JP5957622B2 - 吸音パネル及び防音壁設備 - Google Patents
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Description
本発明は、音源側とは反対の背面が遮音面に形成してある防音パネルを、上下方向に複数段に並べてある防音壁設備において、上下方向に複数段に並べてある前記防音パネルの内の最上段の物の更に上に配設する吸音パネル及びその吸音パネルを使用した防音壁設備に関する。
従来一般的に、防音壁設備は、前記防音パネルを上下方向に複数段に並べて設置してあるだけであって、夫々それらの吸音空間に内装した吸音材に、面密度が一定の同じ吸音性能の物を使用しており、各防音パネルの音源側表面部は音透過面に形成してあるのに対して、背面側には剛板から成る遮音面を設けてあり、遮音壁機能を備えさせていた（例えば、特許文献１参照）。
そのために、上下方向に並べた防音パネルの音源側とその背面側とでは、音圧差が大きく、防音壁設備の上端縁のエッジ近傍の領域で、加速された音のエネルギー（これを「エッジ効果」と称する）が、回折現象を発生させて、防音壁設備の背面側の住宅側に、回折した音が拡がるという問題があった。
そこで、上記問題を解決すべく、「エッジ効果抑制技術」と称して、上下方向に複数段に並べてある前記防音パネルの内の最上段の物の更に上に、音透過面を音源側表面部及び背面部に形成した吸音パネルを配設して、上下方向に複数段に並べてある前記防音パネルの内の最上段の物の上端縁近傍を回折しようとする回折音を、低減させることができるようにすることが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
そのために、上下方向に並べた防音パネルの音源側とその背面側とでは、音圧差が大きく、防音壁設備の上端縁のエッジ近傍の領域で、加速された音のエネルギー（これを「エッジ効果」と称する）が、回折現象を発生させて、防音壁設備の背面側の住宅側に、回折した音が拡がるという問題があった。
そこで、上記問題を解決すべく、「エッジ効果抑制技術」と称して、上下方向に複数段に並べてある前記防音パネルの内の最上段の物の更に上に、音透過面を音源側表面部及び背面部に形成した吸音パネルを配設して、上下方向に複数段に並べてある前記防音パネルの内の最上段の物の上端縁近傍を回折しようとする回折音を、低減させることができるようにすることが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
上述した提案においては、吸音パネルを防音パネルの上に配設するのに、吸音パネルは、吸音材を単独で設置することが困難で、その吸音材を風等から受ける外力から保護する目的で、吸音材を内装した吸音空間を内部に形成すると共に、音源とその音源の周囲とを隔てる隔壁を形成自在な金属製の外枠体を設け、その外枠体を、防音パネルを支持する支柱や、防音パネルなどに固定する必要があった。
しかし、外枠体に、吸音空間とその外方とに亘る音の出入りを可能にする音挿通孔を多数設けてある音透過面を、音源側表面部、及び、背面部に形成したとしても、吸音材により低周波音の低減効果は期待できるものの、高周波音の低減効果は、吸音材単独に比べて低かった。
しかし、外枠体に、吸音空間とその外方とに亘る音の出入りを可能にする音挿通孔を多数設けてある音透過面を、音源側表面部、及び、背面部に形成したとしても、吸音材により低周波音の低減効果は期待できるものの、高周波音の低減効果は、吸音材単独に比べて低かった。
従って、本発明の目的は、上記問題点を解消し、前記防音パネルの内の最上段の物の上端縁近傍を回折しようとする回折音の低周波音だけでなく、高周波音をも低減できるようにするところにある。
本発明者は、吸音パネルを構成する外枠体の上面の角部に通気性が確保されず、そのために、特に１ＫＨｚ以上の周波数帯域でのエッジ効果抑制力が低下するもので、吸音材は、硬質の枠体等で遮蔽された部分がなく、その全周面が通気性のある状態で、高周波音の吸音効果が高くなることを新たに知見して発明したもので、本発明の第１の特徴構成は、音源側とは反対の背面が遮音面に形成してある防音パネルを、上下方向に複数段に並べてある防音壁設備において、上下方向に複数段に並べてある前記防音パネルの内の最上段の物の更に上に配設する吸音パネルであって、第１吸音材を内装した吸音空間を内部に形成すると共に、音源とその音源の周囲とを隔てる隔壁を形成自在な外枠体を設け、吸音空間とその外方とに亘る音の出入りを可能にする音挿通孔を多数設けてある音透過面を、前記外枠体の音源側表面部、及び、背面部に形成し、前記外枠体における上端部の更に上に、第２吸音材を少なくとも音源側の上端縁の角部以外の周面が通気性のある状態で付設したところにある。
本発明の第１の特徴構成によれば、外枠体は、吸音空間に内装した第１吸音材を、風のみならず振動に対しても安定的に支持し、しかも、吸音空間とその外方とに亘る音の出入りを可能にする音挿通孔を多数設けてある音透過面を、外枠体の音源側表面部、及び、背面部に形成してあるために、上下方向に複数段に並べてある前記防音パネルの内の最上段の物の上端縁近傍を回折しようとする回折音を、低減させることができる。
その上、外枠体に囲まれた第１吸音材が低減しきれない上記回折音の内の高周波音を、前記外枠体における上端部の更に上に、第２吸音材を少なくとも音源側の上端縁の角部以外の周面が通気性のある状態で付設した前記第２吸音材により、効果的に吸音して低減することができ、全体として幅広い音域に亘って防音性能を上げることができるようになった。
その上、外枠体に囲まれた第１吸音材が低減しきれない上記回折音の内の高周波音を、前記外枠体における上端部の更に上に、第２吸音材を少なくとも音源側の上端縁の角部以外の周面が通気性のある状態で付設した前記第２吸音材により、効果的に吸音して低減することができ、全体として幅広い音域に亘って防音性能を上げることができるようになった。
本発明の第２の特徴構成は、前記第２吸音材の音源側の上端縁の角部に補強部を設けたところにある。
本発明の第２の特徴構成によれば、第２吸音材による吸音性能を低下させずに補強材で第２吸音材を、振動や風などの外力が作用しても保持できる。
本発明の第３の特徴構成は、音源側とは反対の背面が遮音面に形成してある防音パネルを、上下方向に複数段に並べてある防音壁設備において、上下方向に複数段に並べてある前記防音パネルの内の最上段の物の更に上に配設する吸音パネルであって、第１吸音材を内装した吸音空間を内部に形成すると共に、音源とその音源の周囲とを隔てる隔壁を形成自在な外枠体を設け、吸音空間とその外方とに亘る音の出入りを可能にする音挿通孔を多数設けてある音透過面を、前記外枠体の音源側表面部、及び、背面部に形成し、前記外枠体における上端部の更に上に、第２吸音材をその全周面が通気性のある状態で付設したところにある。
本発明の第３の特徴構成によれば、外枠体は、吸音空間に内装した第１吸音材を、風のみならず振動に対しても安定的に支持し、しかも、吸音空間とその外方とに亘る音の出入りを可能にする音挿通孔を多数設けてある音透過面を、外枠体の音源側表面部、及び、背面部に形成してあるために、上下方向に複数段に並べてある前記防音パネルの内の最上段の物の上端縁近傍を回折しようとする回折音を、低減させることができる。
その上、外枠体に囲まれた第１吸音材が低減しきれない上記回折音の内の高周波音を、前記外枠体における上端部の更に上に、その全周面が通気性のある状態で付設した前記第２吸音材により、効果的に吸音して低減することができ、全体として幅広い音域に亘って防音性能を上げることができるようになった。
その上、外枠体に囲まれた第１吸音材が低減しきれない上記回折音の内の高周波音を、前記外枠体における上端部の更に上に、その全周面が通気性のある状態で付設した前記第２吸音材により、効果的に吸音して低減することができ、全体として幅広い音域に亘って防音性能を上げることができるようになった。
本発明の第４の特徴構成は、音源側とは反対の背面が遮音面に形成してある防音パネルを、上下方向に複数段に並べてある防音壁設備において、上下方向に複数段に並べてある前記防音パネルの内の最上段の物の更に上に配設する吸音パネルであって、一つのパネル状の吸音材を設け、その吸音材の上下方向の中間部から上の上部を、少なくとも音源側の上端縁の角部以外の周面が通気性のある状態で、且つ、前記中間部から下の下部を補強する補強枠体を設け、前記吸音材の内外に音の出入りを可能にする音挿通孔を多数設けてある音透過面を、前記補強枠体の音源側表面部及び、背面部に形成したところにある。
本発明の第４の特徴構成によれば、本発明の第１の特徴構成と同様に、一つのパネル状の吸音材の中間部から下の下部が補強枠体により補強されているために、吸音材の下部は、風のみならず振動に対しても安定的に支持され、しかも、前記吸音材の内外に音の出入りを可能にする音挿通孔を多数設けてある音透過面を、前記補強枠体の音源側表面部及び、背面部に形成してあるために、上下方向に複数段に並べてある前記防音パネルの内の最上段の物の上端縁近傍を回折しようとする回折音を、低減させることができる。
その上、補強枠体に囲まれた吸音材が低減しきれない上記回折音の内の高周波音を、少なくとも音源側の上端縁の角部以外の周面が通気性のある状態にしてある前記吸音材における上下方向の中間部から上の上部が、効果的に吸音して低減させ、全体として幅広い音域に亘って防音性能を上げることができるようになった。
その上、補強枠体に囲まれた吸音材が低減しきれない上記回折音の内の高周波音を、少なくとも音源側の上端縁の角部以外の周面が通気性のある状態にしてある前記吸音材における上下方向の中間部から上の上部が、効果的に吸音して低減させ、全体として幅広い音域に亘って防音性能を上げることができるようになった。
本発明の第５の特徴構成は、前記吸音材の上下方向の中間部から上の上部において音源側の上端縁の角部に補助補強部を設けたところにある。
本発明の第５の特徴構成によれば、吸音材による吸音性能を低下させずに、補強材で吸音材の上下方向の中間部から上の上部を、振動や風などの外力が作用しても保持できる。
本発明の第６の特徴構成は、音源側とは反対の背面が遮音面に形成してある防音パネルを、上下方向に複数段に並べてある防音壁設備において、上下方向に複数段に並べてある前記防音パネルの内の最上段の物の更に上に配設する吸音パネルであって、一つのパネル状の吸音材を設け、その吸音材の上下方向の中間部から上の上部が全周面を通気性のある状態で、且つ、前記中間部から下の下部のみを補強する補強枠体を設け、前記吸音材の内外に音の出入りを可能にする音挿通孔を多数設けてある音透過面を、前記補強枠体の音源側表面部及び、背面部に形成したところにある。
本発明の第６の特徴構成によれば、本発明の第１の特徴構成と同様に、一つのパネル状の吸音材の中間部から下の下部が補強枠体により補強されているために、吸音材の下部は、風のみならず振動に対しても安定的に支持され、しかも、前記吸音材の内外に音の出入りを可能にする音挿通孔を多数設けてある音透過面を、前記補強枠体の音源側表面部及び、背面部に形成してあるために、上下方向に複数段に並べてある前記防音パネルの内の最上段の物の上端縁近傍を回折しようとする回折音を、低減させることができる。
その上、補強枠体に囲まれた吸音材が低減しきれない上記回折音の内の高周波音を、全周面が通気性のある状態にしてある前記吸音材における上下方向の中間部から上の上部が、効果的に吸音して低減させ、全体として幅広い音域に亘って防音性能を上げることができるようになった。
その上、補強枠体に囲まれた吸音材が低減しきれない上記回折音の内の高周波音を、全周面が通気性のある状態にしてある前記吸音材における上下方向の中間部から上の上部が、効果的に吸音して低減させ、全体として幅広い音域に亘って防音性能を上げることができるようになった。
本発明の第７の特徴構成は、音源側とは反対の背面が遮音面に形成してある防音パネルを、上下方向に複数段に並べてある防音壁設備において、上下方向に複数段に並べてある前記防音パネルの内の最上段の物の更に上に配設する吸音パネルであって、一つのパネル状の吸音材を設け、前記吸音材の全周を多孔質面状体で覆い、その多孔質面状体における底部と音源側の上端縁の角部に補強部を設けたところにある。
本発明の第７の特徴構成によれば、一つのパネル状の吸音材を設け、前記吸音材の全周を多孔質面状体で覆い、その多孔質面状体における底部と音源側の上端縁の角部に補強部を設けてあるために、吸音材は、風や振動に対しても多孔質面状体と補強部により安定的に支持される。
しかも、多孔質面状体を通過する回折音の内の高周波音は、底部と音源側の上端縁の角部に設けた補強部により、阻害されずに吸音材により効果的に吸音されて低減される。
しかも、多孔質面状体を通過する回折音の内の高周波音は、底部と音源側の上端縁の角部に設けた補強部により、阻害されずに吸音材により効果的に吸音されて低減される。
本発明の第８の特徴構成は、前記吸音材がポリエステル繊維ウールから成る多孔質材から成形されており、前記吸音材の周面を、音透過性の多孔質面状体で覆ったところにある。
本発明の第８の特徴構成によれば、多孔質材のポリエステル繊維ウールで吸音材が成形されていることにより、吸音材を軽量で安価に提供できる。その上、前記吸音材の周面を、音透過性の多孔質面状体で覆ってあることにより保護できる。
本発明の第９の特徴構成は、前記多孔質面状体が、パンチングメタル、金網、布、金属製焼結材の中から選択された１種である。
本発明の第９の特徴構成によれば、パンチングメタル、金網、布、金属製焼結材の中から選択された１種の多孔質面状体により、吸音材は繊維材がバラバラにならないように保護され、その吸音性能を維持できる。
本発明の第１０の特徴構成は、前記吸音材がポリエステル繊維ウールから成る多孔質材から成形されており、前記吸音材の周面を、パンチングメタル、金網、布、金属製焼結材の中から選択された１種である音透過性の多孔質面状体で覆ってあり、前記吸音材の面密度を０．６〜１００ｋｇ／ｍ2で、その流れ抵抗値を５０〜４０００Ｎ・ｓ／ｍ3に設定したところにある。
本発明の第１０の特徴構成によれば、上記構成により吸音性能を高く維持できる。
本発明の第１１の防音壁設備の特徴構成は、上記特徴構成の吸音パネルを、上下方向に複数段に並べてある前記防音パネルの内の最上段の物の更に上に配設して固定したところにある。
本発明の第１１の特徴構成によれば、一般的に道路などの音源側で発生した音の大部分は上下方向に複数段に並べてある防音パネルで遮音される。
しかし、最上段の防音パネルの上端縁部上方空間において、その上端縁部に近い部分ほど音を伝える空気の粒子の流速が加速されやすく、音の回折現象が発生しやすくなるが、吸音パネルを、上下方向に複数段に並べてある前記防音パネルの内の最上段の物の更に上に配設して固定することにより、音透過面を、外枠体または補強枠体の音源側表面部、及び、背面部に形成してあるために、吸音材を透過しようとする空気の流れが、遮られることがなく、吸音材を空気が通過する際に吸音され、音源側の音が防音壁設備の背面側に拡がるという音の回折現象を防止できるようになる。
特に、吸音される音の高周波音部は、吸音材の、全周面が通気性のある部分で吸音され、高低全周波音域で高い吸音性能を発揮できる。
従って、防音壁設備全体として例えば道路上の音源からの周辺住居地域への拡散を、効果的に防止できる。
しかし、最上段の防音パネルの上端縁部上方空間において、その上端縁部に近い部分ほど音を伝える空気の粒子の流速が加速されやすく、音の回折現象が発生しやすくなるが、吸音パネルを、上下方向に複数段に並べてある前記防音パネルの内の最上段の物の更に上に配設して固定することにより、音透過面を、外枠体または補強枠体の音源側表面部、及び、背面部に形成してあるために、吸音材を透過しようとする空気の流れが、遮られることがなく、吸音材を空気が通過する際に吸音され、音源側の音が防音壁設備の背面側に拡がるという音の回折現象を防止できるようになる。
特に、吸音される音の高周波音部は、吸音材の、全周面が通気性のある部分で吸音され、高低全周波音域で高い吸音性能を発揮できる。
従って、防音壁設備全体として例えば道路上の音源からの周辺住居地域への拡散を、効果的に防止できる。
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１、図２に示すように、例えば道路等の防音壁設備は、道路の側方において道路とその周辺とを隔てるように、道路に沿って一定間隔置きに立設させたパネル支持用Ｈ型鋼９の縦溝内に、パネル１を上下方向に複数段に積み上げた状態で、道路に沿って並べて設置することで構成されている。
図１、図２に示すように、例えば道路等の防音壁設備は、道路の側方において道路とその周辺とを隔てるように、道路に沿って一定間隔置きに立設させたパネル支持用Ｈ型鋼９の縦溝内に、パネル１を上下方向に複数段に積み上げた状態で、道路に沿って並べて設置することで構成されている。
[第１実施形態]
図１、図２に示すように、前記パネル１は、コンクリート製の基礎外壁２の上に上下方向に複数段に積み上げる防音パネル１Ａと、その防音パネル１Ａの最上段の物の更に上に配設する吸音パネル１Ｂとからなる。
いずれの防音パネル１Ａも吸音パネル１Ｂも、夫々の左右両端部を、横方向に隣接するパネル支持用Ｈ型鋼の夫々の縦溝内に嵌入させて、この防音パネル１Ａをパネル支持用Ｈ型鋼に支持させる。
図１、図２に示すように、防音パネル１Ａは、グラスウールからなる吸音材３を内装した吸音空間４を内部に形成すると共に、音源となる道路とその道路の周囲とを隔てる隔壁を形成自在な金属板から成る外枠体５を有する。
吸音空間４に外方の音を取り入れ自在な音挿通孔を多数形成してあるガラリ構造からなる音透過面が、外枠体５の音源側表面部７に形成される。外枠体５の音源側とは反対側の背面部８には、孔の開いてない鉄板製の遮音板を設けられている。このように、防音パネル１Ａは、道路側からの発生音を防音壁の背面側には逃がさないように構成されてある。
図１、図２に示すように、前記パネル１は、コンクリート製の基礎外壁２の上に上下方向に複数段に積み上げる防音パネル１Ａと、その防音パネル１Ａの最上段の物の更に上に配設する吸音パネル１Ｂとからなる。
いずれの防音パネル１Ａも吸音パネル１Ｂも、夫々の左右両端部を、横方向に隣接するパネル支持用Ｈ型鋼の夫々の縦溝内に嵌入させて、この防音パネル１Ａをパネル支持用Ｈ型鋼に支持させる。
図１、図２に示すように、防音パネル１Ａは、グラスウールからなる吸音材３を内装した吸音空間４を内部に形成すると共に、音源となる道路とその道路の周囲とを隔てる隔壁を形成自在な金属板から成る外枠体５を有する。
吸音空間４に外方の音を取り入れ自在な音挿通孔を多数形成してあるガラリ構造からなる音透過面が、外枠体５の音源側表面部７に形成される。外枠体５の音源側とは反対側の背面部８には、孔の開いてない鉄板製の遮音板を設けられている。このように、防音パネル１Ａは、道路側からの発生音を防音壁の背面側には逃がさないように構成されてある。
図２に示すように、吸音パネル１Ｂは、次のように構成してある。
〔第１実施形態〕
つまり、吸音パネル１Ｂは、第１吸音材１０を内装した吸音空間を内部に形成すると共に、音源とその音源の周囲とを隔てる隔壁を形成自在な外枠体１２が設けられる。吸音空間とその外方とに亘る音の出入りを可能にする音挿通孔６を多数設けてある音透過面が、外枠体１２の音源側表面部１３、及び、背面部１４に形成される。外枠体１２における上端部の更に上には、第２吸音材１１がその全周面が通気性のある状態で付設されてある。
〔第１実施形態〕
つまり、吸音パネル１Ｂは、第１吸音材１０を内装した吸音空間を内部に形成すると共に、音源とその音源の周囲とを隔てる隔壁を形成自在な外枠体１２が設けられる。吸音空間とその外方とに亘る音の出入りを可能にする音挿通孔６を多数設けてある音透過面が、外枠体１２の音源側表面部１３、及び、背面部１４に形成される。外枠体１２における上端部の更に上には、第２吸音材１１がその全周面が通気性のある状態で付設されてある。
外枠体１２は、２部材以上の板金部材から成り、それらの複数の板金部材をリベットやボルトナット又は接着、溶接などで一体に箱状に組み付けて形成してある。
外枠体１２における吸音空間に外方の音を取り入れ自在な音挿通孔６を多数設けたアルミニウム製のパンチングメタルで、外枠体１２の正面、背面の２面を形成してある。また、吸音空間には、ポリエステルウールで形成した第１吸音材１０を内装してある。
外枠体１２における吸音空間に外方の音を取り入れ自在な音挿通孔６を多数設けたアルミニウム製のパンチングメタルで、外枠体１２の正面、背面の２面を形成してある。また、吸音空間には、ポリエステルウールで形成した第１吸音材１０を内装してある。
外枠体１２の上に取り付ける第２吸音材１１にも、第１吸音材１０と同様にポリエステルウールで形成された多孔質材を使用する。第１、第２吸音材１１の面密度を０．６〜１００ｋｇ／ｍ2で、その流れ抵抗値を５０〜４０００Ｎ・ｓ／ｍ3に設定してある。
前記第２吸音材１１の外側には、外枠体１２を設けてなく、多孔質面状体１５で覆って第２吸音材１１を保護してある。
前記第２吸音材１１を保護する多孔質面状体１５としては、パンチングメタル、金網、布、金属製焼結材等で構成される。一例としてのパンチングメタルの開口率は、パネル剛性を確保できるならば、約３２％よりも大きくても良く、パネル剛性の確保が困難であるならば、約３２％又は、３２％以下にしなければならない場合もある。
前記第２吸音材１１の外側には、外枠体１２を設けてなく、多孔質面状体１５で覆って第２吸音材１１を保護してある。
前記第２吸音材１１を保護する多孔質面状体１５としては、パンチングメタル、金網、布、金属製焼結材等で構成される。一例としてのパンチングメタルの開口率は、パネル剛性を確保できるならば、約３２％よりも大きくても良く、パネル剛性の確保が困難であるならば、約３２％又は、３２％以下にしなければならない場合もある。
[第２実施形態]
第２の実施形態においては、前記吸音パネル１Ｂを図６に示すように構成してある。
つまり、吸音パネル１Ｂには、一つのパネル状の吸音材１６が設けられ、その吸音材１６の上下方向の中間部から上の上部が全周面を通気性のある状態で、且つ、中間部から下の下部のみを補強する補強枠体１７が設けられる。吸音材１６の内外に音の出入りを可能にする音挿通孔６が、多孔質面状体１５の音源側表面部１３及び、背面部１４に多数設けられてある。
尚、補強枠体１７は、図６のように多孔質面状体１５の内側に配設して、補強枠体１７の一部が吸音材１６に凹入する場合以外に、多孔質面状体１５の外側に配設してもよい。
第２の実施形態においては、前記吸音パネル１Ｂを図６に示すように構成してある。
つまり、吸音パネル１Ｂには、一つのパネル状の吸音材１６が設けられ、その吸音材１６の上下方向の中間部から上の上部が全周面を通気性のある状態で、且つ、中間部から下の下部のみを補強する補強枠体１７が設けられる。吸音材１６の内外に音の出入りを可能にする音挿通孔６が、多孔質面状体１５の音源側表面部１３及び、背面部１４に多数設けられてある。
尚、補強枠体１７は、図６のように多孔質面状体１５の内側に配設して、補強枠体１７の一部が吸音材１６に凹入する場合以外に、多孔質面状体１５の外側に配設してもよい。
次に、防音壁設備における吸音パネル１Ｂによるエッジ効果抑制の効果を、各パネルの構造の違いに基づいて測定した。
（実施例１）
図３に示すように、防音パネル１Ａの上に、ポリエステルウールからなる吸音材１６を配置する。実験物Ａには、その上部が解放状態にされた吸音パネル１Ｂを設置した。実験物Ｂには、前記吸音材１６を金属製の外枠体１２（パネル上部は閉塞されている）の内部に収容して防音パネル１Ａの上に設置した。これら実験物のエッジ効果抑制の効果を、グラフ（図３）に表わした。
尚、測定は、防音パネルに対して音源側とは反対側（受音側）の位置で行う。図中の横軸は、３１５Ｈｚ〜２．５ｋＨｚまでの音の周波数（Ｈｚ）を表す。図中の縦軸の目盛は、１目盛りあたり５ｄＢであり、各周波数毎のエッジ効果抑制（透過音抑制）の程度を示す。また、グラフ中の折れ線ａは、実験物Ａの測定値の変化を示し、折れ線ｂは、実験物Ｂの測定値の変化を示す。
これによると、外枠体１２の無い実験物Ａのほうが抑制効果が大きく、特に高周波音域において抑制効果が大である。
図３に示すように、防音パネル１Ａの上に、ポリエステルウールからなる吸音材１６を配置する。実験物Ａには、その上部が解放状態にされた吸音パネル１Ｂを設置した。実験物Ｂには、前記吸音材１６を金属製の外枠体１２（パネル上部は閉塞されている）の内部に収容して防音パネル１Ａの上に設置した。これら実験物のエッジ効果抑制の効果を、グラフ（図３）に表わした。
尚、測定は、防音パネルに対して音源側とは反対側（受音側）の位置で行う。図中の横軸は、３１５Ｈｚ〜２．５ｋＨｚまでの音の周波数（Ｈｚ）を表す。図中の縦軸の目盛は、１目盛りあたり５ｄＢであり、各周波数毎のエッジ効果抑制（透過音抑制）の程度を示す。また、グラフ中の折れ線ａは、実験物Ａの測定値の変化を示し、折れ線ｂは、実験物Ｂの測定値の変化を示す。
これによると、外枠体１２の無い実験物Ａのほうが抑制効果が大きく、特に高周波音域において抑制効果が大である。
(実施例２)
図４に示すように、防音パネル１Ａの上に、金属製の外枠体１２の内部空間に前記吸音材１６を収容した吸音パネル１Ｂを設置する。そして、吸音パネル１Ｂの外枠体１２を、上部に開口部が形成されるように、アングル材で各周辺部を囲って補強する構造に構成する。
そのアングル材として、１２ｍｍ幅の物（Ｃ）と２５ｍｍ幅の物（Ｄ）とを準備して、夫々についてのエッジ効果抑制の効果を測定してグラフ(図４)に表わした。
尚、測定は、防音パネルに対して音源側とは反対側（受音側）の位置で行う。図中の横軸は、３１５Ｈｚ〜２．５ｋＨｚまでの音の周波数（Ｈｚ）を表す。図中の縦軸の目盛は、１目盛りあたり５ｄＢであり、各周波数毎のエッジ効果抑制（透過音抑制）の程度を示す。また、グラフ中の折れ線ｃは、実験物Ｃの測定値の変化を示し、折れ線ｄは、実験物Ｄの測定値の変化を示す。
これによると、幅の小さい１２ｍｍのアングルを使用した吸音パネル１Ｂのほうが大きな効果が得られた。
図４に示すように、防音パネル１Ａの上に、金属製の外枠体１２の内部空間に前記吸音材１６を収容した吸音パネル１Ｂを設置する。そして、吸音パネル１Ｂの外枠体１２を、上部に開口部が形成されるように、アングル材で各周辺部を囲って補強する構造に構成する。
そのアングル材として、１２ｍｍ幅の物（Ｃ）と２５ｍｍ幅の物（Ｄ）とを準備して、夫々についてのエッジ効果抑制の効果を測定してグラフ(図４)に表わした。
尚、測定は、防音パネルに対して音源側とは反対側（受音側）の位置で行う。図中の横軸は、３１５Ｈｚ〜２．５ｋＨｚまでの音の周波数（Ｈｚ）を表す。図中の縦軸の目盛は、１目盛りあたり５ｄＢであり、各周波数毎のエッジ効果抑制（透過音抑制）の程度を示す。また、グラフ中の折れ線ｃは、実験物Ｃの測定値の変化を示し、折れ線ｄは、実験物Ｄの測定値の変化を示す。
これによると、幅の小さい１２ｍｍのアングルを使用した吸音パネル１Ｂのほうが大きな効果が得られた。
(実施例３)
図５に示すように、防音パネル１Ａの上に設置する吸音パネル１Ｂは、第１吸音材１０を内装した吸音空間を内部に形成すると共に、音源とその音源の周囲とを隔てる隔壁を形成自在な外枠体１２が設けられる。
吸音空間とその外方とに亘る音の出入りを可能にする音挿通孔を多数設けてある音透過面を、外枠体１２の音源側表面部１３、及び、背面部１４に形成する。
外枠体１２における上端部の更に上に、第２吸音材１１をその全周面が通気性のある状態で付設して構成する。
前記第２吸音材１１の上下厚みを、２５ｍｍの物（Ｅ）と、５０ｍｍの物（Ｆ）とを準備して、夫々についての抑制効果を測定してグラフ(図５)に表わした。
尚、測定は、防音パネルに対して音源側とは反対側（受音側）の位置で行う。図中の横軸は、３１５Ｈｚ〜２．５ｋＨｚまでの音の周波数（Ｈｚ）を表す。図中の縦軸の目盛は、１目盛りあたり５ｄＢであり、各周波数毎のエッジ効果抑制（透過音抑制）の程度を示す。また、グラフ中の折れ線ｅは、実験物Ｅの測定値の変化を示し、折れ線ｆは、実験物Ｆの測定値の変化を示す。
これによると、厚みの大きい５０ｍｍのほうが、実験物Ａの性能に近くて、特に高周波音域において抑制効果が大きい。
図５に示すように、防音パネル１Ａの上に設置する吸音パネル１Ｂは、第１吸音材１０を内装した吸音空間を内部に形成すると共に、音源とその音源の周囲とを隔てる隔壁を形成自在な外枠体１２が設けられる。
吸音空間とその外方とに亘る音の出入りを可能にする音挿通孔を多数設けてある音透過面を、外枠体１２の音源側表面部１３、及び、背面部１４に形成する。
外枠体１２における上端部の更に上に、第２吸音材１１をその全周面が通気性のある状態で付設して構成する。
前記第２吸音材１１の上下厚みを、２５ｍｍの物（Ｅ）と、５０ｍｍの物（Ｆ）とを準備して、夫々についての抑制効果を測定してグラフ(図５)に表わした。
尚、測定は、防音パネルに対して音源側とは反対側（受音側）の位置で行う。図中の横軸は、３１５Ｈｚ〜２．５ｋＨｚまでの音の周波数（Ｈｚ）を表す。図中の縦軸の目盛は、１目盛りあたり５ｄＢであり、各周波数毎のエッジ効果抑制（透過音抑制）の程度を示す。また、グラフ中の折れ線ｅは、実験物Ｅの測定値の変化を示し、折れ線ｆは、実験物Ｆの測定値の変化を示す。
これによると、厚みの大きい５０ｍｍのほうが、実験物Ａの性能に近くて、特に高周波音域において抑制効果が大きい。
〔別実施形態〕
以下に他の実施の形態を説明する。
〈１〉 前記吸音材１０、１１、１６は、ポリエステルウール以外に、グラスウールやロックウール等の無機繊維からなる多孔質体や、ステンレス繊維などの金属繊維からなる多孔質体の他に、アルミニウム焼結板、セラミック焼結板、溶融スラグ等から構成してあってもよい。
〈２〉 前記吸音材１０、１１、１６は、例えばポリエステルウールとアルミニウム焼結板の組み合わせのように上記に記載する各吸音材を、２種類以上組み合わせた複合構造でもよい。
〈３〉 前記パンチングメタルを、アルミニウム以外に、ステンレス、亜鉛引き鋼板などの金属板から形成してあってもよい。また、ポリカーボネート、アクリル等の樹脂板であっても良い。
〈４〉 前記防音壁設備は、道路用以外に、鉄道用、一般の防音壁設備、又は、室内のパーティションにも利用することもできる。
〈５〉 外枠体１２の表面部を、パンチングメタル以外に、金属メッシュやガラリ構造やルーバー形式の金属板や金属製焼結板で形成してあってもよい。
〈６〉 図７に示すように、音挿通孔６を多数備えた多孔質面状体１５で、全周を囲んだ箱状の内部に、補強用の外枠体１２を設け、箱状の多孔質面状体１５の内側で、且つ、外枠体１２の内部に第１吸音材１０を、外枠体１２の上の第２吸音材１１を、夫々配設したものでもよい。
〈７〉 第２吸音材１１は、多孔質面状体１５に保護されずに、吸音材単体で設置される場合もある。
〈８〉 第２吸音材として薄い板状の物を使用する場合に、表裏面を外枠体１２の上面に対して平行にして、上下方向に積層させてその上下高さを設定する以外に、図８に示すように、表裏面を上下方向に沿うように立てて、且つ、パネルの厚み方向に積層してもよい。また、図９に示すように、第２吸音材として特に上下方向に薄い板状の物を複数枚積層する場合（表裏面を外枠体１２の上面に対して平行にして、上下方向に積層させてその上下高さを設定する）、密度の異なる吸音材や、材質が異なる吸音材を積層して、全体として吸音特性や、空気の流れ抵抗値を調整してもよい。この場合、最上層の吸音材を最下層の吸音材よりも密度小にする方が良い。
〈９〉 第１吸音材１０は、図１０に示すように、上側ほど厚みが小さくなるように形成して、通気抵抗を上側ほど減少させてある構造であってもよい。
〈１０〉 第１実機形態の吸音パネル１Ｂを更に補強するために、図１１に示すように、第２吸音材１１を保護するパンチングメタルからなる多孔質面状体１５の音源側の上端縁の角部を、孔無しの金属板部に形成して、補強部１８を構成することもできる。これにより、第２吸音材１１の保持機能を向上させても、第１実施形態と同様の吸音効果を期待できる。また、補強部１８には、パンチングメタルからなる多孔質面状体１５の音源側の上端縁の角部に、アングル材などの別体の補強部材を取り付けてもよい。
つまり、第２吸音材１１を少なくとも音源側の上端縁の角部以外の周面が通気性のある状態で付設してあればよいことになる。
〈１１〉 上記別実施形態と同様に、第２実施形態の吸音パネル１Ｂを更に補強するために、吸音材１６の上下方向の中間部から上の上部において音源側の上端縁の角部に補助補強部を設けてもよい。つまり、パンチングメタルからなる多孔質面状体１５の音源側の上端縁の角部を、孔無しの金属板部に形成することで、補助補強部が形成される。また、補助補強部は、パンチングメタルからなる多孔質面状体１５の音源側の上端縁の角部に、アングル材などの別体の補強部材を取り付けてもよい。
〈１２〉 吸音材１６の上下方向の中間部から下の下部を補強する補強枠体を設けた図６の吸音パネル１Ｂに代えて、図１２〜図１５に示すように、吸音パネル１Ｂを、上側ほど厚みが小さくなるように形成した吸音材１６を吸音空間に配置すると共に、その吸音材１６の全周を保護するパンチングメタルから成る多孔質面状体１５において、底部と音源側の上端縁の角部を、孔無しの金属板部に形成して、補強部１８を構成してあってもよい。尚、図中の１９は、吸音材１６を保持する帯板で、吸音パネル１Ｂの横幅方向の複数個所で、多孔質面状態１５にリベット２０で取り付けてある。尚、吸音材１６は、上下に均一な厚みのものを設置しても良い。つまり、底部と音源側の上端縁の角部に形成した補強部１８は、防音パネル１Ａの上方を回折する音の内の特に高周波音が、吸音材１６により吸音されるのを阻害しない。
尚、図１６に、吸音材を保持してパネル全体を補強するために補強部としてＬアングルを配置した場合のエッジ効果抑制の効果を表す。折れ線グラフｇは、パネル上端の角部においてＬアングルを受音部側のみに配置した結果を示す。折れ線グラフｈは、Ｌアングルを音源側のみに配置した結果を示す。折れ線グラフｉは、Ｌアングルを受音側と音源側の両側に配置した結果を示す。折れ線グラフの変化を見ると、音源側にのみＬアングルを配置したパネルが、抑制効果が高いことを示す。
測定は、防音パネルに対して音源側とは反対側（受音側）の位置で行う。図中の横軸は、３１５Ｈｚ〜２．５ｋＨｚまでの音の周波数（Ｈｚ）を表す。図中の縦軸の目盛は、１目盛りあたり５ｄＢであり、各周波数毎のエッジ効果抑制（透過音抑制）の程度を示す。
〈１３〉 図２の構造に代えて、図１７のように多孔質面状体１５は、第２吸音材１１とその下方の外枠体１２との間にはなくてもよく、また、図１１の構造に代えて、図１８のように外枠体１２において、第２吸音材１１の下方中央部がなく開口している場合があっても良い。
以下に他の実施の形態を説明する。
〈１〉 前記吸音材１０、１１、１６は、ポリエステルウール以外に、グラスウールやロックウール等の無機繊維からなる多孔質体や、ステンレス繊維などの金属繊維からなる多孔質体の他に、アルミニウム焼結板、セラミック焼結板、溶融スラグ等から構成してあってもよい。
〈２〉 前記吸音材１０、１１、１６は、例えばポリエステルウールとアルミニウム焼結板の組み合わせのように上記に記載する各吸音材を、２種類以上組み合わせた複合構造でもよい。
〈３〉 前記パンチングメタルを、アルミニウム以外に、ステンレス、亜鉛引き鋼板などの金属板から形成してあってもよい。また、ポリカーボネート、アクリル等の樹脂板であっても良い。
〈４〉 前記防音壁設備は、道路用以外に、鉄道用、一般の防音壁設備、又は、室内のパーティションにも利用することもできる。
〈５〉 外枠体１２の表面部を、パンチングメタル以外に、金属メッシュやガラリ構造やルーバー形式の金属板や金属製焼結板で形成してあってもよい。
〈６〉 図７に示すように、音挿通孔６を多数備えた多孔質面状体１５で、全周を囲んだ箱状の内部に、補強用の外枠体１２を設け、箱状の多孔質面状体１５の内側で、且つ、外枠体１２の内部に第１吸音材１０を、外枠体１２の上の第２吸音材１１を、夫々配設したものでもよい。
〈７〉 第２吸音材１１は、多孔質面状体１５に保護されずに、吸音材単体で設置される場合もある。
〈８〉 第２吸音材として薄い板状の物を使用する場合に、表裏面を外枠体１２の上面に対して平行にして、上下方向に積層させてその上下高さを設定する以外に、図８に示すように、表裏面を上下方向に沿うように立てて、且つ、パネルの厚み方向に積層してもよい。また、図９に示すように、第２吸音材として特に上下方向に薄い板状の物を複数枚積層する場合（表裏面を外枠体１２の上面に対して平行にして、上下方向に積層させてその上下高さを設定する）、密度の異なる吸音材や、材質が異なる吸音材を積層して、全体として吸音特性や、空気の流れ抵抗値を調整してもよい。この場合、最上層の吸音材を最下層の吸音材よりも密度小にする方が良い。
〈９〉 第１吸音材１０は、図１０に示すように、上側ほど厚みが小さくなるように形成して、通気抵抗を上側ほど減少させてある構造であってもよい。
〈１０〉 第１実機形態の吸音パネル１Ｂを更に補強するために、図１１に示すように、第２吸音材１１を保護するパンチングメタルからなる多孔質面状体１５の音源側の上端縁の角部を、孔無しの金属板部に形成して、補強部１８を構成することもできる。これにより、第２吸音材１１の保持機能を向上させても、第１実施形態と同様の吸音効果を期待できる。また、補強部１８には、パンチングメタルからなる多孔質面状体１５の音源側の上端縁の角部に、アングル材などの別体の補強部材を取り付けてもよい。
つまり、第２吸音材１１を少なくとも音源側の上端縁の角部以外の周面が通気性のある状態で付設してあればよいことになる。
〈１１〉 上記別実施形態と同様に、第２実施形態の吸音パネル１Ｂを更に補強するために、吸音材１６の上下方向の中間部から上の上部において音源側の上端縁の角部に補助補強部を設けてもよい。つまり、パンチングメタルからなる多孔質面状体１５の音源側の上端縁の角部を、孔無しの金属板部に形成することで、補助補強部が形成される。また、補助補強部は、パンチングメタルからなる多孔質面状体１５の音源側の上端縁の角部に、アングル材などの別体の補強部材を取り付けてもよい。
〈１２〉 吸音材１６の上下方向の中間部から下の下部を補強する補強枠体を設けた図６の吸音パネル１Ｂに代えて、図１２〜図１５に示すように、吸音パネル１Ｂを、上側ほど厚みが小さくなるように形成した吸音材１６を吸音空間に配置すると共に、その吸音材１６の全周を保護するパンチングメタルから成る多孔質面状体１５において、底部と音源側の上端縁の角部を、孔無しの金属板部に形成して、補強部１８を構成してあってもよい。尚、図中の１９は、吸音材１６を保持する帯板で、吸音パネル１Ｂの横幅方向の複数個所で、多孔質面状態１５にリベット２０で取り付けてある。尚、吸音材１６は、上下に均一な厚みのものを設置しても良い。つまり、底部と音源側の上端縁の角部に形成した補強部１８は、防音パネル１Ａの上方を回折する音の内の特に高周波音が、吸音材１６により吸音されるのを阻害しない。
尚、図１６に、吸音材を保持してパネル全体を補強するために補強部としてＬアングルを配置した場合のエッジ効果抑制の効果を表す。折れ線グラフｇは、パネル上端の角部においてＬアングルを受音部側のみに配置した結果を示す。折れ線グラフｈは、Ｌアングルを音源側のみに配置した結果を示す。折れ線グラフｉは、Ｌアングルを受音側と音源側の両側に配置した結果を示す。折れ線グラフの変化を見ると、音源側にのみＬアングルを配置したパネルが、抑制効果が高いことを示す。
測定は、防音パネルに対して音源側とは反対側（受音側）の位置で行う。図中の横軸は、３１５Ｈｚ〜２．５ｋＨｚまでの音の周波数（Ｈｚ）を表す。図中の縦軸の目盛は、１目盛りあたり５ｄＢであり、各周波数毎のエッジ効果抑制（透過音抑制）の程度を示す。
〈１３〉 図２の構造に代えて、図１７のように多孔質面状体１５は、第２吸音材１１とその下方の外枠体１２との間にはなくてもよく、また、図１１の構造に代えて、図１８のように外枠体１２において、第２吸音材１１の下方中央部がなく開口している場合があっても良い。
尚、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
１Ａ 防音パネル
１Ｂ 吸音パネル
１０ 第１吸音材
１１ 第２吸音材
１２ 外枠体
１３ 音源側表面部
１４ 背面部
１５ 多孔質面状体
１６ 吸音材
１７ 補強枠体
１８ 補強部
１Ｂ 吸音パネル
１０ 第１吸音材
１１ 第２吸音材
１２ 外枠体
１３ 音源側表面部
１４ 背面部
１５ 多孔質面状体
１６ 吸音材
１７ 補強枠体
１８ 補強部
Claims (13)
- 音源側とは反対の背面が遮音面に形成してある防音パネルを、上下方向に複数段に並べてある防音壁設備において、上下方向に複数段に並べてある前記防音パネルの内の最上段の物の更に上に配設する吸音パネルであって、
第１吸音材を内装した吸音空間を内部に形成すると共に、音源とその音源の周囲とを隔てる隔壁を形成自在な外枠体を設け、
吸音空間とその外方とに亘る音の出入りを可能にする音挿通孔を多数設けてある音透過面を、前記外枠体の音源側表面部、及び、背面部に形成し、
前記外枠体における上端部の更に上に、第２吸音材を設け、
前記第２吸音材が音源側の上端縁の角部を除く周面が通気性のある部材で覆われ、前記角部に補強部を設けてある吸音パネル。 - 音源側とは反対の背面が遮音面に形成してある防音パネルを、上下方向に複数段に並べてある防音壁設備において、上下方向に複数段に並べてある前記防音パネルの内の最上段の物の更に上に配設する吸音パネルであって、
第１吸音材を内装した吸音空間を内部に形成すると共に、音源とその音源の周囲とを隔てる隔壁を形成自在な外枠体を設け、
吸音空間とその外方とに亘る音の出入りを可能にする音挿通孔を多数設けてある音透過面を、前記外枠体の音源側表面部、及び、背面部に形成し、
前記外枠体における音源側及び背面側の上端縁の角部を補強部として構成し、
前記外枠体における上端部の更に上に、第２吸音材を設け、
前記第２吸音材の周面が通気性のある部材で覆われている吸音パネル。 - 音源側とは反対の背面が遮音面に形成してある防音パネルを、上下方向に複数段に並べてある防音壁設備において、上下方向に複数段に並べてある前記防音パネルの内の最上段の物の更に上に配設する吸音パネルであって、
第１吸音材を内装した吸音空間を内部に形成すると共に、音源とその音源の周囲とを隔てる隔壁を形成自在な外枠体を設け、
吸音空間とその外方とに亘る音の出入りを可能にする音挿通孔を多数設けてある音透過面を、前記外枠体の音源側表面部、及び、背面部に形成し、
前記外枠体における上端部の更に上に、第２吸音材を設け、
前記第２吸音材のその前後両側面及び上面にかけて音源側の上端縁の角部を除く周面が通気性のある部材で覆われ、前記角部に補強部を設け、下面部が通気性の無い部材で覆われている吸音パネル。 - 音源側とは反対の背面が遮音面に形成してある防音パネルを、上下方向に複数段に並べてある防音壁設備において、上下方向に複数段に並べてある前記防音パネルの内の最上段の物の更に上に配設する吸音パネルであって、
第１吸音材を内装した吸音空間を内部に形成すると共に、音源とその音源の周囲とを隔てる隔壁を形成自在な外枠体を設け、
吸音空間とその外方とに亘る音の出入りを可能にする音挿通孔を多数設けてある音透過面を、前記外枠体の音源側表面部、及び、背面部に形成し、
前記外枠体における音源側及び背面側の上端縁の角部を補強部として構成し、
前記外枠体における上端部の更に上に、第２吸音材を設け、
前記第２吸音材の前後両側面及び上面にかけて周面が通気性のある部材で覆われ、下面部が通気性の無い部材で覆われている吸音パネル。 - 前記第１吸音材及び前記第２吸音材がポリエステル繊維ウールから成る多孔質材から成形されている請求項１〜４のいずれか１項に記載の吸音パネル。
- 前記第１吸音材及び前記第２吸音材の面密度を０．６〜１００ｋｇ／ｍ２で、その流れ抵抗値を５０〜４０００Ｎ・ｓ／ｍ３に設定してある請求項１〜５のいずれか１項に記載の吸音パネル。
- 音源側とは反対の背面が遮音面に形成してある防音パネルを、上下方向に複数段に並べてある防音壁設備において、上下方向に複数段に並べてある前記防音パネルの内の最上段の物の更に上に配設する吸音パネルであって、
一つのパネル状の吸音材を設け、
そのパネル状の吸音材の内外に音の出入りを可能にする音挿通孔を多数備えた面状体により前記パネル状の吸音材の音源側の上端縁の角部以外の音源側、背面側及び上部を覆い、前記角部に補強部を設け、
前記面状体の音源側及び背面側でその上下方向中間部にそれぞれ中間補強枠体を設け、前記面状体の下部に下部補強枠体を設け、これら中間補強枠体及び下部補強枠体により前記面状体の上下方向中間部から下の下部を補強する補強枠を構成する吸音パネル。 - 音源側とは反対の背面が遮音面に形成してある防音パネルを、上下方向に複数段に並べてある防音壁設備において、上下方向に複数段に並べてある前記防音パネルの内の最上段の物の更に上に配設する吸音パネルであって、
一つのパネル状の吸音材を設け、
そのパネル状の吸音材の内外に音の出入りを可能にする音挿通孔を多数備えた面状体により前記パネル状の吸音材の音源側、背面側及び上部を覆い、
前記面状体の音源側及び背面側でその上下方向中間部にそれぞれ中間補強枠体を設け、前記面状体の下部に下部補強枠体を設け、これら中間補強枠体及び下部補強枠体により前記面状体の上下方向中間部から下の下部を補強する補強枠を構成する吸音パネル。 - 音源側とは反対の背面が遮音面に形成してある防音パネルを、上下方向に複数段に並べてある防音壁設備において、上下方向に複数段に並べてある前記防音パネルの内の最上段の物の更に上に配設する吸音パネルであって、
一つのパネル状の吸音材を設け、前記パネル状の吸音材の全周を通気性のある部材で覆い、
その部材における底部と音源側の上端縁の角部に補強部を設けてある吸音パネル。 - 前記吸音材がポリエステル繊維ウールから成る多孔質材から成形されている請求項７〜９のいずれか１項に記載の吸音パネル。
- 前記通気性のある部材が多孔質面状体であり、その多孔質面状体が、パンチングメタル、金網、布、金属製焼結材の中から選択された１種である請求項１〜４，９のいずれか１項に記載の吸音パネル。
- 前記吸音材の面密度を０．６〜１００ｋｇ／ｍ２で、その流れ抵抗値を５０〜４０００Ｎ・ｓ／ｍ３に設定してある請求項７〜９のいずれか１項に記載の吸音パネル。
- 請求項１〜４，７〜９のいずれか１項に記載の吸音パネルを、上下方向に複数段に並べてある前記防音パネルの内の最上段の物の更に上に配設して固定してある防音壁設備。
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