説明

吸音構造

【課題】吸音性能の安定化を図ることができ、特に中低域の吸音性能を向上することができるようにすること。
【解決手段】吸音体10は、剛体からなる筐体11と、この筐体11に設けられた膜状体12とを備えて構成され、設置面F上に設けられている。筐体11は、設置面Fから立設する周壁14と、この周壁14の一端側に連設され、設置面Fから所定間隔を隔てて位置する頂壁15とを備えている。膜状体12は、周壁14の他端側に張設されており、吸音体10に入射される音により振動可能に設置面Fに載置されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、吸音構造に係り、更に詳しくは、吸音性能を安定して奏することができる吸音構造に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、種々の室内空間等において、吸音体が利用されており、かかる吸音体は、快適な音場を作り出すため、周波数が250Hz程度の中低域での吸音が要求されている。このような吸音体として、特許文献1に開示されているものが知られている。同文献の吸音体は、板状体及び枠体の間に設けられた弾性体からなる制振材を備え、当該制振材を介して板状体を振動させることで吸音作用が得られるようになっている。
【0003】
【特許文献1】特開2005−134653号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、前記吸音体にあっては、床面上に載置して利用した場合、板状体の上を踏んだり歩いたりする負荷が付与されることにより、制振材が変形或いは破損し易くなる。この結果、板状体の振動が不安定となって吸音性能が経時的に低下する、という不都合を招来する。ところで、絨毯等を床面に敷くことで当該絨毯により吸音を行えるものの、前述した中低域での吸音作用が十分に得られない、という不都合がある。
【0005】
[発明の目的]
本発明は、このような不都合に着目して案出されたものであり、その目的は、吸音性能の安定化を図ることができ、特に中低域の吸音性能を向上することができる吸音構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
前記目的を達成するため、本発明の吸音構造は、剛体からなる筐体と、この筐体に設けられた膜状体とを有する吸音体を設置面上に設けた吸音構造において、
前記筐体は、前記設置面から立設する周壁と、この周壁の一端側に連設され、設置面から所定間隔を隔てて位置する頂壁とを備えて設置面側を開放し、
前記膜状体は、前記周壁の他端側に張設されるとともに、吸音体に入射される音により振動可能に設置面に載置される、という構成を採っている。
【0007】
本発明において、前記筐体内及び又は頂壁上に、多孔質材を設ける、という構成を採用してもよい。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、床等の設置面に吸音体を載置して利用した場合でも、筐体により膜状体を保護することが可能となる。これにより、膜状体による前記中低域の吸音作用を長期に亘って安定して得ることができ、快適な音場を良好に維持することが可能となる。
【0009】
また、筐体内及び又は頂壁上に多孔質材を設けた場合、多孔質材による吸音作用と、膜状体による吸音作用とが得られるようになるので、良好な吸音性能を奏する音域を拡大することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【0011】
[第1実施形態]
図1には、第1実施形態に係る吸音構造を模式的に表した概略横断面図が示されている。この図において、吸音体10は、床面等の設置面F上に複数載置されている。吸音体10は、剛体からなる筐体11と、この筐体11に設けられた膜状体12とを備えて構成されている。各吸音体10は、横方向に隣り合う吸音体10と密接するようにそれぞれ配置されている。
【0012】
前記筐体11は、設置面F側すなわち図1中下方を開放する箱状に設けられている。具体的には、前記設置面Fから立設する周壁14と、この周壁14の一端側すなわち上端側に連設された頂壁15とを備えている。頂壁15は、設置面Fと略平行に位置し、膜状体12から5mm〜50mm、好ましくは10〜30mmの間隔を隔てて位置するように設けられている。筐体11は、図示しないねじ等の連結手段を介して設置面Fに固定されている。筐体11の平面形状としては、正方形、長方形、円形、楕円形、多角形等が例示でき、そのサイズは、一辺の長さが50mm〜500mmの正方形(好ましくは100mm〜200mm)に収まるように設定されている。周壁14及び頂壁15の厚みは、10mm〜100mm、好ましくは、20mm〜30mmに設定されている。筐体11は、ABSやPP等の樹脂材全般の他、アルミニウム等の金属、FRP、セラミック又はそれらの複合材からなり、踏んだり歩いたりする負荷により変形しない程度の剛性を備えている。
【0013】
前記膜状体12は、周壁14の他端側すなわち下端側に張設され、筐体11の内部に閉塞される空間17を形成している。膜状体12の材質は、TPO(熱可塑性エラストマー)、PVC、PE、熱可塑ポリマー、シリコンゴム、ゴム等の樹脂材又はそれらの複合材からなる。膜状体12の厚みは、0.2mm〜5mm、好ましくは0.5mm〜2mmに設定され、音が入射したときに、その内部損失により音のエネルギを消費可能に設けられている。膜状体12は、設置面Fに接着等されることなく非固定状態で載置されて設置面Fに面接触しており、吸音体10に入射される音により振動可能となっている。
【0014】
従って、このような第1実施形態によれば、膜状体12が露出することなく筐体11により上方からカバーされた状態となり、吸音体10の経時的な利用による膜状体12の変形や損傷を回避でき、膜状体12による吸音作用を長期間安定して得ることが可能となる。
【0015】
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態を、図2を用いて説明する。なお、以下の説明において、前記第1実施形態と同一若しくは同等の構成部分については必要に応じて同一符号を用いるものとし、説明を省略若しくは簡略にする。
【0016】
第2実施形態の吸音体10は、頂壁14の上面にシート状の多孔質材20を設けたものである。多孔質材20の厚みは、30mm以下、好ましくは5mm〜10mmに設定されている。多孔質材20は、不織布等の繊維類のように毛細管を持つ材料や、発泡体等の連続気泡を持つ材料からなり、音が入射したときに、その細孔中で音波が周壁との摩擦や粘性抵抗及び材料小繊維の振動などによって、音のエネルギの一部を熱エネルギとして消費可能に設けられている。なお、図2では、多孔質材20を一枚のシート材としたが、各吸音体10毎に多孔質材20を設けてもよい。
【0017】
このような第2実施形態によれば、第1実施形態の吸音体10による吸音性能だけでなく、多孔質材20による吸音性能も得られるようになる。これにより、良好な吸音作用が得られる音域の拡大化を図ることができ、快適な音場が作り出されることが期待できる。
【実施例】
【0018】
以下に本発明の実施例を比較例とともに説明する。
【0019】
[実施例1]
実施例1では、前記第1実施形態と同じ形態の吸音体10を作製した。筐体11の平面形状を200mm×200mmの方形とし、膜状体12を厚み1mmのPVCシート、空間17の上下幅を30mmとした。
【0020】
[実施例2]
実施例2では、前記第2実施形態と同じ形態の吸音体10を作製した。多孔質材20を厚み10mmのポリエステル不織布とし、それ以外は実施例1と同じ条件とした。
【0021】
[比較例1及び2]
比較例1の吸音体は、実施例1の吸音体10から膜状体12を省略した構成とした。
比較例2の吸音体は、実施例2の多孔質材20だけからなる構成とした。
【0022】
実施例1及び2、比較例1及び2の吸音体を評価するにあたって、ランダム入射吸音率を評価指標として用いた。ランダム入射吸音率は、残響室吸音率と呼ばれるもので、JIS A 1409に準じた方法により、残響室内で音を出して急に止めた際の、残響室の減衰時間から算出したものである。
各実施例及び各比較例ではさらに、湾曲した残響減衰波形に理論式をフィットさせて完全拡散下の残響時間を推定計算するPLD(Power law decay)補正法(J.Acous.Soc.Jpn.(E)19,5(1998)315−326)、及び材料周囲にアクリル板囲い(Deep well)を設置することにより面積効果を抑制するDeep−well法(J.Acous.Soc.Jpn.(E)19,5(1998)327−338)を用いて吸音率を測定した。
各実施例及び各比較例では、図3に示されるように、容積(V)64m、表面積(S)100m、V/S=0.64の残響室30の床面30aのほぼ中央に、縦1m、横1mの大きさの各実施例及び各比較例の吸音体10を設置し、吸音体10の周囲には厚さ20mmのアクリル板からなる高さ800mmの拡散枠板32を設置した。そして、音源33を、吸音体10から離れた位置に配置した。このようにして、吸音体10の表面10aに対して、ランダムな方向から音(音による空気振動)が入射するようにした。
各実施例及び各比較例の吸音率の結果を図4のグラフに示す。
【0023】
吸音率は大きくなる程、吸音性能は良好となるが、実際の健常者の体感では、吸音率が0.40以上あれば、効果が実感でき、良好な吸音体といえる。
ここで、図4のグラフにおいて、250Hz程度の中低域で、吸音率が0.40以上となる中心周波数を見ると、実施例1及び2は200Hz〜315Hz、比較例1は315Hzだけ、比較例2は中低域で吸音率が0.40以上とならない。つまり、中低域では、比較例1及び2より実施例1及び2の方が、吸音性能が良好となることが理解できる。また、実施例2は、前記中低域だけでなく、630Hz以上の周波数でも、吸音率が0.40付近又は0.40以上となり、高音域の吸音性能も良好となる。
【0024】
本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。
すなわち、本発明は、特定の実施の形態に関して特に図示し、且つ、説明されているが、本発明の技術的思想及び目的の範囲から逸脱することなく、以上に述べた実施形態、実施例に対し、形状、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
【0025】
例えば、前記設置面Fの向きは変更してもよく、壁面としたり天井面としたりしてもよい。設置面Fを壁面とした場合、図1,2を90°回転させたようになって壁面に膜状体12が面接触するように設置され、設置面Fを天井面とした場合、図1,2を上下反転させたようになる。
【0026】
また、第2実施形態において、多孔質材20の設置箇所は、筐体11の内部としたり、当該筐体11の内部と頂壁14上との両方に設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】第1実施形態に係る吸音構造を模式的に表した概略横断面図。
【図2】第2実施形態に係る吸音構造の図1と同様の横断面図。
【図3】吸音率を測定する残響室の説明図。
【図4】実施例1,2及び比較例1,2の吸音率を表すグラフ。
【符号の説明】
【0028】
10・・・吸音体、11・・・筐体、12・・・膜状体、14・・・周壁、15・・・頂壁、F・・・設置面

【特許請求の範囲】
【請求項1】
剛体からなる筐体と、この筐体に設けられた膜状体とを有する吸音体を設置面上に設けた吸音構造において、
前記筐体は、前記設置面から立設する周壁と、この周壁の一端側に連設され、設置面から所定間隔を隔てて位置する頂壁とを備えて設置面側を開放し、
前記膜状体は、前記周壁の他端側に張設されるとともに、吸音体に入射される音により振動可能に設置面に載置されていることを特徴とする吸音構造。
【請求項2】
前記筐体内及び又は頂壁上に、多孔質材を設けたことを特徴とする請求項1記載の吸音構造。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2009−167701(P2009−167701A)
【公開日】平成21年7月30日(2009.7.30)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−7534(P2008−7534)
【出願日】平成20年1月17日(2008.1.17)
【出願人】(000004075)ヤマハ株式会社 (5,930)
【Fターム(参考)】