オストメイトの”おなら”の消音対策 -3

いよいよ各種フィルターによる”おなら音”に対する防音効果を確認していきます

■　おならの防音・消音とは
パウチで覆われたストーマから発せられる音を、何らかのフィルターで覆うことで、前方へ発せられる音圧を減少させるということです。
一般的に音はフィルターを介した時点で、①反射音、②吸収音、③透過音に分別されます。

①反射音とは、フィルターにより反射される音のことですが、一度反射されてもお腹で再び反射され前方に向かう音も含まれます。

②吸収音とは、フィルター内部に吸収される音です。元々の音波の波動エネルギーの一部が、フィルター素材の振動エネルギー（最終的には熱エネルギー）に変換されるものです。建築資材として部屋の防音等で壁と壁との隙間に挟み込むグラスウール等がよく知られています。

③透過音は、反射・吸収されずにフィルターを通り抜けていく音です。

ストーマを完全に密封した空間に閉じ込められれば別ですが、日常生活では半解放状態になっているわけで、たとえストーマと衣服の間にフィルターを置いてもそこからの音漏れは現実的には回避できません。

従って、今回調査するフィルターの防音、消音パフォーマンスとは、フィルターの吸音率ではなく、反射音や透過音も含め、どれだけ前方に進む音圧を減少できるか、という遮音能力を見ていくことになります。

因みに、フィルターによる音の吸収について考えると、
フィルターで音を吸収するためには、ある特定周波数の波長の1/4の厚さが必要と言われています。
大気中の音速を秒速340mとすると、周波数20KHzの波長は17mm、1KHzでは340mm、100Hzでは3400mm。

各周波数音を吸収するために必要なフィルターの厚さは、20KHzでは4.25mm、1KHzは85mm、100Hzでは850mmとなり、最高音は5mm厚程度のフィルターでも吸収可能ですが、低音の100Hzともなると、音を吸収するためのフィルターの厚みは85cmが必要となり、如何に低周波が扱いずらいかがわかります。

■　実験環境
今回の実験環境を図１に示します。

図のようにPCに接続された外部スピーカを、上・下・左・右・背面の計5面に120mmの三層ウレタンで囲み、実験室内の余分な反響音を拾わないようにしておきます。

PCから20Hz～20KHzまでの正弦波（人間の可聴域音です）を発生させ、スピーカから400mm離れた位置に置いたマイクより各周波数の音圧を観察します。今回の実験では、スピーカの前に様々なフィルター（遮蔽物）を置いてそれぞれの消音効果を確かめます。

スピーカの前に何もフィルターを置かないままで測定した各周波数ごとの音圧データが、各フィルターのパフォーマンスを確かめるための基本データになります。

■　フィルター試料
今回の試料は、ストーマの前に置けることを前提に様々な材料を用意しました。

まずは、
　① 吸音材として市販されている吸音ボード(厚さ10mm)、及び　② グラスウール(厚さ10mm)
　③ 硬めのフェルト布(5mm厚)
　④ 人工皮革(1mm厚)
　⑤ 柔らかシリコンゴム（最大30mm厚）
　⑥ 気泡入り段ボール(1mm厚)
　⑦ EVA樹脂シート(5mm厚)
　⑧ 凸凹硬質ゴムシート(10mm厚)
　⑨ デコパネ（発泡スチレンボード）(5mm厚)
　⑩ 鉄板(0.2mm厚)、⑪ 綿生地(2mm厚)、⑫ 雑誌(5mm厚)なども試してみました。

■　各種フィルターの効果測定
スピーカーにフィルターを付けない状態と各フィルターで覆った状態での音圧の減少幅(縦軸dB)を、各グラフを重ねて周波数帯ごとに観察してみます。その差が大きければ大きい程フィルターの効果が大きいということになります。

全てのグラフにおいて、赤いバーで挟まれた周波数帯域が、人の聞き取れる可聴域で、青いバーで挟まれた帯域が以前の実験で観察したおなら音の主要周波数帯域（200Hz～9KHz）です。この範囲でフィルターにより音圧が減少しているフィルターが効果の高いフィルターと言えます。

◎ グラフ１：ウレタンマット

弊社のうつ伏せ用クッションの素材です。120mm、3層という厚みから、今回の実験では全帯域で他と比べ圧倒的に消音・遮音効果が高い結果となっています。

ただし12cm厚のクッションをお腹の前面に装着したままも出来ず、あくまでも参考値として掲載しておきます。

◎ グラフ２：パウチの前面を手で覆う

日常生活ではストーマからガスが出そうな時には、急遽手で覆うことがあると思います。手をフィルターと考えた場合の効果をグラフで見てみます。
音が小さくなっていることは実感できていると思いますが、実際の効果が出る帯域は2KHz以上からで、それ以上の高域は-20dB～-30dB程まで遮音してくれていますが、低周波域はフィルターとしての効果は乏しいと言えます。

◎ グラフ３：吸音材、グラスウール

家の建材で吸音材として市販されている素材（10mm厚吸音ボード、10mm厚グラスウール）を取り寄せてみましたが、両素材の消音パフォーマンスが全く見られないことが不思議です。10K～20KHzでわずかに音圧が減少しているに留まりました。

素材として薄すぎる10mm厚を選んだことに起因する可能性はありますが、吸音による遮音効果は実験からは得ることができませんでした。

吸音であれ遮音であれ、要は前に出ていく音さえ小さくなれば良いわけですが、素材を眺めていると素材密度は意外と粗く、透過音が多い様に見受けられます。

◎ グラフ４：フェルト(5mm厚)

目の詰まった硬めの5mm厚のフェルトです。300Hz位から-5dB程度の遮音効果が見え、1KHzを超えると効果が徐々に大きくなり、最大で-45dB程の遮音効果が見られます。柔らかいフェルトでは音の透過率が高く遮音効果は乏しいのですが、密であるフェルト素材であることが重要です。
洗濯を繰り返すことにより更に目が詰まり効果が出てくる可能性があります。

◎ グラフ５：人工皮革(1mm厚×2)

2mm厚にもかかわらずフェルトよりも柔軟性があり、効果が見えた素材としてどこでも入手可能な人工皮革に注目します。

全帯域でウレタンマットを除き全てベスト3以内の遮音効果が見れました。この厚みであればパウチの前を覆うことが可能で、様々な人工皮革も調べてみたいと思っています。

◎ グラフ６：EVAシート、凸パネ

見た目が似ているEVA樹脂シートと凸パネ(発泡スチレンボード)ですが、EVAシートは1KHz以上から、凸パネは2KHz以上から、遮音効果が認められるようになります。最大で-35dBまでの遮音効果が見て取れます。柔軟素材であるEVAシートは防音フィルター素材候補として考えられます。

◎ グラフ７：鉄板(0.2mm厚)

実際のフィルターとしては硬くて使用できないものの、わずか薄さ0.2mmにも関わらず低域と中域で高い遮音効果を示したことは注目です。
おなら音の主要周波数帯域全般で遮音効果が認められ、最大-40dBの減少が認められました。やはり密度の高い素材による遮音が、フィルターとして効果的なようです。似たような特性で、柔軟性のある素材がないかを調査していきたいと思います。

◎ その他
その他試料として、シリコンラバーは厚さが最大30mmと厚いこともありますが、遮音効果としては上位に位置していました、肌触りも柔らかくストーマの前につけるフィルター素材としてはかなり有望です。10mm厚程度のシート素材を探してみたいと思っています。

また粗目の綿生地などは音の透過率が高く、遮音効果が全く認められませんでした。市販の布地でできたパウチバッグではあまり大きな消音効果が期待できない可能性があります。

薄い鉄板の例にもあるように、音の透過率が低い素材の遮音効果が高く、5mm厚の雑誌を試料とした場合、高域で-30dB以上の効果が出ていました。

■　各種フィルターの遮音効果ランキング

ランキングでは、前回調査したおならの周波数帯域（200Hz～9KHz）に関し、全帯域、低域、中域、高域とそれぞれに分けて観察しました。表中のマイナス数字は、フィルターが無い時に比べ、どの程度の音圧が減少したかを示すdB（デシベル)値です。
参照データとして、すべての帯域で120mm厚の3層ウレタンマットと、手押さえ時の遮音効果も同時に示してあります。

まず周波数帯域毎の減少音圧の数字に着目すると、中域（1KHz～5KHz)、高域（5KHz～9KHz)は-20dB以上の遮音が出来ていますが、低域（200Hz～1KHz)ではウレタン素材を除き、全て-10dB未満と、その遮音効果が乏しいことが分かります。低い音に関しての遮音はどのフィルターを使用しても現時点では難しい課題として残ります。

■　最後に
まだまだフィルター素材調査は続けていきますが、おならの音の消音に関しては、低周波域の遮音がキーになると思います（波長的に低域の吸音は難しいと考えます）。高音域はかなり吸収、遮音ができそうで、-50dB(1/100,000）程度までは可能性ありと考えます。

更に今回は単品フィルターとしての遮音パフォーマンスの実験でしたが、実は複数のフィルターを組み合わせることにより、より効果を高めることが可能です。
その辺も今後実験を継続しながら報告していきます。
オストメイトの方々の悩ましいおならの音が少しでも消音できる方法を今後も模索していきたいと思います。

以上
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■　お知らせ

おなら遮音オストメイト用多目的マスキングベルトの販売を開始しました！
上のレポートにある柔らか素材をフィルターとしておなら音の遮音にお役立てください。
写真右は、パウチの前面を何も覆わない状態と、マスキングベルト内にフィルターとして合成皮革（2mm厚)を装着した状態の20Hz～20KHzにかけての前面に発せられる”おなら音の音圧比較”をしたものです。グラフでは300Hz以上から防音、遮音の効果が出ていることが分かります。この上から衣類をつけることで更に遮音効果は増します。
↓より製品詳細内容をご確認いただけます。

PRODUCTS

オストメイト/お尻の痛みにお悩みの方々に向けた製品です

１，多目的マスキングベルト

”オストメイトの方々の入浴、バルーニング、防音、防臭など、日頃の様々な悩みを解消するために生まれた製品です”

ストーマ造設以降、それ迄とは勝手が違い様々な悩みが発生しますが、まずはオストメイトの皆さんが温泉や公衆浴場にパウチを気にせず皆と一緒に入浴出来ないか、から着想した製品です。そのために極力目立たないマスキングベルトのデザインにこだわり、色、サイズ、素材を選んでいます。

更に製品化を検討する中で、オストメイトの最大の関心事の一つのバルーニング防止や、パウチの前面をフィルターで覆うことで、おなら音の遮音、ガス抜きフィルターからの臭い漏れ対策等、多目的にご使用いただける製品です。

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２，パウチホルダー

”万が一、外出先でパウチが剥（は）がれてしまったらどうしよう”

オストメイトにとってのパウチの装着は、その交換直後でさえもそんな不安が付きまとうものです。ましてや漏れが発生してしまった際には、居ても立ってもいられない緊急事態となってしまいます。

本パウチホルダーは、そんな不安からの解放をお約束いたします。面板全周をしっかり押さえ込むことで、面板の剥がれや漏れ事故を心配することなく、安心して外出いただけます。

他メーカの補助的ホルダーとは異なり、伸縮ベルトによる等分の力が適度にストーマ全周を押さえ込み、ヘルニア防止やお腹の出っ張り補正に関しても機能してくれます。
各社パウチに応じ4タイプをご用意しております。

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３，うつ伏せクッション

“ストーマの圧迫が気になり、長時間のうつ伏せは敬遠しがち”

無意識ながら横向き/仰向け姿勢が増えていませんか？
本製品は12cm厚のクッション3点セットで、中央の腹部用クッションは24cm×18cmの楕円穴がパウチ部分をスッポリ覆ってくれます。
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