吸音材と遮音材を使ったら騒音を何デシベル低減できる？：CAEと計測技術を使った振動・騒音対策（19）（3/5 ページ）

[高橋良一／ＲＴデザインラボ 代表，MONOist]

遮音材と吸音材を組み合わせたときの音圧レベルの計算［屋内］

　図5に示すように、遮音箱の中に出力W［W］の音源があるとします。音源からr［m］の位置にいる作業者が感じる音圧レベルを求めましょう。図5では部屋の吸音材の後ろに背後空気層がありますが、今回は“背後空気層がない”ものとして計算します。なお、背後空気層があると、薄い吸音材を用いても、背後空気層の厚さがプラスされるほどではありませんが、それに近い吸音率を得ることができます。

図5　遮音箱で囲われた音源が置かれた部屋［クリックで拡大］

　遮音箱の中の音圧レベルを求めます。やり方は2通りあります。1つ目は連載第17回の式25です。次式となります。

式13

　音源から距離が離れると箱の中は拡散音場となり、式1の第2項が支配的となるため、遮音箱内側の音圧レベルは式14となります。

式14

　平面音波ないしは球面音波の式を使います。図5において箱の内側の音が箱内面に当たるときの音のエネルギーは次式となります。

式15

　遮音箱の中の音圧レベルの求め方の2つ目を述べます。拡散音場があるとします。拡散音場の体積ΔVの微小な領域にはエネルギーがあるはずです。これを「音のエネルギー密度」といいます。拡散音場の単位体積当たりの音のエネルギーの時間平均をw_avと表記します。w_avの単位は［J/m³］です。拡散音場の中に箱があって、箱にあらゆる方向から入射する状態を図6左図に示します。単位時間、単位面積当たりの音のエネルギーは次式で表されます（参考文献［1］）。

図6　拡散音場内での箱に入射するエネルギーと箱から出射するエネルギー［クリックで拡大］

式16

　反対の発想で、箱の中が拡散音場で箱から外に出射するエネルギーも同じと考えることができます。図5において、箱の内側の音が箱内面に当たるときの音のエネルギーは次式となります。

式17