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遮音・吸音材料の開発、評価と騒音低減技術

遮音・吸音材料の開発、評価と騒音低減技術

~次世代自動車、建築物、生活空間~

目次

第1章 音の伝搬メカニズムとヒトが音を感じるメカニズム

第1節 音の種類、分類と定義
  • 1.音の伝搬
  • 2.音の伝搬の数学的表現-波動方程式
    • 3-1 反射
    • 3-2 吸音
    • 3-3 干渉
    • 3-4 回折
  • 3.音の物理的性質
  • 4.音の種類
第2節 吸音・遮音のメカニズムと構造の分類
  • 1.遮音の基礎
    • 1-1 遮音材とは
    • 1-2 音響透過損失
    • 1-3 一重壁の音響透過損失 (垂直入射の場合)
    • 1-4 一重壁の音響透過損失 (斜入射の場合)
    • 1-5 コインシデンスによる音響透過損失の低下
    • 1-6 二重壁の音響透過損失
  • 2.吸音
    • 2-1 多孔質材としての吸音材
    • 2-2 垂直入射吸音率
    • 2-3 吸音材の微視構造
    • 2-4 吸音材の設置・施工方法と吸音率
第3節 共鳴現象のメカニズムと音響材料への応用
  • 1.気柱共鳴による吸音
  • 2.ヘルムホルツ共鳴器による吸音
  • 3.孔あき板やスリット板による吸音
  • 4.共鳴周波数の低周波数化について
第4節 騒音・振動低減のための技術・材料とその適用法
  • 1.空気伝搬音の低減
    • 1-1 遮音
      • 1-1-1 遮音の役割
      • 1-1-2 遮音材料の種類とトレンド
      • 1-1-3 遮音材料の適用にあたっての留意点
      • 1-1-4 遮音に関する新しいトレンド
    • 1-2 吸音
      • 1-2-1 吸音の役割
      • 1-2-2 吸音材料の種類とトレンド
  • 2.固体伝搬音の低減 (振動の低減)
    • 2-1 振動絶縁
      • 2-1-1 振動絶縁の役割
      • 2-1-2 振動絶縁材料の種類とトレンド
    • 2-2 制振
      • 2-2-1 制振の役割
      • 2-2-2 制振材料の種類とトレンド

第2章 人が音を知覚するメカニズムと健康への影響

第1節 聴覚のメカニズムと快・不快の感じ方
  • 1.ラウドネス (loudness)
  • 2.ノイジネス (noisiness)
  • 3.シャープネス (sharpness)
  • 4.高周波音の快・不快
  • 5.低周波音の快・不快
  • 6.卓越した周波数成分による快・不快
  • 7.周波数成分間の干渉による快・不快
  • 8.音の時間変化パターンと快・不快
第2節 騒音・低周波音の健康への影響
  • 1.心臓血管系疾患
  • 2.睡眠影響
  • 3.その他の健康影響
    • 3-1 アノイアンス
    • 3-2 騒音性聴力損失
    • 3-3 子どもの認知能力
  • 4.低周波音の健康影響

第3章 吸音材料の開発と材料の特性

第1節 均質化法による多孔質吸音材料の設計
  • 1.均質化法による動的特性の予測手法
    • 1-1 ミクロスケールの支配方程式
    • 1-2 多孔質材に拡張した均質化法
  • 2.Biotパラメータの同定
    • 2-1 空孔率
    • 2-2 密度
    • 2-3 空気流れ抵抗
    • 2-4 迷路度と特性長
    • 2-5 ヤング率とポアソン比
  • 3. Delany-Bazleyモデル
  • 4.解析モデル
  • 5.解析結果
    • 5-1 ユニットセルサイズによる影響
    • 5-2 Delany-Bazleyモデルとの比較
第2節 マイクロポーラス金属の製造とその吸音特性
  • 1.ポーラス金属とその製造方法
    • 1-1 スペーサー法
    • 1-2 ポーラス構造
  • 2.マイクロポーラス金属の吸音特性
    • 2-1 ポーラス構造の影響
    • 2-2 エアーギャップと微細開気孔の影響
第3節 ナノファイバー系吸音材料の特性
  • 1.エレクトロスピニング法
  • 2.シリカファイバーシートの構造と吸音特性
  • 3.音響モデルを用いた解析
第4節 バイオマスを利用した吸音材料に関する研究
  • 1.稲藁の吸音に関わる因子と基礎的な特性
    • 1-1 稲藁要素の長さおよび配向による吸音率の変化
  • 2.農業における副産物である粒状体の例 (籾殻とそば殻の吸音率)
  • 3.紙などの薄板を用いた吸音構造
    • 3-1 段ボールなどコルゲート形状のハニカム材の吸音特性
    • 3-2 紙などの薄板に隙間を設けて積層した場合の吸音特性
第5節 かんな屑とバークによる断熱・吸音材の開発
  • 1.断熱・吸音材の作製
    • 1-1 構成原料とその特徴
    • 1-2 繊維材料の開繊と異種材料の混合
    • 1-3 難燃処理
    • 1-4 熱成形
  • 2.吸音性能
    • 2-1 既往の研究
    • 2-2 原料の構成と垂直入射吸音率
    • 2-3 残響室法吸音率
    • 2-4 吸音性能に関する考察
  • 3.モデル壁体の遮音性能
    • 3-1 試験体と接合方法
    • 3-2 音響透過損失
  • 4.木質系断熱・吸音材料の開発とその展望
第6節 3Dプリンタにより作製された微細穿孔板の吸音特性評価
  • 1.吸音率計測法と実験試料の作製法
    • 1-1 垂直入射吸音率の計測方法
    • 1-2 実験試料の作製法と寸法諸元
  • 2.実験結果
    • 2-1 ハニカムコア結合型2D-MPP
    • 2-2 ハニカムコア接触型2D-MPP
    • 2-3 ハニカムコア無し2D-MPP
    • 2-4 ハニカムコア結合型3D-MPP
    • 2-5 ハニカムコア接触型3D-MPP
    • 2-6 ハニカムコア無し3D-MPP
  • 3.実験結果の考察
    • 3-1 Helmholtz共鳴器の吸音効果
    • 3-2 MPPの曲げ振動による吸音効果
    • 3-3 Helmholtz共鳴と板の曲げ固有振動の連成効果
    • 3-4 MPPとハニカムコア端面の振動的衝突による効果
    • 3-5 3D-MPPの提案

第4章 遮音材料の開発と材料の特性

第1節 エッジ効果抑制による遮音壁の開発
  • 1.エッジ効果抑制型遮音壁
    • 1-1 エッジ効果について
    • 1-2 境界要素法による解析
    • 1-3 騒音低減のメカニズム
第2節 薄膜を利用した軽量でコンパクトな遮音技術
  • 1.MSIの基本構造
  • 2.予備実験
    • 2-1 実験方法
    • 2-2 実験結果
  • 3.MSI単独構造
    • 3-1 遮音量計測実験
    • 3-2 遮音量のシミュレーション
    • 3-3 MSIの遮音メカニズム
  • 4.MSI複合構造
    • 4-1 遮音量計測実験
    • 4-2 遮音量のシミュレーション
第3節 木質構成パネルの遮音および曲げ性能
  • 1.実験方法
    • 1-1 使用材料
    • 1-2 木質3層構造床パネル作製
    • 1-3 床衝撃音試験方法
    • 1-4 曲げ載荷試験方法
  • 2.実験結果および考察
    • 2-1 遮音性能
    • 2-2 曲げ性能
第4節 建築用アスファルト系遮音材料の開発とその特性
  • 1.アスファルト系遮音材料について
    • 1-1 アスファルトについて
    • 1-2 粉体について
    • 1-3 面材について
  • 2.用途別の特性について
    • 2-1 床衝撃音対策用
    • 2-2 空気音対策用
    • 2-3 排水管対策用

第5章 制振・防振材料の開発と材料の特性

第1節 制振工学の考え方とその応用技術へのアプローチ
  • 1.制振工学の考え方
    • 1-1 制振工学とは
    • 1-2 振動系での振動エネルギー
      • 1-2-1 運動エネルギーとポテンシャルエネルギー
      • 1-2-2 損失エネルギーとロスファクタ
    • 1-3 制振工学としての方策
      • 1-3-1 制振
      • 1-3-2 振動絶縁
      • 1-3-3 質量・ばね分布適正化
    • 1-4 制振工学への取り組み
  • 2.ダンピング技術の特徴
    • 2-1 制振特性の多面性
    • 2-2 制振特性の多様性
      • 2-2-1 マックスウェルおよびフォークトモデル
      • 2-2-2 ヒステリシスダンピングとビスカスダンピング
      • 2-2-3 粘弾性について
      • 2-2-4 粘弾性材料の各種依存性について
  • 3.制振の適用技術へのアプローチ
    • 3-1 制振問題への考え方
    • 3-2 対処療法からの脱皮
    • 3-3 複合手法
第2節 ポリマーを内包するクローズドセル構造金属材料の作製とその制振効果
  • 1.ポリマーおよびセラミックスを内包セル構造金属材料作製技術
    • 1-1 ポリマーを内包セル構造金属材料作製技術
  • 2.ポリマー内包クローズドセル構造金属材料の特性
    • 2-1 圧縮試験
    • 2-2 三点曲げ試験
    • 2-3 内部摩擦測定
第3節 圧電素子を用いた振動制御,騒音制御技術
  • 1.圧電素子を用いたはりの曲げ振動の低減
    • 1-1 圧電方程式と圧電素子単体の等価機械モデル
    • 1-2 はりの曲げ振動の低減
    • 1-3 無次元化したコンプライアンスと最適調整
    • 1-4 実験とシミュレーション
  • 2.圧電素子を用いた平板の曲げ振動の低減
    • 2-1 短手方向も考慮した圧電方程式と圧電素子単体の等価機械モデル
    • 2-2 平板の曲げ振動の低減
  • 3.圧電吸音板と圧電制音板
    • 3-1 圧電吸音板を用いた吸音
    • 3-2 圧電制音板を用いた共鳴音の低減
第4節 制振LCPの開発とその制振特性
  • 1.LCPの用途と市場
  • 2.LCPの特性
    • 2-1 LCPの異方性と試験片の構造
    • 2-2 LCPの振動減衰性能について
  • 3.全芳香族低融点LCP
    • 3-1 低融点LCP A-8100の特徴
    • 3-2 他樹脂とのブレンドによる振動減衰性への効果
  • 4.用途例
第5節 制振材「Polaris」の開発とその特性
  • 1.概要
  • 2.特長
    • 2-1 可塑剤・オイル不使用
    • 2-2 良好な再加工性
    • 2-3 環境配慮型製品
    • 2-4 多彩な製品群
      • 2-4-1 シートタイプ
      • 2-4-2 フィルムタイプ
      • 2-4-3 ペレットタイプ
  • 3.物性
    • 3-1 損失係数
    • 3-2 ペレットタイプ 他樹脂ブレンド品の性状
  • 4.実績

第6章 車両における振動・騒音の低減化技術と遮音・吸音材料、構造の適用

第1節 自動車室内の振動、不快音の発生メカニズムとその制御
  • 1.主な振動騒音現象と発生メカニズム
    • 1-1 路面およびタイヤに起因する現象
      • 1-1-1 乗り心地
      • 1-1-2 シェイク
      • 1-1-3 フラッタ
      • 1-1-4 ロードノイズ
      • 1-1-5 パターンノイズ
    • 1-2 パワーユニット (エンジン、モータ) に起因する振動騒音
      • 1-2-1 エンジン振動
      • 1-2-2 エンジン透過音
      • 1-2-3 吸排気系振動
      • 1-2-4 吸排気系騒音
      • 1-2-5 こもり音
      • 1-2-6 アイドリング振動
      • 1-2-7 エンジンシェイク
    • 1-3 駆動系に起因する現象
      • 1-3-1 ギヤ音
      • 1-3-2 タイヤねじり共振
      • 1-3-3 プロペラシャフト曲げ共振、ねじり共振
      • 1-3-4 スナッチング
    • 1-4 その他の現象
      • 1-4-1 風切り音
      • 1-4-2 ブレーキジャダー
      • 1-4-3 ブレーキ鳴き
      • 1-4-4 ワイパーびびり振動
    • 1-5 ハイブリッド車や電気自動車特有の振動騒音
      • 1-5-1 モータ電磁気騒音
      • 1-5-2 補機類の騒音
  • 2.対策事例
    • 2-1 ロードノイズ対策
      • 2-1-1 入力、伝達系での対策
      • 2-1-2 放射部での対策
    • 2-2 風切り音対策
    • 2-3 自励振動対策
第2節 高速輸送機関や流体機器から発生する空力騒音
  • 1.キャビティ音
    • 1-1 音の発生機構
    • 1-2 キャビティ音の測定例
    • 1-3 強いキャビティ音発生時の流れ場
    • 1-4 キャビティ音の低減
  • 2.端部を有する折れ部形状周りの流れからの発生音
    • 2-1 端部近傍からの音波の発生
    • 2-2 音の発生機構
    • 2-3 音の発生条件
  • 3.平板列まわりの流れからの発生音
    • 3-1 発生音の特徴
    • 3-2 音の発生機構および低減手法
第3節 自動車用吸音材料の内部構造と吸音特性への影響
  • 1.実験方法
    • 1-1 供試材
    • 1-2 実験装置
  • 2.結果および考察
    • 2-1 表面観察結果
    • 2-2 吸音率測定結果
    • 2-3 X線CT試験による内部構造観察結果
    • 2-4 考察
第4節 自動車用防振材料、制振材料の開発と利用技術
  • 1.自動車運転時に発生する振動問題
    • 1-1 自動車からの振動、振動の発生源とその種類
      • 1-1-1 発生源
      • 1-1-2 振動の種類と現象
      • 1-1-3 実際に行われてる振動、騒音対策と人への影響
  • 2.防振による振動対策
    • 2-1 防振の基本技術
    • 2-2 防振ゴムによる振動対策の実際技術
    • 2-3 ゴム材料の特性と開発の方向
    • 2-4 液体封入防振ゴムの開発、実用化
    • 2-5 その他方式の開発、
  • 3.制振材料による振動対策
    • 3-1 制振の基本技術
    • 3-2 制振材料の開発と使い方
      • 3-2-1 ポリマーアロイによる制振材料の開発
      • 3-2-2 その他配合剤で損失係数を向上させる技術
第5節 自動車の構造音響連成系の最適設計
  • 1.構造音響連成系の支配方程式
  • 2.有限要素法による構造音響連成系の離散化
    • 2-1 境界条件の概要
    • 2-2 構造系の離散化
    • 2-3 音響系の離散化
    • 2-4 離散化された構造音響連成系の支配方程式
  • 3.音圧を低減するための最適設計指針 (最適性条件) の導出
    • 3-1 導出
    • 3-2 振動音響連成係数r=0の物理的な意味
  • 4.最適性状態図とそれに基づく構造最適化
    • 4-1 最適性状態図
    • 4-2 最適性状態図に基づく構造最適化
  • 5.最適性状態図に基づく構造最適化
    • 5-1 条件の説明
    • 5-2 音圧感度に基づく構造最適化
    • 5-3 最適性状態図に基づく構造最適化
    • 5-4 最適性状態図に基づく構造最適化の適用の流れ
第6節 自動車用制振・吸音材への要求特性と車内音・車外音対策
  • 1.制振・防音 (吸音、遮音) 性能の評価量
  • 2.自動車の車内音・車外音の発生機構と制振防音構造
    • 2-1車内音の発生機構と制振防音構造
    • 2-2車外音の発生機構と制振防音構造
  • 3.制振防音材の基本特性と要求性能
    • 3-1 自動車用防音材 (吸音・遮音材) の特性と要求性能
    • 3-2 制振材を積層した構造物の振動特性と要求性能
  • 4.今後の課題と要求特性
第7節 自動車の風騒音の発生メカニズムと低減技術
  • 1.風騒音の発生メカニズム
    • 1-1 理論
    • 1-2 狭帯域音の発生機構
    • 1-3 広帯域音
  • 2.風騒音の低減技術
    • 2-1 狭帯域音
    • 2-2 広帯域音
第8節 自動車用遮音・防音材料の開発、その軽量化
  • 1.Biot理論に基づく防音材料のモデル化と構造検討
  • 2.高遮音防音材の開発
  • 3.エアトーン ® の特長と実使用例
第9節 車両における吸音・遮音の設計と振動・騒音の低減化技術
  • 1.開発品の概要
    • 1-1 開発品の防音構造
    • 1-2 開発品のアイデア
  • 2.開発品の有効性調査
    • 2-1 平板試料の音響透過損失
    • 2-2 フィルムと遮音材の振動
    • 2-3 車両音響性能
      • 2-3-1 スピーカ加振計測結果
      • 2-3-2 加速走行計測結果
  • 3.開発品の消音メカニズム
    • 3-1 開発品の周波数応答関数
      • 3-1-1 遮音材の振動
      • 3-1-2 フィルムの振動
      • 3-1-3 逆位相で振動する遮音材とフィルム
    • 3-2 フィルムと遮音材の理想的な振動形態
第10節 気柱共鳴音レゾネータの開発と世代進化
  • 1.第一世代デバイス技術概要
  • 2.第二世代デバイス技術概要
  • 3.デバイスの狙い
  • 4.システム構成と基本構造コンセプト
  • 5.第一世代技術内容
    • 5-1 消音機能
    • 5-2 強度機能と組付け性
    • 5-3 ホイール構造
  • 6.第二世代技術内容
    • 6-1 レゾネータ配置最適化
    • 6-2 レゾネータ形状最適化
  • 7.ロードノイズ低減効果
第11節 電気自動車の走行音における「EVらしさ」と「受容性」の評価
  • 1.はじめに
    • 1-1 自動車の静音性による新しい音デザイン課題
    • 1-2 音のデザインのための音質評価手法
    • 1-3 非音響的事象を利用した潜在的イメージの記述
  • 2.潜在的イメージ記述法による「EVらしい音」の評価
    • 2-1アンケート調査による非音響的事象関連語の収集
    • 2-2 関連語の抽出と相互関係分析
    • 2-3 音色と景色の印象評価
    • 2-4 音質評価指標に着目した追加検討
      • 2-4-1 音の鋭さとEVらしさの比較
      • 2-4-2 音の粗さとEVらしさの比較
      • 2-4-3 刺激ごとの考察
  • 3.受容性との関係
    • 3-1 実験方法
    • 3-2 結果の統計的分析
第12節 電気自動車におけるサウンドデザイン
  • 1.電気自動車の動向から考える、e-NVHとサウンドデザイン
  • 2.報知音と報知音アルゴリズム
    • 3-1.EVに対する音の要求
    • 3-2自動車エンジン音を生み出すシステム
      • 3-2-1 ASDの変遷
      • 3-2-2 ASDの機構
    • 3-3 EV/HV車両に対するサウンドデザインと考えられる信号処理方法
      • 3-3-1 サイン波合成
      • 3-3-2 EVSP Method I. 時間波形圧縮ストレッチ法
      • 3-3-3 EVSP Method II. 間欠時間調整法
      • 3-3-4 EVSP Method III. イベント駆動 (プラスアルファ)
  • 4.自動車の官能評価とEV/HVの車両の音の課題
    • 4-1 イメージとのつながりと評価
    • 4-2 EV/HVの評価
第13節 車内騒音伝達機構のモデル化
  • 1.車内騒音の発生メカニズム
  • 2.車内騒音予測事例
  • 3.波数・周波数スペクトルを用いた流体・構造振動・音響解析
第14節 吸音材が配置された自動車車室を模擬した空間の減衰音響解析
  • 1.解析手法
    • 1-1 吸音材を有する3次元閉音場の離散化
    • 1-2 モード損失係数の近似計算法 (MSKE法)
    • 1-3 MSKE法を用いた減衰応答計算
  • 2.実験結果と解析結果
    • 2-1 テストピースと減音量について
    • 2-2 テストピース計測結果
    • 2-3 実験検証と解析結果
第15節 プラズマアクチュエータを用いた翼後縁騒音の制御
  • 1.翼後縁から生じる線スペクトル音:トレーリングエッジノイズ
  • 2.制御デバイス:プラズマアクチュエータ
  • 3.制御実験の概要と結果
    • 3-1 境界層不安定の低減によるトレーリングエッジノイズの抑制
    • 3-2 局所定常吹き出しによる制御
    • 3-3 攪乱の人工励起によるトレーリングエッジノイズの制御

第7章 建築、建造物における吸音・遮音・制振の設計

第1節 音楽施設の音響設計
  • 1.音響設計指標
    • 1-1 平均吸音率
    • 1-2 残響時間
      • 1-2-1 最適残響時間
      • 1-2-2 最適残響特性
      • 1-2-3 残響可変
    • 1-3 その他の音響設計指標
  • 2.ホールの音響設計
    • 2-1 ホールの種類と音響設計要件
    • 2-2 ホールの平面形状と音響的特徴
    • 2-3 多目的ホールの音響設計
    • 2-4 コンサートホールの音響設計
    • 2-5 その他ホールの音響設計
      • 2-5-1 劇場、オペラハウス
      • 2-5-2 講堂・会議場
      • 2-5-3 体育館・イベント大空間
  • 3.スタジオの音響設計
    • 3-1 スタジオの種類と音響設計要件
    • 3-2 放送スタジオの音響設計
    • 3-3 録音スタジオの音響設計
      • 3-3-1 録音スタジオの構成と諸室の機能
      • 3-3-2 録音スタジオの音響内装
  • 4.オーディオルームの音響設計
    • 4-1 オーディオルームの種類と機能
    • 4-2 オーディオルームの音響内装
    • 4-3 オーディオルームのスピーカ配置
  • 5.音楽練習室の音響設計
    • 5-1オーケストラ練習室
    • 5-2集合住宅のピアノ練習室
第2節 集合住宅における騒音とその対策
  • 1.集合住宅における音・振動について
  • 2.近年の集合住宅における騒音・振動問題の特徴
    • 2-1 床スラブの大スパン化
    • 2-2 住戸のフリープラン化
    • 2-3 窓の遮音性能向上による暗騒音の低下
    • 2-4 設備方式の変化
    • 2-5 音環境性能に対する意識の高まり
  • 3.集合住宅における騒音・振動対策計画の考え方
  • 4.空気音に対する遮音設計・施工上の留意点
    • 4-1 間仕切壁の隙間
    • 4-2 内装工法
      • 4-2-1 直貼工法ボード壁
      • 4-2-2 間仕切り壁断熱折返し部
    • 4-3 窓
    • 4-4 側路伝搬音の影響
  • 5.設備機器等の振動・固体音対策
    • 5-1 設備機器等の防振支持
    • 5-2 内装材
  • 6.設備機器の騒音・振動低減方法
    • 6-1 ポンプ管路系騒音
      • 6-1-1 振動源側の対策
      • 6-1-2 ポンプの防振支持
      • 6-1-3 フレキシブル接手、パイプサイレンサーの設置
      • 6-1-4 管路の防振支持
    • 6-2 排水騒音
    • 6-3 トイレからの放尿音
    • 6-4 浴室からの固体音
    • 6-5 エレベータ走行音
    • 6-6 電気室騒音
第3節 学校施設の音環境評価・音響設計法
  • 1.学校施設における音環境
  • 2.音環境面の典型的な課題
  • 3.計画段階の配慮事項
    • 3-1 敷地内の施設配置
    • 3-2 施設内の諸室の配置
  • 4.諸室に求められる音環境
  • 5.音響性能項目と設計の概略
    • 5-1 室内の騒音
    • 5-2 遮音性能
      • 5-2-1 外部騒音の侵入防止
      • 5-2-2 室間の遮音
    • 5-3 床衝撃音の遮断
    • 5-4 室内の響き
  • 6.特に音響的配慮を要する室の設計
    • 6-1 オープン教室
    • 6-2 体育館
    • 6-3 音楽関連諸室
  • 7.特に音響的配慮を要する子どものための設計
    • 7-1 難聴学級教室
    • 7-2 発達障害をもつ児童生徒の学習空間
    • 7-3 幼稚園・保育園の保育室
第4節 オフィスの音響設計
  • 1.オフィスの音響設計に関わる基礎知見
    • 1-1 快適性の2つの側面
    • 1-2 1/fゆらぎが意味するもの
    • 1-3 音響付加技術
      • 1-3-1 バックグラウンド・サウンド・システム
      • 1-3-2 ノイズ・マスキング・システム
      • 1-3-3 アクティヴ・ノイズ・コントロール
    • 1-4 室内空間における音の減衰
    • 1-5 音声のスペクトル
    • 1-6 吸音面の材料構成と吸音率
  • 2.オフィス諸室の音響設計
    • 2-1 執務空間 (スタッフルーム)
      • 2-1-1 オープン型オフィス
      • 2-1-1-1 室内反射音 (拡散音) の制御
      • 2-1-1-2 隣接作業ゾーン間における直接音の制御
      • 2-1-1-3 第1次反射音の制御
      • 2-1-1-4 音響付加技術の適用
      • 2-1-2 個室型オフィス
    • 2-2 生産支援空間
      • 2-2-1 会議室
      • 2-2-2 打合せスペース・接客ロビー
    • 2-3 生活支援空間
      • 2-3-1 食堂
      • 2-3-2 休憩室・リラクゼーションルーム
第5節 公共空間の音響設計コンセプト
  • 1.公共空間における音響の課題
  • 2.音源の音響設計
  • 3.電気音響設計における留意点
  • 4.室内音響設計
  • 5.公共空間において使用されている吸音材の種類
  • 6.公共空間における音楽コンサート会場の設計
  • 7.スピーチプライバシーが必要とされる公共空間の音響設計
第6節 格子状メッシュを用いた雨滴による膜衝撃音の低減
  • 1.実験概要
    • 1-1 自然降雨の状態
    • 1-2 自然降雨の再現方法
    • 1-3 実験装置
    • 1-4 格子状メッシュ
    • 1-5 実験条件
  • 2.実験結果
    • 2-1 メッシュの形状と取り付け間隔
    • 2-2 濡れ状態の影響
第7節 アクティブ騒音制御技術の住宅換気口への適用
  • 1.換気口からの透過音
  • 2.アクティブ騒音制御技術の適用
    • 2-1 制御システムと実験フィールドの概要
    • 2-2 自動車騒音に対する制御効果
    • 2-3 自動車騒音に対する適切な制御位置
    • 2-4 遮音性能としての制御効果の評価
  • 3.ニューラルネットワークによる制御効果の向上
    • 3-1 制御アルゴリズムとしてのニューラルネットワークの適用
    • 3-2 ニューラルネットワークの学習サイクルによる制御効果の比較
    • 3-3 ニューラルネットワークによる制御効果の周波数特性
第8節 建築設備機器の騒音・振動対策
  • 1.設備機器発生騒音・振動の概要
  • 2.設備機器発生騒音・振動の許容値
  • 3.騒音源と振動源の大きさ
    • 3-1 騒音発生源のパワー
    • 3-2 振動源の加振力特性
  • 4.ダクト系での騒音・振動対策例
    • 4-1 対策技術のデザイン
    • 4-2 気流発生音
    • 4-3 減音装置による対策
    • 4-4 開放端反射による減衰量
    • 4-5 振動 (固体音) の防止
  • 5.配管系での騒音・振動対策例の概要
    • 5-1 対策技術のデザイン
    • 5-2 騒音・振動発生機器の対策
    • 5-3 水栓・配管類の防振
    • 5-4 水中音サイレンサ
    • 5-5 水洗便所の防振
第9節 能動騒音制御と聴覚マスキングに基づく工場騒音の緩和
  • 1.研究背景
  • 2.要素技術
    • 2-1 ANCの基本原理
    • 2-2 聴覚マスキングの基本原理
  • 3.ANCと聴覚マスキングに基づく工場騒音の緩和手法
    • 3-1 工場騒音の特徴
    • 3-2 ANCと聴覚マスキングの統合手法
      • 3-2-1 提案法の概要
      • 3-2-2 聴覚マスキングの制御音生成
      • 3-2-3 ピーク周波数の検出および聴覚マスキングの制御音源選定
      • 3-2-4 音圧調節係数の算出
      • 3-2-5 聴覚マスキングの制御音源データベースの設計
      • 3-2-6 ANCの制御音生成
  • 4.提案法の性能評価
    • 4-1 模擬工場騒音の生成
    • 4-2 騒音緩和に関する主観評価実験
    • 4-3 音声了解性に関する主観評価実験

第8章 機械・産業機器、電子機器における騒音対策

第1節 モータの電磁騒音の発生メカニズム、解析技術と騒音低減対策
  • 1.モータの騒音
    • 1-1 電磁騒音
    • 1-2 機械振動・騒音
    • 1-3 通風音
    • 1-4 電磁振動と騒音の解析と予測
  • 2.誘導モ-タの磁束
    • 2-1 磁束密度の数式
    • 2-2 高調波磁束密度
      • 2-2-1 磁束の測定と有限要素法計算
      • 2-2-2 有限要素法による磁束密度の計算
  • 3.高調波電磁力
  • 4.固有振動数解析
    • 4-1 圧入の実験
    • 4-2 圧入変形接触解析
    • 4-3 固有振動の計算
  • 5.振動の計算
  • 6.騒音の計算
  • 7.電磁騒音低減対策
    • 7-1 電磁的対策
    • 7-2 機械的対策
第2節 消音器による騒音対策
  • 1.消音量の定義
    • 1-1 挿入損失 (Insertion Loss)
    • 1-2 透過損失 (Transmission Loss)
  • 2.消音器の考え方
    • 2-1 音響回路 (1次元モデル)
    • 2-2 音源の定義 (定速度音源、定音圧音源)
      • 2-2-1 定速度音源
      • 2-2-2 定音圧音源
    • 2-3 平面波
    • 2-4 開口端反射
  • 3.消音器の種類 (音響消音要素) と原理
    • 3-1 干渉型消音器
    • 3-2 拡張型消音器
    • 3-3 吸音型消音器
  • 4.消音器の組み合わせと構造
    • 4-1 内ダクト付き消音器
    • 4-2 拡張型と吸音型の組み合わせ
    • 4-3 実際の設置例
  • 5.音響回路による消音特性の計算 (四端子マトリクスによる音響回路での消音量の考え方)
  • 6.アクティブ消音技術

第9章 音場、音環境、遮音・吸音材料の測定手法、シミュレーション、評価技術

第1節 環境騒音における騒音計測と音響環境を配慮する計測手法について
  • 1.騒音計の計測用マイクロホン
    • 1-1 騒音計の規格とその計測用マイクロホンの変遷
    • 1-2 騒音計の発展と音響環境の規格について
    • 1-3 マイクロホンの口径、騒音計の筐体や人の存在による回折効果
    • 1-4 騒音計のマイクロホンの特性
      • 1-4-1 自由音場マイクロホンの特性
      • 1-4-2 音圧音場マイクロホンの特性
      • 1-4-3 2種の自由音場特性を備えた屋外マイクロホン
  • 2.騒音計の性能について
    • 2-1 型式認証校正とは
    • 2-2 クラス1とクラス2騒音計における不確かさの検討例
    • 2-3 計測システム自身の安定性の検証方法
  • 3.実際の応用事例に見る騒音計測の課題など
    • 3-1 環境騒音の計測時に暗騒音が大きい場合
    • 3-2 連続騒音監視における実音の同時記録の効用
    • 3-3 気象条件を含む長期の連続騒音監視
    • 3-4 製品の品質保証と研究開発における音響計測
    • 3-5 建築音響における音響計測
  • 4.現実の音響環境で聞く音の評価方法
    • 4-1 環境騒音を騒音計で測る意味とは
    • 4-2 通常の騒音計で評価できないこと
    • 4-3 頭部胴部シミュレータ (HATS) の有効性
    • 4-4 HATSにおける寸法の考え方
    • 4-5 HATSの進化
    • 4-6 HATSの進化 (高周波HATS)
  • 5.今後の音響計測手法とは
第2節 音響管計測装置の利用方法とその測定応用技術
  • 1.音響管計測装置のシステム構成例
    • 1-1 4マイクロホン法
    • 1-2 2マイクロホン法
    • 1-3 音響管計測システムの測定内容と周波数範囲
    • 1-4 応用ソフト
      • 1-4-1 垂直入射・透過損失特性推定ソフト
      • 1-4-2 伝達マトリクス法 吸音・遮音予測計算ソフト
    • 1-5 音響管・管内法と残響室法の測定条件の比較
    • 1-6 音響管測定規格概観
  • 2.音響管の利用方法
    • 2-1 吸音率の測定と吸音材の配置条件
    • 2-2 音響管の終端条件が裏面開放終端の場合の吸音率の関係
    • 2-3 垂直入射透過損失の測定
  • 3.音響管の応用方法
    • 3-1 遮音材の垂直入射透過損失特性 質量則カーブの推定
    • 3-2 吸音材の特性インピーダンスZcと伝搬定数γの測定
    • 3-3 伝達マトリクス法要素の出力と伝搬系の算出式
      • 3-3-1 パネル材の伝達マトリクス要素と計算式
      • 3-3-2 吸音材の伝達マトリクス要素と計算式
    • 3-4 伝達マトリクス法予測計算の応用
      • 3-4-1 吸音材の特性計算例
      • 3-4-2 パネル材特性計算例
      • 3-4-3 積層材の特性計算例
第3節 吸音・遮音性能の測定方法および予測技術
  • 1.吸音性能の測定方法
    • 1-1 垂直入射吸音率
    • 1-2 残響室法吸音率
    • 1-3 その他の測定方法
  • 2.遮音性能の評価方法
    • 2-1 ランダム入射透過損失
      • 2-1-1 残響室-残響室を用いる測定
      • 2-1-2 残響室-無響室を用いた方法
    • 2-2 垂直入射透過損失
  • 3.吸音・遮音性能の予測技術
    • 3-1 多孔質材料
      • 3-1-1 毛細管モデル
      • 3-1-2 Delany and Bazley (Miki) モデル
      • 3-1-3 Rigid frame モデル
      • 3-1-4 Biot-Allard モデル
      • 3-1-5 Limp frame モデル
      • 3-1-6 特性インピーダンス、伝搬定数を測定により求める方法
    • 3-2 非通気材料
      • 3-2-1 質量則
      • 3-2-2 剛性を持った薄板
      • 3-2-3 厚板 (非通気弾性材料モデル)
    • 3-3 積層材料
第4節 騒音、振動の予測計算と測定・分析手法
  • 1.騒音の種類とその評価
  • 2.代表的な騒音評価値と測定方法
  • 3.騒音予測計算法
  • 4.外部から屋内への騒音伝搬
  • 5.騒音予測計算
    • 5-1 音源レベルの設定
    • 5-2 距離減衰
    • 5-3 防音塀などによる回折減衰
  • 6.外部から屋内への騒音伝搬
  • 7.振動の種類とその評価法
  • 8.代表的な振動の基準と評価測定法
  • 9.振動予測計算法
第5節 振動レベル計の操作、振動レベルの測定・データ処理の方法
  • 1.JIS C 1510 振動レベル計
  • 2.振動レベル計の性能や特徴
  • 3.振動レベル計による測定
  • 4.周波数分析
  • 5.周辺機器
  • 6.取り扱い注意事項
第6節 材料開発におけるアンサンブル平均による材料の吸音特性のin-situ測定法の適用
  • 1.測定概要
  • 2.測定対象
  • 3.測定値の再現性およびばらつき
    • 3-1 実験設定
    • 3-2 測定値の再現性
    • 3-3 受音点に対する測定値のばらつき
  • 4.ポーラスモルタルの吸音特性の評価
    • 4-1 細骨材による吸音特性の差異
    • 4-2 目標空隙率による吸音特性の差異
第7節 時間領域差分法による床振動解析
  • 1.振動FDTD解析の概要
    • 1-1 板および梁の振動に関する支配方程式
    • 1-2 支配方程式の離散化手法
    • 1-3 梁および板の接合部位の取り扱い
    • 1-4 空間および時間離散化幅の決定
    • 1-5 振動場および音響場の連成手法
  • 2.リブ付きアクリル板を対象とした振動解析
    • 2-1 FDTD解析および加振実験の概要
    • 2-2 解析結果の検証
  • 3.壁式RC壁式造を対象とした振動音響連成解析
    • 3-1 FDTD解析および加振実験の概要
    • 3-2 解析結果の検証
  • 4.大規模RC造を対象とした振動音響解析
    • 4-1 加振実験の概要
    • 4-2 FDTD解析の概要
    • 4-3 解析結果の検証
      • 4-3-1 振動伝搬
      • 4-3-2 音響放射
第8節 光を用いた音場可視化装置
  • 1.光学的音場計測の原理
  • 2.レーザドプラ振動計を用いた音場可視化システム
    • 2-1 原理・仕様・特徴
      • 2-1-1 レーザドプラ振動計
      • 2-1-2 計測システム
    • 2-2 使用例
    • 2-3 課題
  • 3.偏光高速度干渉計を用いた音場可視化システム
    • 3-1 原理・仕様・特徴
      • 3-1-1 偏光高速度カメラ
      • 3-1-2 計測システム
    • 3-2 使用例
    • 3-3 課題
  • 4.信号処理の導入
第9節 室内音響特性の測定法
  • 1.残響時間
  • 2.インパルス応答の測定法
    • 2-1 直接法
    • 2-2 相互相関法
      • 2-2-1 クロススペクトル法
      • 2-2-2 MLS (Maximum Length Sequence) 法
      • 2-2-3 Swept Sine法
  • 3.インパルス応答から残響時間の値を導く際の注意点
    • 3-1 SN比の影響
    • 3-2 データ長の影響
  • 4.残響時間計測のためのインパルス応答測定の注意点
    • 4-1 音場の時変性の把握方法
    • 4-2 インパルス応答のSN比
      • 4-2-1 同期加算無しの場合
      • 4-2-2 同期加算や長い信号を用いる場合
    • 4-3 同期加算による残響減衰曲線の過剰減衰
      • 4-3-1 温度変化と同期加算回数
      • 4-3-2 媒質の動乱と同期加算回数
      • 4-3-3 SS信号の長さについて
    • 4-4 同期加算中の温度変化の許容値
    • 4-5 測定系の非線形性の影響
    • 4-6 MLS法とSS法の比較のまとめ
第10節 音波伝搬シミュレーションの計算結果の可視化手法
  • 1.FDTD法の基本概念
    • 1-1 音響FDTD法
    • 1-2 弾性FDTD法
  • 2.可視化
    • 2-1 可視化対象の値
    • 2-2 2次元表示による可視化
    • 2-3 3次元表示による可視化
  • 3.可視化事例
第11節 音空間レンダリング技術の開発
  • 1.音空間レンダリングの数値手法
    • 1-1 FDTD法による離散化
    • 1-2 ベクトル型とスカラ型のFDTD法の比較
    • 1-3 CE-FDTD法
  • 2.音空間レンダリング
    • 2-1 マルチチャンネルレンダリング
    • 2-2 バイノーラルレンダリング
    • 2-3 インタラクティブレンダリング
    • 2-4 自由視聴点レンダリング
第12節 面内面外変位連成型有限要素法による床衝撃音の数値解析手法の開発
  • 1.振動解析手法の特長と解析プログラム
    • 1-1 面内面外変位連成解析の原理
    • 1-2 面内面外変位連成解析の必要性
    • 1-3 要素層別化による3次元構造の取り扱い
    • 1-4 振動解析プログラムの概要
    • 1-5 連成型有限要素法による解析例
  • 2.床衝撃音解析プログラム
  • 3.複雑な床構造の振動解析および床衝撃音解析例
    • 3-1 RC造ボイドスラブの振動応答解析、床衝撃音解析
    • 3-2 鉄骨造デッキプレートスラブの振動解析および床衝撃音解析

第10章 騒音規制、騒音公害とその対策

第1節 騒音公害の概要-苦情の経年変化と音源別対応策-
  • 1.騒音苦情の推移
  • 2.行政における騒音苦情による低減化施策の推移
    • 2-1 工場騒音
    • 2-2 建設作業騒音
    • 2-3 航空機騒音
    • 2-4 自動車騒音
    • 2-5 鉄道騒音
    • 2-6 営業騒音
    • 2-7 生活騒音
    • 2-8 拡声機騒音
  • 3.発生源別騒音問題の現状と今後の課題
    • 3-1 工場・事業場騒音
    • 3-2 建設作業騒音
    • 3-3 道路交通騒音
    • 3-4 鉄道騒音
    • 3-5 深夜飲食店営業騒音
    • 3-6 拡声機騒音
    • 3-7 低周波音の苦情対応
      • 3-7-1 低周波音の苦情の特徴
      • 3-7-2 低周波音の対応事例
    • 3-8 生活騒音
  • 4.騒音行政施策の今後の方向について
    • 4-1 騒音規制の法体系について
    • 4-2 騒音に係る環境基準について
    • 4-3 環境アセスメントの予測評価手法の確立
    • 4-4 騒音の評価手法の確立
    • 4-5 騒音苦情処理手法の確立
    • 4-6 市民参加による「快適音環境の創造」について
第2節 低周波音苦情の実例とその対応
  • 1.低周波音の基礎
    • 1-1 音波の発生機構と発生源
      • 1-1-1 平板の振動
      • 1-1-2 気流の振動
      • 1-1-3 燃焼に関連
      • 1-1-4 気流の流れに起因
      • 1-1-5 空気の急激な圧縮・解放
      • 1-1-6 回転翼が空気に与える衝撃
      • 1-1-7 その他
    • 1-2 低周波音の影響
      • 1-2-1 低周波音の閾値
      • 1-2-2 心身に対する影響
      • 1-2-2-1 生理的影響
      • 1-2-2-2 心理的影響
    • 1-3 建具等のがたつきなど物的影響
    • 1-4 一般住環境における低周波音
  • 2.低周波音苦情とその対応
    • 2-1 低周波音の苦情
    • 2-2 苦情対応の進め方
      • 2-2-1 申立て内容の確認
      • 2-2-2 現場の確認
      • 2-2-3 調査測定計画
      • 2-2-4 調査・測定方法 (低周波音の発生源が推定される場合)
      • 2-2-5 発生源が不明の場合の調査測定
    • 2-3 低周波音の評価と診断
      • 2-3-1 低減目標値検討のための評価指標
      • 2-3-2 物的苦情が発生した場合の低減目標
      • 2-3-3 心身に係る苦情が発生した場合の低減目標
      • 2-3-4 低周波音苦情の診断
  • 3.低周波音の防止対策
    • 3-1 防止対策の基本的考え方
      • 3-1-1 機械の使用方法の不適切さ、調整あるいは設計の不具合に起因する場合
      • 3-1-2 機構的、原理的に発生する場合
    • 3-2 低周波音の防止技術
      • 3-2-1 遮音と吸音
      • 3-2-1-1 遮音
      • 3-2-1-2 吸音
      • 3-2-2 消音器
      • 3-3-3 防音エンクロージャ (防音建屋、防音囲い、防音カバー)
      • 3-3-4 振動絶縁 (固体伝搬音の防止)
  • 4.低周波音の苦情対応事例
    • 4-1 物的苦情の対応事例
      • 4-1-1 堰
      • 4-1-2 真空ポンプ
      • 4-1-3 空気圧縮機
    • 4-2 心身に係る苦情の対応事例
      • 4-2-1 空気圧縮機
      • 4-2-2 空調室外機
      • 4-2-3 自家発電用ディーゼル機関
      • 4-2-4 バイブレータ
      • 4-2-5 家庭用ヒートポンプ給湯機 (エコキュート)
第3節 大型施設の騒音・振動対策
  • 1.空気伝搬音と固体伝搬音
  • 2.空気伝搬音対策
  • 3.固体伝搬音の騒音対策
    • 3-1 スラブのインピーダンスを上げる方法
    • 3-2 防振基礎の固有振動数の設定
    • 3-3 振動伝達率の予測
    • 3-4 防振基礎のプロトタイプ
  • 4.清掃工場・リサイクル施設などの防音設計
    • 4-1 自由度系と考えた場合の防振基礎の設計
    • 4-2 スラブと防振基礎の2自由度系と考えた場合の防振基礎の設計
  • 5.ポンプ場の防音設計
第4節 ISO3745に基づく無響室の設計法
  • 1.無響室・半無響室の定義について
  • 2.ISO3745:2003について
  • 3.ISO3744:2010 音響パワーレベルの実用的測定法

執筆者

  • 東京大学 坂本 慎一
  • 工学院大学 山本 崇史
  • 広島工業大学 中西 伸介
  • ブリヂストンケービージー(株) 飯田 一嘉
  • 早稲田大学 倉片 憲治
  • 北海道大学 田鎖 順太
  • 京都大学 馬渕 守
  • 東京工業大学 赤坂 修一
  • 新潟大学 坂本 秀一
  • (地独)あいち産業科学技術総合センター 福田 聡史
  • 北九州工業高等専門学校 鎌田 慶宣
  • 関西大学 河井 康人
  • Nラボ 西村 正治
  • 熊本大学 村上 聖
  • 七王工業(株) 金泥 秀紀
  • 芝浦工業大学 岡村 宏
  • (国研)物質・材料研究機構 岸本 哲
  • 関西大学 山田 啓介
  • 上野製薬(株) 太田 晃仁
  • 上野製薬(株) 木原 正博
  • 光洋産業(株) 柳澤 悟
  • 群馬大学 松村 修二
  • 豊橋技術科学大学 横山 博史
  • 茨城大学 西野 創一郎
  • 西澤技術士事務所 西澤 仁
  • 岐阜大学 古屋 耕平
  • 群馬大学 山口 誉夫
  • 呉工業高等専門学校 尾川 茂
  • ニチアス(株) 藤澤 生磨
  • 豊和繊維工業(株) 加藤 大輔
  • (株)本田技術研究所 神山 洋一
  • 九州大学 山内 勝也
  • (資)横浜音響研究所 久保 典央
  • 豊橋技術科学大学 飯田 明由
  • 帝京大学 黒沢 良夫
  • 首都大学東京 稲澤 歩
  • 音楽・音響ラボ 田原 靖彦
  • (株)音環境研究所 平松 友孝
  • 明治大学 上野 佳奈子
  • Acoustical Design & Research Consultant 清水 寧
  • 近畿大学 平栗 靖浩
  • 福岡大学 穴井 謙
  • (株)安藤環境コンサルタント 安藤 啓
  • 立命館大学 西浦 敬信
  • 芝浦工業大学 石橋 文徳
  • (同)モリノイズコントロール 森 卓支
  • 佐藤 利和
  • 音環境技術研究所 小白井 敏明
  • 日本音響エンジニアリング(株) 中川 博
  • (株)松本建築音響設計 松本 敏郎
  • リオン(株) 蓮見 敏之
  • 大分大学 富来 礼次
  • 東京理科大学 朝倉 巧
  • 早稲田大学 及川 靖広
  • 千葉工業大学 佐藤 史明
  • 神戸市立工業高等専門学校 長谷 芳樹
  • 同志社大学 土屋 隆生
  • 同志社大学 伊藤 瑠美
  • 同志社大学 中山 雅人
  • 騒音問題総合研究所 橋本 典久
  • (株)オリエンタルコンサルタンツ 沖山 文敏
  • アイ・エヌ・シー・エンジニアリング 井上 保雄
  • YAB建築・音響設計 藪下 満

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体裁・ページ数

A4判 721ページ

ISBNコード

978-4-86104-719-0

発行年月

2018年7月

販売元

tech-seminar.jp

価格

80,000円 (税別) / 86,400円 (税込)