環 コメ 音響

環境工学 コメンタール　音響

1.7 音響
　１°．音の単位とその評価
　①音の強さ I ：[ w/m² ]
　　単位面積を単位時間に通過するエネルギー
　音響出力 W の点音源から距離 r 離れた点での音の強さ
　　I = ( 1/ 4πr²)×W = P²/ρc
　　P：音圧、ρ：空気密度、c：音速
　※音の強さは、音響出力に比例して増加し、
　　距離の二乗に反比例して減衰する。
　※音圧は、距離に反比例して減衰する。

　②音の強さのレベル　I L：[ dB デシベル ]
　　ある音の強さ I [ w/m² ]と基準の音の強さ I0
　　との比の常用対数をとって10倍したもの。
　　　I L = 10×log10( I / I0) [ dB ]

　③ラウドネスレベル（音の大きさのレベル）：
　　[ phon フォン]
　　1000Hzの音圧レベルA[ dB ]の音と同じ大きさ
　　に聞こえる音をA [ phon ]の音という。
　　人間の聴覚は、通常の音圧レベルでは、
　　3,000～4,000Hz付近が最も敏感で、
　　低音部に対しては弱い。

　２°．レベルの合成
　①同一デシベル値をもつ2つの音を合成した場合、
　　1つの場合よりも約3dB大きくなる。

　②２つの音の差が15dB以上あると、
　　大きいほうの値とほとんど変わらない。

　３°．距離減衰
　①音の強さは、点音源からの距離の二乗に反比例して減衰する。
　（距離が２倍になると、音の強さは1/4倍になり、
　　音の強さのレベルは約6dB小さくなる。）

　②音圧は、点音源からの距離に反比例して減衰する。
　（距離が２倍になると、音の強さは1/2倍になり、
　　音の強さのレベルは約6dB小さくなる。）
　
　４°．遮音
　①壁体等の遮音の程度をdBで示したもの。
　　値が大きいほど、壁体等の遮音性能が高い。
　　TL = 10×log10(入射音のエネルギー/ 透過音のエネルギー）
　　　 = 10×log10(1/τ)
　　τ：透過率　小さいほど、透過損失は大きくなる。
　　

　②透過損失は、
　・材料の密度が大きいほど大きくなる。
　・材料の厚さが厚いほど大きくなる。
　・音の周波数が大きい(高音)ほど大きくなる。
　（質量則）
　③単層壁の透過損失は、コインシデンス効果により、
　　ある周波数の音(中高音域)の透過損失が低下する。

　④コインシデンス効果
　　音波と壁体との共振によって透過損失が低下する現象。
　　

　⑤中空二重壁は、
　　単層壁より中高音域の透過損失は大きいが、
　　低音域で空気層の共鳴透過があり、
　　単層壁よりも透過損失が小さくなることがある。

　⑥室間の壁の遮音等級（Dr値)：
　　値が大きいほど、室間の遮音性能が高い。

　⑦床衝撃音の遮音等級（Lr値）：
　　値が小さいほど、遮音性能

　５°．吸音
　①吸音率
　　ある面に入射した音のエネルギーに対する、
　　反射音以外（吸収音と透過音）の音のエネルギーの割合。

　②吸音材料には、
　・高音を吸収する多孔質材料、
　・低音を吸収する板状材料、
　・特定の周波数の音を吸収する孔あき板などがある。
　　
　③低音から高音までの吸収には、
　　孔あき板のすぐ下に多孔質材料を入れると効果的。

　④吸音材料と躯体（コンクリート等）は、
　　密着させないで、空気層を設ける

　６°．室内音響計画
　①残響時間
　　拡散音場において、
　　音源停止後の室内の平均音響エネルギー密度が、
　　最初の100万分の1に減衰するまでの時間、
　　すなわち、音の強さのレベルが60dB低下するのに要する時間

　②セイビンの式
　　T = 0.161 V/A = 0.161V/(<α>S)
　　T：残響時間 [ sec ]
　　V：室の容積 [ m³ ]
　　A：室の総吸音力 [ m²：メーターセイビン ]
　 <α>：室内の平均吸音率
　　S：室内の総表面積
　　※残響時間は室容積に比例し、室の総吸音率に反比例する。
　　※発生音源の大小には関係しない。

　③最適残響事件：
　　教会音楽 ＞ 音楽 ＞ 学校講堂 ＞ 室内楽 ＞ 映画館 ＞ 講演

　④大規模な音楽ホールの室内音響計画においては、
　　エコー等の音響障害を避けるために、
　　客席後部の壁や天井は吸音率を高くする。

　７°．騒音
　①騒音レベル LA [ dB(A)]
　　JISによって規定された
　　騒音計における周波数補正回路のA特性
　　で測定した値(A特性音圧レベル）を
　　そのまま用いる評価尺度で、
　　一般的騒音の感覚量との対応が良好。

　② NC値
　　室内騒音の評価に用いられているもので、
　　値が小さいほど静かさを必要とすることを示す。
　　NC 値は、騒音レベル [ dB(A) ]から10引いた値にほぼ等しい。