自分でできる防音-アン・ノイズ

■ 防音の方法 《 空気音と固体音の違い 》

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空気音( 空気伝播音 ) と 固体音( 固体伝播音 )

音は空気を介して伝わりますが、
物質を介し、振動としても伝わります。

空気音と固体音の説明 / ステレオなどの音響機器からは、空気音と固体音が発生します。歩行音は、床を振動させる固体音です。防音対策をするには、その音が空気音なのか固体音なのかを見定める必要があります。

スピーカーの音は、
空気を介して周囲に広がります。
( 空気伝播音 )

同時に、

スピーカーの底部からは、
振動として床に伝わります。
( 固体伝播音 )

− 騒音の分類 −

  • - 空気音 ( 空気伝播音 ) -
    ・話し声
    ・出力の小さいスピーカーからの音
    ・管弦楽器 ※
    ・ペットの鳴き声
    ・室外からの騒音
    道路騒音、鉄道騒音、工場の機械音、
    エアコンの室外機の音、カラオケ騒音など

    空気を介して伝わる為、
    空気の遮断(スキマ対策)と防音材を付加する事で低減できます。
    ■ 音域にもよりますが、対策しやすい音です。
    ※ 高音は低減しやすく、低音は低減し難いです。
    ※ 楽器は、音量が大きい為、高音でも十分な対策が必要です。

  • - 固体音 ( 固体伝播音 ) -
    ・スピーカー底部から床に伝わる重低音・低音
    ・スピーカーからの重低音・低音
    ( 軽量の壁の場合 )
    ・ピアノやドラムなどの床に設置する打楽器
    ・共同住宅の通路からのドアを閉じる音
    ( 一部は空気音 )
    ・上階からの歩行音や椅子を引く音
    ・隣室から聞こえる換気扇の回転音 等

    ■ 壁や床、天井などの物質を介して振動が伝播する為、対策が難しい音です。

■ 遮音性を高めるには、
大きく分けて二つの方法があります。 ■

空気音や固体音、騒音の大きさ、
設置できる条件によって使い分けます。

  • ■ 単層での防音

    既存の壁に防音材を付加した図

    防音材を貼り付け、既存の壁の防音性を向上させます。

    ・石膏ボード壁などの軽い壁で、かつ、空気音の場合、有効です。

    ※単層での防音の場合、既存の壁に比して、どの位重さを増せたかが防音上、重要となります。[ 質量則 ]
    重いコンクリート壁を単層で防音しようとするとコンクリート壁と同等の重さが必要となります。

     » 防音性能と重さの関係新しいタブで開きます。

  • ■ 多層での防音

    中空層を設けて防音材を設置した図

    既存の壁から離して防音材を設置します。

    ・重いコンクリート壁や固体音に対して有効な防音方法です。 [ 軽量壁 / 空気音にも有効です。]

     ただし、
    ・設置する材の性質
    ・中空層の距離と内容
    ・設置方法
     によっては、設置する前よりも防音性が劣ってしまう場合がありますので、注意が必要です。

     » 固体音の低減新しいタブで開きます。  » GL工法による防音性能の低下新しいタブで開きます。

- 音の反射(遮音) と 吸音について -

音が物質に当ると、何割かは反射され、残りは通り抜けます。

  • ■ 音を反射する能力が30の場合

    100の音エネルギーが反射力30の壁に当たってはね返り、70の音エネルギーが室内に入ってくる図

    100の内、70は通り抜けます。

     ※数字は分かりやすくするための例えです。

  • ■ 音を反射する能力が60の場合

    100の音エネルギーが反射力60の壁に当たってはね返り、40の音エネルギーが室内に入ってくる図

    100の内、40は通り抜けます。

  • 音を反射する(遮る)能力の高いものを
    「遮音材」と言います。

    密度が高く、質量が大きいほど
    音を反射する能力は、高くなります。

    これに対して、

    「吸音材」は、
    音が通り抜ける過程で吸収します。

  • 実際の生活環境では、透過してきた音は、
    後ろの壁に当たって音がはね返ってきます。

    室内での反響音の説明図

    反射する能力(遮音性)が高いほど、はね返ってくる量は多くなります。

    遮音性の高いコンクリートのトンネル内で手を叩くと
    音が良く響きます。

  • 反響音は、壁の間を往復します。

    室内での反響音の説明図 / 音が何度も往復する図

    イラストでは、1往復ですが、反響(残響)時間が0.6秒の場合、音速(340m/秒)から計算すると12往復以上しています。

    ※残響時間:0.6秒は、一般的な教室(8m×8m)での設計目安。/ 12往復は、教室の幅 8mの場合。
    ■一般的な残響時間:[ ラジオスタジオ:0.5〜1秒 / コンサートホール:1.5〜2秒 ]
    ※ 狭い部屋の場合、往復回数はさらに増えますが、カーテンやじゅうたん、家具などがあるため 吸収・拡散され、残響時間は、短くなります。

  • 「吸音材」を設置すると、

    吸音材を設置して反響音が鎮まる図

    反響音を小さくすることができます。

    吸音材は、音が往復する度に少しずつ
    音のエネルギーを吸収していきます。

  • 例えば、[ 波消しブロック ] と [ 堤防 ]で考えれば、
    それぞれの役割が分かりやすいと思います。

    防波堤を例えとした遮音材と吸音材の説明図

    遮音性の高いものは、反響も大きく、
    吸音性が高いものは、音を反射しません。
    静かで過ごしやすい環境を作るには、
    両者をうまく使うことが必要です。

効果的な騒音対策のポイントは、
騒音に適した防音方法で音を遮り、
侵入した音を吸音材で鎮める事です。

  • 遮音材
    質量が大きいほど音を遮る能力が高くなる法則 [質量則]に則り、 鉛、鉄粉、硫酸バリウム等の高比重物質を含有する材料。
    高比重物質を樹脂に錬り込み、シート状にしたものが遮音シートや遮音マットになります。
    ※放射線の遮蔽にも使われている鉛の遮音材は、比重が11.34と非常に重い物質です。 ( 毒性がある為、被覆の必要がある事、廃棄に関わる環境問題があり、現在では使われない方向にあります。)
  • 吸音材
    多孔質で細かな繊維状の物質である場合、音がその物質に当たると音エネルギーのほとんどは透過しますが、一部は空気と繊維との摩擦で熱に変換され、音エネルギーが減衰されます。
    この変換効率の高いものを吸音材といいます。
    ※代表的な吸音材は、グラスウールやロックウールです。
    その他、ポリエステル系の吸音材もあります。
    ( 広い意味では、布団や厚手のカーテン、じゅうたんも吸音材です。)
    ※ウレタン系の柔らかい軽量の防音材は、基本的には吸音材で、室内での内部反響を抑える為に使用します。

空気音と固体音

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