(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向の一部分に測定対象となる音響材料が充填される管と、
前記管に充填された音響材料の表面に向けて該管内に音波を放射する音源と、
前記管に充填された音響材料の背面側に、空間を、該空間の長さを長さゼロを含んで変更自在に形成する空間形成部材と、
前記管に充填された、長さｄの音響材料の表面位置の複素音圧を測定する第１のセンサと、
前記空間内の、前記管内に充填された音響材料の背面から最も離れた位置の複素音圧を測定する第２のセンサと、
前記空間の長さをゼロとしたときの、前記第１のセンサで測定された第１の複素音圧と前記第２のセンサで測定された第２の複素音圧とを用いて、前記音響材料の伝搬定数を求めるとともに、前記空間の長さを所定の有限長としたときの、前記第１のセンサで測定された第３の複素音圧と前記第２のセンサで測定された第４の複素音圧とを用いて、前記音響材料の特性インピーダンスを求める演算部とを備えたことを特徴とする音響特性測定装置。
【請求項２】
前記演算部が、
前記音響材料の伝搬定数γ１を、第１の式
【数１】
0003845519.tif 000037
を表わす。
又は該第１の式と等価な式に従って求めるとともに、
前記音響材料の特性インピーダンスＷ１を、第２の式
【数２】
0003845519.tif 000038
但し、
【数３】
0003845519.tif 000039
を表わす。
又は、該第２の式と等価な式に従って求めるものであることを特徴とする請求項１記載の音響特性測定装置。
【請求項３】
前記演算部が、さらに、第３の式
【数４】
0003845519.tif 000040
但し、ωは、音源から放射される音波の角周波数を表わす。
又は、該第３の式と等価な式に従って、前記音響材料の抵抗係数ｒ１および該音響材料の密度ρ１のうちの少なくとも一方を求めるものであることを特徴とする請求項２記載の音響特性測定装置。
【請求項４】
前記演算部が、さらに、第４の式
【数５】
0003845519.tif 000041
但し、ωは前記音源から放射される音波の角周波数を表わす。
又は、該第４の式と等価な式に従って、前記音響材料の漏洩係数ｇ１および体積弾性率ｋ１のうちの少なくとも一方を求めるものであることを特徴とする請求項２記載の音響特性測定装置。
【請求項５】
前記演算部が、さらに、第５の式
【数６】
0003845519.tif 000042
但し、ωは前記音源から放射される音波の角周波数を表わす。
又は、該第５の式と等価な式に従って、前記音響材料中の複素音速を求めるものであることを特徴とする請求項２記載の音響特性測定装置。
【請求項６】
前記演算部が、さらに、第６の式
α＝１−Ｒ２
但し、
【数７】
0003845519.tif 000043
【数８】
0003845519.tif 000044
を表わす。
又は該第６の式と等価な式に従って前記音響材料の吸音率を求めるものであることを特徴とする請求項２記載の音響特性測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、音響材料の音響特性を測定する音響特性測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
音を吸収する吸音材のような多孔質音響材料中の音の伝搬特性は、その材料の等価密度ρ、等価体積弾性率Ｋ、抵抗係数γ、漏洩係数ｇからなる４つの材料特性によって決定される。一般には、それらの材料特性を分離して測定することは困難であるため、それらの材料定数のうちの複数の材料定数の組合せにより定まる吸音率や伝搬定数を測定することになる。例えば吸音率の測定方法の一例として、音響材料の表面に音響管をあてがい、その管内に音波を放射してその管内に定在波を形成させ、その管内の長手方向に沿う各点の音圧を測定して最低音圧と最高音圧を求め、それらの最低音圧と最高音圧および最低音圧となる位置とから吸音率を求める方法が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、吸音率や伝搬定数は、音響材料の材質は同一であっても、その厚さが違ったり、その音響材料の背面側の構造が違うと値が異なり、しかも、同一の音響材料であっても、ある厚さの音響材料について測定した吸音率や伝搬定数から他の厚さの音響材料の吸音率や伝搬定数を知ることはできず、また、音響材料の背面側の構造が異なる場合も同様であり、音響材料の厚さや背面側の構造が異なる各状態ごとに測定し直さなければならないという問題がある。
【０００４】
本発明は、状態が変化したときには、その変化した状態における音響特性、例えば垂直のみならず斜め方向から入射する音波に対する吸音率や伝搬定数等を計算により求めることができるような音響特性を測定する音響特性測定装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の音響特性測定装置は、
長手方向の一部分に測定対象となる音響材料が充填される管と、
管に充填された音響材料の表面に向けて管内に音波を放射する音源と、
管に充填された音響材料の背面側に、空間を、その空間の長さを変更自在に形成する空間形成部材と、
管内の、管に充填された音響材料の表面側の所定位置の複素音圧を測定する第１の音センサと、
管に充填された音響材料の背面側の、空間形成部材により形成された空間内の所定位置の複素音圧を測定する第２の音センサとを備えたことを特徴とする。
【０００６】
本発明の音響特性測定装置は、上記の構成を備えたものであり、この音響特性測定装置を用いて、上記空間の長さが相違する複数の条件下における、上記第１の音センサおよび上記第２の音センサで複素音圧を得ることにより、それらの複素音圧に基づいて音響特性、すなわち上述した４つの材料定数を求めることができ、それらに基づく演算により、例えば音響材料の厚さが測定時におけるその音響材料の厚さとは異なるなど、異なる状態に関しても、その状態における音響材料の吸音率等音響的な特性を求めることができる。尚、本発明の音響特性測定装置を用いた複素音圧測定によれば上述した４つの材料定数全てを求めることも可能であるが、それら４つの材料定数の全てを求めることは必ずしも必要ではなく、例えば最終的に求めたい音響特性が吸音率である場合は、吸音率に関係する材料特性のみ求めればよいことはもちろんである。
【０００７】
ここで、上記本発明の音響特性測定装置において、上記空間の長さが相違する複数の条件下における、上記第１の音センサおよび上記第２の音センサで得られた複素音圧に基づいて、管内に充填された音響材料の音響的な特性を求める演算部を備えることが好ましい。
【０００８】
このような演算部を備えると、複素音圧からその音響材料の音響的な特性が自動的に求められる。
【０００９】
ここで、上記本発明の音響特性測定装置において、空間形成部材は、管に充填された音響材料の背面側に、空間を、その空間の長さを長さゼロを含んで変更自在に形成するものであってもよく、上記第１のセンサは管に充填された音響材料の表面位置の複素音圧を測定するものであってもよく、さらに、上記第２のセンサは、空間内の、管内に充填された音響材料の背面から最も離れた位置の複素音圧を測定するものであってもよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態の説明に入るに先立ち、損失のある媒質で満たされた音響管内の１次元波動現象を表す方程式をもとにして、測定法の理論の元になる式を誘導する。
（一次元波動理論）
図１は、音響伝搬に伴う損失を有する音響管の一部を示す模式図、図２は、図１に示す音響管の、損失を考えたときの等価電気回路図である。
【００１１】
図１のように、無限に固い壁で作られた断面積Ｓの音響管の中を、軸方向に音波が伝搬するときの、中の媒質の運動を考える。軸方向に空間座標ｘをとると、管の断面方向の寸法が波長よりも十分に小さければ、管内の音波の波面は平面で、ｘの方向にだけ伝搬する。ここでは、この音響管の中が損失を有する音響材料で充填されているときの、波動を表す方程式である式（１）と（２）を出発点とする。
【００１２】
【数９】
0003845519.tif 000002
【００１３】
ここで、ｐ（ｘ，ｔ）は複素音圧で原点からの距離ｘと時間ｔの関数
ｖ（ｘ，ｔ）は粒子速度で原点からの距離ｘと時間ｔの関数
ｒは抵抗係数（速度に比例する損失の比例係数で電気回路の抵抗に相当する）
ρは媒質の密度（電気回路のインダクタンスに相当する）
【００１４】
【数１０】
0003845519.tif 000003
【００１５】
ここで、ｇは漏洩係数（複素音圧に比例する損失の比例係数で電気回路の漏洩コンダクタンスに相当する）
Ｋは媒質の体積弾性率（電気回路のキャパシスタンスの逆数に相当する）
式（１）と（２）は、図２のような電気回路の従続接続で表される損失のある送電線で一般的に成立する。
【００１６】
（１），（２）両式をフーリエ変換して周波数領域の記述に置き換える。時間領域における時間による微分は、周波数領域ではｊω（ｊ＝√（−１）は虚数単位）を乗じることになるので、式（１），（２）は次のように置き換えられる。
【００１７】
【数１１】
0003845519.tif 000004
【００１８】
ここで、Ｐ（ｘ）はｐ（ｘ，ｔ）のフーリエ変換
Ｖ（ｘ）はｖ（ｘ，ｔ）のフーリエ変換
Ｚ＝Ｚ（ｊω）＝ｒ＋ｊωρ、Ｇ＝Ｇ（ｊω）＝ｇ＋ｊω／Ｋとして上式を書き直す。
【００１９】
【数１２】
0003845519.tif 000005
【００２０】
両式は、次のように書き換えることができる。
【００２１】
【数１３】
0003845519.tif 000006
【００２２】
ここで、
【００２３】
【数１４】
0003845519.tif 000007
【００２４】
また、
γ＝γ（ｊω）＝α＋ｊβ          ……（１０）
と書き、αを減衰定数、βを波長定数という。
【００２５】
損失がないとき、すなわち空気中では、
【００２６】
【数１５】
0003845519.tif 000008
【００２７】
ここで、
ｃ＝√（Ｋ／ρ）  は音速（位相速度）      ……（１２）
ｋ＝ω／ｃ  は波数（ｗａｖｅ  ｎｕｍｂｅｒ）
式（５）と（６）、あるいは式（７）と（８）の解は次のようになる。
【００２８】
Ｐ＝Ｃｅｘｐ（−γｘ）＋Ｄｅｘｐ（γｘ）      ……（１３）
Ｖ＝（１／Ｗ）｛Ｃｅｘｐ（−γｘ）−Ｄｅｘｐ（γｘ）｝  ……（１４）
ここで、
ＣとＤは積分定数
【００２９】
【数１６】
0003845519.tif 000009
【００３０】
空中でｒ＝ｇ＝０ならば、
【００３１】
【数１７】
0003845519.tif 000010
【００３２】
（境界条件）
図３は、ｘ＝０からｘ＝ｄまでに伝搬定数γ１の音響材料を充填し、ｘ＝ｄからｘ＝Ｌまでを空気層とし、ｘ＝Ｌで閉じた音響管を示す模式図である。
【００３３】
図３に示すようなｘ＝０からｘ＝ｄまでに伝搬定数γ１の音響材料を充填しｘ＝ｄからｘ＝Ｌまでを空気層とし、ｘ＝Ｌで閉じた音響管を考える。ｘ＝０からｘ＝ｄまでを第１区間、ｘ＝ｄからｘ＝Ｌまでの空気層を第２区間と呼ぶことにする。すると、第１区間と第２区間の波動方程式の解はそれぞれ次のようになる。
【００３４】
第１区間ｘ＝０からｘ＝ｄまでは、定数に下添えの１をつけると
Ｐ＝Ｃ１ｅｘｐ（−γ１ｘ）＋Ｄ１ｅｘｐ（γ１ｘ）        ……（１７）
Ｖ＝（１／Ｗ１）｛Ｃ１ｅｘｐ（−γ１ｘ）−Ｄ１ｅｘｐ（γ１ｘ）｝
……（１８）
第２区間については定数に下添えの２をつけ、第２区間ｘ＝ｄからｘ＝Ｌまでは空気層であるから、γ２＝ｊω／ｃ＝ｊｋであり、
Ｐ＝Ｃ２ｅｘｐ（−ｊｋｘ）＋Ｄ２ｅｘｐ（ｊｋｘ）        ……（１９）
Ｖ＝（１／ρｃ）｛Ｃ２ｅｘｐ（−ｊｋｘ）−Ｄ２ｅｘｐ（ｊｋｘ）｝
……（２０）
境界条件はｘ＝０での複素音圧がＰ０であることとｘ＝ｄで先が閉ざされた音響管が接続され、その音響管ではｘ＝Ｌで粒子速度が０ということである。さらに第１区間と第２区間の接続面では、複素音圧、粒子速度がどちらも連続という条件が必要である。
【００３５】
（第２区間の入力インピーダンス）
まず、第１区間の終端インピーダンスになっている第２区間の入力インピーダンス、すなわち、長さＬ−ｄの音響管の左端から右をみたインピーダンスＺＴを計算する。これは長さＬ−ｄの閉管の入力インピーダンスである。ここでは座標の取り方が違うだけであるから要点のみを示す。
【００３６】
長さがＬ−ｄでｘ＝Ｌの端が閉ざされた音響管の左端ｘ＝ｄの複素音圧がＰｄのときの、管内の複素音圧と粒子速度の分布は次式で与えられる。
【００３７】
【数１８】
0003845519.tif 000011
【００３８】
したがって、この音響管をｘ＝ｄの端からみたインピーダンスは、
【００３９】
【数１９】
0003845519.tif 000012
【００４０】
となる。
【００４１】
これが、第１区間の終端インピーダンスになる。
【００４２】
（第１区間内の複素音圧分布）
次に、第１区間を左端から複素音圧Ｐ０で駆動し、その右端にインピーダンスＺＴを接続したときの、第１区間内の複素音圧と速度の分布の式を示す。
【００４３】
【数２０】
0003845519.tif 000013
【００４４】
（Ｐ０とＰｄによる材料定数計算式の誘導）
これまでに説明した音響管内の複素音圧分布を利用すると、ｘ＝０からｘ＝ｄの間に未知の材料を置き、その奥に長さＬ−ｄの終端を閉ざした音響管を接続すれば、２点の複素音圧の測定から、未知の材料定数が求められるはずである。ここでは、それに用いる測定量を、ｘ＝−ａの点の複素音圧Ｐａとｘ＝ｄの点の複素音圧Ｐdとする。第２区間の音響管の長さＬ−ｄは変えられるものとする。
【００４５】
第１区間（０≦ｘ≦ｄ）の複素音圧をＰ１（ｘ）、粒子速度をＶ１（ｘ）として式（３３）、（３４）を書き直すと、次のようになる。
【００４６】
【数２１】
0003845519.tif 000014
【００４７】
第２区間（ｄ≦ｘ≦Ｌ）の複素音圧をＰ２（ｘ）と粒子速度をＶ２（ｘ）は、式（２５）、（２６）によって与えられる。それを次に再掲する。
【００４８】
【数２２】
0003845519.tif 000015
【００４９】
ｘ＝０の点の複素音圧Ｐ０とｘ＝ｄの点の複素音圧Ｐｄの関係が必要であるが、そのためには第１区間の終端インピーダンス、すなわち第２区間の入力インピーダンスが必要である。それは既に式（２７）として与えられている。
【００５０】
ＺＴ＝Ｚ（ｄ）＝−ｊρｃ・ｃｏｔｋ（Ｌ−ｄ）      ……（２７）
これを式（３３ａ），（３４ａ）に代入すると第１区間（０≦ｘ≦ｄ）の複素音圧・速度分布の式になる。
【００５１】
【数２３】
0003845519.tif 000016
【００５２】
式（３５）でｘ＝ｄとすると、このときのＰ０とＰｄの関係が得られる。
【００５３】
【数２４】
0003845519.tif 000017
【００５４】
測定されたＰ０とＰｄからγ１およびＷ１を求めるため、式（３７）の両辺に、Ｐｄ＊を掛けて、多数回の平均をする。すると、
【００５５】
【数２５】
0003845519.tif 000018
【００５６】
のようになる。ここでＰｄとＰ０のクロススペクトルをＰｄのパワースペクトルで割って、形式的にはｘ＝ｄからｘ＝０までの複素音圧の伝達関数となるＴｄ−０をつくる。
【００５７】
【数２６】
0003845519.tif 000019
【００５８】
この式でＬ＝ｄとすると、次のようになる。
【００５９】
Ｔｄ−０＝ｃｏｓｈ（γ１ｄ）        ……（４０）
したがって、
【００６０】
【数２７】
0003845519.tif 000020
【００６１】
この式の逆ハイパボリック関数内の分母は実数であるから、Ｔｄ−０の実数部をＲ，虚数部をＩと書くと、
【００６２】
【数２８】
0003845519.tif 000021
【００６３】
のようになり、γ１の実数部α１と虚数部β１とが次のように計算される（岩波全書「数学公式ＩＩ」参照）
【００６４】
【数２９】
0003845519.tif 000022
【００６５】
以上の手続きによってγ１が求まる。特性インピーダンスは、Ｌ＝ｄ、すなわち第２区間の長さがゼロでは求まらないので、次にＬ＞ｄになる適当なＬにしたときのＰ０とＰｄから第１区間の材料の特性インピーダンスＷ１を求める。第２区間ｘ＝ｄからｘ＝Ｌまでが空気層のときのｘ＝ｄからｘ＝０までの複素音圧の伝達関数も、式（３９）から次のように計算される。
【００６６】
【数３０】
0003845519.tif 000023
【００６７】
式（１０）のγ１＝α１＋ｊβ１を代入すると、
【００６８】
【数３１】
0003845519.tif 000024
【００６９】
複素数のｃｏｓｈ関数とｓｉｎｈ関数を分解すると、
【００７０】
【数３２】
0003845519.tif 000025
【００７１】
これにより、Ｌ＝ｄのときにｘ＝０すなわち材料表面の複素音圧Ｐ０とｘ＝ｄすなわち材料背面の複素音圧Ｐｄを測定し、次にＬ＞ｄとしたときのｘ＝０の複素音圧Ｐ０とｘ＝ｄの点の複素音圧Ｐｄを測定すれば、それら２組の測定値を用いて伝搬定数γ１と特性インピーダンスＷ１が計算できることがわかる。
【００７２】
（Ｐ０とＰＬによる材料定数の計算）
これまでで、ｘ＝０すなわち材料表面の複素音圧Ｐ０とｘ＝ｄすなわち材料背面の複素音圧Ｐｄという測定値を用いて、伝搬定数と特性インピーダンスが計算できることを示した。しかし、測定対象の吸音材の厚さが常に一定とは限らないとすれば、音響管の壁にｘ＝０とｘ＝ｄの２ヵ所に穴をあけることは実用的でなく、材料背面の複素音圧Ｐ０は測定しにくいことが多いと考えられる。また音響管の長さＬを変える方法も必要である。
【００７３】
そこで、次に、本発明の実施形態について説明し、その実施形態を参照しながら、これまでの説明の続きを説明する。
【００７４】
図４は、本発明の音響特性測定装置の一実施形態における、音響材料の背面に空間が存在しない（長さＬ−ｄ＝０の空間が存在している）状態を示した図、図５は、図４に示す実施形態における、音響材料の背面に所定長Ｌ−ｄの空気層が存在している状態を示した図である。
【００７５】
図４、図５に示す音響特性測定装置１０は、音響管１１と、スピーカ１２と、ピストン１３と、２つのマイクロホン１４，１５と、演算部１６とから構成されている。
【００７６】
音響管１１の一部分ｘ＝０〜ｄの間には測定対象となる音響材料２０が充填されている。
【００７７】
スピーカ１２は、音響管１１に充填された音響材料２０の表面２１に向けて音響管１１内に音波を放射する音源である。
【００７８】
また、ピストン１３は、音響管１１に充填された音響材料２０の背面２２側に空間を形成する手段である。そのピストン１３をｘ方向に移動させることにより、音響材料２０の背面２２側の空間の長さを、長さ＝０を含め、変更することができる。
【００７９】
２つのマイクロホン１４，１５のうちの一方のマイクロホン１４は、音響管１１内部の、その音響管１１に充填された音響材料２０の表面２１側の所定位置（本実施形態では音響材料２０の表面２１の位置）の複素音圧を測定する音センサである。
【００８０】
また、もう１つのマイクロホン１５は、音響管１１に充填された音響材料２０の背面２２側の、ピストン１３により形成された空間内の所定位置（本実施形態では、音響材料２０の背面２２から最も離れた位置、すなわちピストン１３の表面位置）の複素音圧を測定する音センサである。
【００８１】
さらに、演算部１６は、ピストン１３を動かして音響材料２０の背面２２側の空間の長さが相違する複数の条件下（ここでは図４に示す空間の長さ＝０の条件下と、図５に示す空間の長さ＝Ｌ−ｄの条件下）における、２つのマイクロホン１４，１５で得られた複素音圧に基づいて、音響管１１内に充填された音響材料２０の音響的な特性を求める手段である。
【００８２】
図４、図５に示す本発明の一実施形態としての音響特性測定装置１０に関する以上の説明を踏まえ、前述の理論説明の続きを行なう。
【００８３】
ここでは、図４および図５に示すように、音響管１１を使いスピーカ１２とは反対側、すなわちｘ＝Ｌの側の端から、マイクロホン１５を表面に取り付けたピストン１３を挿入して、Ｌの値を調整できるようにしている。
【００８４】
これにより、ピストン１３を一番奥に押し込めばＬ＝ｄ（空間の長さ＝０）となり、このときの複素音圧Ｐｄをピストン１３に取り付けたマイクロホン１５で測定して、そのときのＰ０とともに式（４１）に代入することにより伝搬定数γ１を求めることができる。
【００８５】
次に適当なＬの値にしたときのＰ０を測定し、ｘ＝Ｌでの複素音圧ＰＬをピストンに取り付けたマイクロホン１５で測定すれば、特性インピーダンスＷ１を求めることができるものと考えられる。
【００８６】
ｘ＝０の複素音圧Ｐ０とｘ＝Ｌの複素音圧ＰＬによって特性インピーダンスＷ１を求める方法を考える。
【００８７】
ｘ＝Ｌの複素音圧ＰＬは、式（２５）により次のようになる。
【００８８】
【数３３】
0003845519.tif 000026
【００８９】
このＰｄは式（３７）によってＰ０との関係が与えられているので、それを代入すると、
【００９０】
【数３４】
0003845519.tif 000027
【００９１】
式（４８）の両辺にＰＬの共役複素数ＰＬ＊を掛け多数回平均する。
【００９２】
【数３５】
0003845519.tif 000028
【００９３】
ＰＬからＰ０への複素音圧伝達関数ＴＬ−０は、
【００９４】
【数３６】
0003845519.tif 000029
【００９５】
この式からＷ１は次のように計算される。
【００９６】
【数３７】
0003845519.tif 000030
【００９７】
これにより、ｘ＝０すなわち音響材料２０の表面２１の複素音圧Ｐ０とｘ＝Ｌすなわち音響管１１に差し込んだピストン１３の表面の複素音圧ＰＬとの測定によって第１区間の吸音材の特性インピーダンスＷ１が求められることがわかる。
【００９８】
（他の材料定数の計算）
これまでで第１区間の吸音材の伝搬定数γ１と特性インピーダンスＷ１を求めることができることを説明した。次に、それらから媒質の抵抗係数ｒ１，密度ρ１，漏洩係数ｇ１，体積弾性率Ｋ１あるいは音速ｃ１というような、より基本的な材料定数を求めることができることを示す。
【００９９】
式（９）の伝搬定数γ１と式（１５）の特性インピーダンスＷ１の積は次の様になる。
【０１００】
【数３８】
0003845519.tif 000031
【０１０１】
すなわち、実数部は抵抗係数ｒ１で、虚数部は角周波数ωと密度ρ１の積である。
【０１０２】
また、
【０１０３】
【数３９】
0003845519.tif 000032
【０１０４】
すなわち、伝搬定数γ１を特性インピーダンスＷ１で割ったものは、その実数部が漏洩係数ｇ１で、虚数部は角周波数ωと体積弾性率Ｋ１の逆数との積である。
【０１０５】
したがって、基本的な材料定数は全て求めることができる。
【０１０６】
音速ｃは、無損失の媒体中では前に示した式で計算される。
【０１０７】
ｃ＝√（Ｋ／ρ）  は音速      ……（１２）
この形を損失がある媒質中にそのまま適用すると、
【０１０８】
【数４０】
0003845519.tif 000033
【０１０９】
のように、複素数になる。
【０１１０】
すなわち、損失がなければ伝搬定数は純虚数で、波数ｋも、音速ｃも実数である。ところが損失がある媒質中では伝搬定数が複素数である。それを、損質がないときと同じようにｊω／ｃと表現しようとすると、音速を式（５３）のように複素数で表現することになる。これが複素音速という概念のもとである。
【０１１１】
（吸音率の計算）
上に求めた測定結果と、それによって計算した材料定数やインピーダンスから、この音響材料の垂直入射吸音率を計算することができる。
【０１１２】
吸音率を計算するためには、ｘ＝０の面から右を見たインピーダンスが必要である。区間１の任意の座標値ｘから見たインピーダンスは、式（３５）と（３６）の比として次のように計算される。
【０１１３】
【数４１】
0003845519.tif 000034
【０１１４】
Ｌ＝ｄすなわち音響材料の背面に空間がないときには、次のようになる。
【０１１５】
【数４２】
0003845519.tif 000035
【０１１６】
特性インピーダンスがρｃの媒質からこの媒質への入射波に対する複素音圧の反射率Ｒは、次のように与えられる。
【０１１７】
【数４３】
0003845519.tif 000036
【０１１８】
吸音率αは次のようになる。
【０１１９】
α＝１−Ｒ２          ……（５７）
以上、本実施形態によれば測定対象の音響材料に関するどのような音響特性をも求めることができる旨説明したが、これらの音響特性全てを求めることは必ずしも必要ではなく、所望のもののみを求めればよい。
【０１２０】
図４，図５に示す実施形態では、演算部１６において、２つのマイクロホン１４，１５で得た複素音圧に基づいて、これまで説明してきた理論に基づく演算が行なわれ、所望の音響特性が求められる。
【０１２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、音響材料の厚さが異なる、あるいは音波が斜め方向から入射するなど、その音響特性の状態が測定時とは異なっても、その異なった状態における音響特性を計算により求めることができるような音響特性を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  音響伝搬に伴う損失を有する音響管の一部を示す模式図である。
【図２】  図１に示す音響管の、損失を考えたときの等価電気回路図である。
【図３】  ｘ＝０からｘ＝ｄまでに伝搬定数γ１の音響材料を充填し、ｘ＝ｄからｘ＝Ｌまでを空気層とし、ｘ＝Ｌで閉じた音響管を示す模式図である。
【図４】  本発明の音響特性測定装置の一実施形態における、音響材料の背面に空間が存在しない（長さＬ−ｄ＝０の空間が存在している）状態を示した図である。
【図５】  図４に示す実施形態における、音響材料の背面に所定長Ｌ−ｄの空気層が存在している状態を示した図である。
【符号の説明】
１０    音響特性測定装置
１１    音響管
１２    スピーカ
１３    ピストン
１４，１５    マイクロホン
１６    演算部
２０    音響材料
２１    表面
２２    背面
【図１】
0003845519.tif 000045
【図２】
0003845519.tif 000046
【図３】
0003845519.tif 000047
【図４】
0003845519.tif 000048
【図５】
0003845519.tif 000049