空気伝搬音と構造伝搬音の伝達例。ここで、Lpは音圧レベル、Aは減衰率、Pは音響圧力、Sは壁の面積[m²]、τは伝達係数である。音響伝達とは、空気、壁、楽器など、様々な物質を通して、あるいは物質間で音が伝達される現象のことである。
2つの物質間で音が伝達される程度は、それらの音響インピーダンスがどれだけ一致しているかによって決まる。
楽器設計において
楽器は一般的に、音を効果的に放射するように設計されています。弦などの高インピーダンス部分は、ブリッジ（中間インピーダンス）を介して共鳴板（低インピーダンス）に振動を伝達します。共鳴板は、さらに低インピーダンスの空気を振動させます。ブリッジと共鳴板がなければ、楽器は空気に十分な音を伝達できず、演奏するには音が小さすぎます。エレキギターには共鳴板がなく、マイクピックアップと人工的な増幅を使用します。増幅がない場合、エレキギターは非常に静かです。
聴診器
聴診器は人間の体の音響インピーダンスとほぼ一致するため、空気よりもはるかに効率的に患者の胸から医師の耳へ音を伝えることができます。人の胸に耳を当てた場合も同様の効果が得られます。
建物の音響
建築設計における音響伝達とは、音が建物のある部分から別の部分へ伝達される一連のプロセスを指します。一般的に、それらは以下のとおりです。
- 空気伝搬とは、ある部屋の騒音源が空気圧波を伝達し、壁や構造物の片面に振動を引き起こし、その振動によって隣室の壁の反対側が振動するという現象です。そのため、建物の音響設計においては、構造的な遮音性が重要な考慮事項となります。例えばレコーディングスタジオなど、特に音に敏感な部分は、スプリングで支えられた効果的な箱型構造にすることで、建物の他の部分からほぼ完全に隔離することができます。気密性も重要な制御技術となります。しっかりと密閉されたドアは、ある程度の遮音効果を発揮しますが、わずか数ミリでも開いていると、その効果はほぼゼロにまで低下します。最も重要な音響制御方法は、重い仕切り壁など、構造物に質量を加えることです。これは通常、軽い仕切り壁よりも空気伝搬音の伝達を効果的に低減します。
- 衝撃音伝達とは、ある部屋の騒音源が、床などの隔壁に物体が衝突することによって発生し、その音が隣室に伝わる現象です。典型的な例としては、ある部屋の足音が下の階の部屋に聞こえる場合が挙げられます。音響制御対策としては、通常、衝撃音源を隔離したり、衝撃を和らげたりする方法が用いられます。例えば、カーペットは硬い床材よりもはるかに優れた遮音効果を発揮します。
- 側面伝搬とは、騒音源から発生した振動が、建物内の構造要素などを介して建物の他の部屋に伝わる、より複雑な騒音伝搬形態です。例えば、鉄骨造の建物では、フレーム自体が動き出すと、効果的な伝搬が顕著になることがあります。
参考文献
- カール・ホプキンス著。『遮音』エルゼビア社。出版元：バターワース・ハイネマン。2007年。ISBN 978-0-7506-6526-1。
- トーマス・フィッカー著。『建築熱技術、音響、自然採光に関するハンドブック』CERM。2004年ISBN 80-214-2670-5
