建築音響測定

Building Acoustics Solutions

 

オフィス、学校、住宅などにおける人々の快適性と健康のためには、他の部屋や外部からの騒音を最小限に抑える必要があります。

外部の騒音源に対する遮音性能を最適化するために、標準化された建築音響測定が確立されています。これには、空気伝播音遮断や衝撃音遮断の測定が含まれます。建築音響は、部屋内部の音響特性を扱う室内音響とは本質的に異なる分野です。

建築音響では、室内の音響を対象に、環境を妨げる騒音を測定し、室内外から伝わる騒音の遮断性能を評価します。騒音には、空気を介して伝わるものと、固体を介して伝わるものがあります。

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建築音響で必要とされる測定項目とは?

2つの部屋間の遮音性能を測定します。その方法は、1つの部屋で音を発生させ、その音のレベルを隣接する部屋(通常は隣の部屋)で測定し、比較することです。

遮音性能の測定では、空気伝播音と衝撃音が区別されます。

  • 空気伝播音:空気を通じて伝わる音のことで、例えば交通騒音や隣室での会話などがこれに当たります。
  • 衝撃音:床を歩く足音など、建物の構造に直接伝わる音のことです。下階の部屋で聞こえる場合が典型例です。

遮音性能の計算には、残響時間や背景騒音の測定も必要になる場合があります。

空気伝搬音の遮音性能の測定方法について

測定の基本原理は、最初の部屋(音源室)で基準音を発生させ、その音を2つ目の部屋(受音室)で測定し比較することです。

  • 音源室で、無指向性スピーカーを使用し、基準試験信号(例:ピンクノイズ)を発生させます。
  • 音源室および受音室の両方で騒音スペクトルを測定します。
  • 受音室の測定値を修正します。これには、背景騒音の影響を差し引くこと、および受音室が残響性である場合の音響効果(部屋の音レベルが高くなる)を補正することが含まれます。

ファサード(外壁)の遮音性能も同様の方法で測定します。その場合、試験信号源を建物の外側に配置し、対象となる外壁部分に音を当てます。

Building Acoustics Airborne sound insulation measurement

空気伝搬音の遮音性能測定

 

衝撃音の遮音性能の測定方法について

床衝撃音遮音性能を測定するためには、主に「タッピングマシーン」と「インパクトボール」という2つの音源を使用します。

  • タッピングマシーン(TM3):
    TM3タッピングマシーンは、床に対して一定の力で規則的に衝撃を加え、床の衝撃音遮音性能を評価します。この精密な機器はドイツのPTBによって認証されており、建築音響の測定基準に準拠しています。TM3はリモート操作が可能で、安定した信頼性のある測定を実現します。
  • インパクトボール(IB01):
    IB01インパクトボールは、木造建築物の床や階段での衝撃音測定に適した軽量で扱いやすい音源です。人の歩行や物の落下など、低周波数帯域の衝撃音を正確に再現できます。

受音室では、衝撃が発生している間にノイズスペクトルが記録されます。

Building Acoustics Impact sound insulation measurement

床衝撃音の遮音性能測定

音源室では、

  • タッピングマシンTM3を床の複数の位置に設置する、または
  • インパクトボールIB01を高さ1メートル(±1 cm)から垂直に複数の位置で落下させます。

Building Acoustics Impact sound insulation measurement with Impact Ball

IB01 インパクトボール - 床衝撃音の遮音性能測定

その後、遮音性能評価レポーターやXL3アコースティックアナライザを使用して、背景騒音や残響を除去し、精度の高いデータを取得します。

 

ファサードの遮音性能の測定方法について

外壁(ファサード)とは建物の外側にある部分を指し、その遮音の原理は室内壁の場合と本質的に同じです。外壁の遮音性能を測定する際は、音源を建物の外側に設置します。

測定にはピンクノイズが基準信号として使用され、スピーカーは50Hzから10kHzの周波数帯域で均一に、かつ十分な音量を発生できる性能が必要です。

façade sound insulation?

ファサードの遮音性能測定

 

どのような測定器が必要となるのか?

遮音性能を測定するには、規格に準拠した音響パラメータを測定できるサウンドレベルメータが必要です。また、空気伝播音遮断の測定には音源として12面体スピーカーが、衝撃音の発生にはタッピングマシンが使用されます。さらに、測定プロセスの制御や結果のレポート作成には、専用のソフトウェアを活用することで作業を簡単に進めることができます。


XL3 with M2340 Measurement Microphone

1) サウンドレベルメータ

サウンドレベルメータは、送信室と受信室の音圧レベル、背景騒音、そして部屋の音響特性を定量化するための残響時間を測定するために使用されます。


2) 12面体スピーカー

DS3 12面体スピーカーは、PA3パワーアンプと組み合わせることで、ISO 16283規格のすべての要件を満たしています。さらに、重量はわずか7.5kgで、標準的な音響出力は120.5dBという優れた性能を備えており、現場での持ち運びにも便利です。付属のワイヤレスリモコンを使用することで、音源室の外からボタン一つでテスト信号のオン・オフを簡単に切り替えられます。
  


Tapping Machine
Impact Ball

3) プロフェッショナルな衝撃音源

a. タッピングマシン

TM3タッピングマシンは、床面に衝撃を与えて衝撃音遮断性能を測定するための装置です。PTB認証を受けたこの高精度機器は、規定された速度と一定の力でハンマーを床面に打ち付けます。リモートコントロールが可能で、建築音響の規格に準拠しています。

b. インパクトボール

IB01インパクトボールは、軽量で扱いやすく、床や階段の衝撃音遮断性能測定用に設計されたプロフェッショナルな衝撃音源です。木造建築での使用に理想的な性能を備え、人の動きや低周波刺激を高精度に再現します。


FX100 Control Software

4) レポート作成ソフトウェア

サウンドレベルメータによって得られた測定結果は、簡単に「遮音性能評価レポーター」にインポートできます。このPCソフトウェアは、選択した基準に従って、空気伝達音および衝撃音の遮音に必要な結果を計算し、レポートとしてまとめます。

規格

建築音響測定は、国家および国際標準により規格化されています。

  • 12面体スピーカーセットの最適化された周波数レスポンスは、 ISO 16283規格に準拠しています。
  • TM3タッピングマシンは、ISO 16283-2、ISO 717-2、ISO 10140-3/-4/-5、ISO 140-6/-7/-8、DIN 52210-6、ASTM E492、ASTM E1007に準拠しています。
  • 遮音性能評価レポーターは、ASTM E336, ASTM E413, ASTM E1007, ASTM E989, ASTM E966, ASTM E1332, BB93, DIN 4109, Document E, GB/T 19889, ISO 16283, ISO 140, ISO 717, ISO 10140, NEN 5077:2019, SIA 181:2006, SIA 181:2020規格に準拠しています。
  • NTi Audioの建築音響ソリューションは、ISO 16283ISO 140ASTM E336 規格に準拠しています。

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