騒音低減技術の基本「遮音」と「吸音」を理解する 〜吸音について〜：CAEと計測技術を使った振動・騒音対策（17）（4/6 ページ）

[高橋良一／ＲＴデザインラボ 代表，MONOist]

点音源

　図5のように、出力W［W］の点音源があり、それによる音が四方八方に広がって伝わる状態を考えます。このような音波を「球面音波」と呼びます。

図5　点音源［クリックで拡大］

　出力W［W］の点音源をデシベル表示にします。次式で音源の出力レベルPWL（パワーレベル／power level）が定義されています。空冷機器の室外機などのデータシートを見ると、その機器が出す騒音が周波数ごとにパワーレベルで表現されています。

式17

　音響インテンシティは、単位面積を通過する音のエネルギーでした。球の表面積は4πr²なので、半径r［m］の位置の音響インテンシティIは簡単に次式で求まります。音響インテンシティIはベクトル量でした。音のエネルギーは距離の二乗に従って小さくなります。これを「距離減衰」と呼びます。

式18

　球面音波の場合は導出が難しいですが、重要な関係式があります。次式です。

式19

　式18に式19を代入します。音圧は距離に反比例して小さくなります。

式20

　半径r［m］の位置の音圧をデシベル表示しましょう。音圧レベルL_pは次式となります。

式21

　式を変形し、式17を代入します。

式22

　音源のパワーレベルが分かっている場合、式22を使うことで距離r［m］での音圧レベルが分かります。

　次式が成立すればL_p＝PWLになりますね。

式23

　音源から0.287［m］離れた位置の音圧レベルを騒音計で測定すると、それがパワーレベルとなり、それから音源の出力W［W］が求まります。