JPS6125159B2 - - Google Patents

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JPS6125159B2
JPS6125159B2 JP53137981A JP13798178A JPS6125159B2 JP S6125159 B2 JPS6125159 B2 JP S6125159B2 JP 53137981 A JP53137981 A JP 53137981A JP 13798178 A JP13798178 A JP 13798178A JP S6125159 B2 JPS6125159 B2 JP S6125159B2
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JP
Japan
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sound
absorbing structure
grooves
groove
sound absorbing
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Uesutezu Iensu
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EREKUTORONIKU SENTORAAREN
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Publication date
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Publication of JPS6125159B2 publication Critical patent/JPS6125159B2/ja
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01FADDITIONAL WORK, SUCH AS EQUIPPING ROADS OR THE CONSTRUCTION OF PLATFORMS, HELICOPTER LANDING STAGES, SIGNS, SNOW FENCES, OR THE LIKE
    • E01F8/00Arrangements for absorbing or reflecting air-transmitted noise from road or railway traffic
    • E01F8/0094Arrangements for absorbing or reflecting air-transmitted noise from road or railway traffic constructions for generation of phase shifting
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01FADDITIONAL WORK, SUCH AS EQUIPPING ROADS OR THE CONSTRUCTION OF PLATFORMS, HELICOPTER LANDING STAGES, SIGNS, SNOW FENCES, OR THE LIKE
    • E01F8/00Arrangements for absorbing or reflecting air-transmitted noise from road or railway traffic
    • E01F8/0005Arrangements for absorbing or reflecting air-transmitted noise from road or railway traffic used in a wall type arrangement
    • E01F8/0035Arrangements for absorbing or reflecting air-transmitted noise from road or railway traffic used in a wall type arrangement with undulated surfaces
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01FADDITIONAL WORK, SUCH AS EQUIPPING ROADS OR THE CONSTRUCTION OF PLATFORMS, HELICOPTER LANDING STAGES, SIGNS, SNOW FENCES, OR THE LIKE
    • E01F8/00Arrangements for absorbing or reflecting air-transmitted noise from road or railway traffic
    • E01F8/0005Arrangements for absorbing or reflecting air-transmitted noise from road or railway traffic used in a wall type arrangement
    • E01F8/0047Arrangements for absorbing or reflecting air-transmitted noise from road or railway traffic used in a wall type arrangement with open cavities, e.g. for covering sunken roads
    • E01F8/0076Cellular, e.g. as wall facing
    • E01F8/0082Cellular, e.g. as wall facing with damping material
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Building Environments (AREA)
  • Devices Affording Protection Of Roads Or Walls For Sound Insulation (AREA)
  • Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は直線的かつ互いに平行に面上に設けた
複数の溝と、これらの溝間に設けたリブとを有
し、溝内に定常振動系を発生せしめる音場を減衰
せしめる吸音構造体に関する。
空港及び自動車道路では極めて著しい騒音がし
ばしば発生する。この騒音は周囲に重大な影響を
及ぼす。騒音を発生するこれら設備に沿つて土手
を設ければ不快な騒音をある程度制限することが
できることは知られている。しかし、土手の構築
は高価でもあり、風景の美観の点からも好ましく
なく、しかも、例えば空港などではアプローチの
防害物ともなる。
米国特許第3783368号明細書によれば、細長い
三角柱体を備えたパネルの形状の防音部材が公知
であり、この三角柱体はパネルに対してほぼ直角
に入射した音を減衰せしめる。この減衰は、主と
してインピーダンス整合を伴なう逆ホーン効果、
ホーンののどのところの強い渦巻及び前記ホーン
の間に位置する減衰材に基づいている。この種の
パネルが部分的には透明に製作されることは事実
であるが、しかし、視界並びにパネルを横切る交
通の障害物となる。その上、この防音部材は高価
である。
さらに、壁内に埋込まれた減衰効果を有するヘ
ルムホルツ共鳴器が公知である。例えば英国特許
第965611号及び第1020421号明細書によれば、リ
ニヤヘルムホルツ共鳴器が公知であり、この共鳴
器は特別な壁を通過する音の透過を軽減して隣室
の反響音を減少させるために壁又は隔壁に設けら
れるものである。周知のように、ヘルムホルツ共
鳴器は減衰効果を有する。なぜならば、壁に対し
てほぼ垂直な音場は共鳴器内部で定常変動系を生
ぜしめ、この結果、音場からエネルギが排出され
るからである。
本発明の課題は、減衰すべき音場内へ突入せず
それゆえ視界を妨げずしかも妨げなく横断するこ
とができるとともに、公知例に比して製作費が安
価でしかも所望スペースに関係して減衰効果が大
きいような冒頭に述べた形式の吸音構造体を提供
することにある。
この課題を解決する本発明の要旨は減衰すべき
周波数のところで、隣合う溝間の音響的なカツプ
リングを生じしめるべく吸音構造体の表面が、減
衰すべき音場の伝播方向に対してほぼ平行に位置
している点にある。
このように構成したことによつて、吸音構造体
上に位置する音場内へ何の材料も突入していない
にも拘らず、この吸音構造体とこれに対して平行
に伝播する音場とのカツプリングが良好となる。
それゆえ、本発明の吸音構造体は音波の伝播方向
に対して平行な面を備えた扁平なマツトの形状を
有することができる。
本発明は電磁波と音響波との伝播の類似に着目
したものである。電磁波と音響波との間に完全な
類似性がないとしても、音響分野に使用された電
磁波の伝播のための計算式の有効性を立証して音
場と本発明吸音構造体内の定常音響変動系との間
の関係を計算することは可能である。基本的な場
の理論が導入された場合、結果は電気回路の理論
の言葉で最も簡単に表現される。就中、無限に周
期的に繰返される構造体における全音場現象は電
磁波の伝播の場合に「低速波」と呼ばれている現
象の性質と同様な性質を有しておりしかも吸音構
造体の表面の近くでの音波の伝播が、普通に生じ
る伝播に比して少なくとも2.5倍だけ遅いことは
周知のことである。従つて、電気回路に使用する
計算式は吸音構造体の幅1メートル当りの音波の
高い伝播を表わすとともに、音波の周波数が導波
管内の電磁波の伝播の場合と同様に遮断周波数へ
向つて増大するさいの減衰量増大をも表わすこと
になる。しかし、この場合には周波数は上に述べ
た遮断周波数に対して逆の関係で考えられなけれ
ばならない。この遮断周波数の上方では反射帯域
消去範囲が生じ、この範囲には新たな吸収帯域フ
イルタ範囲等が続いている。吸音構造体が有限で
あるから、帯域消去範囲は理想的には減衰されな
い。吸音構造体の減衰効果が遮断周波数のすぐ下
方の周波数範囲でこのようであるから、この周波
数範囲は減衰すべき周波数範囲の若干上方に位置
していなければならない。2つの隣合つた溝間の
音響的なカツプリングによつて、遮造周波数附近
の音響的な場の主成分は各溝の底部間の定常振動
として解釈される。位相の符号が2つの隣合う溝
の底部のところで上方へ正に向かうならば、遮断
周波数附近の周波数が各溝対内では反対の位置を
有することが認識される。
本発明の1実施例では溝が空気によつて充てん
されており、溝の底部又は壁部又は両者が音を吸
収し、溝の開口が膜有利にはプラスチツクシート
によつて覆われている。この実施例は形成が簡単
で従つて製作費が安い。
本発明の別の実施例では、溝が吸音材を備えて
おり、溝の底部及び側壁が損失なしに音響を反射
する。この実施例では溝のよごれが生じない。音
響によつて生じる振動系の基本振動は波腹を有し
ており、この波腹は振動系を発生せしめる音場内
に位置するが、この振動系の長さの大部分は減衰
されるべき音響の伝播の方向に対して直角方向に
配列される。このため、この実施例では吸音構造
体が比較的狭くなる。
この溝は種々異なる形式で形成される。この溝
はヘルムホルツ共鳴器として働かない場合には他
の溝区分に比較して狭い孔を外側に有する必要は
ない。
本発明のさらに別の実施例では、溝に対して垂
直な横断面が方形波の形状を有している。その場
合、リブの著しく簡単な形状が得られる。その場
合リブは若干傾斜した面を有していてもよい。こ
のようにすれば、スリツプ枠に結合された型内で
リブを成形することができる。
本発明のさらに別の実施例では、溝及びリブに
対して直角な横断面が大体においてサインカーブ
を形成している。この実施例では面が、平らたい
板を曲げることによつて吸音構造体が得られる。
即ち、板を例えば土面に押込むことによつて吸音
構造体が形成される。押出法又は鋳造法によつて
も製作することができる。
本発明のさらに別の実施例では、溝の深さ及び
幅並びにリブの幅がすべて、溝の長手方向に対し
て直角にかつ音波の伝播方向で見て吸音構造体に
沿つた距離の関数として増大している。このよう
に構成すれば、吸音構造体の所定幅では音響減衰
が広い周波数範囲にわたつて生じる。
1吸音構造体で得られる減衰範囲よりも広い周
波数範囲を減衰しようとする場合には、それぞれ
異なる周波数範囲に適合する複数の吸音構造体を
音波の伝播方向で並べて配置することも可能であ
る。さらに、本発明の別の実施例では、それぞれ
異なる周波数範囲に適合する2つ又はそれ以上の
吸音構造体が同じ位置に重ね合わされる。この重
ね合わせは、互いに不等間隔で配置された溝又は
互いに異なる深さを有する溝、又は不等間隔で配
置されていて互いに異なる深さを有する溝を備え
ている2つ又はそれ以上の溝系を互いに重ね合わ
した横断面形状に溝を形成することによつて得ら
れる。
本発明のさらに別の実施例では、種々異なる深
さの溝及びこれら溝内に配置した同一材料の吸音
材の代りに、各溝内の位相のずれが変らないよう
に溝ごとに音速を変える吸音材を備えた同じ深さ
の溝が設けられる。このように構成すれば、異な
る溝深さを有する吸音構造体の一様でない底部輪
郭が、異なる音速を有する吸音材で充てんされた
一様な深さの溝構造まで単純化される。
減衰すべき音響と、2つの隣合つた溝間に生じ
る局部音場とのカツプリングは、この局部音場が
溝内の吸音材によつて減衰させられるとしても該
局部音場の維持にとつて好都合である。音響の減
衰が溝内の多孔性材料に関連しているとしても、
降雨又は降雪による減衰障害を避けるのが難しい
ことは明らかであり、しかも、溝内に配置した吸
音材内への降雨又は雪の侵入を阻止することはま
つたく困難である。
この欠点を取除くべく、本発明のさらに別の実
施例では、吸音構造体の溝底部に孔又はスリツト
状の開口が設けられており、この開口は音響的な
連通を生ぜしめかつ互いに隣合う溝又は溝と空所
とを連通せしめる。
吸音構造体が効果的に働く音響スペクトルの一
部内では、2つの隣合う溝の底部のところの圧力
がほぼ互いに逆の位相を有しているので、2つの
互いに隣合う溝の底部を連通している開口は、湿
りに敏感な材料を使用することなしに、損失を伴
なう流れを生ぜしめる。
開口が溝底部から空所へ通じている場合には、
この空所は2つの隣合う溝間のリブ内に設けられ
る。この構成ではこの空所内に、損失を伴なう材
料が湿りから保護されて配置される。
本発明の別の実施例によれば、この種の空所
は、2つの互いに隣合う溝間の共振周波数と異な
る共振周波数を有する音響共鳴器として形成され
ることができ、この共鳴器は2つの隣合う溝間の
音響的なカツプリングとあいまつて、主発生源の
周波数特性及び可聴感度曲線を考慮した所望の減
衰特性を得るのに役立つ。
本発明のさらに別の実施例では、溝底部に結合
された前記共鳴器が、リブ内に有利にはこれの長
手方向で延在する空所として形成されており、か
つ共鳴器の振動が管状の空所と単数又は複数の溝
底部との間の単数又は複数の開口を通して生ぜし
められる。この実施例では、吸音材が湿りから保
護されて配置されるばかりでなく、音響共鳴器の
共振周波数の選択が著しく自由となる。さらにこ
の実施例では、共鳴器の共振周波数が空所と溝底
との間の開口の相互間隔によつてのみ規定され
る。この場合、端部と端部とを突合わせて配置さ
れた複数の共鳴器の間に隔壁を設けることができ
るが、必ずしも必要ではない。
本発明のさらに別の実施例では溝底部に結合さ
れた音響共鳴器はリブの内部で延びていて仕切ウ
エブによつて仕切られた2つの内溝として形成さ
れており、この場合、共鳴器の振動は溝底に沿つ
て設けたスリツトを通して生ぜしめられる。この
実施例によれば、2つの互いに隣合つた溝間の音
響的なカツプリングの原理が二重に利用される。
即ちその1つは、吸音構造体の上方の自由な音場
に対する著しい作用から生じるものであり、他の
1つは溝底部に沿つたスリツトを介して、リブ内
の音場によつて生じさせられるものである。
さらにこの場合には吸音材を空所内へ配置して
湿りから防護することができる。
吸音材の音響吸収係数、配置及び種類を考慮し
て、音響的な共鳴が無駄なく減衰されるように、
音響減衰共鳴器内に配置した吸音材が閉鎖されて
いると有利であることが判明した。
次に図示の実施例につき、本発明を具体的に説
明する。
第1図は地面2に設けた凹設部1を示し、この
凹設部1内には本発明による吸音構造体が嵌合さ
れており、この吸音構造体はL字形横断面を有す
る複数のビームから成つており、このビームはリ
ブ3と溝5の底部を形成する隔て体4とから成つ
ている。リブ3のための材料は、適度な剛性と耐
天候性とを有していなければならない。使用材料
の音波損失係数が著しく低い場合には、溝5の底
部に減衰材5′を配置することができる。吸音構
造体を収容した地面の凹設部1は降雨時の水のた
まりを防止するために公知手段によつて排出機構
が設けられなければならない。この凹設部1の長
さは防音すべき区域の長さに相応している。例え
ば騒音源が自動車道路だとすれば、この凹設部1
は自動車道路に沿つて堀割のように位置させられ
る。この凹設部1はは横断プレートによつて周期
的に中断され、これによつて、堀割長手方向の音
の伝播が減衰の所望される程度に阻止される。例
えば自動車の直線的な騒音源から発する音は水平
方向で吸音構造体の上方を通過して第1図に曲線
6で示す定常振動を生ぜしめる。この定常振動の
基本成分は溝5の底部に波節を有している。第1
図の曲線6は定常振動での粒子の運動の軌跡を表
わしたものである。この軌跡を示す矢印のヘツド
はリブ3の上方にあり、定常振動の波腹を表わ
す。隣合う曲線6の矢印のヘツドは互いに逆向き
であり、それゆえこの場合は定常振動の特別の位
相のための状態を表わしている。半分の周期です
べての矢印が逆転する。さらに、特定の溝に関し
てサイドバイサイドの関係で位置するこの振動系
は特定の溝内へ飛込んで同時に隣りの溝内に現わ
れる。電子計算機で検討した例では、全音場の位
相速度が「低速波」の性質を有しており、伝播速
度は自由空間中での普通の圧力及び温度を有する
平面音波の位相速度に比してほぼ2.5倍遅い。こ
の「低速波」現象は、与えられた減衰度では吸音
構造体の幅の軽減の一助となり、又は吸音構造体
の幅が固定されている場合には減衰の増大を生ぜ
しめる。それゆえ、本発明の吸音構造体は実際的
な著しい利点を有している。リブ3及び隔て体4
の材料の選択は、区域内で最も安価になるように
行なうのがよい。或る区域ではコンクリートが有
利であり、他の区域では焼いた土器が有利であ
る。またプラスチツクのような人工的な材料から
成る薄壁の吸音構造体を使用することも、例え
ば、現場までの運送費を考慮すれば有利である。
第1図では、吸音構造体が互いに向かい合わせ
のL字形ビームから成つているが、丈の高いビー
ム及び丈の低いビームを交番に配置して、丈の高
いビームをリブとしかつ丈の低いビームを溝底と
して使用することもできる。
第2図に示す吸音構造体では、L字形ビームの
代りにU字形ビームが使用されている。この場
合、溝5内には吸音材が充てんされている。この
吸音材の損失係数は大き過ぎ又は小さ過ぎてはな
らない。その理由は損失が大き過ぎるとこの系の
基本的な振動が減少させられてこの系内へ不十分
な力しか入らないからである。この関係は、負荷
を有する電気回路のQ性質係数がカツプリングの
係数の逆数、即ち限界カツプリングであるような
マグニチユードを有する場合に最大可能なパワー
が入力として与えられる出力負荷を備えた2つの
互いに接続された電気回路に類似している。相応
して、特別な構造体及び特別な振動のために材料
の損失係数は吸音構造体の走行メートル当りの音
のエネルギの申し分のない吸収を生ぜしめる。異
なる損失係数を有する種々の材料を混合すること
によつて適当な損失係数を経験的に得ることがき
る。複数の溝が議論される場合、溝当りの損失が
単1の溝内の振動の状態を著しくは変化させては
ならない場合ですら著しい減衰を得ることができ
る。第2図に示す吸音構造体ではリブ3が若干下
方へテーパした側壁8を有しており、この構成で
はこのリブ3を簡単に一体形成することができ
る。この吸音構造体上にはすのこ9が載着されて
おり、このすのこ9は狭幅のバンド又は金網から
成ることができる。このすのこを設けたことによ
つて吸音構造体上を歩いて横切ることができ、か
つ溝内への紙屑等の粗大な排棄物の侵入を阻止す
ることができる。
第1図及び第2図に示す各実施例では、吸音構
造体が地面の凹設部1内へ嵌合されているが、こ
の吸音構造体は地表面上に置かれてもよい。さら
にこの吸音構造体は連続するマツトの形状で地表
面上に置かれてもよい。この種の吸音構造体は排
出が簡単であるという利点を有している。吸音構
造体の幅の1メートル当りの減衰量と減衰の生じ
る周波数帯の幅との積はパラメータを適当に選ぶ
ことによつてほぼコンスタントとなる。それゆ
え、大きな減衰が所望される場合には、周波数帯
幅が小さくなる。広い周波数範囲にわたつて騒音
減衰を得ようとする場合には、吸音構造体に区分
を設け、この各区分を騒音源の普通の周波数範囲
及び可聴感度曲線に対応させることができる。
第3図に示す実施例では、溝5の幅及び深さ並
びにリブ3の幅が、減衰すべき音波の伝播方向で
みて逐次増大している。複数のこの吸音構造体を
音波伝播方向で互いに並べて配置することも可能
である。第3図に示す実施例では溝5の深さは階
段状に増大しており、各リブ3はそれに相応して
逐次大きな高さを有しておりかつ各リブ3のの頂
面は1水平面内に位置している。
第4図に示す実施例でも、リブ3の各頂面が1
水平面内に位置している。溝5及びリブ3の輪郭
は、音波伝播方向で振幅が次第に大きくなるサイ
ンカーブの形状を有している。この吸音構造体は
板又はシート10をソフトなヘツド11内へ波状
に押込変形することによつて形成されるか、又は
波状のシートを、地表上又は地表内へ流し込んだ
コンクリート等上へ載着することによつて形成さ
れる。
第5a図,第5b図,第5c図及び第5d図で
示す実施例では、周波数範囲の異なる区分を重ね
合わすことによつて、コンパクトな吸音構造体が
形成されている。第5a図は所定の周波数範囲を
減衰する仮想構造の輪郭を示し、第5b図は隣接
する周波数範囲を減衰する仮想構造の輪郭を示
す。概算によれば、これらの区分の曲線を重ね合
わせて第5c図で示すような吸音構造体を形成す
ることができる。第5c図に示す吸音構造体で
は、同じ溝5のパターンが周期的に繰返し現われ
る。溝5及びリブ3の形状が著しく不規則な場合
には、各リブの頂部が1水平面内に位置しなくて
もよい。即ちそれぞれ個有の周波数範囲を備えた
多数の又は不定数の吸音構造体が重ね合わされた
場合にこのような事態が生じる。不定数の周波数
範囲の重ね合わせは、狭い周波数帯では周波数に
対して逆比例して変化する直線的な寸法を有する
サインカーブを極概算的に方形波カーブと見積つ
て行なわれる。これによつてほぼ概算的に階段的
な曲線が得られる。第5d図は、第5c図に示す
吸音構造体を所定の場所での地表面と溝底との間
の位相のずれを計算し、これに基づいて、この場
所で一定の溝深さでは音の速度がどうなるかを計
算することによつて形成された吸音構造体を示
す。この場合、第5d図に示す吸音構造体は平ら
な底部と平らな表面を有している。しかし、第5
c図に示す吸音構造体の各変り目ごとに仕切り1
2が挿入されている。これらの仕切り12間のス
ペースには、互いに異なる密度を有する、従つて
互いに異なる音速を有する適当に混合された材料
が充てんされている。
第6図に示す実施例では扁平な支持体1aが騒
音源に沿つた地表上に配置されている。この支持
体1aは深い堀内へ押込まれていてもよく、又は
地表面上に載着されてもよく、又は排水を考慮し
て地表面より若干高い平面上に載着されていても
よい。
曲線6によつて局部音場のための粒子の軌跡を
示す。この局部音場は2つの隣合つた溝間で半波
長共鳴を有している。この局部音場は矢印7で示
す方向に伝播するノイズ音場によつて生ぜしめら
れる。この局部音場はリブ3上の空中に波腹を、
かつ溝5の底部に大きな圧力変動を伴なう波節を
有している。
このように、この局部音場は2つの隣合う溝の
底部のところでほぼ逆の位相を有している。この
構造では音の減衰は一面においては支持体1a内
の不可避な損失のため、かつ他面においては空気
中の摩擦のために部分的にしか得られないが、溝
5の底部に減衰材を配置することによつて著しく
大きな減衰が得られる。しかし、溝5内に減衰材
を配置することは、降雨、降雪等によつて減衰材
が損なわれるので好ましくない。
本発明によれば、例えば孔10′の形状の開口
が設けられており、この孔10′は隣合う2つの
溝を連通せしめており、これによつて、損失を生
ぜしめる流れがこれららの孔内に形成される。孔
10′は湿り及びよごれによつて損なわれない大
きさを有している。これら孔の形状、寸法及び長
さは必要に応じて変えることができる。第7図の
実施例の開口は、スリツト11′として形成され
ており、このスリツト11′はリブ3を薄いスペ
ーサ12′上に載着することによつて形成されて
いる。損失はかなりの程度まで空気とスリツト壁
との間の摩擦に固有の損失となる。それゆえ、ス
リツト11′の横断面積とそれの周囲長さとの比
は適当に選択される。
第8図及び第9図で示す実施例では孔10′,
10″がリブ3の内部の空所15へ通じている。
この実施例では空所15の壁又はこの壁の適当な
部分に多孔性減衰材が被覆されている。この場合
にはこの減衰材が湿り又はよごれによつて不都合
に影響を受けることはない。この空所15内で
は、隣合う溝5間の外部の音響的なカツプリング
の共振周波数と同じかこれと異なる周波数で共鳴
が発生する。孔10′と孔10″との間隔は空所1
5内の長手方向の共鳴を規定し、かつ基本振動に
関する限りでは半波長に一致している。空所15
はリブ3の一方の側にのみ孔を有していてもよ
く、リブ3の両側に有していてもよい。両側に有
する場合には、隣合う溝内の周波数間に逆の位相
が存在することを考慮しなければならない。この
理由で、リブ3に対向して設けた孔は互いにずら
して配置させられなければならない。必要な場合
には、リブ3の空所15内に仕切りを挿入して特
別な共振周波数を生ぜしめることもできる。この
仕切りは例えば網又はゴーズの短い壁から成るこ
とができる。
自動車道路から発する騒音の最も有害な周波数
範囲は普通300Hz前後とされている。それゆえ、
隣合う溝間の曲線6で示す共鳴を有する音響的な
カツプリングを伴なう吸音構造体の少なくとも1
部分をこの周波数の若干上方に適合させておくの
が効果的である。第8図及び第9図に示す実施例
では、隣合う孔10′と10″との間隔を適当に選
ぶことによつて減衰範囲を低周波数の方向へ増大
させて、例えばほぼ200Hzのところで、リブ3の
内部及びリブ3の長手方向の半波長共鳴を大きく
することができる。1のリブの互いに隣合う孔1
0′と10″との間隔に対比して、別のリブの互い
に隣合う孔の間隔を変化させて、300Hz以上の周
波数での減衰を可能ならしめ、これによつて吸音
効果を改善することも可能である。
第10図に示す実施例は、第8図に示す実施例
と同様にリブ3、これらリブ3の間の溝5及び各
リブ3の内部の空所を備えている。しかし、この
実施例では空所内の共鳴の仕方が先の実施例と異
なつている。
リブ3の天井17の中央に内リブ19が設けら
れており、これによつて、リブ3の壁21と内リ
ブ19との間に2つの内溝25が形成されてい
る。壁21は支持体1aによつて直接支持されて
おらず、薄いスペーサ12′上に載着されてお
り、これによつて、壁21の下方にスリツト23
が形成されている。内リブ19は同様に支持体1
a上に載着されておらず、これによつて、内リブ
19の下方にも内スリツト26が形成されてい
る。
隣合う溝間で逆の位相を有する圧力はスリツト
23を介して外部の音場と同様に内溝25間の半
波長共鳴を生ぜしめる。外部の音場は矢印7で示
す伝播方向を有しており、隣合う溝5の間の半波
長共鳴を有する局部音場を生ぜしめる。スリツト
23及び26に減衰効果があるために、内溝25
内に必ずしも減衰材を設ける必要はないが、内部
の半波長共鳴の周波数範囲内のそれ以上の減衰を
得ることが望ましい場合には、リブ3及びこれの
壁21の天井17の下面に減衰材27を配置して
もよい。このように配置すればこの減衰材は湿り
及びよごれから申し分なく保護される。
吸音構造体が無限に広い場合、周波数増大時に
ブロツキング周波数の範囲へ向かつて増大する減
衰を示す周波数特性が得られるはずである。この
ブロツキング範囲の上方では、周波数の言葉でブ
ロツキング周波数の比較的高い新しい範囲へ向か
つて増大する減衰を有する新しい通過範囲が存在
するはずである。この特性は電磁場の理論に対す
る類似から導入されることができる。しかし、実
際には、吸音構造体は無限ではなく有限であり、
ブロツキング範囲内で有限であり、ブロツキング
範囲内で有限な広さを有する実際の吸音構造体で
は多かれ少なかれ明確な反響が生じる。これはた
んにヘルムホルツ共鳴器の効果に相応する効果に
よつて生じさせられる減衰とは別のものである。
この事情はこの種の吸音構造体の最終的な寸法に
よつて考慮されるできである。ほぼ300Hzの範囲
内の周波数の減衰が重要な場合には、隣合う溝間
の外部の音響的なカツプリングの共鳴周波数を
300Hzより高く、例えば450Hzの近くに選ぶのがよ
い。例えば200Hzへ向かつて低くなる周波数の減
衰が重要な場合にはリブ3の内部の空所15内の
著しい共鳴を200Hzの近くで生ぜしめるようにす
ることができる。
本発明に基づく吸音構造体は空港及び自動車道
路からの騒音の減衰に役立つのみならず、面に沿
つて伝播するいかなる音の減衰にも使用すること
ができる。例えば、本発明に基づく吸音構造体は
地下通路又はパイプラインの長手方向で伝播する
音の減衰にも役立つことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の1実施例の鉛直横断面図、第
2図は本発明の別の実施例の鉛直横断面図、第3
図は本発明のさらに別の実施例の鉛直横断面図、
第4図は本発明のさらに別の実施例の鉛直横断面
図、第5a図,第5b図,第5c図,第5d図は
本発明に基づく2つの吸音構造体を重ね合わせる
さいの説明図、第6図は本発明のさらに別の実施
例の部分斜視図、第7図は本発明のさらに別の実
施例の部分断面斜視図、第8図は本発明のさらに
別の実施例の部分断面斜視図、第9図は第8図の
平面図及び第10図は本発明のさらに別の部分断
面斜視図である。 1…凹設部、2…地面、3…リブ、4…隔て
体、5…溝、5′…減衰材、6…曲線、7…矢
印、8…側壁、9…すのこ、10…シート、1
0′,10″…孔、11…ヘツド、11′…スリツ
ト、12…仕切り、12′…スペーサ、15…空
所、17…天井、19…内リブ、21…壁、23
…スリツト、25…内溝、26…内スリツト、2
7…減衰材。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 吸音構造体であつて、音場を減衰すべく互い
    に直線的にかつ平行に面上に配置した複数の溝
    と、これら溝間に設けたリブとを備えており、前
    記音場が前記溝内に定常振動の系を生ぜしめる形
    式のものにおいて、減衰すべき周波数のところ
    で、隣合う溝間の音響的なカツプリングを生じし
    めるべく吸音構造体の表面が、減衰すべき音場の
    伝播方向に対してほぼ平行に位置していることを
    特徴とする吸音構造体 2 前記溝が空気によつて充てんされており、該
    溝の底部及び壁が吸音性であり、かつ、該溝の開
    口が膜状の材料によつて被覆されている特許請求
    の範囲第1項記載の吸音構造体 3 前記溝が吸音材を収容しており、かつ、該溝
    の底部及び側壁が損失なく音を反響させるように
    形成されている特許請求の範囲第1項記載の吸音
    構造体 4 前記溝及びリブの長手方向に対する直角横断
    面がほぼ方形波の形状を有している特許請求の範
    囲第2項記載の吸音構造体 5 前記溝及びリブの長手方向に対する直角横断
    面がほぼサインカーブの形状を有している特許請
    求の範囲第2項記載の吸音構造体 6 前記溝の深さ及び幅並びに前記リブの幅が、
    溝の長手方向に対する直角方向及び音波の伝播方
    向で吸音構造体に沿つた距離の関数としてすべて
    増大している特許請求の範囲第4項記載の吸音構
    造体 7 吸音構造体の区分が2つ又はそれ以上の重ね
    合わされた溝系を備えており、各溝系が異なる間
    隔を有する溝を備えており、又は各溝系が、異な
    る溝深さを有しており、又はそれら両方の組合わ
    せ寸法を有している特許請求の範囲第1項記載の
    吸音構造体 8 前記各溝が異なる深さを有しておりかつ各溝
    内に同じ種類の吸音材が配置されており、又は前
    記各溝が等しい深さを有しておりかつ各溝内の位
    相のずれが変化しないように互いに異なる音速を
    有する互いに異なる吸音材が各溝内に配置されて
    いる特許請求の範囲第1項記載の吸音構造体 9 線材網又は格子が溝の開口又は全吸音構造体
    を覆つている特許請求の範囲第1項記載の吸音構
    造体 10 孔10′又はスリツト11′の形状の開口が
    溝5の底部又はこれの近くに設けられており、該
    開口が音響的なカツプリングジヨイントを形成し
    かつ1の溝5と隣りの溝又は空所15とを接続せ
    しめている特許請求の範囲第1項記載の吸音構造
    体 11 前記空所15が、2つの隣合う溝5間に位
    置するリブ3内に設けられている特許請求の範囲
    第10項記載の吸音構造体 12 前記空所15が音響的な共鳴器として形成
    されており、この共鳴器が、2つの隣合う溝5間
    のカツプリングの共振周波数と異なる共振周波数
    を有しており、かつ隣合う溝間の音響的なカツプ
    リングとあいまつて所望の減衰特性を生ぜしめて
    いる特許請求の範囲第10項記載の吸音構造体 13 前記溝5にカツプリングした音響的な前記
    共鳴器が、リブ3内で長手方向に延在する空所と
    して形成されており、かつこの共鳴器を振動せし
    める単数又は複数の孔が空所と単数又は複数の溝
    底部との間に配置されている特許請求の範囲第1
    2項記載の吸音構造体 14 前記溝5とカツプリングした音響的な前記
    共鳴器が、リブ3の内部で延在する2つの内溝2
    5として形成されており、この両内溝が内リブ1
    9によつて仕切られており、かつ、この共鳴器の
    周波数がリブの側壁21の下方のスリツト23を
    介して振動させられる特許請求の範囲第12項記
    載の吸音構造体 15 前記の音響的な共鳴器内に音響的な減衰材
    が配置されており、この減衰材が、音響的な減衰
    係数、位置等を考慮して、音響的な共鳴が排除さ
    れることなく減衰させられるように選らばれてい
    る特許請求の範囲第10項記載の吸音構造体
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