技術情報

逆2乗則測定用スピーカの選定

2022/11/07

無響室・防音室のソノーラ
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逆2乗則測定用スピーカの選定

無響室の性能検査とは、無指向性スピーカから音を放出した時に、逆自乗則にのっとって減衰している状態か確認することである。

JISZ8732：2000では「音響―音圧法による騒音源の音響パワーレベルの測定方法　―無響室及び半無響室における精密測定方法」の附属書Aで、無指向性スピーカはどのような性能のものが好ましいか以下のように規定されているので、この部分を要約する。

A.2.2 試験用音源の種類と位置	室中央、半無響室では床中央に接置したスピーカを含む電気音響システムに、十分なレベルと、高安定性および基本的に全指向性を持つものを使用する。
<400Hz	直径25㎝のスピーカ（半無響室では反射面上8ｃｍ以内に設置する）
400～2000Hz	直径10cmの2つのスピーカを向き合うようにボルト締めし、呼吸球として作動させる。その他の方法として寸法を小さくしたものを使用する。（半無響室では反射面上2cm以内に置く）
>2000Hz	細い円管（直径1cm以下）を音の出口とした密閉型スピーカ（半無響室は反射面ら0.5cm以内設置）

この内容に従って、以下のスピーカを測定に用いているが、このJISに示されている半無響室の反射面上の制限、例えば400Hz未満の場合には8㎝以内に設置するとあり、このような場合には、半無響室の中央に施工時にくぼみを作って、その中にスピーカを埋める必要が出てくる。

無響室の性能検査用の音源について、ISO3745:2003のAnnexAではNOTE1にSources　suitable for use in anechoic and hemi-anechoic room are described in the Bibliographyとあり、音源は参考文献を参照とある。またISO3745:2012のAnenxAでは音源としては、認識しやすい音源中心、比較的無指向性、暗騒音より最低10dB大きい必要がある、必要とする周波数範囲の音が出せること、測定中に安定した音が出せること。またA.2.2.2では音源は参考文献[30]－[34]に適するようにとある。またA3.2.1には半無響室では反射面上に置いた音源は床面から少なくとも150mmを超えないようにする必要がある。できれば音源の音響中心は反射面からどんな周波数でもλ/10以内にすべきである。例えば400Hzの音であれば、λ/10＝340/400/10＝0.085ｍとなり、8.5ｃｍとなる。しかし8.5cmの高さはやはり床下に埋める必要があり、現実には、弊社の低音用のスピーカはISOの制限通り150mmの高さとなっている。

ここに参考文献の資料で、音源について書いてある部分を掲載する。

参考文献[31]　Effect of source directionality on deviation from inverse square law in a hemi-anechoic chamber typically used for noise emission testing

半無響室用の様々な音源を実験して、ETS-HAS02（スピーカドライバーの上に金属板に孔をあけたもの）が許容偏差以内になり、よいデータとなったと書いている。

参考文献　[33]　Technical aspects in the qualification of free-field environments

半無響室では、試験のために部屋の床に開口があるときは、2ｋHzまでは（天井）埋め込み型スピーカが好ましく、高い周波数では3mmの開口を設けたホーン用スピーカが好ましい。床に開口がない場合には、この場合にはできる限り床の反射面に近づけたチューブを設けたコンプレッションドライバーを、低い周波数では半分にした12面体スピーカが用いられる。

半無響室で窪みがない場合には、音源が反射面から上に出てしまい、そのために音源から放射される音が、空中を伝搬する場合だけでなく、床に反射した音が直接音と干渉することで、逆自乗則の減衰の許容偏差を超えることがあり、留意する必要がある。まだ音源については指向性については発展途上であり、まだまだ改良が必要である。

YAB Corporation
藪下満

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