無響室とは、自由音場の条件を実現するために、壁、天井、床を高い吸音性に仕上げた実験室です。自由音場の条件とは、簡単に言えば壁面等の反射音の影響を受けず、音源から放射された直接音だけが観測される、屋外空間のような音環境であることを意味します。つまり音を使って何でも描ける、真っ白なキャンバスです。
そのため、無響室の使用目的は幅広く、エンジニアや研究者の自由な発想でその用途は無限に広がります。歴史的には、マイクロホンやスピーカの特性の測定、騒音計などの感度校正、各種音源の音響パワーレベルの測定等がその典型的な利用方法でした。現在ではこれらの用途に加えて、自動車や複写機などの放射音の測定や聴感実験など、更に広範囲で使われるようになっています。
弊社は、お客様のニーズに応じた無響室の設計・施工から、使用する測定システムまでトータルなご提案をさせていただきます。
無響室の仕様は、組立式のパネル構成からカスタム仕様まで様々ですが、お客様の使用目的のヒアリングと無響室を設置する環境の調査により決定し、お客様のニーズにあった無響室を適正なコストでご提供することを心がけております。
設計の流れは複雑ですが、仕様のキーとなるポイントとして、
(A) 完全無響室・半無響室の選択
(B) 吸音層の仕様
があげられます。
(A) 完全無響室・半無響室
無響室には、床も含めた室の6面が全て吸音仕様の「完全無響室」と床のみが反射性の「半無響室」があります。完全無響室は、音声や騒音の研究開発全般、マイクロホンやスピーカの特性の測定、測定機器の校正が主な用途ですが、歩行面が音の反射を避けるために網状となるため作業性は低下します。一方、半無響室は床面がハードなため、対象機器の設置が容易で作業性は良好ですが、測定時には床が反射面であることに留意(もしくは利用)することが必要になります。
(B) 吸音層の仕様
無響室の重要な性能の一つである点音源からの音圧レベル距離減衰特性(通称「逆自乗特性」)に関連し、室自体のサイズ、測定対象領域(有効寸法)、測定対象周波数等で決定されます。低周波域からの測定が要求される場合は室自体も大きく、吸音層は低周波域まで高い吸音率を持つ吸音楔(くさび)の利用が一般的です。逆に比較的高周波域を対象とし、対象に近接した測定に限定される場合には、吸音層も低コストなものをご提案できます。
弊社では、音響材料の測定及び評価についての研究開発に注力しており、その成果は無響室の内装設計にも生かされています。写真は弊社音響研究所の無響室で、床の吸音構造を取り外すことで完全無響室から半無響室に変換できるようにしたものです。
完全無響室
半無響室
自動車を設置することができる無響室は、車室内での測定が目的の場合と、車外での測定が目的の場合に大別できます。
車室内での測定では、エンジン音やロードノイズの車室内騒音の測定や、内装材の寄与解析、カーオーディオの評価、ナビゲーションシステムの音声認識機能の評価等があります。車外での測定の代表的なものは、車外騒音測定の模擬や、ドア閉まり音の測定が挙げられます。また、車室内、車外双方での測定が行われる例としては、低騒音風洞(半無響室と同様の内装仕様になっていることが多い)での風騒音の評価があります。
エンジンの駆動が前提となる場合には、当然、エンジン排気システムを備える必要があります。運転状態を模擬するためのシャシダイナモメーターを室内に設ける計画、低騒音風洞実験設備の一部としての計画等、空調や試験設備メーカーとの共同プロジェクトも数多くの実績があります。また、測定機器を統合した使い勝手の良いシステムソフトウェアのご提案や、お客様の製品開発をお手伝いするコンサルティングまで、幅広いサービスをご提供します。
自動車の場合でも、エンジン開発の段階ではエンジン単体のテストベンチで騒音測定が行われます。エンジンやトランスミッション単体の騒音を評価する無響室は、床に試験対象部品(テストワーク)を取り付ける定盤を備えた半無響室で、駆動設備が併設されているケースがほとんどです。
これらのケースでは、対象物に比較的近接した測定を行うため、広大な部屋や過剰な吸音内装は不要ですが、駆動装置からの振動・騒音が測定結果に影響を及ぼすことがないよう、建築設計には細心の注意が必要です。測定には音源探査システム(Noise Vision)を使った音源の可視化など、弊社のシステム製品も組み合わせたご提案が可能です。
遮音性能評価のための無響室は、残響室が併設され、室間にサンプルを取り付けるための開口部を備えています。 ここでは材料の単体試験のほかに、ドアやフロアパネル、ダッシュといったアセンブリ状態の部品(コンポーネント)の遮音性能の評価を行うケースがあります。測定システムとしても、マイクロホントラバースを使った近接音響インテンシティの自動測定の他に音源探査システム(Noise Vision)を使った遮音弱点部位探査等も含めた幅広いご提案をさせていただきます。
