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コラム(技術2)
◆透過損失と質量則について
透過損失についてのお問い合わせが多くありましたので補足説明をいたします。
透過損失とは遮音材料に音波が入射したとき、そのエネルギーの一部は反射し、
一部は透過し、一部は材料の内部損失により熱となります。
無限に広がった薄い壁に平面波がに垂直に入射したと仮定したときの透過損失TLo
は次式で与えられます。
TLo=10 log I/T
≒ 20 log ( f * m ) - 42.5
(dB)
ここに
I:入射音響エネルギー、T:透過音響エネルギー、f:周波数(Hz)、
m:面密度(kg/平方メートル)、dB:デシベル、logは10を低とする対数
現実の建築物で、室内の音が外にもれる場合は、音波が平面波かつ垂直方向だけに
入射することは有りません。そこで、L.L.Beranekは実音場での音の拡散状態を考慮し
入射角を0~78度とした次式で示される透過損失TLを提唱しました。
TL = 10 log I/T ≒ 20 log ( f * m ) - 47.5
(dB)
室内音場が完全な拡散状態での透過損失TLdは次式で与えられますが、完全拡散音場
を実現することは非常に困難です。
TLd= log I/T
≒ 20 log ( f * m ) -42.5 - 10log(0.23( log ( f * m )- 42.5))
(dB)
これらの式は透過損失の質量則と呼ばれ、無限に広がった薄い壁に音波が入射した
場合
「透過損失は遮音材料の材質によらず面密度で一意に定まる」事を示しています。
備考
1:屋外からの騒音に関しては平面波が垂直に入射したと仮定出来る場合もあります。
2:現実の遮音材料ではコインシデンス周波数という材料固有の周波数で透過損失が
大きく低下します。
3:ある透過損失が20dBということは、パワーで1/100、音圧で1/10に減少することです。
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