多孔質材料(繊維質材料)+空気層+剛壁の吸音機構

ある本にこう書いてある。

「多孔質材料(繊維質材料)と剛壁との間に空気層を置くと、剛壁面上では、粒子は動くことができないので粒子速度は0となり、剛壁からの距離がλ/4、3λ/4、・・・、(2n-1)λ/4の位置で粒子速度が最大となることから、多孔質材料(繊維質材料)+剛壁の場合よりも低音域の吸音が増加することになる。」

この時点で全く分からない。文献を調べると以下とある。

多孔質材料の吸音は,材料中の多数の空隙や連続した気泡に音波があたった時の摩擦抵抗による
が、その際の抵抗損失は流れの速度圧に比例するの で、多孔質材料は音波の粒子速度の大きい位置に置 かれるほどその吸音効果が大きくなる。 コンクリートのような剛壁に音波が入射する場 合、定在波が生じて壁面からλ/4、 3λ/4のところで粒子速度が最大になる。

ちなみに速度圧は風の速度によって生じる圧力のことで、当然、粒子速度が大きければ速度圧も大きいはずだ。そして定在波とは、どちらの方向にも進行せず、その場で振動する波をいい、進行波と区別される。

 

波長、周期、振幅が等しい二つの進行波が左右からやってきて、波の重ね合わせの原理によって合成されると、意外なことにその合成波は定常波になる。結局、剛壁に音波が入射する場合、なんとなく定在波が生じることが想像される。そしておそらく剛壁面上では、粒子速度は0となることから、剛壁面を0とするとその位置から離れたλ/4、3λ/4のところで速度が最大となることがわかる。

やっとなんとなくわかった。

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