建筑材料音響特性

1、建築材料音響特性p音伝播速度n音速c（一般則）M：分子量、 Vm：分子容積s：斷熱圧縮率、r：等溫圧縮率=r/n固體場(chǎng)合E：係數(shù)（弾性係數(shù)）、1/srmsmMVMVcEc 材料音速（m/s）空気（1気圧、20）343.5水1,46035230木材3,3003,5005,0004,0005,000大理石3,800鉄5,000建築材料音響特性p音反射n入射角1反射角n屈折率sin1/sin2c1/c22：屈折角c1,c2：物質(zhì)，中音速n凹凸反射面場(chǎng)合p波長(zhǎng)短場(chǎng)合凹凸個(gè)面反射p波長(zhǎng)長(zhǎng)場(chǎng)合凹凸場(chǎng)合同様反射n反射損失（物質(zhì)物質(zhì)垂直入射）I：音強(qiáng)1,2：物質(zhì)，密度反射損失I（反射）/I（入射）222112

2、211cccc建築材料音響特性p音吸収n音波減衰（吸収）p物質(zhì)中音伝播熱変換無(wú)方向損失p音源x點(diǎn)音強(qiáng)Is：音源音強(qiáng)：音吸収係數(shù)f2（振動(dòng)數(shù)2乗比例）1/c3（音速3乗逆比例）1/（密度逆比例）大物質(zhì)大構(gòu)成物質(zhì)粒子寸法波長(zhǎng)関係依存x2expIIs建築材料音響特性p音回折n音伝播空間障害物場(chǎng)合、音背後回込到達(dá)現(xiàn)象n障害物小顕著n波長(zhǎng)長(zhǎng)顕著n可聴範(fàn)囲波長(zhǎng)：2cm10m（身近物體寸法）p現(xiàn)実的音場(chǎng)複雑（直接音、反射音、回折音）建築材料音響特性p音響特性n一重壁吸音反射遮音I=R+A+SI：入射音強(qiáng)（）吸音R：反射音強(qiáng)（）A：吸収（熱）吸音T：透過(guò)音強(qiáng)（）吸音n吸音率a=(I-R)/I=(A+T)In透

3、過(guò)率=T/In透過(guò)損失（単位：dB）TL=10log10(1/)=10log10(I/T)=20log10(pi/pt)pi：入射音圧、pt：透過(guò)音圧建築材料音響特性p多孔質(zhì)吸音材料n軟質(zhì)繊維材料p繊維間空隙伝播材料內(nèi)部侵入空気粘性摩擦減衰p低溫域高溫域吸収能p、狀織物 材料厚吸音率大p 毛足長(zhǎng)吸音率大、中高音吸収n気孔材料p連続気孔組織 入射音材料內(nèi)部侵入 発泡材料自體軟質(zhì)吸音性能大p獨(dú)立気孔組織 発泡板、気泡板獨(dú)立気泡硬質(zhì)、吸音性能低建築材料音響特性建築材料音響特性p吸音材料n多孔質(zhì)吸音材料p表面反射率小反射 表面積大 表面柔軟 通気性 空隙材料內(nèi)部迷路達(dá)p材料中音速小吸収係數(shù)大p密度小吸

4、収係數(shù)大p無(wú)機(jī)材料吸収係數(shù)有機(jī)材料吸収係數(shù)p軟質(zhì)繊維材料、気孔材料建築材料音響特性p板狀吸音材料（薄膜狀吸音構(gòu)造）n板材薄膜材空気層剛壁面屈曲板振動(dòng)材料內(nèi)部摩擦p80300Hz低溫域選択的吸収p硬質(zhì)板狀材料 合板、硬質(zhì)繊維板、石板、石綿板 硬質(zhì)緻密、通気性p多孔質(zhì)板狀材料（繊維狀） 背面剛壁面密著吸音性小p膜狀材料 、通気性織物紙建築材料音響特性建築材料音響特性p板狀吸音材料（薄膜狀吸音構(gòu)造）n共振周波數(shù)（fres）最大吸収m：板単位面積質(zhì)量（kg/m2）、La：空気層厚（m）K：板剛性関係數(shù)p長(zhǎng)方形板周辺固定支持場(chǎng)合a,b：板辺長(zhǎng)、t：板厚、E：弾性係數(shù)、：比、p,q：任意整數(shù)p板薄場(chǎng)合、膜

5、構(gòu)造場(chǎng)合K=0p板厚、背後空気層大場(chǎng)合HzKL104 . 1m121fa5res222224bqap112EtKHzmK21fres建築材料音響特性p孔吸音材料（孔板吸音構(gòu)造）n孔板p硬質(zhì)板（硬質(zhì)繊維板、金屬板）貫通孔n構(gòu)造構(gòu)造表面仕上n表面仕上材空気層（通気性薄膜、繊維質(zhì)吸音材料）剛壁面n特定周波數(shù)吸音p音波入射孔前面音圧孔內(nèi)空気振動(dòng)p背後空気層役割p孔部空気重役割p共鳴周波數(shù)成分加振力（圧力）共鳴振動(dòng)粘性摩擦消費(fèi)吸音p孔部前後繊維類抵抗材配置運(yùn)動(dòng)摩擦促進(jìn)広範(fàn)囲周波數(shù)吸音建築材料音響特性建築材料音響特性建築材料音響特性建築材料音響特性p孔吸音材料（孔板吸音構(gòu)造）n孔板共鳴周波數(shù)c：音速、O：

6、開(kāi)口率（=d2/4D2）、D：円形孔t=t+0.8d、t：板厚、d：円形孔直徑、La：空気層厚a0LtO2cf建築材料音響特性p孔吸音材料（孔板吸音構(gòu)造）n板共鳴周波數(shù)a,b：長(zhǎng)辺、短辺長(zhǎng)、B：間隔O：開(kāi)口率（=b/B）、=Kb（開(kāi)口端補(bǔ)正値）長(zhǎng)a有限場(chǎng)合、長(zhǎng)a無(wú)限場(chǎng)合、ba2log21Kea0LtO2cf2Peccoslog2Ke建築材料音響特性p反射材料（反射構(gòu)造）n全周波數(shù)音一様反射望p表面硬質(zhì)、平滑p曲剛性大 壁 石塗布板 厚重硬質(zhì)板建築材料音響特性p遮音材料（遮音構(gòu)造）n単板p一重壁質(zhì)量則（透過(guò)損失質(zhì)量） 入射音波壁體振動(dòng)反対側(cè)空気駆動(dòng)音波 角振動(dòng)數(shù)音圧pi面密度m壁入射場(chǎng)合運(yùn)動(dòng)方程

7、式（仮定：壁厚音波長(zhǎng)比較十分小）pi+pr-pt=jmvpr：反射音圧、pt：透過(guò)音圧、v：壁振動(dòng)速度、 音圧音響壁両側(cè)空気粒子速度壁振動(dòng)速度（壁振動(dòng)速度両側(cè)面空気粒子速度等）（pi-pr）/c=pt/c=v：空気密度、c：音速1j建築材料音響特性圧力方向性、面対垂直作用pi+prpt建築材料音響特性p遮音材料（遮音構(gòu)造）n単板p入射音圧透過(guò)音圧比p透過(guò)損失I：入射音強(qiáng)、S：透過(guò)音強(qiáng)、f：振動(dòng)數(shù) 音強(qiáng)（=p2/c）伝搬方向垂直単位面積単位時(shí)間流音 c2mj1ppti43fmlog204152fm2log20c2mlog10c2m1log10SIlog10TL22建築材料音響特性p遮音材料（遮音構(gòu)造）n単板p効果（板狀材料1000Hz以上周波數(shù)） 材料、周波數(shù)音波斜入射、材料屈曲振動(dòng)（波長(zhǎng)）入射音波振動(dòng)（見(jiàn)掛波長(zhǎng)）一致、一種共振狀態(tài)起、透過(guò)損失低下現(xiàn)象 材料振動(dòng)波速度h：厚、E：係數(shù)、：密度、：比 周波數(shù)（効果生周波數(shù)）2/12b112Ehf2csinccbE112sinh2cf222建築材料音響特性建築材料音響特性p遮音材料（遮音構(gòu)造）n複合板p異種材料張合各種構(gòu)造粘性増加効果低減p重量比遮音効果高p間仕切壁、扉建築材料音響特性p遮音材料（遮音構(gòu)造）n多重構(gòu)造體p各種板狀材料、鉄筋組合壁p各構(gòu)成壁獨(dú)立、間