一・二重吸音体の性能を改善するため背後に多孔質仕切りを挿入する吸音体を提案し、従来に比べ低域を含めた全帯域において吸音性能の向上に効果的であることを明らかにした。今後、最適化を行うことでさらなる性能向上が見込まれる。また、前年度構築した背後アレイ構造の数理モデルの妥当性を自作音響管を用いて検証した。しかし管自体が残留吸音を示し、検証には精密な測定が必要であることが分かった。
3.予期せぬ研究成果：当初予定していなかったが、有限要素解析に必要な要素数を劇的に削減できるとされる平面波エンリッチメントを用いたFEMを開発し、先行研究で対象とされた音場に比べ13-20倍大きな室面積をもつ2次元室を対象にその有効性を実証した。
|
