Hayashi Daiji

Sekine Hidehisa

Terao Michihito

寺尾 道仁

林 大志

関根 秀久

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寺尾, 道仁

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Terao, Michihito

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関根, 秀久

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Sekine, Hidehisa

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林, 大志

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Hayashi, Daiji

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KANAGAWA University Repository

3-4-ll 周期凹凸面の斜入射反射係数のダクト内測定法*○寺尾道仁,関根秀久,林大志 (神奈川大 ･工)1.はじめに 前報【1】において均質で平滑な反射面の斜入射反射係数測定手法としてダクト内法の原理的有効性を確認 した｡この手法は表面の凹凸が深い場合でも,その周期が波長に比べて小さく巨視的に等方性の断面であれば適用できると考えられる｡そこで極端に凹凸が深い反射面になるが,Fig.1内に示すような佐藤らの2次元吸音 くさび列 (文献【2】のFig.8(b),流れ抵抗5.3kPa･S/m2)を取り上げ,その斜入射反射係数について境界要素数値解析(BEM)により調べる｡2.斜入射反射係数のダクト内測定法ダクト内法の詳細は前報に示したのでここではその要点のみ述べる｡Fig.2は測定ダクトおよびその音圧分布数値計算結果の例である｡音源は試料端に対 して反対側のダクト端に配置し,所?? ? ?? ? ?? ? ?? ?? ?? ???? ?? ???? ???? ? ? ?? ??? ? ?? ?? ??Fig.? ? ? ? ???? ? ?? ?要の斜入射モー ド波成分を励起するように している｡試料面の定義位置 をpresentBEM Sato.ssound-absorbing-wedgearrayll]一一Re __----:,三 p.;.A.;一. -;={:;!3.7O⊂>rqA～一 一~----- 丁.:,二世野≧三野 宰鞭照責苛坪舞茸:聖 …享､ヽ､ 1ー20十- 680mm-,.l.--220--ヽヽ ､ヽ､､､ Delasnay.ane:a:?ze:epye,f:m=nu.laifor-ateria.propeniヽヽsatoe-alィ ､､experiment t.I __-__ヽ■ ■ 一日 l ▲ .-100 200 400Frequency【Hz】1 Normal-incidence reflection factorofSato'ssound-absorbing-Wedgearray-.+◆●ー1日=点血≒…'6':.:;壷嘉圭…妻 Ir 二二二∴工.:;/:J'=二:宣二二室甲Ⅷ ∴∴∴:-.I:∴=∴.:I;p.:=pI.∴ 二二二二 日べ<(.'中:令.::;-:*- ㌔●.'漂:..日･:.:.軌,.◆●′● ●.◆●･:.=･.●.㌔:;令;:こ:.:- ■●◆● ●'._●■▲◆一●≧ .'l-'.:.:､丈.故買!t:.:.;や;.:I.;:.I.;:.;:.Iチ:.:.i虫柵.守諦;;t!::.,;0,:,i,I,,;;,-.:>～~●'I禦濁 L㌻繭~一'二言こて藻 圭.:I.T;:.Tて二･.■二頂I･:.>ヽ■蓑I ;:.::.:"'-l l? ?? ????-5 -4 -3 -2 _1 0ー X(m)Fig.2Soundpressuredistributioninatestduct(indB,♂-600,130Hz).x=0,また,ダクト (幅W)の断面方向座標の原点y-0を1つの壁面にとれば,この2次元剛壁直管内の遠距離伝搬場音圧p(x,y)は式(1)により表される｡すなわち,〟p(x,y)-∑a(n,exp(-jk,'･n'x)cos(k.,'n'y)〃=0〟+∑b(n,exp(+jk,'･n'x)cos(k.三･n'y) (1)〝=0た だ し, kin)=(a)/C)2-(nJr/W)2,k三'l)=nJr/W,ここでn(=0,1,2,･･,N)は伝搬モード次数,Ⅳは対象とする周波数における伝搬モード最大次数,また,a(n)およびb(n)は座標(0,0)におけるモー ド次数nの外向きおよび内向き進行波音圧振幅である.n次モード波 の入射角 β(〟)が指定 されれば,周波数f=nc/2Wsine(〟)にたいする複素音圧反射係数はRC=b(n)/a(n)により求められる.a(n)およびb(n)はBEMによるp(x,y)から分離検出する.3.ダクト内法による反射係数観測結果Fig･1に垂直入射反射率 悔 =(,｡lを示すoBEMにおける吸音材料の音響特性は,佐藤らの測定値および Delanyら【31の実験式の両者を比較した｡両解析値および実験値の間の相違は*Effectivenessofinductmeasurementmethodofobliqueincidencereflectionfactorsonperiodicalunevensurfaces.ByM.Terao,H.SekineandD.Hayashi(Kanagawauniversity)･日本音響学会講演論文集 -801- 2002年9月小さい｡以下の佐藤らの吸音 くさび列に関する解析では,吸音材料の音響特性として佐藤らの測定値を用いた.BEM は一定要素を用いた｡その寸法は吸音くさび領域を5mm,その他の領域は概ね 10mmとした｡Fig.3にダクト内法により得られた斜入射反射率悔lを示すo垂直入射反射率と比較すれば,斜入射反射率は入射角が300以下の場合は大差がないが,入射角が600程度以上になると急激に大きくなる｡4.自由音場内観測の可能性Fig.4は自由音場内観測における吸音 くさび列近傍の音圧分布の例として,入射角600,周波数 130Hzに対 して試料の長さは ｢言1･OQq12m(約4波長に相当)の場合を示す｡Fig･4(a)は遠方 (距離 1km)でγ<0に置かれた1つの点音源による音場,Fig.4(b)は Fig.4(a)の点音源にさらにγ=Oに関して対称な点音源を加えた音 場 で あ る ｡ Fig.4(b)の 場 合-5m<x<0.9mの音場は,試料が無限長であればFig.2のダクト内法の音場に一致することが期待されるが,読料長 さが 12m 有限であるために,-1.5m<γ<1.5mの領域 にその徴候がみられるに過ぎない｡Fig.4(a)の音場内について,局所的 3点音圧による入 ･反射波分離検出【4】を試みたが,Fig.3のIRe=6O｡l.1OH,.=0･29 に近い値が得られる可能性のある領域は,吸音 くさび列前方(y=O,x=20cm二)の付近に限定され,その値 (具体値 は省? ? ?? ? ?? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ???自由音場内観測の可能性についてはさらに大きな試料による検討が必要であり現在その準備を進めている｡5.終わりに 巨視的等方性凹凸面の斜入射反射係数に関して,2次元吸音 くさび列について数値解析を行い,ダクト内観測法の有効性を示した｡参考文献【1】寺尾,関根;音響学会講演論文梗概集,2001年3月.【2】佐藤,藤森,三浦 :音響学会誌,35(ll),1979.【3】M･E.Delanyetal.,AppliedAcoustics,(3),1970.【41寺尾,関根;建築学会環境工学論文集,1984年 11月.20 200 400Frequency【Hz】Fig.30blique-incidencepressure-renection factorofSato'ssound-absorbing-Wedgearray.1ー0.0 -5.0略)は観測点により著しい相違がみられる｡日本音響学会講演論文集0 2.5 -10.0 _5.0ー X(m)0 2.5ー X(m)(a)Asinglepointsource (b)AcoupleofpointsourcesFig.4Soundpressuredistributioninafree-fieldarrangement(indB,β=600,130Hz).-802- 2002年9月

3-4-11　周期凹凸面の斜入射反射係数のダクト内測定法

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Effectiveness of induct measurement method of oblique incidence reflection factors on periodical uneven surfaces.

Effectiveness of induct measurement method of oblique incidence reflection factors on periodical uneven surfaces.

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