防音

吸音材は、空洞、囲い、または部屋内の残響音圧レベルを制御します。合成吸音材は多孔質で、オープンセルフォーム（音響フォーム、防音フォーム）を指します。^{[ 3 ]}セルロース、ミネラルウール、グラスファイバー、羊毛などの繊維吸音材は、空洞（壁、床、または天井の断熱材）内の共鳴周波数を減衰させるためにより一般的に使用され、断熱特性に加えて二重の目的を果たします。繊維吸音材と多孔質吸音材の両方が、室内の音の反射を吸収して音声の明瞭度を向上させる音響パネルの作成に使用されます。 ^{[ 4 ] [ 5 ]}

制振は、音を吸収したり、反射や拡散によって方向を変えたりすることで、室内の共鳴を低減する役割を果たします。吸収は全体の音量を下げ、方向を変えれば不要な音を無害化したり、音のコヒーレンスを低減することで有益な効果をもたらしたりします。制振は、空気中の音響共鳴を低減するため、あるいは室内の構造自体や室内の物の機械的共鳴を低減するために、それぞれ個別に適用することができます。

音源と隣接するあらゆる物体との間に空間的な隔たりを作り出し、音の直接的な伝達経路を遮断する。

音波のエネルギー密度は、音源と受音点との距離が離れるにつれて減少するため、受音点における音の強度は徐々に弱くなります。通常の三次元空間において、点音源と点受音点が存在する場合、音波の強度は音源からの距離の二乗に反比例して減衰します。

遮音材に密度の高い素材を加えることで、音波が音源の壁、天井、床から外へ伝わるのを防ぐことができます。素材としては、質量負荷ビニール（MLV）、防音石膏ボード、合板、繊維板、コンクリート、ゴムなどがあります。防音材の幅や密度を変えることで、様々な周波数帯域の音を低減できます。

音波が媒体に当たると、その音の反射は、接触する物質の異質性によって決まります。^{[ 8 ]}コンクリートの表面に当たる音は、グラスファイバーなどの柔らかい媒体に当たる音とは全く異なる反射をします。高速道路の土木工事などの屋外環境では、音を上空に反射させるために、盛土やパネルがよく使用されます。

硬くて平らな表面からの鏡面反射によって問題のある反響が生じる場合は、その表面に音響拡散板を貼ると良いでしょう。音響拡散板は音をあらゆる方向に拡散させます。

アクティブノイズ制御では、マイクロホンで音を拾い、それをコンピューターで分析します。そして、逆極性（すべての周波数で180°位相）の音波をスピーカーから出力することで、破壊的干渉を起こし、ノイズの大部分を打ち消します。

住宅の防音対策は、外部騒音の影響を軽減または排除することを目的としています。既存の建物における住宅の防音対策の主な焦点は、窓とドアです。無垢材のドアは、中空のドアよりも優れた遮音効果があります。^{[ 9 ]}カーテンは、重い素材を使用したり、ハニカムと呼ばれる空気層を使用したりすることで、音を減衰させるために使用できます。シングル、ダブル、トリプルのハニカム構造は、比較的高い遮音効果を実現します。カーテンの主な防音限界は、カーテンの端にシールがないことですが、フックアンドループファスナー、接着剤、磁石、その他の素材などのシーリング機能を使用することで、この限界を緩和できます。ガラスの厚さは、音漏れを診断する際に重要な役割を果たします。二重ガラス窓は、窓枠と壁の開口部にしっかりと密閉されている場合、単板ガラス窓よりもやや高い遮音効果を発揮します。^{[ 10 ]}

しかし、標準的な断熱二重ガラスは、共振のため低周波の交通騒音に対して性能が低いことが多い。振動減衰中間層を組み込んだ合わせ防音ガラスは、輸送騒音源（航空機、列車、自動車）に対する遮音性を測定するために特別に設計された指標である屋外屋内透過クラス（OITC）評価を向上させるために使用される^{[ 11 ]。}

2つ目の室内窓を設置することで、騒音を大幅に低減することもできます。この場合、外側の窓はそのままにして、同じ壁の開口部にスライド式または吊り下げ式の窓を設置します。^{[ 12 ]}

米国では、FAAは平均騒音レベルが65 dB SPL 以上。これは住宅用防音プログラムの一部です。このプログラムでは、ソリッドコアの木製玄関ドア、窓、および防風ドアが提供されます。^{[ 13 ]}

天井の防音対策の予備段階として、電気配線、水道管、ダクトの周りの隙間やひび割れを防音コーキング材やスプレーフォームで塞ぐと、不要な騒音を大幅に軽減できます。防音コーキング材は、壁の周囲や、すべての器具やダクトレジスターの周囲に使用して、さらに密閉性を高める必要があります。防音材としては、他の防音材に比べて密度が高く低コストであることから、ミネラルウール断熱材が最も一般的に使用されています。スプレーフォーム断熱材は、隙間やひび割れを埋めるため、またはミネラルウールを設置する前に1～2インチの厚さで使用してください。硬化したスプレーフォームやその他の独立気泡フォームは、音を伝導する可能性があります。スプレーフォームは、音を吸収するほど多孔質ではなく、音を遮断するほど密度も高くありません。

衝撃音を低減する効果的な方法は「弾性防振チャンネル」です。^{[ 14 ]}このチャンネルは乾式壁を根太から分離し、振動の伝達を低減します。

気密真空状態でない限り、音を止める唯一の方法は質量です。質量とは、石膏ボード、合板、またはコンクリートを指します。MLVは、質量の層間の音波を減衰または弱めるために使用されます。粘弾性減衰コンパウンド^{[ 15 ]}またはMLVを使用すると、音波が熱に変換され、次の質量の層に到達する前に波が弱まります。特定の防音処理を最適化するには、異なる幅と密度の複数の質量の層を使用することが重要です。^{[ 16 ]}防音石膏ボードの設置は、より高い遮音等級（STC）値のため推奨されます。防音石膏ボードと粘弾性コンパウンドを組み合わせると、STC 60+の騒音低減を実現できます。

壁にはミネラルウール断熱材が充填されています。必要な防音レベルによっては、2層の断熱材が必要になる場合があります。コンセント、照明スイッチ、電気ボックスは、あらゆる防音処理において弱点となります。電気ボックスは粘土またはパテで覆い、MLVで裏打ちする必要があります。スイッチプレート、コンセントカバー、照明器具を取り付けた後、プレートまたは器具の周囲に防音コーキング材を塗布する必要があります。

根太と下地合板の間にネオプレン製の根太テープやU字型のゴムスペーサーを使用することで、防音性の高い床を実現できます。さらに、粘弾性コンパウンドを用いて合板を重ねて設置することも可能です。MLV（マルチラミネートビニール）をオープンセルゴムまたはクローズドセルフォームの床下地材と組み合わせることで、音の伝達をさらに低減できます。これらの対策を施した後、フローリングやカーペットを敷設できます。ラグや家具を追加することで、室内の不要な反響音を軽減できます。

二重部屋（RWAR）は、音を遮断し、外部に伝わるのを防ぐための方法の一つであり、外部に伝わると望ましくない可能性がある。

室内から室外への音の伝達の大部分は、機械的な手段によって起こります。振動はレンガ、木材、その他の固体構造部材を直接伝わります。壁、天井、床、窓など、共鳴板として機能する部材に当たると、振動は増幅され、室外で聞こえます。機械的な伝達は、同じ初期強度の空気伝搬による伝達よりもはるかに速く、効率的で、増幅されやすいのです。

吸音材などの吸音材を使用しても、この伝わる振動に対しては効果が低い。騒音源のある部屋と外部との繋がりを断つことで、振動の伝わりを止めることができる。これを音響デカップリングと呼ぶ。

レストラン、学校、オフィス、医療施設では、顧客のために騒音を低減するために建築音響が利用されています。米国では、OSHA が労働者の特定のレベルの騒音への曝露時間を規制する要件を設けています。^{[ 17 ]}

教育者と生徒にとって、環境の音質を改善することは、結果として生徒の学習、集中力、教師と生徒間のコミュニケーションの向上につながります。2014年にApplied Scienceが行った調査では、教室に吸音材が導入された後、生徒の86%が教師の声をより聞き取りやすく感じ、66%が集中力が高まったと報告しました。^{[ 18 ]}

自動車の防音は、主にエンジン音、排気音、タイヤ音といった外部騒音の影響を広範囲の周波数で低減または除去することを目的としています。パネル制振材が取り付けられ、車両の使用中に発生する多くの高エネルギー音源のいずれかによって車体パネルが励起されたときの振動を低減します。車内では、運転環境や車両の速度に応じて変化する複雑な騒音が多数発生します。^{[ 19 ]}異なる種類の材料を組み合わせて取り付けることで、最大8  dBの大幅な騒音低減を実現できます。^{[ 20 ]}

自動車環境では使用できる材料の厚さが制限されますが、ダンパー、バリア、および吸音材の組み合わせが一般的です。一般的な材料には、フェルト、フォーム、ポリエステル、ポリプロピレンのブレンド材料などがあります。使用する材料によっては防水が必要になる場合があります。^{[ 21 ]}音響フォームは、製造中に車両のさまざまな場所に適用して、キャビンノイズを低減できます。フォームは、適用後に膨張して空洞を埋めることができ、漏れや一部のガスが車両に入るのを防ぐことができるため、設置時にもコストと性能の面で利点があります。車両の防音は、風切り音、エンジン音、ロードノイズ、タイヤノイズを低減できます。車両の防音は、車内の音を5～20デシベル低減できます。^{[ 22 ]}

表面制振材は、構造伝搬音の低減に非常に効果的です。受動制振材は、1960年代初頭から航空宇宙産業で使用されてきました。長年にわたり、材料製造の進歩と、複雑な動的挙動を特性評価するためのより効率的な分析および実験ツールの開発により、これらの材料の使用範囲は自動車産業にも拡大しました。現在では、車室内の全体的な騒音レベルに大きく寄与する高次の構造パネルモードを減衰させるために、複数の粘弾性制振パッドが車体に取り付けられるのが一般的です。従来、制振処理のサイズと位置を最適化するために実験的手法が用いられてきました。特に、レーザー振動計を用いた試験は、ホワイト構造の車体に対して頻繁に実施され、良好な空間分解能で多数の測定点を迅速に取得できます。しかし、車両全体を試験することはほとんど不可能であり、各サブシステムを個別に評価する必要があるため、この技術を迅速かつ効率的に利用することは困難です。あるいは、振動構造の近くに配置された粒子速度センサーを使用して、構造振動を音響的に測定することもできます。いくつかの研究により、粒子速度センサーが構造振動の特性評価に有効であることが明らかになっており、スキャン技術と組み合わせることで試験プロセス全体を加速させることができる。^{[ 23 ]}

防音壁

1970年代初頭から、米国やその他の工業国では、近隣住民を道路騒音から守るために主要高速道路沿いに防音壁を設計することが一般的になっている。連邦道路局（FHWA）は州道路局（SHA）と共同で、各州が高速道路交通騒音の軽減に関する独自の政策を採用することを義務付ける連邦規則（23 CFR 772）を採択した。^{[ 24 ]}特定の実際の状況における防音壁設計の効果的な形状を予測するための工学的手法が開発されている。防音壁は、木材、石材、土、またはそれらの組み合わせで構築することができる。