騒 音 の 伝 達 を 抑 制 す る こ と を 目 的 と し て 防 音 カ バ ー が 設 置 さ れ る ． し か し ， 防 音 カ バ ー 設 置 に よ っ て カ バ ー 内 部 に 音 響 定 在 波 が 発 生 し ， こ れ が カ バ ー の 防 音 性 能 を 悪 化 さ せ る 場 合 が あ る ． し か し な が ら カ バ ー 内 に 発 生 す る 音 響 定 在 波 の 発 生 周 波 数 と 発 生 形 態 が 予 め 予 測 可 能 で あ る な ら ば ， こ れ は 現 象 を あ る 予 測 可 能 な 制 限 さ れ た 領 域 に 限 定 で き て い る と 捉 え る こ と も で き ， そ れ を 逆 手 に 取 っ た 対 処 が 可 能 で あ る 場 合 が あ る ．
そ こ で 筆 者 は ， こ の カ バ ー 内 で 発 生 す る 音 響 定 在 波 の 抑 制 を 目 的 と し て ， カ バ ー 内 に 音 響 管 を 用 い た 構 造 や ， カ バ ー に 干 渉 波 導 入 孔 を 設 け た 構 造 ， お よ び カ バ ー 内 の 音 を ア ク テ ィ ブ に 制 御 す る ア ク テ ィ ブ ノ イ ズ コ ン ト ロ ー ル に つ い て 検 討 を 行 い ， 以 下 の 結 論 を 得 た ．
(1) カ バ ー 内 に 複 数 設 け る 音 響 管 の ， カ バ ー 内 へ の 配 置 方 法 に つ い て ， 単 純 な 1 次 元 伝 達 マ ト リ ク ス モ デ ル を 用 い て 検 討 を 行 っ た ． そ の 結 果 ， 最 も 効 果 的 な 音 響 管 の 配 置 パ タ ー ン は ， カ バ ー 長 手 方 向 1/4 の 長 さ の 管 を ， こ の カ バ ー 長 手 方 向 の 両 端 と 中 央 部 に そ れ ぞ れ の 開 口 部 が く る よ う な 配 置 で あ る こ と が 分 か っ た ． こ の よ う に し て 得 ら れ た 音 響 管 の 配 置 パ タ ー ン の 効 果 に つ い て ，3 次 元 境 界 要 素 法 に よ り 求 め ， 最 終 的 に 実 験 で 検 証 し た 結 果 ， 境 界 要 素 法 の 計 算 結 果 は 実 験 結 果 と 非 常 に よ く 合 致 し て お り ， カ バ ー 中 央 の 音 圧 低 減 効 果 は 元 の 音 響 定 在 波 発 生 周 波 数 の 前 後 50%の 周 波 数 範 囲 で の パ ー シ ャ ル オ ー バ ー オ ー ル に て お よ そ 6dB で あ る こ と が 分 か っ た ．
(2) カ バ ー に 漏 洩 音 侵 入 個 所 （ 初 期 開 口 ） と は 別 の 穴 （ 干 渉 波 導 入 孔 ） を 設 け て ， こ れ ら の 音 の 干 渉 で カ バ ー 内 の 音 を 低 減 す る こ と を 考 え ， 干 渉 波 導 入 孔 の 位 置 と 大 き さ に つ い て 境 界 要 素 法 に よ る 数 値 解 析 を 用 い た 最 適 解 探 査 と ， 無 響 室 で の 実 験 に よ る 効 果 検 証 を 行 っ た ． そ の 結 果 ， カ バ ー 長 手 方 向 中 央 部 に 初 期 開 口 と 同 じ の 大 き さ の 干 渉 波 導 入 孔 を 設 け る の が も っ と も よ く ， そ の 場 合 ， 元 の 定 在 波 に 起 因 す る 周 波 数 ピ ー ク の 周 辺 の パ ー シ ャ ル オ ー バ ー オ ー ル は お よ そ 4dB 低 減 す る こ と を 実 験 で 確 認 し た ．
(3) カ バ ー 内 で 発 生 す る 定 在 波 を 打 ち 消 す 音 場 を 積 極 的 に 作 り 出 す 「 ア ク テ ィ ブ ノ イ ズ コ ン ト ロ ー ル 」 を 適 用 す る こ と を 検 討 し ， そ の 効 果 を 時 間 領 域 有 限 差 分 法 に よ る 数 値 解 析 で 見 積 も り ， 残 響 室 を 用 い た 実 験 で 効 果 検 証 を 行 っ た ． そ の 結 果 ， 音 響 定 在 波 に 起 因 す る ピ ー ク を 5dB 低 減 で き る こ と を 確 認 し た ．
第4章 防音カバー内の音響定在波抑制構造
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参 考 文 献
[1] 武 藤 大 輔 ， 山 内 源 太 ， 高 野 靖 ， 山 口 誉 夫 ， 開 口 を 有 す る カ バ ー の 防 音 特 性 の 開 口 率 依 存 性 （ 内 側 吸 音 単 層 壁 と 吸 音 材 内 封 二 重 壁 の 比 較 ） ， 日 本 機 械 学 会 論 文 集 ，Vol.81，No.822 (2015)，pp. 1-17.
[2] 武 藤 大 輔 ， 高 野 靖 ， 杉 村 和 之 ， 多 目 的 遺 伝 的 ア ル ゴ リ ズ ム に よ る 多 層 繊 維 材 料 の 積 層 構 造 最 適 化 ， 日 本 機 械 学 会 論 文 集 Ｃ 編 ，Vol.79, No.802 (2013)， pp.1849-1858.
[3] 霊 田 青 滋 ， 飯 田 一 嘉 ， 丸 山 暉 彦 ， ポ リ エ ス テ ル 繊 維 系 吸 音 材 の 開 発 : 複 合 膜 構 造 を 用 い た 中 低 周 波 数 帯 域 の 吸 音 性 能 向 上 ， 騒 音 制 御 ，Vol.31, No.6 (2007), pp.450-457.
[4] 阪 上 公 博 ， 加 納 賢 一 ， 森 本 政 之 ， 矢 入 幹 記 ， 背 後 に 多 孔 質 吸 音 層 を 有 す る 微 細 穿 孔 板 （MP P） 吸 音 体 の 吸 音 特 性 ， 神 戸 大 学 大 学 院 工 学 研 究 科 ・ シ ス テ ム 情 報 学 研 究 科 紀 要 ，No.2 (2010)，pp.14-19, available from <http://www.terrapub.co.jp /e-library/kobe-u_memoirs/pdf/2010/2010002.pdf>, (参 照 日 2014年 8月 8 日).
[5] 阪 上 公 博 ， 小 畠 星 司 ， 森 本 政 之 ， 微 細 穿 孔 板 （MPP） と 通 気 性 膜 か ら な る 2 重 吸 音 構 造 の 吸 音 特 性 -多 孔 質 吸 音 材 を 挿 入 す る こ と に よ る 影 響-， 神 戸 大 学 大 学 院 工 学 研 究 科 ・ シ ス テ ム 情 報 学 研 究 科 紀 要 ，No.3 (2011)，pp.10-15, available from <http://www.terrapub.co.jp/e -library/kobe -u_memoirs/pdf/2011/2011005.pdf>, (参 照 日 2014年 8月 8日).
[6] 白 幡 桂 子 ， 岩 瀬 昭 雄 ， ネ ッ ク の 埋 め 込 み 型 ヘ ル ム ホ ル ツ 共 鳴 器 の 音 響 特 性 の 解 明 ， 日 本 建 築 学 会 北 陸 支 部 研 究 報 告 集 ，Vol. 54，No. 4-1 (2011)，pp. 267-270．
[7] 山 口 誉 夫 ， 黒 澤 良 夫 ， 松 村 修 二 ， 空 間 領 域 内 に 吸 音 体 を 有 す る 三 次 元 音 場 の 減 衰 特 性 の 有 限 要 素 解 析 ， 日 本 機 械 学 会 論 文 集 Ｃ 編 ，Vol.68, No.665 (2002), pp.1 -7.
[8] Muto, D. , Takano, Y. and Kamide, E. , High -performance noise proof cover using acoustic tube, Mechanical Engineering Journal, Vol. 1, No. 5 (2014) , pp.1-17.
[9] 武 藤 大 輔 ， 西 岡 明 ， 高 野 靖 ， 山 口 誉 夫 ， 干 渉 波 導 入 孔 を 用 い た 防 音 カ バ ー 内 の 音 響 定 在 波 の 抑 制 ， 日 本 機 械 学 会 論 文 集 ，Vol.81，No.827 (2015), pp1-17.
[10] 武 藤 大 輔 ， 高 野 靖 ， 山 口 誉 夫 ，FDTD 法 を 用 い た 閉 空 間 内 ア ク テ ィ ブ ノ イ ズ コ ン ト ロ ー ル の 制 御 効 果 の 検 討 と 実 験 検 証 ， 日 本 音 響 学 会 2015 年 秋 季 研 究 発 表 会 ， 発 表 番 号 1-6-8， 会 津 大 学(福 島 県 会 津 若 松) (2015)， 日 本 音 響 学 会 ．
[11] Allard, J. F. , Propagation of sound in porous media - Modeling sound absorbing materials，Elsevier Applied Science (1993).
第4章 防音カバー内の音響定在波抑制構造
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[12] Harris, C.M., Absorption of Sound in Air in the Audio – Frequency Range, Journal of the Acoustical Society of America, Vol.35, No.1, (1963), pp 11 -17.
[13] Ingard, U. and Bolt, R. H. , Absorptio n characteristics of acoustic material with perforated facings, The Journal of the Acoustical Society of America, Vol.23 (1951), pp.533-540.
[14] 西 村 他 ， ア ク テ ィ ブ ノ イ ズ コ ン ト ロ ー ル ， 音 響 テ ク ノ ロ ジ ー シ リ ー ズ / 日 本 音 響 学 会 編 第 9 巻, コ ロ ナ 社 ，2006．
[15] 佐 藤, FDTD 法 に よ る 弾 性 振 動 ・ 波 動 の 解 析 入 門, 森 北 出 版, 2003．
[16] Utsuno, H. , Tanaka, T. and Fujikawa, T. , Transfer function method for measuring characteristic impedance and propagation constant of porous materials, The Journal of the Acoustical Society of America, Vol.86 (1989), pp.637 -643.
[17] 武 藤 大 輔 ， 高 野 靖 ， 二 重 壁 内 部 気 体 の 音 響 特 性 が 透 過 損 失 へ 及 ぼ す 影 響 ， 日 本 機 械 学 会 論 文 集 Ｃ 編 ，Vol.74, No.746 (2008)，pp.2495-2503.