2015 Fiscal Year Annual Research Report
孔あき板構造による低周波数吸音の実現と実用化開発研究
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25420606
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
岩瀬 昭雄 新潟大学, 自然科学系, 名誉教授 (30114391)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
杉江 聡 一般財団法人小林理学研究所, 建築音響研究室, 研究員 (00280644)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 吸音 / ヘルムホルツ共鳴器 / 低周波音 / 孔あき板 / 音響インピーダンス / 風力発電 / ペアガラス / ヒートポンプ式温水器 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、風力発電施設やヒートポンプ式給湯器の設置で問題が生じると言われる低周波数での数少ない騒音対策の基本技術の一つとして、高い吸音率あるいは低い音響インピーダンスによる音場制御、騒音制御を実現する機構を見い出し、その設計法を確立することを目標とした。波長の長い低い周波数でも機構寸法の長大化を避けつつ、高吸音率を確保すると言う一般的に実現しがたい課題への取組みが本研究の特徴である。具体的には、孔あき板構造の開孔部背後に延長部品を付加すると板厚の増加と同等の効果が得られるとする研究代表者のアイデアを小型形状寸法で実現することの実証であり、さらに理論式に従い共鳴周波数の低周波数化を実現する場合でも、孔径を狭めるより、開孔を広くして板厚を増す（延長部品の付加）方が、低い周波数での高吸音率の確保に優位と判明した。平成26年度には、開孔口径、背後空気層深さ、延長部品の長さを系統的に変えた多数の試験体を対象とした計測実験に基づいて、共鳴時の抵抗値の形状寸法や周波数への依存性を詳細に調べ、吸音機構の吸音特性を推定する計算モデルが作成できた。開孔部の音響抵抗が「１」を越えないことが、高吸音率を得るに欠かせない条件であり、多くの試算から共鳴周波数の低周波数化と高吸音率を同時確保できる好ましい例として、背後空気層200mmで低周波数領域の50Hzで共鳴して100%近い吸音率を得る、波長の1/４０以下の寸法で目的が達成できることもわかった。平成27年度には、開孔部への繊維材など抵抗材を補助配置条件に対応する計算モデルも考察した。これらの考え方は、通常の周波数における共鳴器の小型化にも資する。本研究の成果の応用として、ペアガラス構造の共鳴に起因する遮音欠損を小型共鳴器の中空部挿入により軽減可能なことを実証した。これらの成果は日本音響学会やinternoise2015等の国内外の学会で報告した。
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Research Products
(9 results)
