JP2003066967A - Noise reduction structure - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、振動体の騒音を低
減する騒音低減構造に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a noise reduction structure for reducing noise of a vibrating body.
【0002】[0002]
【従来の技術】振動体から発生する騒音を低減する第1
の従来の技術の騒音低減構造は、制振材が、振動体に貼
付けられる。制振材は、ゴム板などであって、振動体の
振動速度および変位を抑制し、振動の運動エネルギーを
熱エネルギーとして消費する。これによって振動体の振
動速度を低下させ、振動体の音響放射エネルギーを低減
して、振動体から発生する騒音を低減する。2. Description of the Related Art A first method for reducing noise generated from a vibrating body
In the conventional noise reduction structure, the damping material is attached to the vibrating body. The damping material is a rubber plate or the like, which suppresses the vibration speed and displacement of the vibrating body and consumes the kinetic energy of vibration as heat energy. This reduces the vibration speed of the vibrating body, reduces the acoustic radiation energy of the vibrating body, and reduces the noise generated from the vibrating body.
【0003】また第2の従来の技術の騒音低減構造とし
て、振動体が配置される空間を仕切る壁面に吸音材が設
けられる。振動体から発生した音波は、振動伝達媒質中
を伝播し、吸音材に達し、一部が吸音材内に入射し、残
りが吸音材から反射する。吸音材内に入射した音波は、
その音響エネルギーの一部が熱エネルギーとして吸収さ
れる。吸音材から反射した音波は、振動伝達媒質中を伝
播し、吸音材が設けられる壁面に再び達し、音波の反射
が繰り返し行われることによって、音響エネルギーが減
衰する。このように吸音材によって、振動体から発生す
る音波を吸収し、騒音を低減する。Further, as a noise reduction structure of the second conventional technique, a sound absorbing material is provided on a wall surface partitioning the space where the vibrating body is arranged. The sound wave generated from the vibrating body propagates through the vibration transmission medium, reaches the sound absorbing material, a part of the sound wave is incident into the sound absorbing material, and the rest is reflected from the sound absorbing material. The sound wave that has entered the sound absorbing material is
Part of the acoustic energy is absorbed as heat energy. The sound wave reflected from the sound absorbing material propagates through the vibration transmitting medium, reaches the wall surface where the sound absorbing material is provided again, and the sound wave is repeatedly reflected, whereby the acoustic energy is attenuated. In this way, the sound absorbing material absorbs sound waves generated from the vibrating body and reduces noise.
【0004】また第3の従来の技術の騒音低減構造とし
て、振動体を囲う遮音材が設けられる。遮音材内部に入
射した音波は、その音響エネルギーの一部が遮音材内部
で吸収され失われ、残りのエネルギーが遮音材内部から
出射する。このように遮音材から透過した音響エネルギ
ーを低下させ、遮音材外方に伝わる騒音を低減する。Further, as a noise reducing structure of the third conventional technique, a sound insulating material surrounding the vibrating body is provided. A part of the acoustic energy of the sound wave that has entered the sound insulation material is absorbed and lost inside the sound insulation material, and the remaining energy is emitted from the interior of the sound insulation material. In this way, the acoustic energy transmitted from the sound insulation material is reduced, and the noise transmitted to the outside of the sound insulation material is reduced.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】吸音材を用いて騒音を
低減する第2の従来の技術では、振動体が屋外に配置さ
れる場合には、吸音材を取り付けるための壁がなく、吸
音材を設けることができない。また吸音材を取り付ける
壁を新たに設けた場合には、騒音低減構造自体が大形化
するという問題がある。また吸音材では、振動体から反
射せずに直接伝わる音を低減することができない。In the second conventional technique for reducing noise by using a sound absorbing material, when the vibrating body is placed outdoors, there is no wall for mounting the sound absorbing material, and the sound absorbing material is not provided. Cannot be provided. In addition, when a wall for attaching the sound absorbing material is newly provided, there is a problem that the noise reducing structure itself becomes large. Further, the sound absorbing material cannot reduce the sound transmitted directly from the vibrating body without being reflected.
【0006】また遮音材を用いて騒音を低減する第3の
従来の技術においても、振動体を覆う必要があり騒音低
減構造自体が大形化するという問題がある。また遮音材
自体が振動媒質となって、新しい騒音源になる場合があ
る。また一般に遮音材は、空気伝播音に対して十分な遮
音効果を生じるが、構造的な連結部分であるサウンドブ
リッジがある場合には、遮音性能が著しく低下すること
が一般に知られている。The third conventional technique for reducing noise by using a sound insulating material also has a problem that the vibrating body needs to be covered and the noise reducing structure itself becomes large. In addition, the sound insulating material itself may become a vibration medium and become a new noise source. In general, a sound insulation material has a sufficient sound insulation effect against airborne sound, but it is generally known that the sound insulation performance is significantly reduced when there is a sound bridge which is a structural connecting portion.
【0007】また第1の従来の技術の騒音低減構造で
は、制振材が、振動体の振動を抑制することによって、
振動体から発生する音波のエネルギーを低減する。制振
材は、振動体が振動するたびに、振動体に振動を抑制す
るための外力を振動体に与える。制振材は、運動エネル
ギーを熱エネルギーに変換して制振をおこなうので、長
期にわたって用いられた場合には、発生した熱および繰
返し荷重による劣化が生じ、破損するおそれがある。ま
た振動体の放射面が大きく、振動体の質量が大きい場合
には、振動体の運動エネルギーを十分に低下させること
ができずに、振動体から発生する騒音を低減することが
できない。また電磁振動する磁気シールド材などの振動
体は、電磁振動を抑制するために材料を変更することが
容易でなく、電気的および機械的条件を満たしたうえ
で、制振機能を有する材料を見つけることが困難であ
る。Further, in the noise reduction structure of the first conventional technique, the damping material suppresses the vibration of the vibrating body,
The energy of sound waves generated from the vibrating body is reduced. The damping material applies an external force to the vibrating body to suppress the vibration every time the vibrating body vibrates. Since the vibration damping material converts kinetic energy into heat energy to perform vibration damping, if it is used for a long period of time, it may be deteriorated due to the generated heat and repeated load and may be damaged. Further, when the radiating surface of the vibrating body is large and the mass of the vibrating body is large, the kinetic energy of the vibrating body cannot be sufficiently reduced and the noise generated from the vibrating body cannot be reduced. In addition, it is not easy to change the material of a vibration body such as a magnetic shield material that electromagnetically vibrates in order to suppress electromagnetic vibration, and after finding electrical and mechanical conditions, find a material with a vibration damping function. Is difficult.
【0008】したがって本発明の目的は、音源となる振
動体の振動速度を変えることなく、かつ大形化すること
を防いで、振動体から発生する騒音を容易に低減する騒
音低減構造を提供することを目的とする。Therefore, an object of the present invention is to provide a noise reduction structure which can easily reduce the noise generated from the vibrating body without changing the vibration speed of the vibrating body as a sound source and preventing the vibrating body from becoming large in size. The purpose is to
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明は、振動体の放射
面から振動伝達媒質に伝わる音波の前記放射面上の音圧
を低下させる消音層が、振動体の放射面に設けられるこ
とを特徴とする騒音低減構造である。According to the present invention, a sound deadening layer for reducing the sound pressure on the radiation surface of a sound wave transmitted from the radiation surface of the vibration body to the vibration transmission medium is provided on the radiation surface of the vibration body. It is a characteristic noise reduction structure.
【0010】本発明に従えば、振動体に消音層を設ける
ことによって、振動体が振動時に生じる放射面上の音圧
を低下させることができる。全放射面にわたる音圧の積
分値は、放射面が振動伝達媒質に与える振動力Fとな
る。振動力Fを低下させることによって、振動力Fを放
射面の振動速度Vで除した値で与えられる放射インピー
ダンスZ=F/Vを低下させることができる。この放射
インピーダンスZは、複素数であり、実部である放射抵
抗Rzと虚部である放射リアクタンスIzとを有する。According to the present invention, by providing the sound absorbing layer on the vibrating body, it is possible to reduce the sound pressure on the radiation surface generated when the vibrating body vibrates. The integrated value of the sound pressure over the entire radiation surface becomes the vibration force F that the radiation surface gives to the vibration transmission medium. By reducing the vibration force F, the radiation impedance Z = F / V given by a value obtained by dividing the vibration force F by the vibration velocity V of the radiation surface can be reduced. The radiation impedance Z is a complex number and has a radiation resistance R z that is a real part and a radiation reactance I z that is an imaginary part.
【0011】放射面の振動速度Vと放射面上の振動伝達
媒質の粒子速度vとが等しい場合、放射面上の振動伝達
媒質の粒子速度vの2乗と放射抵抗Rzとの積が放射面
の音響放射パワーW、すなわち放射面が単位時間に放射
する音のエネルギーに等しくなり、W=Rzv2となる。
したがって放射面上の音圧を低下させることによって、
放射抵抗Rzを低下させ、振動体の音響放射パワーWを
低減することができる。このように音響放射パワーWを
低減させることによって、振動体から放射される騒音を
低減することができる。消音層は、振動体の放射面上に
グラスウールなどの消音層を形成する材料が取り付けら
れてもよく、また振動体の放射面自体が加工されること
によって消音層が形成されてもよい。When the vibration velocity V of the radiation surface and the particle velocity v of the vibration transmission medium on the radiation surface are equal, the product of the square of the particle velocity v of the vibration transmission medium on the radiation surface and the radiation resistance R z is radiated. It becomes equal to the acoustic radiation power W of the surface, that is, the energy of the sound radiated by the radiation surface in a unit time, and W = R z v 2 .
Therefore, by reducing the sound pressure on the emitting surface,
It is possible to reduce the radiation resistance R z and reduce the acoustic radiation power W of the vibrating body. By reducing the acoustic radiation power W in this way, the noise radiated from the vibrating body can be reduced. The sound deadening layer may be attached to the radiation surface of the vibrating body with a material forming the sound deadening layer such as glass wool, or may be formed by processing the radiation surface itself of the vibrating body.
【0012】また消音層は、振動体の振動速度Vを抑制
する必要がないので、振動することを防止することがで
きない振動体あるいは質量または放射面が大きい振動体
であっても、振動体から発生する騒音を低減することが
できる。Further, since the sound deadening layer does not need to suppress the vibration speed V of the vibrating body, even if the vibrating body cannot prevent vibration or the vibrating body having a large mass or radiation surface, The generated noise can be reduced.
【0013】また音源となる振動体自体の音響放射パワ
ーを低減させることができるので、振動体を囲む必要が
なく、その騒音低減構造の大形化を防止して、騒音を低
減することができる。Further, since the acoustic radiation power of the vibrating body itself as a sound source can be reduced, it is not necessary to surround the vibrating body, the noise reducing structure can be prevented from being upsized, and the noise can be reduced. .
【0014】また本発明は、振動体の放射面から振動伝
達媒質に伝わる音波の前記放射面上の音圧と、振動体の
振動速度との位相差を生じさせる消音層が、振動体の放
射面に設けられることを特徴とする騒音低減構造であ
る。Further, according to the present invention, the sound deadening layer that causes a phase difference between the sound pressure on the radiation surface of the sound wave transmitted from the radiation surface of the vibrating body to the vibration transmission medium and the vibration speed of the vibrating body is the radiation of the vibrating body. A noise reduction structure characterized by being provided on a surface.
【0015】本発明に従えば、消音層によって音圧と振
動体の振動速度Vとに位相差を生じさせるので、放射イ
ンピーダンスZに含まれる虚数部の放射リアクタンスIz
を増加させることができる。放射インピーダンスZの絶
対値が一定である場合、放射リアクタンスIzが増加す
ることによって、相対的に放射抵抗Rzが小さくなる。
放射抵抗Rzが小さくなることによって、音圧が音響放
射パワーWとして変換される割合を少なくすることがで
きる。音響放射パワーWを低減することによって、振動
体から放射される騒音を低減することができる。消音層
は、振動体の放射面上にグラスウールなどの消音層を形
成する材料が取り付けられてもよく、また振動体の放射
面自体が加工されることによって消音層が形成されても
よい。According to the present invention, since the sound deadening layer causes a phase difference between the sound pressure and the vibration speed V of the vibrating body, the radiation reactance I z of the imaginary part included in the radiation impedance Z is generated.
Can be increased. When the absolute value of the radiation impedance Z is constant, the radiation reactance I z increases, so that the radiation resistance R z relatively decreases.
By reducing the radiation resistance R z, the rate at which the sound pressure is converted as the acoustic radiation power W can be reduced. By reducing the acoustic radiation power W, the noise radiated from the vibrating body can be reduced. The sound deadening layer may be attached to the radiation surface of the vibrating body with a material forming the sound deadening layer such as glass wool, or may be formed by processing the radiation surface itself of the vibrating body.
【0016】また消音層は、振動体の振動速度Vを抑制
する必要がないので、振動することを防止することがで
きない振動体あるいは質量または放射面が大きい振動体
であっても、振動体から発生する騒音を低減することが
できる。Further, since the sound deadening layer does not need to suppress the vibration speed V of the vibrating body, even if the vibrating body cannot vibrate or has a large mass or radiation surface, The generated noise can be reduced.
【0017】また音源となる振動体自体の音響放射パワ
ーを低減させることができるので、振動体を囲む必要が
なく、その騒音低減構造の大形化を防止して、騒音を低
減することができる。Further, since the acoustic radiation power of the vibrating body itself serving as a sound source can be reduced, it is not necessary to surround the vibrating body, the noise reducing structure can be prevented from being upsized, and the noise can be reduced. .
【0018】また本発明は、放射面上の振動伝達媒質の
粒子速度を低下させる消音層が、振動体の放射面に設け
られることを特徴とする。Further, the present invention is characterized in that a sound deadening layer for reducing the particle velocity of the vibration transmitting medium on the radiation surface is provided on the radiation surface of the vibrating body.
【0019】本発明に従えば、振動伝達媒質の粒子速度
vを低下させることによって、粒子速度vの2乗と放射
抵抗Rzとの積、すなわちW=Rzv2で表される音響放
射パワーWを低減させることができる。このように音響
放射パワーWを低減させることによって、振動体から放
射される騒音を低減することができる。消音層は、振動
体の放射面上にグラスウールなどの消音層を形成する材
料が取り付けられてもよく、また振動体の放射面自体が
加工されることによって消音層が形成されてもよい。According to the invention, the acoustic velocity represented by the product of the square of the particle velocity v and the radiation resistance R z , that is, W = R z v 2 , is obtained by decreasing the particle velocity v of the vibration transmission medium. The power W can be reduced. By reducing the acoustic radiation power W in this way, the noise radiated from the vibrating body can be reduced. The sound deadening layer may be attached to the radiation surface of the vibrating body with a material forming the sound deadening layer such as glass wool, or may be formed by processing the radiation surface itself of the vibrating body.
【0020】また消音層は、振動体の振動速度Vを抑制
する必要がないので、振動することを防止することがで
きない振動体もしくは質量または放射面が大きい振動体
であっても、振動体から発生する騒音を低減することが
できる。Further, since the sound deadening layer does not need to suppress the vibration speed V of the vibrating body, even if the vibrating body cannot prevent vibration or a vibrating body having a large mass or radiation surface, The generated noise can be reduced.
【0021】また音源となる振動体自体の音響放射パワ
ーを低減させることができるので、振動体を囲む必要が
なく、その騒音低減構造の大形化を防止して、騒音を低
減することができる。Further, since the acoustic radiation power of the vibrating body itself, which is a sound source, can be reduced, it is not necessary to surround the vibrating body, the noise reducing structure can be prevented from becoming large, and the noise can be reduced. .
【0022】また本発明は、前記振動体の放射面には、
前記消音層として多孔質層が形成されることを特徴とす
る。According to the present invention, the radiation surface of the vibrating body is
A porous layer is formed as the sound deadening layer.
【0023】本発明に従えば、消音層が多孔質層として
形成されることによって、放射面上の音圧を小さくする
ことができ、このことは測定によって明らかにすること
ができた。また消音層の表面状態によって音圧と振動体
とに位相差を生じさせることができる。多孔質に形成さ
れる消音層が、音圧を低下または前記位相差を生じさせ
ることによって、振動体の放射抵抗を低減することがで
き、振動する振動体から放射される音響放射パワーを低
減させることができる。音響放射パワーを低減すること
によって、振動体から放射される騒音を低減することが
できる。According to the invention, the sound-deadening layer is formed as a porous layer, whereby the sound pressure on the radiation surface can be reduced, which can be clarified by the measurement. Further, a phase difference can be generated between the sound pressure and the vibrating body depending on the surface state of the sound deadening layer. The sound deadening layer formed in a porous structure can reduce the sound pressure or cause the phase difference to reduce the radiation resistance of the vibrating body, and reduce the acoustic radiation power emitted from the vibrating vibrating body. be able to. By reducing the acoustic radiation power, noise emitted from the vibrating body can be reduced.
【0024】[0024]
【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施の一形態の
騒音低減構造1を示す断面図である。騒音低減構造1
は、加振源5によって加振されて振動する振動体2と、
振動体2の放射面6上に設けられる消音層3とを含んで
構成される。放射面6は、騒音を低減すべき位置である
受音点13側に臨む面である。消音層3は、凹凸が形成
され、具体的には多孔質層として形成され、たとえばグ
ラスウールからなる吸音材が接着される。なお、消音層
3は、少なくとも振動体2よりも吸音率が高い材料であ
る。消音層3は、振動体2に比べて十分変形しやすく、
振動体2の振動を抑制しない。1 is a sectional view showing a noise reduction structure 1 according to an embodiment of the present invention. Noise reduction structure 1
Is a vibrating body 2 vibrated by being vibrated by a vibration source 5,
The sound absorbing layer 3 provided on the radiation surface 6 of the vibrating body 2 is included. The radiation surface 6 is a surface facing the sound receiving point 13 side, which is a position where noise should be reduced. The sound deadening layer 3 is formed with irregularities, specifically, is formed as a porous layer, and a sound absorbing material made of, for example, glass wool is bonded thereto. The sound deadening layer 3 is a material having a higher sound absorption coefficient than at least the vibrating body 2. The sound deadening layer 3 is more easily deformed than the vibrating body 2,
The vibration of the vibrating body 2 is not suppressed.
【0025】受音点13は、振動体2から音波進行方向
4の下流側の任意の位置に設定される。図1に示すよう
に受音点13が複数ある場合には、振動体2の複数の面
が放射面6となり、複数の面に消音層3が設けられる。
振動体2は、振動することによって周囲の振動伝達媒質
である空気粒子を振動させ、音波を生じる。消音層3
は、振動体2の放射面6から振動伝達媒質に伝わる音波
の前記放射面上の音圧を低下させ、音圧と振動体2の振
動速度とに位相差を生じさせる。また消音層3は、振動
伝導媒質の粒子速度を低下する。The sound receiving point 13 is set at an arbitrary position downstream of the vibrating body 2 in the sound wave traveling direction 4. When there are a plurality of sound receiving points 13 as shown in FIG. 1, a plurality of surfaces of the vibrating body 2 serve as the radiation surface 6, and the sound deadening layer 3 is provided on the plurality of surfaces.
The vibrating body 2 vibrates to vibrate the air particles, which are the surrounding vibration transmission medium, to generate a sound wave. Sound deadening layer 3
Reduces the sound pressure of the sound wave transmitted from the radiation surface 6 of the vibrating body 2 to the vibration transmitting medium on the radiation surface, and causes a phase difference between the sound pressure and the vibration speed of the vibrating body 2. Further, the sound deadening layer 3 reduces the particle velocity of the vibration conducting medium.
【0026】図2は、図1に示す騒音低減構造1が、高
架道路10の主桁に用いられた状態を示す断面図であ
る。高架道路10は、自動車が通行する道路床版11
と、橋脚14と、主桁となる複数のI形鋼12とを含ん
で構成される。橋脚14は、地面17から立設され、橋
脚14の上部に複数のI形鋼12が配置される。複数の
I形鋼12の上部に道路床版11が配置され、I形鋼1
2は、道路床版11を支持する。FIG. 2 is a sectional view showing a state where the noise reduction structure 1 shown in FIG. 1 is used for a main girder of an elevated road 10. The elevated road 10 is a road floor slab 11 on which cars pass.
, A pier 14, and a plurality of I-shaped steels 12 serving as main girders. The pier 14 is erected from the ground 17, and a plurality of I-shaped steels 12 are arranged above the pier 14. The road slab 11 is arranged above the plurality of I-shaped steels 12, and the I-shaped steels 1
2 supports the road slab 11.
【0027】道路床版11は、その道路面上を自動車な
どが通行することによって振動し、その振動がI形鋼1
2に伝達される。道路床版11からの振動を受けたI形
鋼12は、振動体として、空気粒子を振動させる。すな
わち振動源となる道路床版11からの振動がI形鋼12
に伝達されることによって、I形鋼12は振動体として
振動する。The road slab 11 vibrates when an automobile or the like passes on the road surface, and the vibration causes the I-shaped steel 1 to vibrate.
2 is transmitted. The I-shaped steel 12 that receives the vibration from the road slab 11 vibrates the air particles as a vibrating body. That is, the vibration from the road floor slab 11, which is a vibration source, is generated by the I-shaped steel 12
The I-shaped steel 12 vibrates as a vibrating body by being transmitted to.
【0028】図2に示すように、高架道路を延在方向に
垂直な面で切断した場合、複数のI形鋼12は、高架道
路の幅方向、すなわち図2で左右方向16となる方向に
並んで、互いに間隔をあけて配置される。これによって
道路床版11と2つのI形鋼12によって囲まれ、下方
に開放された半閉空間15が形成される。I形鋼12
は、長尺状に形成され、I形鋼フランジ12aとI形鋼
ウェブ12bとを有する。I形鋼12は、その長手方向
に垂直な断面が、I字状に形成され、I形鋼ウェブ12
bの上下方向18両端にI形鋼フランジ12aが形成さ
れる。高架道路10の一部を構成するI形鋼12の上端
のI形鋼フランジ12aは道路床版11と固定され、下
端のI形鋼フランジ12aは部分的に橋脚14に固定さ
れる。道路床版11と橋脚14との間にI形鋼ウェブ1
2bが配置される。As shown in FIG. 2, when the elevated road is cut along a plane perpendicular to the extending direction, the plurality of I-shaped steels 12 are arranged in the width direction of the elevated road, that is, in the lateral direction 16 in FIG. Side-by-side and spaced apart from each other. As a result, a semi-closed space 15 which is surrounded by the road slab 11 and the two I-shaped steels 12 and is open downward is formed. I-shaped steel 12
Is formed in an elongated shape and has an I-shaped steel flange 12a and an I-shaped steel web 12b. The I-section steel 12 has a cross section perpendicular to its longitudinal direction formed in an I-shape.
I-shaped steel flanges 12a are formed at both ends in the vertical direction 18 of b. The I-shaped steel flange 12a at the upper end of the I-shaped steel 12 forming a part of the elevated road 10 is fixed to the road slab 11, and the I-shaped steel flange 12a at the lower end is partially fixed to the pier 14. I-shaped steel web 1 between the road deck 11 and the pier 14
2b is arranged.
【0029】各I形鋼ウェブ12bは、その厚み方向両
面に消音層3が設けられる。消音層3は、耐候性多孔質
材料が、I形鋼ウェブ12bの厚み方向両面を覆い、た
とえばグラスウールからなる。したがって前記半閉空間
15の左右方向16両側に2つの消音層3が設けられ
る。また高架道路外部に臨む位置に配置されるI形鋼1
2の高架道路外側のI形鋼ウェブ面に消音層3が設けら
れる。Each I-shaped steel web 12b is provided with a sound deadening layer 3 on both sides in the thickness direction thereof. The sound deadening layer 3 is covered with a weather resistant porous material on both sides in the thickness direction of the I-shaped steel web 12b and is made of, for example, glass wool. Therefore, two silencing layers 3 are provided on both sides of the semi-closed space 15 in the left-right direction 16. In addition, the I-shaped steel 1 is placed at a position facing the outside of the elevated road
The sound deadening layer 3 is provided on the surface of the I-shaped steel web outside the elevated road of 2.
【0030】I形鋼ウェブ12bを有限幅無限長の弾性
振動体としてモデル化し、道路床版11を音響的に剛、
すなわち垂直入射吸音率がゼロとし、弾性振動体にモー
メント加振が与えられた場合の、I形鋼ウェブ12bの
放射音場を数値計算によって求める。また弾性振動体に
は、消音処理として有限の特性インピーダンス値Zを有
する。前記特性インピーダンス値は、垂直入射吸音率α
に相当する値が与える。弾性振動体に消音処理が行われ
ている場合と、消音処理が行われていないすなわち特性
インピーダンス値がゼロの場合とを数値計算によって比
較する。The I-shaped steel web 12b is modeled as an elastic vibrating body of finite width and infinite length, and the road floor slab 11 is acoustically rigid,
That is, the radiated sound field of the I-shaped steel web 12b is obtained by numerical calculation when the normal incident sound absorption coefficient is zero and the elastic vibrator is subjected to moment excitation. Further, the elastic vibrating body has a finite characteristic impedance value Z as a sound deadening process. The characteristic impedance value is the normal incident sound absorption coefficient α.
The value corresponding to is given. Numerical calculations are performed to compare the case where the elastic vibrating body is subjected to the noise reduction processing and the case where the noise reduction processing is not performed, that is, the case where the characteristic impedance value is zero.
【0031】図3は、垂直入射吸音率αを変化させた場
合の、1/3オクターブバンドに対するI形鋼の音響放
射パワーレベルの変化を示すグラフである。なお黒丸●
は、中心周波数が500[Hz]を与えた場合の音響放射
パワーの変化を示し、白丸○は、中心周波数が1000
[Hz]を与えた場合の音響放射パワーの変化を示す。中
心周波数が500および1000[Hz]のいずれの場合
でも、吸音率αを大きくすることによって、振動体の音
響放射パワーレベルを低減することができる。FIG. 3 is a graph showing changes in the acoustic radiation power level of the I-section steel with respect to the 1/3 octave band when the normal incident sound absorption coefficient α is changed. Black circles ●
Indicates the change in acoustic radiation power when the center frequency is 500 [Hz], and the white circles indicate that the center frequency is 1000.
The change of acoustic radiation power when [Hz] is given is shown. Regardless of whether the center frequency is 500 or 1000 [Hz], the acoustic radiation power level of the vibrating body can be reduced by increasing the sound absorption coefficient α.
【0032】吸音率0.5の場合には、吸音率0の場合
と比較して、中心周波数が500[Hz]では、音響放射
パワーを1.7[dB]低下することができ、中心周波数
が1000[Hz]では、音響放射パワーを3.5[dB]
低下することができる。したがって消音処理を行うこと
によって、振動体の音響放射パワーを低減する効果があ
る。その効果は、受音点範囲全体において、2〜6dB
の音響放射パワーの低減効果が期待できる。When the sound absorption coefficient is 0.5, the acoustic radiation power can be reduced by 1.7 [dB] when the center frequency is 500 [Hz], as compared with the case where the sound absorption coefficient is 0. Is 1000 [Hz], the acoustic radiation power is 3.5 [dB]
Can be lowered. Therefore, the sound deadening process is effective in reducing the acoustic radiation power of the vibrating body. The effect is 2 to 6 dB in the entire sound receiving point range.
The effect of reducing the acoustic radiation power of can be expected.
【0033】図4は、500[Hz]と1000[Hz]と
を中心周波数とする2つのオクターブバンドからなる2
オクターブバンドに対する消音効果の分布を示すグラフ
である。図2に示す左右方向16に並ぶ2つのI形鋼1
2の左右方向中間位置Pを、図4に示すグラフの左上端
位置にとり、前記左右方向中間位置Pの下方かつ右側空
間での放射音圧の消音効果を示す。2オクターブバンド
内における1/9オクターブバンドごとの放射音圧を、
A特性の周波数補正して積分することによって求め、計
算範囲分布を5[m]ごとに格子状に区分けし、各格子に
よって区切られた空間の中央の点における消音効果を計
算する。FIG. 4 shows two octave bands each having a center frequency of 500 [Hz] and 1000 [Hz].
It is a graph which shows the distribution of the sound deadening effect with respect to an octave band. Two I-shaped steels 1 arranged in the left-right direction 16 shown in FIG.
The horizontal middle position P of 2 is set at the upper left end position of the graph shown in FIG. The radiated sound pressure for each 1/9 octave band within the 2 octave band,
It is obtained by frequency-correcting and integrating the A characteristic, and the calculation range distribution is divided into 5 [m] grids, and the silencing effect at the center point of the space delimited by each grid is calculated.
【0034】図4に示すように、振動体に消音処理を施
すことによって、消音処理を施さない場合に比べて受音
点のすべての領域で騒音レベルを低減させることができ
る。全体的には、2〜4[dB]の消音効果が得られる。
したがって2オクターブバンドの広帯域の周波数領域で
は、消音処理によって受音点の音響放射パワーが増加す
ることなく、騒音レベルの消音効果を得ることができ
る。As shown in FIG. 4, by performing the sound deadening process on the vibrating body, the noise level can be reduced in all the regions of the sound receiving point as compared with the case where the sound deadening process is not performed. As a whole, a silencing effect of 2 to 4 [dB] is obtained.
Therefore, in a wide frequency range of 2 octave bands, the noise reduction effect can be obtained without increasing the acoustic radiation power at the sound receiving point by the noise reduction process.
【0035】図5は、本発明の実施の一形態の騒音低減
構造1の、振動体の音響放射パワーを測定する測定装置
20を示す断面図である。測定装置20は、振動体2の
縁辺を支持するコンクリートブロック21と、長尺状に
形成され、長手方向断面がL字状に形成されるアングル
22と、抑え板23と、ビス24と、振動体2を加振す
る加振源となるインピーダンスヘッド28と、アクチュ
エータ25とを含んで構成される。FIG. 5 is a sectional view showing a measuring device 20 for measuring the acoustic radiation power of the vibrating body of the noise reduction structure 1 according to the embodiment of the present invention. The measuring device 20 includes a concrete block 21 that supports an edge of the vibrating body 2, an angle 22 that is formed in an elongated shape and has an L-shaped cross section in the longitudinal direction, a pressing plate 23, a screw 24, and a vibration. An impedance head 28 serving as a vibration source that vibrates the body 2 and an actuator 25 are included.
【0036】コンクリートブロック21は、振動体の4
つの縁辺側部を囲んで床に配置される。コンクリートブ
ロック21の上方側端部には、アングル22がビス24
によってコンクリートビス止めされる。アングル22
は、直角に屈曲し、屈曲した一方の部分22aがコンク
リートに固定される。アングル22の他方の部分22b
は、床と平行に配置され、アングル22を挿通する穴部
が形成される。アングル22の上方には、抑え板23が
配置され、抑え板23とアングル22は、ビス24がア
ングル22の穴部に螺着することによって着脱可能に連
結される。アングル22と抑え板23とが、協働して振
動体2を挟持することによって、振動体2の4つの縁辺
部がコンクリートブロック21に固定される。コンクリ
ートブロック21に固定された振動体2は、床面と平行
に配置される。振動体2がコンクリートブロック21に
固定された状態で、煉瓦26が床に配置され、煉瓦26
の上部に鉄板27が配置され、鉄板27の上部にアクチ
ュエータ25が設けられる。アクチュエータ25は、イ
ンピーダンスヘッド28を駆動させる。インピーダンス
ヘッド28は、振動体2と接して、振動体2を上下に加
振する。たとえばコンクリートブロック21は、その上
下方向寸法が19[cm]であり、厚さが15[cm]であ
る。煉瓦26の上下方向寸法は、6[cm]であり、鉄板
27の上下方向寸法は、1.39[cm]でありインピー
ダンスヘッド28とアクチュエータ25とを含む上下方
向の寸法は、約12[cm]である。The concrete block 21 is a vibrating body
It is placed on the floor surrounding the two marginal sides. An angle 22 is provided with a screw 24 at the upper end of the concrete block 21.
It is fixed with concrete screws. Angle 22
Is bent at a right angle, and one bent portion 22a is fixed to the concrete. The other part 22b of the angle 22
Are arranged in parallel with the floor and have holes for inserting the angles 22 formed therein. A pressing plate 23 is arranged above the angle 22, and the pressing plate 23 and the angle 22 are detachably connected by screwing a screw 24 into a hole of the angle 22. The four edges of the vibrating body 2 are fixed to the concrete block 21 by the angle 22 and the pressing plate 23 cooperating and sandwiching the vibrating body 2. The vibrating body 2 fixed to the concrete block 21 is arranged parallel to the floor surface. The brick 26 is placed on the floor while the vibrating body 2 is fixed to the concrete block 21,
The iron plate 27 is arranged on the upper part of the, and the actuator 25 is provided on the upper part of the iron plate 27. The actuator 25 drives the impedance head 28. The impedance head 28 contacts the vibrating body 2 and vibrates the vibrating body 2 up and down. For example, the concrete block 21 has a vertical dimension of 19 [cm] and a thickness of 15 [cm]. The vertical dimension of the brick 26 is 6 [cm], the vertical dimension of the iron plate 27 is 1.39 [cm], and the vertical dimension including the impedance head 28 and the actuator 25 is approximately 12 [cm]. ].
【0037】アングル22は、コンクリートブロック2
1と取付位置を調整可能に設けられており、またアクチ
ュエータ25と鉄板27との間にスペーサであるワッシ
ャーを配置させることによって、振動体2とインピーダ
ンスヘッド28の上端部との相対位置を調整する。The angle 22 is the concrete block 2
1 and the mounting position are adjustable, and a relative position between the vibrating body 2 and the upper end of the impedance head 28 is adjusted by disposing a washer as a spacer between the actuator 25 and the iron plate 27. .
【0038】図6は、騒音低減構造1の測定装置20を
示す平面図である。振動体2は、厚さ1.2[mm]の鋼
板とし、大きさは、平行に延びる一対の縁辺の寸法L1
が1020[mm]であり、平行に延びる他の一対の縁辺
の寸法L2が630[mm]である。振動体2は、放射面
である厚み方向一方側の面に、消音層を形成する多孔質
層として、厚さ50[mm]、密度32[kg/m3]のグラ
スウールが接着される。FIG. 6 is a plan view showing the measuring device 20 of the noise reduction structure 1. The vibrating body 2 is a steel plate having a thickness of 1.2 [mm], and has a size L1 of a pair of edges extending in parallel.
Is 1020 [mm], and the dimension L2 of the other pair of edges extending in parallel is 630 [mm]. The vibrating body 2 is made of glass wool having a thickness of 50 [mm] and a density of 32 [kg / m 3 ] as a porous layer forming a sound deadening layer, which is bonded to one surface in the thickness direction, which is a radiation surface.
【0039】振動体2の加振点Oは、振動体2の重心位
置Gからずれて配置され、重心位置Gから一対の縁辺と
平行に所定の寸法L4移動し、たとえば40[mm]移動
するとともに、重心位置Gから他の一対の縁辺と平行に
所定の寸法L3移動し、たとえば20[mm]移動した位
置に設けられる。また振動体2は、その側部が複数個の
コンクリートブロック21によって囲われる。隣り合う
コンクリートブロック21の間に形成される空隙には、
粘土が埋められる。コンクリートブロック21は、高さ
方向に挿通する空洞が形成され、空洞部128を埋める
砂が充填される。The excitation point O of the vibrating body 2 is arranged so as to be displaced from the center of gravity G of the vibrating body 2, and moves from the center of gravity G in parallel with the pair of edges by a predetermined dimension L4, for example, 40 [mm]. At the same time, it is provided at a position moved by a predetermined dimension L3 from the center of gravity position G in parallel with the other pair of edges, for example, by 20 mm. Further, the vibrating body 2 is surrounded by a plurality of concrete blocks 21 on its side. In the void formed between the adjacent concrete blocks 21,
Clay is buried. The concrete block 21 has a cavity that is inserted in the height direction, and is filled with sand that fills the cavity 128.
【0040】騒音測定は、残響室で行われる。残響室内
に無響箱を設置して、測定装置20を配置し、振動体2
が測定装置20に固定される。振動体2をインピーダン
スヘッド28によって加振し、振動体2から生じる音圧
レベルSPLをマイクロホンによって検出し、音源の音
響放射パワーを測定する。音響放射パワーの測定は、日
本工業規格(JIS Z 8734)に準拠して行われ
る。以下に測定の原理をまとめる。Noise measurements are made in the reverberation room. The anechoic box is installed in the reverberation room, the measuring device 20 is arranged, and the vibrating body 2
Are fixed to the measuring device 20. The vibrating body 2 is vibrated by the impedance head 28, the sound pressure level SPL generated from the vibrating body 2 is detected by the microphone, and the acoustic radiation power of the sound source is measured. The sound radiation power is measured according to Japanese Industrial Standards (JIS Z 8734). The principle of measurement is summarized below.
【0041】拡散音場内に音響放射パワーPの音源を置
いた場合、音場に供給されるパワーと境界面で吸収され
るパワーが等しいとすれば、次式が成り立つ。When a sound source of acoustic radiation power P is placed in the diffuse sound field, if the power supplied to the sound field and the power absorbed at the boundary surface are equal, the following equation holds.
【0042】[0042]
【数1】 [Equation 1]
【0043】ただしEは平均音響エネルギー密度を表
し、Aは音場の等価吸音面積を表す。またcは、音速で
ある。ここで拡散音場における平均音響エネルギー密度
Eは、平均二乗音圧Prms 2を用いれば、次式で表され
る。However, E represents the average acoustic energy density, and A represents the equivalent sound absorbing area of the sound field. Further, c is the speed of sound. Here, the average acoustic energy density E in the diffuse sound field is expressed by the following equation using the mean square sound pressure P rms 2 .
【0044】[0044]
【数2】 [Equation 2]
【0045】ただしρは、媒質の密度である。したがっ
て(1)式に(2)式を代入すれば、次式を得る。However, ρ is the density of the medium. Therefore, by substituting the equation (2) into the equation (1), the following equation is obtained.
【0046】[0046]
【数3】 [Equation 3]
【0047】等価吸音面積Aは、Sabineの残響式を用い
れば、音響放射パワーPは、次式で表される。If the Sabine reverberation equation is used for the equivalent sound absorption area A, the acoustic radiation power P is expressed by the following equation.
【0048】[0048]
【数4】 [Equation 4]
【0049】ここでVは、音場の容積であり、Tは、音
源が音場内にあるときの残響時間である。(4)式にお
いて、ρ=1.2[kg/m3]とし、K=55.26/c
とし、c=340m/sとしたうえで、レベル表示すれ
ば、音響放射パワーレベルPWLは、次式として与えら
れる。Here, V is the volume of the sound field, and T is the reverberation time when the sound source is in the sound field. In equation (4), ρ = 1.2 [kg / m 3 ], and K = 55.26 / c
When c = 340 m / s and the level is displayed, the acoustic radiation power level PWL is given by the following equation.
【0050】[0050]
【数5】 [Equation 5]
【0051】したがって残響室で、室内の平均音圧レベ
ルSPLと、残響時間Tを測定することによって、音響
放射放射パワーレベルPWLを得ることができる。なお
日本工業規格(JIS Z 8734)では、さらに補正
項が加えられているがこれらの影響は一般に小さいの
で、今回の音響放射パワーレベルの測定については無視
する。音響放射パワーは、1/3オクターブバンドで測
定し、1/3オクターブバンドの残響時間および1/3オ
クターブバンドの音圧レベルを測定した。また振動状態
を把握するために、加振力および振動加速度を測定す
る。測定した振動加速度は、振動速度に換算し、音響放
射パワーの正規化における基準値とした。なお加振器で
あるアクチュエータ25への入力電圧は一定とした。Therefore, in the reverberation room, the acoustic radiation radiation power level PWL can be obtained by measuring the average sound pressure level SPL in the room and the reverberation time T. Incidentally, in the Japanese Industrial Standard (JIS Z 8734), a correction term is further added, but since these influences are generally small, this measurement of the acoustic radiation power level is ignored. The acoustic radiation power was measured in the 1/3 octave band, and the reverberation time in the 1/3 octave band and the sound pressure level in the 1/3 octave band were measured. Moreover, in order to grasp the vibration state, the excitation force and the vibration acceleration are measured. The measured vibration acceleration was converted into a vibration velocity and used as a reference value in normalizing the acoustic radiation power. The input voltage to the actuator 25, which is a vibrator, was constant.
【0052】残響時間の測定においては、測定点を5点
とし、それぞれの測定点で5回の測定を行った。また音
圧レベルの測定においても、測定点を5点とし、それぞ
れの測定点での音圧レベルの平均値を平均音圧レベルと
する。このようにして音圧レベルおよび残響時間を測定
し、音場の容積である残響室の容積を調べて、(5)式
に各値を代入することによって、振動体2の音響放射パ
ワーを求める。In the measurement of the reverberation time, five measurement points were set, and each measurement point was measured five times. Also, in the measurement of the sound pressure level, the number of measurement points is 5, and the average value of the sound pressure level at each measurement point is the average sound pressure level. In this way, the sound pressure level and the reverberation time are measured, the volume of the reverberation chamber, which is the volume of the sound field, is examined, and each value is substituted into the equation (5) to obtain the acoustic radiation power of the vibrating body 2. .
【0053】図7は、残響時間を測定する装置を示すブ
ロック図である。振動体2および測定装置20が配置さ
れる残響室の残響時間の測定法は、図7に示すように、
雑音発生器35が、複数の周波数を有する電気信号を作
成し、作成した電気信号を増幅器33に与える。増幅器
33は、雑音発生器35からの電気信号を増幅し、残響
室内のスピーカ34に送る。スピーカ34は、増幅器3
3から与えられる電気信号に応じて、複数の周波数の音
波を発生する。FIG. 7 is a block diagram showing an apparatus for measuring reverberation time. As shown in FIG. 7, the method for measuring the reverberation time of the reverberation room in which the vibrating body 2 and the measuring device 20 are arranged is as follows.
The noise generator 35 creates an electric signal having a plurality of frequencies and supplies the created electric signal to the amplifier 33. The amplifier 33 amplifies the electric signal from the noise generator 35 and sends it to the speaker 34 in the reverberation room. The speaker 34 is the amplifier 3
Sound waves of a plurality of frequencies are generated in accordance with the electric signal given from 3.
【0054】残響室内のスピーカ34から発生させた音
波を、残響室内のマイクロホン30が収音し、音波を電
気信号に変換し、騒音計31に与える。騒音計31は、
マイクロホン30から与えられた音波を表す電気信号を
周波数分析器32に送る。周波数分析器32は、騒音計
31から与えられた電気信号を周波数分析する。スピー
カ34が音を発生しつづけることによって音場を成長さ
せ、音場が平衡状態になったことを確認すると、スピー
カ34からの音源を停止させ、周波数分析器32によっ
てマイクロホン30が収音した音の応答減衰波形から残
響時間を求める。The sound wave generated from the speaker 34 in the reverberation room is picked up by the microphone 30 in the reverberation room, converted into an electric signal, and given to the sound level meter 31. Sound level meter 31
An electric signal representing a sound wave given from the microphone 30 is sent to the frequency analyzer 32. The frequency analyzer 32 frequency-analyzes the electric signal supplied from the sound level meter 31. When the speaker 34 continues to generate sound to grow the sound field and confirms that the sound field is in a balanced state, the sound source from the speaker 34 is stopped, and the sound collected by the microphone 30 by the frequency analyzer 32 is stopped. The reverberation time is calculated from the response decay waveform of.
【0055】図8は、音圧レベルを測定する装置のブロ
ック図である。図8に示すように、雑音発生器35が、
複数の周波数を有する電気信号を作成し、作成した電気
信号を増幅器33に与える。増幅器33は、雑音発生器
35からの電気信号を増幅し、アクチュエータ25に送
る。アクチュエータ25は、増幅器33から与えられる
電気信号に応じて、複数の周波数で振動体2を加振す
る。振動体2は、加振されることによって振動し、音波
を生じる。FIG. 8 is a block diagram of an apparatus for measuring the sound pressure level. As shown in FIG. 8, the noise generator 35 is
An electric signal having a plurality of frequencies is created, and the created electric signal is given to the amplifier 33. The amplifier 33 amplifies the electric signal from the noise generator 35 and sends it to the actuator 25. The actuator 25 vibrates the vibrating body 2 at a plurality of frequencies according to the electric signal supplied from the amplifier 33. The vibrating body 2 vibrates by being excited and generates a sound wave.
【0056】振動体2が生じた音波を残響室内のマイク
ロホン30が収音し、電気信号に変換して騒音計31に
与える。騒音計31は、騒音レベルを測定するととも
に、マイクロホン30が収音した電気信号を周波数分析
器32に与える。周波数分析器32は、騒音計31から
与えられた電気信号を周波数分析し、振動体2が発した
音波の音圧レベルを測定する。The sound wave generated by the vibrating body 2 is picked up by the microphone 30 in the reverberation chamber, converted into an electric signal and given to the noise level meter 31. The sound level meter 31 measures a noise level and gives an electric signal picked up by the microphone 30 to the frequency analyzer 32. The frequency analyzer 32 frequency-analyzes the electric signal given from the sound level meter 31, and measures the sound pressure level of the sound wave emitted by the vibrating body 2.
【0057】図9は、振動体2を測定装置に取り付けた
状態を示す断面図であり、放射面に設けられる消音層3
による音響放射パワーの低減効果を調べるために、放射
面に消音層3を設けた場合と、比較例として放射面と反
対の面に消音層3を設けた場合と、振動体2に消音層3
を設けない場合とを比較して測定する。図9(1)は、
放射面に消音層3を設けた場合を示し、図9(2)は、
比較例として放射面と反対の面に消音層3を設けた場合
を示す。FIG. 9 is a sectional view showing a state where the vibrating body 2 is attached to the measuring device, and the sound deadening layer 3 provided on the radiation surface.
In order to investigate the effect of reducing the acoustic radiation power due to, the case where the sound deadening layer 3 is provided on the radiation surface and the case where the sound deadening layer 3 is provided on the surface opposite to the radiation surface as a comparative example,
The measurement is performed by comparing with the case without. FIG. 9 (1) shows
The case where the sound deadening layer 3 is provided on the radiation surface is shown, and FIG.
As a comparative example, a case where the sound deadening layer 3 is provided on the surface opposite to the radiation surface is shown.
【0058】図9(1)に示すように、振動体2である
鋼板の放射面に消音層3を形成し、消音層3として、グ
ラスウールを放射面に接着した場合には、消音効果だけ
でなく、グラスウールを接着したことによる振動抑制効
果が生じる。したがって放射面の吸音率の変化による騒
音低減効果だけを抽出するために比較例として、図9
(2)に示すように消音層3を設けた面を裏返し、消音
層3を設けていない面を放射面側に向けた状態で測定を
行う。As shown in FIG. 9 (1), when the sound deadening layer 3 is formed on the radiation surface of the steel plate which is the vibrating body 2 and glass wool is bonded as the sound deadening layer 3 to the radiation surface, only the sound deadening effect is obtained. Instead, the effect of suppressing vibration is obtained by bonding glass wool. Therefore, in order to extract only the noise reduction effect due to the change in the sound absorption coefficient of the radiation surface, as a comparative example, FIG.
As shown in (2), the surface on which the sound deadening layer 3 is provided is turned over, and the measurement is performed with the surface on which the sound deadening layer 3 is not provided facing the radiation surface side.
【0059】表1に、図9(2)と図9(1)との状態
を比較し、1/3オクターブバンドでの図9(1)の状態の
音響放射パワーレベルの低減量の測定結果を示す。表1
から明らかなように、消音層3を設けることによって、
500〜4000[Hz]周波数域で音響放射パワーレ
ベルを1.7〜3.2[dB]低減することができ、騒
音を低減することができる。Table 1 compares the states of FIG. 9 (2) and FIG. 9 (1), and shows the measurement results of the reduction amount of the acoustic radiation power level in the state of FIG. 9 (1) in the 1/3 octave band. Indicates. Table 1
As is clear from the above, by providing the sound deadening layer 3,
The acoustic radiation power level can be reduced by 1.7 to 3.2 [dB] in the frequency range of 500 to 4000 [Hz], and noise can be reduced.
【0060】[0060]
【表1】 [Table 1]
【0061】図10は、I形鋼12に形成される消音層
3の分布位置を異ならせた場合を示す断面図である。図
10(1)は、I形鋼12の厚み方向一方側に消音層3が
形成された状態を示し、図10(2)は、I形鋼12の幅
方向中央部から下端部までの領域に消音層3が形成され
た状態を示す。図10(1)に示すI形鋼12の片側の面
に消音層3を設けた場合および図10(2)に示すI形鋼
12の幅方向中央部から下端部までの厚み方向両側の面
に消音層3が設けられた場合にも、2〜3dBの音圧レ
ベルの低減効果を数値計算によって確認することができ
た。FIG. 10 is a sectional view showing a case where the distribution position of the sound deadening layer 3 formed on the I-shaped steel 12 is different. FIG. 10 (1) shows a state where the sound deadening layer 3 is formed on one side in the thickness direction of the I-shaped steel 12, and FIG. 10 (2) shows a region from the center portion in the width direction of the I-shaped steel 12 to the lower end portion. The state in which the sound deadening layer 3 is formed is shown in FIG. When the sound deadening layer 3 is provided on one surface of the I-shaped steel 12 shown in FIG. 10 (1), and on both sides in the thickness direction from the center in the width direction to the lower end of the I-shaped steel 12 shown in FIG. 10 (2). Even in the case where the sound deadening layer 3 is provided in the above, the effect of reducing the sound pressure level of 2 to 3 dB could be confirmed by the numerical calculation.
【0062】このように放射面の一部に消音層3を形成
することによっても、騒音低減効果を得ることができ、
経済的に騒音低減を行うことができる。たとえば高架道
路10の片側沿道を騒音対策の対象とする場合には、対
策対象範囲に面するI形鋼12の面に消音処理を行うこ
とによって、より安価にI形鋼12から生じる騒音を低
減することができる。By thus forming the sound deadening layer 3 on a part of the radiation surface, the noise reduction effect can be obtained.
Noise can be economically reduced. For example, when one side of the elevated road 10 is targeted for noise countermeasures, the noise generated from the I-section steel 12 can be reduced at a lower cost by performing noise reduction processing on the surface of the I-section steel 12 facing the countermeasure target range. can do.
【0063】以上のように本発明の実施の一形態に従え
ば、吸音率が大きい、たとえば500[Hz]以上でか
つ1000[Hz]以下の周波数での垂直入射吸音率が
50%以上となる吸音特性を有する消音層3を振動体2
に設けることによって、理論的および実験的に明らかな
ように、音波の音圧を低下させるとともに、音響放射イ
ンピーダンスを低下させ、振動体2の音響放射パワーを
低減することができる。これによって振動体2から発生
する騒音を減少させることができる。また消音層3は、
放射面上の音圧と、振動体の振動速度とに位相差を生じ
させるので、音圧pと振動体の振動速度Vとが同位相と
なる場合に比べて、音圧が音響放射パワーとして変換さ
れる割合を少なくすることができる。As described above, according to the embodiment of the present invention, the sound absorption coefficient is large, for example, the normal incident sound absorption coefficient is 50% or more at a frequency of 500 [Hz] or more and 1000 [Hz] or less. The sound deadening layer 3 having a sound absorbing characteristic is used as the vibrating body 2.
As is clear theoretically and experimentally, the sound pressure of the sound wave can be lowered, the acoustic radiation impedance can be lowered, and the acoustic radiation power of the vibrating body 2 can be reduced. Thereby, the noise generated from the vibrating body 2 can be reduced. The sound deadening layer 3 is
Since a phase difference is generated between the sound pressure on the radiation surface and the vibration speed of the vibrating body, the sound pressure is the acoustic radiation power as compared with the case where the sound pressure p and the vibration speed V of the vibrating body are in the same phase. The conversion rate can be reduced.
【0064】また消音層3としてグラスウールを振動体
2の放射面6に接着して形成するので、大きな重量増加
を伴わずに、構造を大きく変更させることなく、振動体
2から発生する音響放射パワーを低減させることができ
る。また隣接する複数の振動体2に消音層3をそれぞれ
配置することによって、振動体間に生じる多重反射音を
吸音することができ、さらに振動体2から発生する音響
放射パワーを減少させることができる。また消音層3が
設けられる振動体2の固有振動数値での、消音層3の吸
音率αを大きくすることによって、音響放射パワーをよ
り効果的に減少させることができる。Further, since glass wool is formed as the sound deadening layer 3 by adhering it to the radiation surface 6 of the vibrating body 2, the acoustic radiation power generated from the vibrating body 2 is generated without a large increase in weight and without a large change in structure. Can be reduced. Further, by disposing the sound deadening layer 3 in each of the plurality of adjacent vibrating bodies 2, it is possible to absorb the multiple reflection sound generated between the vibrating bodies and further reduce the acoustic radiation power generated from the vibrating body 2. . Further, by increasing the sound absorption coefficient α of the sound deadening layer 3 at the natural vibration value of the vibrating body 2 provided with the sound deadening layer 3, the acoustic radiation power can be more effectively reduced.
【0065】またグラスウールを接着またはロックウー
ルを吹き付けることによって消音層3を形成することに
よって、高架道路10などのすでに建造されている建造
物の振動体2においても、消音層3を容易に形成するこ
とができる。また振動体2の質量および放射面が大きい
振動体2であっても消音層3を放射面6に形成するだけ
で、騒音低減効果を得ることができる。このような騒音
低減構造1は、高架道路10および鉄道橋など大形建造
物に用いられることによって、騒音低減構造を大形化す
ることなく、振動することが避けられない振動体2から
発生する騒音を低減させることができる。By forming the sound deadening layer 3 by adhering glass wool or spraying rock wool, the sound deadening layer 3 is easily formed even in the vibrating body 2 of an already constructed building such as the elevated road 10. be able to. Further, even if the vibration body 2 has a large mass and a large radiation surface, the noise reduction effect can be obtained only by forming the sound deadening layer 3 on the radiation surface 6. Such a noise reduction structure 1 is generated from a vibrating body 2 which is inevitable to vibrate without being enlarged in size by being used for a large building such as an elevated road 10 and a railway bridge. Noise can be reduced.
【0066】また消音層3は、放射面自体に形成されて
もよく、たとえば振動体の放射面自体に多孔質層が形成
されてもよい。これによって振動体自体に吸音特性をも
たせ、騒音低減効果を持たせることができる。放射面自
体に騒音層が形成されるので、消音層が剥離することを
防止し、より過酷な状態の振動体に騒音低減効果を与え
ることができる。また消音層3は、放射面上の空気の粒
子速度を低下させる。これによって粒子速度の2乗に比
例する音響放射パワーを低減することができ、振動体か
ら生じる騒音を低減することができる。また振動伝達媒
質は、空気以外の物質であってもよい。The sound deadening layer 3 may be formed on the radiation surface itself, for example, a porous layer may be formed on the radiation surface itself of the vibrating body. As a result, the vibrating body itself can have a sound absorbing characteristic and a noise reducing effect. Since the noise layer is formed on the radiation surface itself, it is possible to prevent the sound deadening layer from peeling off, and to provide a noise reducing effect to the vibrating body in a more severe state. Further, the sound deadening layer 3 reduces the particle velocity of air on the radiation surface. Thereby, the acoustic radiation power proportional to the square of the particle velocity can be reduced, and the noise generated from the vibrating body can be reduced. The vibration transmission medium may be a substance other than air.
【0067】図11は、本発明の他の実施の形態として
磁気シールド体130の騒音低減構造を示す断面図であ
る。磁気シールド体130は、電力ケーブル132と、
電力ケーブル132を支持するケーブル支持体133
と、電力ケーブル132を覆う磁気シールド板131
と、磁気シールド板131の放射面に形成される消音層
134とを有する。電力ケーブル132に電流が流れる
ことによって磁界が生じ、この磁界の発生によって磁気
シールド板131は、振動する振動体となる。消音層1
34は、多孔質材料で形成される。放射面は、磁気シー
ルド板131の外方に臨む面に設けられる。FIG. 11 is a sectional view showing a noise reducing structure of the magnetic shield 130 according to another embodiment of the present invention. The magnetic shield body 130 includes a power cable 132,
Cable support 133 supporting the power cable 132
And a magnetic shield plate 131 covering the power cable 132
And a sound deadening layer 134 formed on the radiation surface of the magnetic shield plate 131. A magnetic field is generated by the current flowing through the power cable 132, and the magnetic shield plate 131 serves as a vibrating vibrating body due to the generation of the magnetic field. Sound deadening layer 1
34 is formed of a porous material. The radiation surface is provided on the surface facing the outside of the magnetic shield plate 131.
【0068】磁気シールド板131の放射面に消音層1
34が形成されることによって、磁気シールド板131
の放射面上の音圧を低減することができ、音圧と磁気シ
ールド板131の振動速度とに位相差を生じさせる。こ
れによって磁気シールド板131の放射抵抗を低減する
ことができ、原理的に振動の抑制が困難な磁気シールド
板131から発生する騒音を低減することができる。こ
の場合、磁界の発生による磁気シールド板131の振動
の周波数の垂直入射吸音率が50%以上であることが好
ましい。たとえば消音層134は、100以上でかつ1
20[Hz]以下における垂直入射吸音率が50%以上で
あることが好ましい。消音層134は、磁気シールド板
131を変更することなく形成することができるので、
磁気シールドに必要な電気的および機械的条件を満たし
た状態で、磁気シールド体130から発する騒音を低減
することができる。またこのような騒音低減構造は、変
圧器および交流電動機などの電磁力によって振動する電
気機器に用いることができる。The sound deadening layer 1 is formed on the radiation surface of the magnetic shield plate 131.
By forming 34, the magnetic shield plate 131
The sound pressure on the radiating surface can be reduced, and a phase difference occurs between the sound pressure and the vibration speed of the magnetic shield plate 131. As a result, the radiation resistance of the magnetic shield plate 131 can be reduced, and the noise generated from the magnetic shield plate 131, which is difficult to suppress vibration in principle, can be reduced. In this case, it is preferable that the vertical incident sound absorption coefficient at the frequency of vibration of the magnetic shield plate 131 due to the generation of the magnetic field is 50% or more. For example, the muffling layer 134 is 100 or more and 1
The normal incidence sound absorption coefficient at 20 [Hz] or less is preferably 50% or more. Since the sound deadening layer 134 can be formed without changing the magnetic shield plate 131,
It is possible to reduce the noise generated from the magnetic shield body 130 in a state where the electrical and mechanical conditions required for the magnetic shield are satisfied. Further, such a noise reduction structure can be used for electric devices such as transformers and AC motors that vibrate due to electromagnetic force.
【0069】また音源を囲んで音源からの音を遮蔽する
遮音壁自体が音を放射する場合には、その放射面となる
部分に消音層を設けることによってより効果的に騒音を
低減することができる。たとえばさらに他の実施の形態
例として、防音ラギングが一般に行われるダクトおよび
配管などの外表面に消音層が設けられる。消音層がダク
トおよび配管自体の外表面に設けられることによって、
ダクトおよび配管自体から生じる音響放射パワーを低減
することができ、ダクトおよび配管から発生する騒音を
より効果的に低減することができる。Further, when the sound insulation wall itself surrounding the sound source and shielding the sound from the sound source radiates the sound, the noise can be more effectively reduced by providing the sound deadening layer on the portion which becomes the radiation surface. . For example, as still another embodiment, a sound deadening layer is provided on the outer surface of ducts and pipes, etc., where soundproof lagging is generally performed. By providing a sound deadening layer on the outer surface of the duct and the piping itself,
The acoustic radiation power generated from the duct and the piping itself can be reduced, and the noise generated from the duct and the piping can be reduced more effectively.
【0070】[0070]
【発明の効果】請求項1記載の本発明によれば、振動体
の振動速度を低下させることなく、音響放射パワーWを
低減し、振動体から放射される音波の騒音レベルを低減
させることができる。これによって消音層は、振動体の
振動速度を抑制することがなく放射面に形成されるの
で、振動体の振動を無くすことなく、振動体の騒音を低
減することができる。また騒音低減構造が振動体に対し
て大形化することがなく、振動体が設置された後の状態
でも、容易に消音層を形成することができる。According to the first aspect of the present invention, the acoustic radiation power W can be reduced and the noise level of the sound wave radiated from the vibrating body can be reduced without lowering the vibration speed of the vibrating body. it can. As a result, the sound deadening layer is formed on the radiation surface without suppressing the vibration speed of the vibrating body, so that the noise of the vibrating body can be reduced without eliminating the vibration of the vibrating body. Further, the noise reduction structure does not become large in size with respect to the vibrating body, and the sound deadening layer can be easily formed even after the vibrating body is installed.
【0071】請求項2記載の本発明によれば、消音層
が、音圧pと振動体の振動速度Vとの位相をずらすこと
によって、音圧pが、音響放射パワーとして変換される
割合を少なくすることができる。このように音響放射パ
ワーWを低減させることによって、振動体から放射され
る音波の騒音レベルを低減させることができる。消音層
は、振動体の振動速度を抑制することがなく放射面に形
成されるので、振動体の振動を無くすことなく、振動体
の騒音を低減することができる。また騒音低減構造が振
動体に対して大形化することがなく、振動体が設置され
た後の状態でも、容易に消音層を形成することができ
る。According to the second aspect of the present invention, the sound deadening layer shifts the phase of the sound pressure p and the vibration speed V of the vibrating body to change the ratio of the sound pressure p converted into the acoustic radiation power. Can be reduced. By reducing the acoustic radiation power W in this way, the noise level of the sound waves radiated from the vibrating body can be reduced. Since the sound deadening layer is formed on the radiation surface without suppressing the vibration speed of the vibrating body, the noise of the vibrating body can be reduced without eliminating the vibration of the vibrating body. Further, the noise reduction structure does not become large in size with respect to the vibrating body, and the sound deadening layer can be easily formed even after the vibrating body is installed.
【0072】請求項3記載の本発明によれば、消音層
が、放射面上の粒子速度vを低下させることによって、
音響放射パワーWを低減させることができる。このよう
に音響放射パワーWを低減させることによって、振動体
から放射される音波の騒音レベルを低減させることがで
きる。消音層は、振動体の振動速度を抑制することがな
く放射面に形成されるので、振動体の振動を無くすこと
なく、振動体の騒音を低減することができる。また騒音
低減構造が振動体に対して大形化することがなく、振動
体が設置された後の状態でも、容易に消音層を形成する
ことができる。According to the third aspect of the present invention, the sound deadening layer reduces the particle velocity v on the radiation surface,
The acoustic radiation power W can be reduced. By reducing the acoustic radiation power W in this way, the noise level of the sound waves radiated from the vibrating body can be reduced. Since the sound deadening layer is formed on the radiation surface without suppressing the vibration speed of the vibrating body, the noise of the vibrating body can be reduced without eliminating the vibration of the vibrating body. Further, the noise reduction structure does not become large in size with respect to the vibrating body, and the sound deadening layer can be easily formed even after the vibrating body is installed.
【0073】請求項4記載の本発明によれば、消音層を
多孔質層にすることによって、振動体の放射インピーダ
ンスZの放射抵抗Rzを低下させることができ、W=Rz
V2で表される音響放射パワーを低下させることができ
る。これによって振動体から放射される音波の騒音レベ
ルを低減させることができる。According to the fourth aspect of the present invention, the radiation resistance R z of the radiation impedance Z of the vibrating body can be reduced by making the sound deadening layer a porous layer, and W = R z
The acoustic radiation power, represented by V 2 , can be reduced. This can reduce the noise level of the sound waves emitted from the vibrating body.
【図1】本発明の実施の一形態の騒音低減構造1を示す
断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a noise reduction structure 1 according to an embodiment of the present invention.
【図2】図1に示す騒音低減構造1が高架道路10の桁
に用いられた状態を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state where the noise reduction structure 1 shown in FIG. 1 is used for a girder of an elevated road 10.
【図3】吸音率αを変化させた場合の1/3オクターブ
バンドに対する一方の桁の音響放射パワーレベルの変化
を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing changes in the acoustic radiation power level of one digit with respect to the 1/3 octave band when the sound absorption coefficient α is changed.
【図4】500[Hz]と1000[Hz]とを中心周波数
とする2つのオクターブバンドからなる2オクターブバ
ンドに対する消音効果の分布を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing a distribution of a sound deadening effect for a two-octave band composed of two octave bands having center frequencies of 500 [Hz] and 1000 [Hz].
【図5】本発明の実施の一形態の騒音低減構造1の振動
体2の音響放射パワーを測定する測定装置20を示す断
面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a measuring device 20 for measuring the acoustic radiation power of the vibrating body 2 of the noise reduction structure 1 according to the embodiment of the present invention.
【図6】騒音低減構造1の測定装置20を示す平面図で
ある。FIG. 6 is a plan view showing a measuring device 20 of the noise reduction structure 1.
【図7】残響時間を測定する装置を示すブロック図であ
る。FIG. 7 is a block diagram showing an apparatus for measuring reverberation time.
【図8】音圧レベルを測定する装置のブロック図であ
る。FIG. 8 is a block diagram of an apparatus for measuring a sound pressure level.
【図9】振動体2を測定装置に取り付けた状態を示す断
面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view showing a state where the vibrating body 2 is attached to the measuring device.
【図10】I形鋼12に形成される消音層3の分布を異
ならせた場合を示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view showing a case where the sound deadening layer 3 formed on the I-shaped steel 12 has a different distribution.
【図11】本発明の他の実施の形態の騒音低減構造を示
す断面図である。FIG. 11 is a sectional view showing a noise reduction structure according to another embodiment of the present invention.
1 騒音低減構造 2 振動体 3 消音層 4 音波進行方向 5 加振源 6 放射面 1 Noise reduction structure 2 vibrating body 3 sound deadening layer 4 Sound wave traveling direction 5 Vibration source 6 Radiation surface
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 道下 和明 大阪府大阪市北区本庄東2丁目3番41号 株式会社きんでん内 Fターム(参考) 2D059 GG25 GG55 5D061 FF01 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Kazuaki Michishita Osaka Prefecture Osaka City Kita-ku Honjo Higashi 2-3-341 Kindennai Co., Ltd. F-term (reference) 2D059 GG25 GG55 5D061 FF01
Claims (4)
る音波の前記放射面上の音圧を低下させる消音層が、振
動体の放射面に設けられることを特徴とする騒音低減構
造。1. A noise reduction structure, wherein a sound deadening layer for reducing sound pressure of a sound wave transmitted from a radiation surface of a vibrating body to a vibration transmission medium is provided on the radiation surface of the vibrating body.
る音波の前記放射面上の音圧と、振動体の振動速度との
位相差を生じさせる消音層が、振動体の放射面に設けら
れることを特徴とする騒音低減構造。2. A sound deadening layer that causes a phase difference between the sound pressure of the sound wave transmitted from the radiation surface of the vibrating body to the vibration transmission medium on the radiation surface and the vibration speed of the vibrating body is provided on the radiation surface of the vibrating body. A noise reduction structure characterized by being used.
下させる消音層が、振動体の放射面に設けられることを
特徴とする騒音低減構造。3. A noise reduction structure, wherein a sound deadening layer for reducing the particle velocity of a vibration transmitting medium on the radiation surface is provided on the radiation surface of the vibrating body.
して多孔質層が形成されることを特徴とする請求項1〜
3のいずれか1つに記載の騒音低減構造。4. The porous layer is formed as the sound deadening layer on the radiation surface of the vibrating body.
The noise reduction structure according to any one of 3 above.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001259150A JP2003066967A (en) | 2001-08-29 | 2001-08-29 | Noise reduction structure |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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ID=19086568
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112072832A (en) * | 2020-08-26 | 2020-12-11 | 江苏联博精密科技有限公司 | Auxiliary groove structure for inhibiting vibration noise of permanent magnet synchronous motor for vehicle |
CN114174776A (en) * | 2019-07-22 | 2022-03-11 | 西门子工业软件公司 | Method and apparatus for estimating effective electromagnetic force in an electric machine |
-
2001
- 2001-08-29 JP JP2001259150A patent/JP2003066967A/en active Pending
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CN112072832A (en) * | 2020-08-26 | 2020-12-11 | 江苏联博精密科技有限公司 | Auxiliary groove structure for inhibiting vibration noise of permanent magnet synchronous motor for vehicle |
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