繊維系吸音材の見かけ密度が音響特性に及ぼす影響 川野道則｡下山力生･眞田 MichinoriEAWANO,Rikio 明･光石一太 SHIMOYAMA,AkiraSANADAandKazutaMITSUIS‡iI キーワード 繊維/吸音/特性インピーダンス/伝搬定数 KEYWORDS Fiber/SoundAbsorption/CharacteristicImpedance/PropagationConstant 1.はじめに 表1 近年､音に関する要求が高まり､軽量で吸音性 能が優れている繊維系吸音材が自動車や電器製品 ポリオレフイン繊維吸音材 などにも利用され始めている｡吸音材の性能を表 A 現する際には､周波数一吸音率の曲線が多く用い B C 3.3dtex D 繊 度 厚 さ 7mm 2mm l.5mm lmm 目 付 200g/m2 200g/m2 200g/m2 280g/m2 3.3dtex 3.3dtex 3.3dtex られている｡しかし､同一材料でも吸音材の厚さ や背後空気層の違いなど､測定条件によって吸音 曲線が大きく変化するため､材料間の比較が容易 ではない｡ 見かけ密度 29kg/m3 95kg/m3133kg/m3 222kg/m3 繊維系吸音材など一般的な多孔質吸音材に関し て､厚さなどに影響されない材料固有の音響特性 射吸音率計測ソフトウェアMSlO21/MSlO210pl として､特性インピーダンスZ｡と伝搬定数γが 用いられはじめている1)｡特性インピーダンスと を用いて求めた｡ 伝搬定数を決定できれば､厚さLの吸音材の反射 係数Rは式(1)によって求めることができる2〉｡ Z｡COSb(オトZ｡S址(オ) Z｡COS血紘)+Z｡Si血(オ) … 3.結果と考察 吸音材Aについて得られた音響特性の結果を図 1に示す｡特性インピーダンスの実数部と虚数部､ また伝搬定数の実数部と虚数部全てについて､ ‥(1) 本研究では､繊維吸音材の見かけ密度が特性イ ンピーダンスと伝搬定数に及ぼす影響について検 討した｡また､測定時の厚さが特性インピ…ダン √∈＼空)K∧和-〕∴†禦定 (∈＼髪)Kハ独1〕∴†塑望 …‥(2) α訂燕l2 机……………………… ここで､Z｡は､空気の特性インピーダンス｡ また､吸音率αは､式(2)により求められる｡ 200 10D 600 粧ロ 10C012GO l▲0016∽ 20D l的 eqO 868 10C￠12801仰18地 価辰致(沌) 麻点数(他) (実数部) (虚数部) スと伝搬定数へ及ぼす影響についても検討した｡ 2.方 法 損 試料として､表1に示したポリオレフイン繊維 ね て＼J星空)蜜柑壁山† からなる吸音材A,B,C,Dを用いた｡ 音響特性は､ブリェル･ケアー製 2マイクロ フォンインピーダンス管4206型の大型測定管を 60 40 祁 2eO 用いて測定した｡厚さの影響を検討するため､各 40Q 6〇q 8包0 】粥川 12eコ 11eO 代￠0 20D 4ea 席真数(Hz) 々の吸音材について枚数を変更して測定を行った｡ 特性インピーダンス及び伝搬定数は､スぺクトリ ブリェル･ケア一事業部製 垂直入 ス株式会社 】53- ￡GD 毛e￠ 10D8 12D8 席g鼓(柏) --→トー1牧(厚さ7rnm)一個一2枚(厚さ14mnl)･,･▲･-･3校(厚さ21mm) 図1 吸音材Aの音響特性 11〔り 16￠0 異なる値を示した｡ また､全体的な傾向として､見かけ密度が大き 00 くなるに従って､特性インピーダンスの実数部と 虚数部､また伝搬定数実数部と虚数部のすべてに 岬 √E＼髪)ペ∴訊1¥e塾女 椚∈＼ぎ)ぺ∴もIu∴ヽせ狂 的 00 ∽ ついて､絶対値が大きくことがわかった｡ 00 拍 凹 凹 …閉 1(和 600 800 l洞 1200 14的 朋 〔∈＼望)ぺ∴れ1¥e女史 ウリヽ属官L)鋸屑礫堪 200 00 閉 脚 加 納 禍…M∴…如 √∈＼空)ペ∴丸-¥e塾女 20 脚 細 血∵瑚 馴 細 旭 ∽ l翰 柳 ㈹ 醐 l掴 1200 り00 2抽 15払 180 6C￠ 80(11(油8 12拍 140α 1餌0 1▲90 1相 席フ屠致(H∼〉 周1署飲ひセ) 卸 (虚数部) 1… 2朋 IG匂 `￠0 800 J萄i長粒(Hz) 1綱 12的 11叩 †8(灯 風〉屋敷(Hz) 帥 的 ト◆一昭(躯岬)l 郎 管＼｣8き)も栂錮由 図2 吸音材Bの音響特性 500Hz以下の低周波数領域でバラツキが大きくな 電一男t3彗一甲 馳 抑 ∽ 斡 ㈹ 閃 細 t■t･t--ttl■tt■t■tヽ ることがわかったった｡また､測定時の厚さに関 係なく特性インピーダンス､伝搬定数ともほぼ同 2側 l叫 6￠g 8￠O 10￠0 12【〉0 1108 2Gd 160さ ㈹0 … ■tγt-ttT■tttt 880 1080 1200 思長粒(僅) J市長赦(Fk〉 一-◆-1抜(確さ1州1)-､瞥一2杖(厚さ2…)一･▲▲▲-31支(輝き3mr｡)-･X■-5枚(厚さ5rqm)一･資′･10蚊(厚さ10爪m) じ値であることがわかった｡ 図2､3､4に､各々吸音材B､C､Dの音響 特性を示す｡吸音材A同様に､500Ez以下でのバ 図4 吸音材Dの音響特性 ラツキが見られた｡また､見かけ密度が大きくな 4 るに従って､測定時の厚さの影響を受けやすくな ることがわかった｡特に特性インピーダンスより まとめ 特性インピーダンスの実数部は材料における音 も伝搬定数の方が､測定時の厚さによって求まる 値が大きく異なった｡特に伝搬定数の虚数部にお 響抵抗に関連した値､伝搬定数の虚数部は材料中 における音速に関連した値といわれている｡今回 用いた繊維系教書材においては､見かけ密度が大 いては､図4に示すとおり1枚(厚さ1m汀1)での 測定と､10枚(厚さ10mm)での値が､極端に きくなるほど音響抵抗が大きくなり､また材料中 での音速が低下することが示唆された｡ また本来同じ材料であれば同じの音響特性を示 すはずであるが､見かけ密度が大きい材料ではバ 馴 (∈＼芝)パ∴凱-や已塾象 調 瀾 珊 Ⅷ 耶 280 -0勺 600 808 1889 1200 1朋柑 朝瀾風脚二WⅧ㈹Ⅷ瀾二 (∈＼芝)ぺ∧払-Ye貞女 曲 16銅 ラツキが多かったため､測定条件に注意する必要 があることがわかった｡ 5 4朗 2むD 6Ⅲ 筒5屋穀(Hz) ￠eO l即9 1200 11α) 川￠0 謝 辞 吸音材サンプルを提供していただきましたチッ 周;屋敷(トせ〉 ソ株式会社に感謝いたします｡ (虚数部) 仙 参考文献 20 (■Lミ⊂竜亡し烏直_叫的 印 1)小泉孝之,辻内伸好,安達 音制御,27,210(2003) 机 用 歩,藤田邦孝:騒 28 2￠O l￠8 6如 800 】的0 12蝿 11拘 16ウ∂ 2細 18b 府屋放(卜伝) 6D8 8∂0 1￠ロ8 12()0 1｣亡の MSlO21/ 2)垂直入射吸音率計測ソフトウェア MSlO2lopl仕様書スベタトリス株式会社 ブ 】6缶口 原屋敷(トた) リェル･ケア一事業部 -◆輌執5m= 図3 吸音材Cの音響特性 -54-
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