ハイブリッド型吸音パネルに関する研究

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薄板型の吸音パネルは一般に背後に空気層を設け,パネルに作用する音響エネルギーを振動に変換することによりエネルギーを消費する受動型の吸音装置として用いられるが,その受動的吸音効果について評価するために,箱型閉空間の壁面の一部に弾性パネルの埋め込まれたモデルを考え,パネルの振動放射音を考慮した室内音場に関する数値計算モデルを構築した.弾性平板以外の壁面は剛壁とし,室内フロアに点音源が一つあるものとする.その結果,支持条件によって決まるパネルの固有振動数付近では吸音効果は低下するが,それ以外の周波数に対しては数dB程度の吸音効果があることを確認した.また,音源周波数が室内の共鳴周波数付近の場合,音圧のモード節が平板上にない条件において,若干の吸音効果が見られた.さらに,吸音性能の向上と適用周波数範囲の拡大を目的として,受動要素としての吸音パネルにアクティブ制御手法を付加することによるハイブリッド化について検討した.パネルに圧電素子を貼り付けることによりパネルの振動を励起・制御するものとし,圧電素子の特性を考慮した弾性平板の振動について数値計算モデルの定式化を行った.制御系としては,音源の多様性や構造物の動特性変化を考慮してニューラルネットワークを採用した.音源より単一周波数の正弦波を出力し,いくつかの周波数について室内音響制御シミュレーションを行った.その結果,対象とする周波数および音圧評価点の選択によっては受動的効果のみの場合と比較してさらに音圧を低減することが可能であるが,受動的効果について検討した場合と同様,パネルの振動モードおよび室内音場のモードに関連して,十分な抑制が出来ない場合があることがわかった.