JPS607490A

JPS607490A - 遮音板

Info

Publication number: JPS607490A
Application number: JP58115191A
Authority: JP
Inventors: 市川　康治
Original assignee: Nippon Zeon Co Ltd
Current assignee: Zeon Corp
Priority date: 1983-06-28
Filing date: 1983-06-28
Publication date: 1985-01-16
Also published as: JPH0447837B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、遮音性の改善された遮音板に関するものであ
る。

近年、住宅騒音等の問題に対処するため多くの遮音技術
、拐料の研究、開発がなされており、シ１材においては
ｔＪ！拐性能の高性能化がめられている。即ち、首資源
・肯エネルギー、安全性の向」二の観点から、断熱化、
軽量化、不燃性が要求され空間の拡大、施工性の改善等
の観点から、薄型化がめられている。このため、遮音拐
料及び遮音構造も、これらの要求に合致するものがめら
れている。しかし、建材あるいは建築物等の遮音性能の
向上と−に記要求性能は、しばしば背反し、これを両立
させることは困難であった。

一般に遮音ＪＡ料においては、遮音性能は音響透過にお
ける質ｆｉｔ則に基ずき火路決定され、その面密度を増
加させたときに、その遮音性能を示す音響透過損失（Ｔ
ｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　Ｌｏｓｓ　、以下、Ｔ　、　
Ｔ、　。

と称す）も向上する。また質量側以上にＴ、Ｌ、を増加
させるために、遮音材料を平行に配置した二重壁または
多重壁構造とし、さらに内部に吸音相等を挿入して遮音
効果を向上させることが一般に行なわれる。しかし、こ
のような方法では必然的に重４を及び厚みの増加を招来
する。また特に間１％ｉ点として、このような方法を用
いてもなお、コインシデンス効果および低音域の共鳴透
過等によって、特定の音域で著しいＴ　−Ｌ−の低下、
つまり遮音欠損が生ずる場合が多い。この遮音欠損を改
善する一般的な方法は、遮音欠損を生ずる周波数域を可
聴域外に移行させるため、遮音層及び構造に起因する同
宿振動数を変更することであり、これも又、従来の方法
では重量や厚みの増加を招くか遮音材料の剛性の低下と
言った問題を生じ易い。

又、当該面材を制振処理することによって改善できる場
合もあるが、一般には高コストで効果も不充分である。

以上のように高い遮音性を実現するためには、如何に質
量側以上の遮音性を獲得し、さらに遮音欠損による低下
を防ぐかが最大ｍ題となる。現状は、比較的面密度の大
きな面層（板材等、構ａ壁も含む）で二重壁または多重
壁を構成し、内部にグラスウールやロックウール等の吸
音側を挿入し遮音欠損への手当は不充分にしたまま、全
般的にＴ、Ｌ、を大キくシたものを採用するか、又は始
めから遮音欠損を「σ聴周波数域内（例えば１２５　Ｊ
−１ｚ〜４０００　ｆｌｚ）　＋こ生じさせないように
、厚みや重Ｈ１の大幅な増加を顧１フずに股引・施工し
ている。

本発明は、厚みや重量の増加を来たすことなく遮音性能
の低下を極力ｎ口える方法を実現したものであって、本
発明に係る遮音板にあっては質は則によって獲得し得る
最大限の遮音性を、はば再現するものであり、本遮音板
を用いた構造体にあっては、例えば二重壁化によるＴ、
Ｌ、の増加を最大限に引き出すものである。

本発明者は、板状構造において、面密度ｍ１曲げ剛性Ｂ
の影響について、特に面に沿ってＩＴＩ／Ｂの不均質な
領域からなる平板状体のＴ、Ｌ、について研究し、この
ような遮音板においては透過音全体の成分のバランスが
調整されること、特にコインシデンス限界周波数ｆｃ付
近で生ずるコインシデンス効果によるＴ　、　Ｔ、　、
の落ち込みが分散ないし平準化されること、および二重
壁等の遮音構造体においても同様の分散ないし平準化が
行なわれることを見出し、本発明を完成した。

上記現象は、板の全面に、均等にまたは全くランダムに
音が入射したとき、一様な空気加振を受けるにも拘らず
、・板の不均質な領域各部がそれぞれ他と異なった音響
的挙動をし、これに伴って前記各部からの透過音の成分
が適度に異なるため、透過後の合成音が調整されて、有
害な透過音即ち遮音欠損による特定周波数域の音が減少
するものと考えられる。

本発明の要旨は、面密度ｍと曲げ剛性Ｂの比１（＝　ｍ
　／　Ｂを異にする複数領域の境界を接した集合からな
る板状構造であって、前記複数領域のｋの最大値（ｋｍ
ａｘ、）と１（の最／ｌＡ値（ｋ　ｍｉｎ、）の比が１
．２以上であり、前記板状の全面積におけるｋの加ηｊ
平均値（ｋ）より大なる値（ｋ＋）を有する領域および
小なる値（ｋ−）を有する領域の面積のそれぞれの和が
前記板状の全面積の少なくとも２５％をそれぞれ有し、
かつ前記に＋値を有する各領域に内包される最大円の直
径の平均が（π／８５０）Ｘ（Ｂ　７ｍ　）　’７２以
上とした遮音板の構成に在る。

即ち、本発明は、板の各領域が他と異なった音響的挙動
を行なうよう各領域のｍ　／　Ｂを異ならせ遮音欠損に
よる透過音のレベルを抑えるため前記各領域の遮音欠損
周波数を適度に離し、かつその透過エネルギーもその各
部の面積に応じたレベルに低下せしめることにより、遮
音欠損を分散化し平準化させて全般的な遮音レベル、例
えば遮音等級りｍ個を向上せしめるものである。

本発明においては、それぞれの領域のｋ　＝　ｍ　／　
Ｂの最大値（ｋ　ｍａｘ、）と最小値（ｋ　ｍｉｎ、）
の比が１．２以」二であることが必要である。即ち各領
域のコインシデンス眼界周波数ｆｃ−（ｃ！／２　π）
Ｘ（＋ｎ／　Ｂ）’　ＩＣは音速、　ｎｌは領域の面密
度、Ｂは領域の曲げ剛性を表わす）で示されるｆｃを１
０％以上雛すこと従ってｋ　＝＝　ｍ　／　Ｉうとした
とき、ｋ　ｍａｘ、とＩ（ｍｊｎ、の比が１．２以上で
あることが必要である。この比が１．２以下ではコイン
シデンス限界周波数領域における分散化、軍票化効果が
乏しくなるためてあり好ましくはＬ５以上さらに好まし
くは３０以上である。なお、上記領域のｍ、１３の値は
それぞれその部分が理想的なモデルとして、無限平板の
一部であるとして計算された値とする。

本発明は、境界を接した不均化領域のそれぞれの他と異
なった音響的挙動の合成効果によるものであり、そのた
めには板状の全面積にわたるｋの加重平均によりも大き
な値（ｋ＋）を有する領域およびｋよりかさな値（ｋ’
−）を有する領域がそれぞれ板状体の一定面積以上を占
めないと効果が乏しく、実験の結果ビおよびに−を有す
る領域がそれぞれ全面積の２５％以上、特にｋより１０
％以上大きなに１および■より１０％以上４＼さなに−
の領域が、それぞれ板状体の全面積に対し２５％以上を
占めることが、コインシデンス限界周波数領域における
分散化効果を得るために好ましい。

またに＋およびに’−を有する領域の音響的挙動は、面
積のみならず、その形状によっても影響を受ける。特に
等方性の材料においては、面積が大であっても、例えば
額縁状であったり棚刃駄の形状では効果がなく、例えば
円形や角形等の形状を有することが好ましい。このよう
に形状を特定し、かつ面積を一定以上の値とする必要が
ある。この必要な最小面積を臨界面積と呼ぶこととする
。この臨界面積を前記特定すべき形状を加味した場合、
その形状に内包される最大円、即ち直線や曲線で形成さ
れた輪郭に２点以上で接し、その円の面積が」二記領域
に包含される円のうち最大のもので表わすとよいことが
判った。

このように内包される最大円の直径をｄｍとすると、種
々の形状について実験した結果、前記ｋ“又は１（″を
有する領域のｄｍはコインシデンス限界周波数ｆｃ　−
（♂／２π）Ｘ（ｍ／Ｂ）’における曲げ波の波長と関
係があり、ｄｍ≧（π／８５０）Ｘ（％Ｂ７１ｎ　）　であることが必要であることが示された
。

この値以下では前記遮音欠損の平準化１分散効果が乏し
く、好ましくは（π／　２００　）　Ｘ　（Ｉ３／Ｉｎ
　）　’　Ｐｉ　上である。従ってに＋またはに−を持
つ各領域の最大円のそれぞれの算術平均値は（π／　８
５０　）　Ｘ　（Ｔ３／ｍ％）　以上でなければ効果はホさい。

なお各領域の形状は、音響的に無意味な細い切れ込みや
、狭い間隔を隔てて平行した領域は、切れ込みや間隔を
無視して同一の領域と見なすことができる。

ｍ／Ｈの異なる領域からなる板体を得る方法としては、
断面形状一定の場合、面密度１曲げ剛性それぞれ単独で
、また適宜両者を変えたものでもよく、遮音板の断面形
状が異なってもよい場合には、同一素材で厚みを変え、
または板面に別の板を積層してもよく、上記何れの場合
に不均質領域が複数個所に分割されていてもよい。なお
、部分的に積層する場合には、例えば軟質遮音シートの
ように剛性が小さく面密度の高い材料を用いるとその部
分の面密度のみを増大させ、結果的にｋを効果的に向上
させることができ、分散化効果が極めて高くなる。又、
この軟質材料の積層によるｆｃの分限はｆｃの高音側に
生じ、放射係数の関係から、遮音上、特に有利で、遮音
欠損改善策として最良であることを見い出した。なお、
部分的に積層してｍ／Ｂの異なる領域とした場合、ｆｃ
以外のほぼ全周波数域で音響透過損失は、質量側に従っ
た各領域の値の平均的な値となることが見い出された。

従って、このことから上記の各口〕／Ｂの異なる領域を
得る方法においても、ｆｃ以外ては、面密度Ｇこよる質
量側が適用されることが推定される。なお、本発明の遮
、音板は、とのような構１告体例えば遮音を主目的とし
ない構造体に組入れても使用できる。また梁等と接合す
る場合は梁等の接合部分をｋを妥にする領域間の境界と
重ねた方が良い。これは、例えば梁のように剛性や密度
の高い材料を坂駄の遮音面に接合すると、イ」近の坂内
の音響的挙動が平均化し易く、分散化の効果を発揮しな
くなる。この弊害を無くす事が必要である一方、境界に
重ねて用いれば、分断された面領域の音響的挙動の分雛
が促進される場合があるためである。従って本発明に沿
って不均質化した軟質材料はこの効果が非常に高い。更
に軟質拐ｒ１は、前記した特記事項に加えて面密度増大
による質１１１則に）Ｊ、ず＜　Ｔ　、　Ｌ　、の向上
等によって、本発明手法が最も効果的に利用し得る素材
となる。従って、軟質遮音シー１−の新たな使用方法と
して極めて重要となる。また本発明が平面板のみならず
曲面板にも適用されることは明らかである。

本発明に係る遮音板は、上述のように音響的挙動の異な
る領域からの透過音の合成効果として、ｆｃにおけるＴ
、ｆ、、の落ち込みは平準化または分散化され、かつｆ
ｃ以外のほば全周波数域で面密度の増大による質量側止
の寄与が得られ、Ｔ、Ｌ、の改善がなされる。この結果
、遮音板の厚み、重石の相対的にわずかな増加で従来達
成できなかった軽量性と取扱の良好性を保持し、かつ優
れた遮音性能、例えば遮音等級り一値を大きく向上させ
ることができる。

以下、本発明に係る遮音板について、実施例によりさら
に具体的に説明する。

実施例　１重１ケイカル石綿板−軟質遮音シートー重量ケイカル石
綿板から形成された重量面材（面密度ｌ１１＝　１４７
　ｋｇ／ｍ　”　、曲げ剛性Ｂ　＝　９１０　Ｎ−ｍ　
、　ｋ−α０１６２）の９０　Ｘ　９０　ｃｍ板と軽量
ケイカル石綿板（ｍ＝４．５　ｋｇ／ｍ”、　Ｂ＝７９
Ｎ−ｍ、に’＝α０５７０）ノ９０　Ｘ　９０　ｃｍ板
の夫々の一辺が衝合するようにして、一枚の板材に接合
した。ｋ）　ｋ　＝　３−５３となる。

各面積は全体のＩ／２で、内包円の直径は９０　Ｃ１１
で、（π／　８５０）　Ｘ　（Ｂ；’　ｍ）’＝　６５
　ｃｍより太である。この遮音板について各１／３オク
タ一ブ中心周波数（Ｉｌｚ）におけるＴ、Ｌ、を測定し
た。測定はＪＩＳ　−Ａ−１４１６に基ずく残響壁にお
ける音響透過損失測定法に拠った。以下の実施例におい
ても、すべてこの方法により測定した。結果を第１図の
実線で示す。比較のため、同じ寸法の前記重駄面材（同
図破ｉ）、軽量ケイカル石綿板（同図点線）の測定結果
を掲げた。第１図に示されるようにｒｅ　（４０００１
１ｚ　）以外の周波数域では、Ｔ　、　Ｌ　。

は重墳面拐とｌ！！：ｒｎケイカル石綿板の中間にあり
、ｆｃ付近では重量面相側に近付いている。

実施例　２耐水１類３ｐｌｙノ合板の厚み３０ｍｍ（ｍ＝１−６５
　、　Ｂ＝　１５　、　ｍ　／　Ｂ　＝　０．１１０　
）ノ９０　Ｘ　９０　Ｃ１ｎ　ｔＤ　Ｏのと、同じく合
板で厚み＆５ｍｍの９０　Ｘ　９０　ｃｍのものを夫々
の合板の一辺を衝合させて一枚の遮音板を形成した。５
−５ｍｍの合板のｍ　＝　ｇ　０３　＋　Ｂ＝　９２　
、　ｍ　／　Ｂ　＝　０．０３２９　テア＝　ｔｃ。結
果を第２図の実線で示す。比較のため同じ寸法の３ｍｍ
合板（同図点線）　＋　６５　ｍ　ｍ合板（同図破線）
の結果を掲げた。実施例ではｆｃ付近でＴ、Ｌ、の落ち
込みが著しく改善されていることが判る。

実施例　３軽量ケイカル石綿板９０　Ｘ　１８０　ａｍ遮音板の単
板（第３図点線）、この板に同質同厚の９０　Ｘ　３０
’　ｃｍ板を板の中央線左側に積層した場合（第３図破
線。

積層面積は全体の１６．７％）およびさらに右側未積層
面に同質同厚の９０　Ｘ　９０　ｃｍ板を積層した場合
（実施例、＠３図実線）を示す。第３図に示されるよう
に積層面積が不足の場合には単板の場合と、はとんど差
異がないが、実施例ではｆｃ付近でのＴ、Ｌ、の改善が
明らかに見られる。

実施例　４，５重量ケイカル石綿板９０　Ｘ　１８０　ｃｍ単板の場合
（第４図点線）、これに同質同厚の９０　Ｘ　６０　ｃ
ｍ板を左端から積層した場合（実施例４．第４図破線）
およびさらに前記重電ケイカル石綿板に接して右側に軽
量ケイカル石綿板を９０　Ｘ　６０’　ｃｍのものを積
層した場合（実施例５．第４図実線）の測定結果を示す
。実施例４はもちろん、実施例５の曲線が示すように積
層は同質同厚のものでなくても、積層面の増加によりｆ
ｃ域でもＴ、Ｌ、の改善がなされていることが判る。

実施例　６，７軽重１ケイカル石綿板−軟質遮音シートー軽徂ケイカル
石綿板を全面貼り合せてなる軽量面材（１１１＝　１１
．１　、　Ｂ　＝　６０７）　９０　Ｘ　１８０　Ｃｍ
ノみの場合（第５図点線）、これに軽量ケイカル石綿板
（ｍ＝４５Ｂ　＝　７９　）　９０　Ｘ　６０　ｃｍ板
を左端から積層した場合（実施例６．第５図破線）、さ
らにこれに接して同じ板９０　Ｘ　６０　ａｎのものを
イ」加積層した場合（実施例７．第５図実線）の測定結
果を示す。第５図に示すように、積層面積の増加により
ｆｃ域におけるＴ、ｉ：、、の改善も向上する。

実施例　８用ｈｔケイカル石綿板−軟質遮音シートー重１１ｔケイ
カル石綿板を全面貼り合せてなる重１７．ｔ　ｉ酊ＩＦ
Ａ’　９０Ｘ　１８０　ｃｍ板のみの場合（第６図点線
）、これに同質同厚の面材９０　Ｘ　９０　ｃｍを左半
分に積層した場合（実施例８．第６図実線）の測定結果
を第６図に示す。重量面材でも同様にｆｃ域でのＴ、Ｌ
、の改善が行なわれることが判る。

実施例　９本発明において、上張り積層する場合に積層方法により
Ｔ、Ｌ、に差異が住するかどうかを測定した。単に載置
（第７図点線）、釘打ち固定（第７図破線）および両面
粘着テープによる接着（第７図実線）の結果が示すよう
に、何れもほぼ同−曲線上にプロットされ、上張り積層
方法によるＴ、Ｌ、の差異は見られなかった。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図は、本発明の上記した実施例、比較
例について中心周波数（Ｈｚ）と音ｇ透過損失（Ｔ、Ｌ
、、　ｄＢ）の関係を示す図面である。特許出願人　日本ゼオン株式会社代理人　弁理士　松永圭司第１図第２図中心周波数（Ｈｚ）第３図第４図中心周波数（Ｈｚ）

Claims

【特許請求の範囲】

１８　面密度ｍと曲げ剛性Ｂの比ｋ　＝　ｍ　／　Ｂを
異にする複数領域の境界を接した集合からなる板状構造
であって、前記複数領域のｋの最大値（ｋ　ｍａｘ・）
とｋの最小値（ｋ　ｌｌ１ｉｎ、）の比が１．２以上で
あり、前記板状の全面積におけるｋの加重平均値（ｋ）
より大なる値（ｋ＋）を有する領域および小なる値（ｋ
−）を有する領域の面積のそれぞれの和が前記板状の全
面積の少なくとも２５％をそれぞれ有し、かつ前記に＋
値を有する各領域に内包される最大円の直径の平均が（
π／８５０）Ｘ（Ｂ／ｍ）　以上であることを特徴とす
る遮音板。