JPH0561488A - 干渉型防音設備及び干渉型防音装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来の干渉型防音装置、即ち、騒音源から離
隔した位置に設置された防音壁の、騒音源とは反対側に
設置された第１の干渉型防音装置、の減音効果をより一
層高める。第１の干渉型防音装置は、管路長の異なる複
数の貫通路の積層体２よりなり、該貫通路の入口が騒音
入射面に開口し、かつ、出口が騒音出射面に開口する。 【構成】 前記防音壁の騒音源側に第２の干渉型防音装
置を設ける。第２の干渉型防音装置は、前記防音壁に沿
って上下方向に延設された中空管路５よりなる。 【効果】 第１の干渉型防音装置と第２の干渉型防音装
置との相乗効果により、より一層優れた減音効果が得ら
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は干渉型防音設備及び干渉
型防音装置に係り、特に、騒音の減音効果が飛躍的に改
善された干渉型防音設備及び干渉型防音装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、高速鉄道、高速道路等の騒音対策
として、路線沿いに防音壁を設置したり、更に防音壁の
音源側に吸音板を設置して、騒音公害の防止が図られて
いる。しかし、音の回折、反射等の諸性質により、この
ような防音壁の設置効果は極めて低い。このため、防音
壁の高さを高くするなどの方法がとられているが、これ
により、日照等の新しい公害問題が発生している。

【０００３】そこで、鉄道軌道や道路面付近を主として
騒音源とし、その騒音源から伝播する騒音の一部を路長
の異なる複数の通路を通過させることによって遅延さ
せ、この遅延伝播音と騒音源からの直接伝播音との干渉
により減音された干渉減音領域を形成させる干渉型防音
装置と防音壁との組合せによる防音装置が発明された。

【０００４】この干渉型防音装置を、第７図〜第１０図
を参照して説明する。第７図は従来の干渉型防音装置を
示す断面図、第８図は積層体の斜視図、第９図は第７図
の要部拡大図、第１０図は干渉原理を説明する断面図で
ある。

【０００５】図示の如く、従来の干渉型防音装置は、騒
音源から離隔した位置に設置された防音壁１の、騒音源
とは反対側の面１Ａの上部に、管路長の異なる複数（図
においては４個）の貫通路２Ａ〜２Ｄが積層されてなる
積層体２が複数個壁面に沿って並列に設置されると共
に、遮音板３が設置されたものである。

【０００６】前記積層体２の各貫通路２Ａ〜２Ｄの入口
側は騒音入射面２ａに開口し、出口側は騒音出射面２ｂ
に開口している。

【０００７】しかして、この騒音入射面２ａ側に位置す
る騒音源から伝播する騒音の一部を、騒音入射面２ａに
開口する入口から種々の路長の複数の貫通路２Ａ〜２Ｄ
に通過させることによって屈折させて遅延させ、騒音出
射面２ｂにおける出口から出る屈折遅延伝播音と、騒音
源からの直接伝播音との位相のずれを利用して干渉さ
せ、干渉領域において騒音を破壊的減音作用によって低
減させるよう構成されている。

【０００８】かかる積層体よりなる干渉型防音装置は、
従来の吸音型、遮音型防音装置と異なり、上述した伝播
音の干渉現象を利用することによって回折伝播する騒音
に対しても大きな減音効果を有し、遮音及び吸音壁等の
防音壁と比べて減音作用が及ぶ範囲が大きく、また、完
全にカバーをかけることができない騒音源にも有効で、
その上、熱や空気を通すことができる等の利点を有する
他に、耐水性、耐候性に優れたステンレス等の金属材料
や無機質軽量材料ばかりでなく、例えば、ポリプロピレ
ン樹脂のようなプラスチック材料又はゴム状弾性体をも
構成素材として用いることができ、装置を小型かつ軽量
になし得るという利点がある。

【０００９】これがため、新幹線などの鉄道車両の走行
にともない発生する列車騒音対策等に、第８図に示すよ
うな屈曲形状の積層体２よりなる干渉型防音装置を、第
１０図に示す如く、コンクリート等の防音壁１の上端に
設置することによって、騒音源から防音壁１を乗り越え
て回折伝播する直接伝播音Ａを、積層体２の路長差を有
する複数の貫通路２Ａ〜２Ｄを通過して屈折伝播された
遅延伝播音Ｂと干渉させ、干渉領域Ｃ（ドットを付した
領域）で破壊的干渉作用によって減音する。これによっ
て、相対的に低い防音壁１によっても、防音壁１から遠
く離れた受音点で充分な減音効果を得ることができる。
第１０図に示す如く、屈曲形状の積層体２よりなる干渉
型防音装置を防音壁１の上端に取り付けて用いる場合に
は、騒音源と反対側の積層体の後方に、積層体２の騒音
放射面２ｂから出た遅延伝播音Ｂの一部が直接伝播音に
よって十分に干渉されず矢Ｄで示すように下方へ伝播
し、この結果、防音壁１の後方下方領域に遅延伝播音Ｂ
による騒音の問題が発生する。このため、上記積層体２
よりなる干渉型防音装置を防音壁１の上端部に取り付け
る場合は、その減音効果を十分に発揮できるように、第
７図、第９図に示すように、屈曲形状の積層体２の騒音
放射面２ｂ側に干渉空間４を設けるよう、騒音放射面２
ｂから適当な間隔で、離間した位置に騒音放射面２ｂの
上端より高い遮音板３を設けて、上述した未干渉の屈折
伝播音Ｄが後側下方へ伝播するのを防止するよう、積層
体２の後方空間を包囲する。この遮音板３は屈曲形状の
積層体２と別体で設けても良くまた、一体で成形しても
良い。

【００１０】このような従来の干渉型防音装置によれ
ば、優れた減音効果が得られ、防音壁の高さをあまり高
くすることなく騒音を低減できることから、従来の干渉
型防音装置は、鉄道、道路等の交通機関、或いは、各種
機械設備の騒音対策として実用されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、最近の鉄道等
の交通機関においては、高速化が著しく、また、機械設
備の生産能力も増大している。従って、これに伴い、そ
の発生騒音も更に増大する傾向にある。一方、生活水準
の向上によって、環境に対する要求はますます厳しくな
っており、静穏化が重要な課題となっている。このよう
なことから、従来の干渉型防音装置に対しても減音効果
のより一層の改良が要求されているのが現状である。

【００１２】本発明は上記従来の実情に鑑みてなされた
ものであって、従来の干渉型防音装置の減音効果をより
一層改良する干渉型防音設備及び干渉型防音装置を提供
することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１の干渉型防音設
備は、騒音源から離隔した位置に設置された防音壁の、
騒音源とは反対側に設置された第１の干渉型防音装置
と、前記防音壁の騒音源側に設置された第２の干渉型防
音装置とを備える干渉型防音設備であって、第１の干渉
型防音装置は、管路長の異なる複数の貫通路の積層体よ
りなり、該貫通路の入口が騒音入射面に開口し、かつ、
出口が騒音出射面に開口し、騒音源から伝播する騒音の
一部を前記貫通路に通過させることにより遅延させ、こ
の遅延伝播音と騒音源からの直接伝播音との干渉により
減音させる干渉型防音装置であり、第２の干渉型防音装
置は、前記防音壁に沿って上下方向に延設された中空管
路よりなることを特徴とする。

【００１４】請求項２の干渉型防音設備は、請求項１の
干渉型防音設備において、第２の干渉型防音装置は、管
路長の異なる複数の中空管路が前記防音壁と垂直な方向
に積層された積層体よりなり、該積層体の中空管路は、
該防音壁に近づくほど長い管路長とされていることを特
徴とする。

【００１５】請求項３の干渉型防音設備は、請求項１又
は２の干渉型防音設備において、第２の干渉型防音装置
を構成する中空管路はその上端面が封止されていること
を特徴とする。

【００１６】請求項４の干渉型防音装置は、騒音源から
離隔した位置に設置された防音壁の、騒音源側に設置さ
れる干渉型防音装置であって、管路長の異なる複数の中
空管路が積層された積層体よりなり、該積層体の中空管
路は、該防音壁に近づくほど長い管路長とされており、
かつ、その上端面が封止されていることを特徴とする。

【００１７】

【作用】本発明の干渉型防音設備によれば、防音壁の騒
音源と反対側に設置された第１の干渉型防音装置による
減音効果と、防音壁の騒音源側に設置された第２の干渉
型防音装置による減音効果との著しく優れた相乗作用に
より、従来の干渉型防音装置の減音効果を飛躍的に向上
させることができる。

【００１８】即ち、騒音源から伝播した騒音を、まず、
第２の干渉型防音装置により干渉、回折等の作用で減音
し、更に、この減音された音を、第１の干渉型防音装置
で減音する。この２段階の減音作用により、著しく優れ
た減音効果が得られる。

【００１９】また、本発明の干渉型防音装置によれば、
次のような干渉、回折作用等により、著しく良好な減音
効果が得られる。

【００２０】なお、請求項４の如き防音装置において、
中空管路が１個だけのものも考えられるが、請求項４の
ように複数個組み合わせることにより優れた防音効果が
得られる。

【００２１】

【実施例】以下に図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。

【００２２】第１図は本発明の干渉型防音設備の一実施
例を示す断面図、第２図は第１図の干渉型防音設備の第
２の干渉型防音装置を示す拡大斜視図、第３図は本発明
の干渉型防音設備の他の実施例を示す断面図、第４図は
第３図の干渉型防音設備の第２の干渉型防音装置を示す
拡大断面図である。

【００２３】第１，２図に示す干渉型防音設備は、第７
図に示す従来の干渉型防音装置（第１の干渉型防音装
置）に、更に防音壁１の騒音源側の上部に、第２の干渉
型防音装置として、管路長の異なる複数（図においては
３個）の貫通路５Ａ〜５Ｃの積層体５を設けたものであ
り、第７図と同一機能を奏する部材には同一記号を付
し、その説明を省略する。

【００２４】この第２の干渉型防音装置となる積層体５
は、貫通路５Ａ〜５Ｃが防音壁１の面と垂直な方向に積
層されたものであり、各貫通路５Ａ〜５Ｃの長さは、防
音壁１側の貫通路ほど長く設定されている。即ち、第５
図に示す如く、貫通路５Ａの長さをＬ_A 、貫通路５Ｂの
長さをＬ_B 、貫通路５Ｃの長さをＬ_C とした場合、Ｌ_A
＜Ｌ_B ＜Ｌ_C である。

【００２５】この第２の干渉型防音装置を構成する積層
体５は、その貫通路５Ａ〜５Ｃが防音壁１に沿って上下
方向に延在するように設置されている。

【００２６】このような干渉型防音設備によれば、第１
の干渉型防音装置を構成する積層体２と遮音板３とによ
る前述の減音作用と、第２の干渉型防音装置を構成する
積層体５による減音作用とが相乗作用し、著しく優れた
減音効果が得られる。

【００２７】以下に、本発明における第２の干渉型防音
装置の減音作用について第１１図を参照して説明する。

【００２８】騒音源Ｓから外部に拡がる騒音のうち、直
接伝播する騒音に対して、防音壁１１に設けた貫通路１
０を通過して伝播する騒音の位相がずれ、これにより、
両者の騒音が干渉することによって騒音を低減すること
ができる。第１１図の模式図で示すように、貫通路１０
を通過して伝播する騒音の通路長Ｌ₁ ＋Ｌ₂ が直接伝播
音の通路長Ｌ₀ よりも貫通路長の１／２の長さだけ長く
なるように下端の位置（Ｘ１，Ｙ１）を定める。このよ
うにして貫通路１０を通過する伝播音の通路長を直接伝
播音に対して１／２波長遅れるようにして干渉させるこ
とによって、貫通路を設けない場合に比べ大幅な減音ゾ
ーンが生じる。

【００２９】第３，４図に示す干渉型防音設備は、第２
の干渉型防音装置として、本発明の請求項４の干渉型防
音装置を用いたものであり、第２の干渉型防音装置を構
成する積層体の中空管路の上端面が、第４図に示す如
く、封止（封止面５ａ，５ｂ，５ｃ）されている点が異
なり、その他の構成は第１，２図に示す干渉型防音設備
と同様の構成とされている。従って、第１，２図と同一
機能を奏する部材には同一符号を付してある。

【００３０】このような干渉型防音設備によれば、管路
による共鳴音と騒音源よりの直接波との干渉により大き
な減音が得られる。即ち、第１，２図に示す干渉型防音
設備よりも、より一層良好な第１及び第２の干渉型防音
装置の相乗作用により、著しく優れた減音効果が奏され
る。

【００３１】なお、図示の例は本発明の実施例であっ
て、本発明はその要旨を超えない限り、何ら図示のもの
に限定されるものではない。例えば、第２の干渉型防音
装置は、必ずしも異なる管路長の中空管路の積層体であ
る必要はなく、１つの中空管路からなるものであっても
良い。しかしながら、減音効果の面からは２〜３個以上
の中空管路の積層体であることが好ましく、コスト、容
積、重量等を考慮した場合、第２の干渉型防音装置及び
本発明の請求項４の干渉型防音装置は、２〜６個程度の
中空管路の積層体であることが好ましい。

【００３２】本発明において、第２の干渉型防音装置を
構成する中空管路の長さや幅は、第１の干渉型防音装置
による干渉効果が有効に発揮されるための前段階とし
て、騒音源からの伝播音の周波数、音圧エネルギー等を
考慮して、第２の干渉型防音装置により効果的な干渉、
回折作用が奏され、両干渉型防音装置の最も良好な相乗
効果が得られるように決定される。また、本発明の請求
項４の干渉型防音装置においても同様である。

【００３３】なお、本発明において、第２の干渉型防音
装置及び請求項４の干渉型防音装置を構成する前記積層
体は、その管路の積層方向の幅、例えば、第２図におけ
るＷ_A ，Ｗ_B ，Ｗ_C が防音壁に近づく程小さく、即ち、
Ｗ_A ＜Ｗ_B ＜Ｗ_C であることが、減音効果の面で好まし
い。

【００３４】このような第２の干渉型防音装置及び請求
項４の干渉型防音装置も、前述の第１の干渉型防音装置
を構成する積層体と同様に、耐水性、耐候性に優れたス
テンレス等の金属材料や無機質軽量材料ばかりでなく、
例えば、ポリプロピレン樹脂などのようなプラスチック
材料又はゴム状弾性体等をも、その構成素材として用い
ることができ、小型軽量化を図ることが可能である。

【００３５】本発明では、第２の干渉型防音装置の表面
（第１図のＴ面）に吸音材を貼着しても良い。また、防
音壁の表面（第１図のＳ面）に吸音材を貼着しても良
い。この場合、第２の干渉型防音装置の表面と防音壁の
一方又は双方に吸音材を貼着できる。吸音材としては、
グラスウール、ロックウール、アルミ発泡吸音材、セラ
ミック、ウレタンフォーム等が好ましい。この吸音材の
厚さは３０〜１５０ｍｍが好ましい。

【００３６】以下に実験例を挙げて、本発明をより具体
的に説明する。

【００３７】実験例１ 第１図に示す本発明の干渉型防音設備の減音効果を調べ
るために、第５図に示す室内干渉型防音設備による音響
評価を行なった。

【００３８】８は鉄道等の車体を想定した実物大の模型
である。９は鉄道等の騒音源を表すスピーカーである。
防音壁１の上端と同レベルでＭ₁ は防音壁１から２ｍ離
れた受音点でマイクロホンが設置されている。騒音源で
あるスピーカー９よりホワイトノイズを発生させ受音点
Ｍ₁ での音圧レベルを測定した。測定結果を第１表に示
す。

【００３９】第１表のデータは防音壁１のみの場合（第
１の干渉型防音装置を構成する積層体２及び遮音板３、
第２の干渉型防音装置を構成する積層体５の設置なし）
の値と、防音壁１に第１の干渉型防音装置（積層体２及
び遮音板３）のみを設置した場合（Ｎｏ．１）、防音壁
１に第２の干渉型防音装置（積層体５）のみを設置した
場合（Ｎｏ．２）、或いは、防音壁１に第１の干渉型防
音装置及び第２の干渉型防音装置を設置した場合（Ｎ
ｏ．３）、さらに防音材を併用した場合（Ｎｏ．４）の
減音量である。

【００４０】なお、Ｎｏ．４では、第２の干渉型防音装
置（積層体５）の表面及び防音壁１の表面の双方に吸音
材を貼着している。

【００４１】第１表及び後述の第２〜４表において、数
値が正の場合は、防音壁１のみの場合に比べて減音して
いることを示し、負の場合は防音壁１のみの場合に比べ
て騒音が増加していることを示す。

【００４２】第１表より明らかなように、第１の干渉型
防音装置のみ（Ｎｏ．１）、又は、第２の干渉型防音装
置のみ（Ｎｏ．２）の場合に比べ、第１の干渉型防音装
置及び第２の干渉型防音装置を組み合わせた本発明の干
渉型防音設備によれば（Ｎｏ．３）、大きな減音効果が
得られる。Ｎｏ．４のように吸音材を併用すると、さら
に大きな減音効果が得られる。

【００４３】実験例２ 第３図に示す、積層体５の上端面を封止した積層体を第
２の干渉型防音装置として用い、実験例１と同様の実験
を行ない、結果を第２表に示した。なお、Ｎｏ．８は、
Ｎｏ．７において、第２の干渉型防音装置（積層体５）
の表面及び防音壁１の表面の双方に吸音材を貼着したも
のである。Ｎｏ．９は、Ｎｏ．７において、第２の干渉
型防音装置（積層体５）の表面にのみ吸音材を貼着した
ものである。

【００４４】第２表より、上端面を封止した積層体によ
れば、より一層良好な減音効果が得られることが明らか
である。

【００４５】

【表１】

【００４６】実験例３ 実用的な効果を調べるために、防音壁よりある程度離れ
た位置での減音効果を第６図に示す屋外干渉型防音設備
により調べた。なお、第６図において、第５図と同一機
能を奏する部材には同一符号を付してある。

【００４７】８は鉄道等の車体を想定した実物大の模型
である。９は鉄道等の騒音源を表すスピーカーである。
防音壁１の上端と同レベルでＭ₁ は防音壁１から２ｍ離
れた受音点、Ｍ₂ は地上より１．２ｍの高さの位置で、
防音壁１より２５ｍ離れた受音点であり、それぞれマイ
クロホンが設置されている。騒音源であるスピーカー９
よりホワイトノイズを発生させ受音点Ｍ₁ 及びＭ₂ での
音圧レベルを測定した。測定結果を第３表に示す。

【００４８】第３表のデータは防音壁１のみの場合（第
１の干渉型防音装置を構成する積層体２及び遮音板３、
第２の干渉型防音装置を構成する積層体５の設置なし）
の値と、防音壁１に第１の干渉型防音装置（積層体２及
び遮音板３）のみを設置した場合（Ｎｏ．１０）、防音
壁１に第２の干渉型防音装置（積層体５）のみを設置し
た場合（Ｎｏ．１１）、或いは、防音壁１に第１の干渉
型防音装置及び第２の干渉型防音装置を設置した場合
（Ｎｏ．１２）の減音量である。従って、数値が正の場
合は、防音壁１のみの場合に比べて減音していることを
示し、負の場合は防音壁１のみの場合に比べて騒音が増
加していることを示す。

【００４９】第３表より明らかなように、防音壁から２
５ｍ離れた位置においても、防音壁から２ｍ離れた位置
と同様に、第１の干渉型防音装置のみ（Ｎｏ．１０）、
又は、第２の干渉型防音装置のみ（Ｎｏ．１１）の場合
に比べ、第１の干渉型防音装置及び第２の干渉型防音装
置を組み合わせた本発明の干渉型防音設備によれば（Ｎ
ｏ．１２）、大きな減音効果が得られる。

【００５０】実験例４ 第３図に示す、積層体５の上端面を封止した積層体を第
２の干渉型防音装置として用い、実験例３と同様の実験
を行ない、結果を第４表に示した。

【００５１】第４表より、上端面を封止した積層体によ
れば、より一層良好な減音効果が得られることが明らか
である。

【００５２】

【表２】

【００５３】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の干渉型防音
設備によれば、第１の干渉型防音装置と第２の干渉型防
音装置との組み合せによる優れた減音作用の相乗効果に
より、著しく良好な減音効果が得られる。

【００５４】即ち、本発明の干渉型防音設備によれば、
第１の干渉型防音装置及び第２の干渉型防音装置によ
り、防音壁の外側及び内側にて効果的に騒音を減音し、
防音壁の高さを高くすることなく、著しく優れた減音効
果が得られる。

【００５５】このため、所望の減音効果を得るために必
要な防音壁の高さを従来よりも低くすることができるこ
とから、防音壁の耐風強度等を低く設定できるため、防
音壁等の防音設備の基礎構造の設計の面において、工業
的に極めて有利である。

【００５６】しかも、本発明の干渉型防音設備は、第１
の干渉型防音装置として、既に従来の干渉型防音装置が
設けられている箇所に対しては、単に第２の干渉型防音
装置を付加するのみで良く、容易かつ低コストな改良作
業により、著しく良好な効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１図は本発明の干渉型防音設備の一実施例を
示す断面図である。

【図２】第２図は第１図の干渉型防音設備の第２の干渉
型防音装置を示す拡大斜視図である。

【図３】第３図は本発明の干渉型防音設備の他の実施例
を示す断面図である。

【図４】第４図は第３図の干渉型防音設備の第２の干渉
型防音装置を示す拡大断面図である。

【図５】第５図は実験例１，２の方法を示す断面図であ
る。

【図６】第６図は実験例３，４の方法を示す断面図であ
る。

【図７】第７図は従来の干渉型防音装置の断面図であ
る。

【図８】第８図は従来の干渉型防音装置の積層体の斜視
図である。

【図９】第９図は第７図の要部拡大図である。

【図１０】第１０図は従来の干渉型防音装置の干渉原理
説明図である。

【図１１】第１１図は本発明の第２の干渉型防音装置の
減音作用を説明する断面図である。

【符号の説明】

１ 防音壁 ２ 積層体 ３ 遮音板 ５ 積層体

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 騒音源から離隔した位置に設置された防
   音壁の、騒音源とは反対側に設置された第１の干渉型防
   音装置と、前記防音壁の騒音源側に設置された第２の干
   渉型防音装置とを備える干渉型防音設備であって、 第１の干渉型防音装置は、管路長の異なる複数の貫通路
   の積層体よりなり、該貫通路の入口が騒音入射面に開口
   し、かつ、出口が騒音出射面に開口し、騒音源から伝播
   する騒音の一部を前記貫通路に通過させることにより遅
   延させ、この遅延伝播音と騒音源からの直接伝播音との
   干渉により減音させる干渉型防音装置であり、 第２の干渉型防音装置は、前記防音壁に沿って上下方向
   に延設された中空管路よりなることを特徴とする干渉型
   防音設備。
2. 【請求項２】 第２の干渉型防音装置は、管路長の異な
   る複数の中空管路が前記防音壁と垂直な方向に積層され
   た積層体よりなり、該積層体の中空管路は、該防音壁に
   近づくほど長い管路長とされていることを特徴とする干
   渉型防音設備。
3. 【請求項３】 第２の干渉型防音装置を構成する中空管
   路はその上端面が封止されていることを特徴とする請求
   項１又は２に記載の干渉型防音設備。
4. 【請求項４】 騒音源から離隔した位置に設置された防
   音壁の、騒音源側に設置される干渉型防音装置であっ
   て、 管路長の異なる複数の中空管路が積層された積層体より
   なり、該積層体の中空管路は、該防音壁に近づくほど長
   い管路長とされており、かつ、その上端面が封止されて
   いることを特徴とする干渉型防音装置。