กำแพงกันเสียง (หรือเรียกอีกอย่างว่ากำแพงเสียงคันดินกันเสียงหรือสิ่งกีดขวางทางเสียง ) คือโครงสร้างภายนอกที่ออกแบบมาเพื่อปกป้องผู้อยู่อาศัยในพื้นที่ที่มีการใช้ประโยชน์ที่ดิน อ่อนไหว จากมลภาวะทางเสียงกำแพงกันเสียงเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพที่สุดในการลดเสียงรบกวนจากถนนทางรถไฟ และแหล่งกำเนิดเสียงในโรงงานอุตสาหกรรม นอกเหนือจากการหยุดกิจกรรมที่ก่อให้เกิดเสียงหรือการใช้มาตรการควบคุมแหล่งกำเนิดเสียง

ในกรณีของเสียงรบกวนจากการขนส่งทางบกวิธีอื่นๆในการลดความรุนแรงของเสียงต้นกำเนิด ได้แก่ การส่งเสริมการใช้รถยนต์ไฮบริดและ รถยนต์ไฟฟ้า การปรับปรุงหลักอากาศพลศาสตร์ของรถยนต์และ การออกแบบ ยาง และการเลือกใช้ วัสดุปูพื้นถนนที่มีเสียงรบกวนต่ำการใช้กำแพงกันเสียงอย่างแพร่หลายเริ่มขึ้นในสหรัฐอเมริกาหลังจาก มีการออก กฎระเบียบด้านเสียงในช่วงต้นทศวรรษ 1970

กำแพงกันเสียงถูกสร้างขึ้นในสหรัฐอเมริกาตั้งแต่กลางศตวรรษที่ 20 เมื่อปริมาณการจราจรทางรถยนต์เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว กำแพงกันเสียงแรกถูกติดตั้งในปี 1968 ตามแนวถนนI-680ในเมืองมิลปิตัส รัฐแคลิฟอร์เนีย [ ^{1 ] ใน}ช่วงปลายทศวรรษ 1960 เทคโนโลยี อะคูสติก เชิงวิเคราะห์ ได้เกิดขึ้นเพื่อประเมินประสิทธิภาพของการออกแบบกำแพงกันเสียงที่อยู่ติดกับถนน โดยเฉพาะ ทางคณิตศาสตร์ ภายในทศวรรษ 1990 กำแพงกันเสียงที่รวมถึงการใช้วัสดุโปร่งใสได้รับการออกแบบในเดนมาร์กและประเทศอื่นๆ ในยุโรปตะวันตก^{[ 2 ]}

แบบจำลองคอมพิวเตอร์รุ่นแรกๆ ที่ดีที่สุดเหล่านี้พิจารณาถึงผลกระทบของรูปทรงเรขาคณิตของ ถนน ลักษณะ ภูมิประเทศ ปริมาณยาน พาหนะ ความเร็ว ของยานพาหนะ ประเภทของรถบรรทุก ประเภท ของพื้นผิวถนนและอุตุนิยมวิทยา ขนาดเล็ก กลุ่มวิจัยของสหรัฐฯ หลายกลุ่มได้พัฒนาเทคนิคการสร้างแบบจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ในรูปแบบต่างๆ ได้แก่ สำนักงานใหญ่ Caltransในเมืองแซคราเมนโต รัฐแคลิฟอร์เนียกลุ่ม ESL Inc. ในเมืองซันนีเวล รัฐแคลิฟอร์เนีย กลุ่ม Bolt , Beranek และ Newman ^{[ 3 ]}ในเมืองเคมบริดจ์ รัฐแมสซาชูเซตส์และทีมวิจัยที่มหาวิทยาลัยฟลอริดางานวิจัยที่ตีพิมพ์ครั้งแรกสุดที่ออกแบบแผงกั้นเสียงโดยเฉพาะทางวิทยาศาสตร์อาจเป็นการศึกษาสำหรับทางด่วน Foothillใน เมืองลอสอัลโตส รัฐแคลิฟอร์เนีย^{[ 4 ]}

กรณีศึกษาจำนวนมากทั่วสหรัฐอเมริกาได้กล่าวถึงทางหลวงที่มีอยู่และที่วางแผนไว้หลายสิบสาย ส่วนใหญ่ได้รับมอบหมายจากหน่วยงานทางหลวงของรัฐและดำเนินการโดยหนึ่งในสี่กลุ่มวิจัยที่กล่าวถึงข้างต้นพระราชบัญญัตินโยบายสิ่งแวดล้อมแห่งชาติของ สหรัฐอเมริกา ซึ่งประกาศใช้ในปี 1970 ได้กำหนดให้มีการวิเคราะห์เชิงปริมาณของมลภาวะทางเสียงจาก โครงการ ทางหลวงที่ได้รับความช่วยเหลือจากรัฐบาลกลาง ทุกโครงการในประเทศ ซึ่งผลักดันการพัฒนาและการ ^{ประยุกต์}ใช้แบบจำลองกำแพงกันเสียง ด้วยการผ่านพระราชบัญญัติควบคุมเสียงในปี 1972 [ ^{5 ]}ความต้องการการออกแบบกำแพงกันเสียงจึงเพิ่มสูงขึ้นจากผลพวง ของ การควบคุมเสียง หลายประการ

ในช่วงปลายทศวรรษ 1970 กลุ่มวิจัยมากกว่าสิบกลุ่มในสหรัฐอเมริกาได้นำ เทคโนโลยี การสร้างแบบจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ ที่คล้ายคลึงกันมาใช้ และศึกษาพื้นที่ต่างๆ อย่างน้อย 200 แห่งสำหรับการติดตั้งกำแพงกันเสียงในแต่ละปี ณ ปี 2006 เทคโนโลยีนี้ถือเป็นมาตรฐานในการประเมินมลภาวะทางเสียงจากทางหลวง ลักษณะและความแม่นยำของแบบจำลองคอมพิวเตอร์ที่ใช้นั้นแทบจะเหมือนกับเวอร์ชันดั้งเดิมในทศวรรษ 1970

โดยทั่วไปแล้ว กำแพงกันเสียงส่วนใหญ่จะมีช่องว่างขนาดเล็กที่ออกแบบมาโดยเฉพาะ เพื่อให้เจ้าหน้าที่ดับเพลิงสามารถเข้าถึงหัวจ่ายน้ำดับเพลิง ที่อยู่ใกล้เคียง และดึงสายดับเพลิง ผ่านได้ ซึ่งโดยปกติแล้วจะมีป้ายบอกชื่อถนนตัดผ่านที่ใกล้ที่สุด และรูปภาพหัวจ่ายน้ำดับเพลิงกำกับไว้ แม้ว่าบางช่องว่างสำหรับหัวจ่ายน้ำดับเพลิงจะใช้ท่อระบายน้ำ ขนาดเล็ก ใต้กำแพงเป็นทางผ่านของสายดับเพลิงก็ตาม

หลักการทางอะคูสติกของการออกแบบกำแพงกันเสียงนั้นตั้งอยู่บนพื้นฐานของการพิจารณาทางเดินอากาศหรือทางรถไฟเป็นแหล่งกำเนิดเสียงแบบเส้นตรงทฤษฎีนี้ตั้งอยู่บนหลักการของการปิดกั้นการเดินทางของรังสีเสียงไปยังตัวรับ เฉพาะ อย่างไรก็ตามต้องคำนึงถึง การเลี้ยวเบน ของเสียงด้วย

ประสิทธิภาพทางเสียงของสิ่งกีดขวางมักแสดงออกมาในรูปของการสูญเสียการแทรก (insertion loss)ซึ่งก็คือการลดลงของระดับเสียงที่ตัวรับที่เกิดจากการแทรกสิ่งกีดขวางเข้าไปในเส้นทางที่เปิดโล่ง สำหรับสิ่งกีดขวางที่บางและแข็ง การสูญเสียการแทรกจะถูกควบคุมโดยส่วนใหญ่ด้วยเลขเฟรสเนล (Fresnel number) โดยที่δคือความแตกต่างระหว่างความยาวของเส้นทางเสียงที่สั้นที่สุดที่ผ่านด้านบนของสิ่งกีดขวางกับระยะทางเส้นตรงจากแหล่งกำเนิดเสียงไปยังตัวรับ และλคือความยาวคลื่นสิ่งกีดขวางที่สูงขึ้น สิ่งกีดขวางที่วางใกล้กับแหล่งกำเนิดเสียงหรือตัวรับ และความถี่ที่สูงขึ้น ล้วนเพิ่มδ / λและดังนั้นจึงเพิ่มการลดทอน แผนภูมิการออกแบบเชิงประจักษ์ที่เผยแพร่โดย Maekawa ซึ่งเชื่อมโยงเลขเฟรสเนลกับการลดทอนของสิ่งกีดขวาง ยังคงเป็นพื้นฐานที่ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการออกแบบสิ่งกีดขวาง^{[ 6 ] [ 7 ]}${\displaystyle N=2\เดลต้า /\แลมบ์ดา }$

คลื่นเสียงจะโค้งงอ (ลงด้านล่าง) เมื่อผ่านขอบ เช่น ยอดของกำแพงกันเสียง กำแพงที่ปิดกั้นเส้นทางการมองเห็นจึงจะปิดกั้นเสียงได้มากขึ้น^{[ 8 ]}สิ่งที่ทำให้เรื่องซับซ้อนยิ่งขึ้นคือปรากฏการณ์การหักเห ของเสียง ซึ่ง เป็นการโค้งงอของรังสีเสียงเมื่อมีบรรยากาศที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันการเปลี่ยนแปลงความเร็วลมและเทอร์โมไคลน์ ทำให้เกิดความไม่เป็นเนื้อเดียวกันดัง กล่าวแหล่งกำเนิดเสียงที่จำลองขึ้นจะต้องรวมถึงเสียงเครื่องยนต์ เสียง ยางและ เสียง แอโรไดนามิกซึ่งทั้งหมดนี้แตกต่างกันไปตามประเภทและความเร็วของยานพาหนะ

กำแพงกันเสียงอาจสร้างขึ้นบนที่ดินส่วนบุคคล บนทางสาธารณะหรือบนที่ดินสาธารณะอื่นๆ เนื่องจากระดับเสียงวัดโดยใช้มาตราส่วนลอการิทึมการลดระดับเสียงลงเก้าเดซิเบล จึง เทียบเท่ากับการกำจัดพลังงานเสียงที่ไม่พึงประสงค์ได้ประมาณ 86 เปอร์เซ็นต์

วัสดุหลายชนิดสามารถใช้ทำกำแพงกันเสียงได้ เช่น งานก่ออิฐ งานดิน (เช่นคัน ดิน ) เหล็ก คอนกรีต ไม้ พลาสติก ใยแก้วฉนวน หรือวัสดุผสม^{[ 9 ]}ผนังที่ทำจากวัสดุดูดซับเสียงจะลดเสียงรบกวนได้ต่างจากพื้นผิวแข็ง^{[ 10 ]}นอกจากนี้ยังสามารถสร้างกำแพงกันเสียงด้วยวัสดุที่ใช้งานได้ เช่น แผง โซลาร์เซลล์เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าพร้อมทั้งลดเสียงรบกวนจากการจราจร^{[ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]}

ผนังที่มีวัสดุพื้นผิวพรุนและวัสดุดูดซับเสียงสามารถดูดซับเสียงได้ ทำให้เสียงสะท้อนกลับไปยังแหล่งกำเนิดเสียงหรือที่อื่น ๆ น้อยมากหรือไม่มีเลย พื้นผิวแข็ง เช่น งานก่ออิฐหรือคอนกรีต ถือว่าเป็นวัสดุสะท้อนเสียง ทำให้เสียงส่วนใหญ่สะท้อนกลับไปยังแหล่งกำเนิดเสียงและไกลออกไป^{[ 14 ]}

กำแพงกันเสียงเป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพใน การลด มลภาวะทางเสียงแต่บางสถานที่และสภาพภูมิประเทศอาจไม่เหมาะสมสำหรับการใช้กำแพงกันเสียง ต้นทุนและความสวยงามก็มีบทบาทในการเลือกใช้กำแพงกันเสียงเช่นกัน ในบางกรณี ถนนอาจถูกล้อมรอบด้วยโครงสร้างลดเสียงรบกวน หรือขุดเข้าไปในอุโมงค์โดยใช้วิธี การขุดและกลบ

ข้อเสียที่อาจเกิดขึ้นจากการติดตั้งกำแพงกันเสียง ได้แก่:

• บดบังทัศนวิสัยสำหรับผู้ขับขี่รถยนต์และผู้โดยสารรถไฟ แผ่นกั้นเสียงที่มีส่วนประกอบเป็นกระจกสามารถลดการบดบังทัศนวิสัยได้ แต่จำเป็นต้องทำความสะอาดเป็นประจำ
• ผลกระทบด้านสุนทรียภาพต่อ ภูมิทัศน์ ของที่ดินและเมือง
• พื้นที่เป้าหมายที่กว้างขึ้นสำหรับการเขียนกราฟฟิตีการโฆษณาแบบกองโจรที่ไม่ได้รับอนุญาตและการทำลายทรัพย์สิน
• การสร้างพื้นที่ที่ซ่อนเร้นจากสายตาและการควบคุมทางสังคม (เช่น สถานีรถไฟ)
• ความเป็นไปได้ที่นกจะชนกับหน้าต่างหากมีสิ่งกีดขวางขนาดใหญ่และโปร่งใส

• 
  กำแพงลดเสียงรบกวนมักบดบังทัศนวิสัยของผู้โดยสารรถไฟหรือผู้ใช้ถนน และมักเป็นจุดที่มักถูกพ่นสีหรือเขียนข้อความหยาบคายใส่
• 
  กำแพงลดเสียงรบกวนในประเทศเนเธอร์แลนด์นี้ มีส่วนที่เป็นโปร่งใสในระดับสายตาของผู้ขับขี่ เพื่อลดผลกระทบทางสายตาต่อผู้ใช้ถนน
• 
  กำแพงเตี้ยๆ ที่อยู่ใกล้สนามแข่งช่วยป้องกันผลกระทบทางสายตา

พบว่าแผงกั้นเสียงริมถนนสามารถลด ระดับ ความเข้มข้นของมลพิษทางอากาศ ใกล้ถนนได้ ภายในระยะ 15–50 เมตรจากริมถนน ระดับความเข้มข้นของมลพิษทางอากาศที่ด้านหลังของแผงกั้นเสียงอาจลดลงได้ถึง 50% เมื่อเทียบกับค่าบนถนนโล่ง^{[ 15 ]}

แผงกั้นเสียงบังคับให้กลุ่มควันมลพิษที่มาจากถนนเคลื่อนตัวขึ้นและข้ามแผงกั้น ทำให้เกิดผลเหมือนแหล่งกำเนิดที่สูงขึ้นและเพิ่มการกระจาย ตัวในแนวดิ่ง ของกลุ่มควัน การชะลอตัวและการเบี่ยงเบนของการไหลเริ่มต้นโดยแผงกั้นเสียงบังคับให้กลุ่มควันกระจาย ตัวในแนวนอน โซนเฉือนที่ มีความปั่นป่วน สูง ซึ่งมีลักษณะเฉพาะคือความเร็วต่ำและโพรงการไหลเวียนย้อนกลับถูกสร้างขึ้นที่ด้านหลังของแผงกั้น ซึ่งช่วยเพิ่มการกระจายตัวให้ดียิ่งขึ้น สิ่งนี้จะผสมอากาศโดยรอบกับมลพิษที่อยู่ด้านล่างลมหลังแผงกั้น^{[ 16 ]}

• ผลกระทบต่อสุขภาพจากเสียงดัง
• การควบคุมเสียงรบกวน
• แผงกั้นเพื่อความปลอดภัย
• การกันเสียง

• สื่อที่เกี่ยวข้องกับแผงกั้นเสียงในวิกิมีเดียคอมมอนส์