(57)【要約】【課題】ヘルムホルツ共鳴器と板・膜振動吸音構造とを組み合わせて設ける場合において、吸音効率の向上を簡便な構成で実現する。【解決手段】吸音構造１０は、筐体１１と閉塞部材１２とを備える。筐体１１は、中空領域を有し、その開口部が閉塞部材１２により塞がれている。筐体１１は、中空領域を隔てる隔壁を有し、図においては、中空領域を円形の第１領域とそれ以外の第２領域とに分けている。閉塞部材１２は、振動する板状又は膜状の部材であり、第２領域に面する位置に孔部が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口した中空領域を第１領域と第２領域とに隔てる隔壁を有する筐体と、
板状又は膜状であり、前記筐体に支持されて前記中空領域の開口部を塞ぐ閉塞部材とを備え、
前記閉塞部材が、前記第２領域に面する位置に孔部を有する
ことを特徴とする吸音構造。
【請求項２】
前記閉塞部材の前記第１領域に面する面積が前記第２領域に面する面積より大であることを特徴とする請求項１に記載の吸音構造。
【請求項３】
前記第２領域の容積が前記第１領域の容積より小であることを特徴とする請求項１に記載の吸音構造。
【請求項４】
前記第２領域から外部に向かって開口する筒状部材を前記孔部に備えることを特徴とする請求項１に記載の吸音構造。
【請求項５】
前記第２領域及び前記筒状部材を複数備え、
複数の前記筒状部材は、その長さ及び断面積の少なくともいずれかが互いに同一でない
ことを特徴とする請求項４に記載の吸音構造。
【請求項６】
前記隔壁が、前記第１領域を複数形成するとともに、前記第２領域を複数の前記第１領域の間隙に形成することを特徴とする請求項１に記載の吸音構造。
【請求項７】
請求項１ないし４のいずれかに記載の吸音構造を複数組み合わせて備えることを特徴とする吸音構造群。
【請求項８】
複数の前記吸音構造の前記第１領域又は第２領域の容積及び前記孔部の面積の少なくともいずれかが互いに同一でないことを特徴とする請求項７に記載の吸音構造群。
【請求項９】
複数の前記吸音構造が一の板状又は膜状の部材により前記閉塞部材を構成することを特徴とする請求項７に記載の吸音構造群。
【請求項１０】
請求項１ないし６のいずれかに記載の吸音構造又は請求項７ないし９のいずれかに記載の吸音構造群を備えることを特徴とする音響室。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸音する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
板振動又は膜振動をする吸音構造が知られている。かかる吸音構造のことを、以下では「板・膜振動吸音構造」という。また、吸音効率の向上を目的に、板・膜振動吸音構造とヘルムホルツ共鳴器（レゾネータ）とを組み合わせる技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−３３８４７６号公報（図１、図４等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１に記載された技術は、ヘルムホルツ共鳴器の構成を変更すると板・膜振動吸音構造の吸音特性が変化してしまうため、両者を組み合わせた全体としての吸音特性の設計が複雑となる。また、特許文献１の図４に記載された技術は、ヘルムホルツ共鳴器として機能させるための開口部を板・膜振動吸音構造の振動部分に設けたものであるため、その開口部により振動部分の内外の音圧差が低減され、板・膜振動吸音構造による吸音の効率が低下するものである。
そこで、本発明は、ヘルムホルツ共鳴器と板・膜振動吸音構造とを組み合わせて設ける場合において、吸音効率の向上を簡便な構成で実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明に係る吸音構造は、開口した中空領域を第１領域と第２領域とに隔てる隔壁を有する筐体と、板状又は膜状であり、前記筐体に支持されて前記中空領域の開口部を塞ぐ閉塞部材とを備え、前記閉塞部材が、前記第２領域に面する位置に孔部を有する構成を特徴とする。なお、かかる構成において、筐体内の中空領域は、第１領域又は第２領域以外の領域を含むことを妨げないが、第１領域及び第２領域のみで構成されていると、より望ましい。
本発明に係る吸音構造は、前記閉塞部材の前記第１領域に面する面積が前記第２領域に面する面積より大である構成であってもよい。
本発明に係る吸音構造は、前記第２領域の容積が前記第１領域の容積より小である構成であってもよい。
本発明に係る吸音構造は、前記第２領域から外部に向かって開口する筒状部材を前記孔部に備える構成であってもよい。
本発明に係る吸音構造は、前記第２領域及び前記筒状部材を複数備え、複数の前記筒状部材は、その長さ及び断面積の少なくともいずれかが互いに同一でない構成であってもよい。
本発明に係る吸音構造は、前記隔壁が、前記第１領域を複数形成するとともに、前記第２領域を複数の前記第１領域の間隙に形成する構成であってもよい。
本発明に係る吸音構造群は、前記吸音構造のいずれかを組み合わせて備えることを特徴とする。なお、かかる構成において、吸音構造の組み合わせは、同種の吸音構造を組み合わせるものであってもよいし、異種の吸音構造を組み合わせるものであってもよい。
本発明に係る吸音構造群は、複数の前記吸音構造の前記第２領域の容積及び前記孔部の面積の少なくともいずれかが互いに同一でない構成であってもよい。
本発明に係る吸音構造群は、複数の前記吸音構造が一の板状又は膜状の部材により前記閉塞部材を構成するものであってもよい。
本発明に係る音響室は、上述した吸音構造又は吸音構造群を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、ヘルムホルツ共鳴器と板・膜振動吸音構造とを組み合わせて設ける場合において、吸音効率の向上を簡便な構成で実現させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
［実施形態］
図１は、本発明の一実施形態である吸音構造の構成を示す図である。この吸音構造１０は、直方体状の形状を有し、筐体１１と閉塞部材１２とを備える。筐体１１は、吸音構造１０の側面及び底面を構成するとともに、破線で示す隔壁を内部に有する。閉塞部材１２は、吸音構造１０の上面を構成し、所定の位置に孔部を有する。なお、ここでいう「上面」は、面の方向を便宜的に表したものであって、吸音構造１０が配置されるときに上方向を向くことを表したものではない。吸音構造１０は、その配置に際しては、必要に応じてどのような向きで配置されてもよい。
【０００７】
筐体１１は、振動体として機能する閉塞部材１２を支持する部材である。筐体１１は、例えば、ＡＢＳ樹脂等の合成樹脂により形成されているが、閉塞部材１２を支持可能な強度を有するものであれば、金属など他の材料であってもよい。筐体１１は、側面を構成する部分と、底面を構成する部分と、隔壁を構成する部分とに分類される。以下においては、これらの各部を、それぞれ「側面部」、「底面部」、「隔壁部」という。筐体１１は、これらが一体成形されたものであってもよいし、独立した各部を接着等により固定したものであってもよい。
【０００８】
図２は、筐体１１を図１中のＡ−Ａ線で切断した場合の断面図である。同図に示すように、筐体１１は、隔壁部１１１、側面部１１２及び底面部１１３を有する。隔壁部１１１は、中空である円筒状の部材を複数連結したような形状を有する。隔壁部１１１において、各々の円筒は、その円の中心と隣り合う円筒の中心とを結んだとき、結んだ線分が側面と平行（又は垂直）になるように並んでいる。また、側面部１１２及び底面部１１３は、板状である。本実施形態においては、底面部１１３が正方形であり、側面部１１２の各面が長方形であるとする。
【０００９】
隔壁部１１１は、閉塞部材１２、側面部１１２及び底面部１１３により囲まれる中空領域を隔てることにより、これを複数の中空領域に分割する。各々の中空領域は、上面側と底面側において開口しており、それぞれの開口部が底面部１１３又は閉塞部材１２により塞がれている。隔壁部１１１が形成する中空領域は、中空領域ｈ1と中空領域ｈ2の２種類に分類される。中空領域ｈ1は、上述した円筒の内部に相当する円柱状の領域であり、中空領域ｈ2は、複数の円筒により囲まれた略四角柱状の領域である。
なお、筐体１１は、中空領域ｈ1及びｈ2のほかに、隔壁部１１１と側面部１１２により形成される中空領域ｈ3を形成する。中空領域ｈ3は、上述した円筒と側面部１１２により囲まれた略三角柱状の領域である。中空領域ｈ3は、中空領域ｈ2を半分又は１／４に分割した形状を有する。
【００１０】
中空領域ｈ1及びｈ2のそれぞれの底面積は、隔壁部１１１の厚みをないものとみなし、上述した円柱の半径をｒ、円周率をπとした場合、次のＳ1（中空領域ｈ1の底面積）及びＳ2（中空領域ｈ2の底面積）で表される。
Ｓ1＝πｒ２
Ｓ2＝４×（ｒ２−πｒ２／４）＝（４−π）ｒ２
すなわち、中空領域ｈ1の底面積Ｓ1は、中空領域ｈ2の底面積Ｓ2より大である。また、本実施形態においては、隔壁部１１１及び側面部１１２の高さ（上面から底面までの距離）が一定であり、底面積と上面の面積が同一であるから、中空領域ｈ1及びｈ2の容積比は、その底面積の比に一致する。
【００１１】
閉塞部材１２は、中空領域ｈ1、ｈ2及びｈ3の上面側の開口部を塞ぐ板状又は膜状の部材である。閉塞部材１２は、板状又は膜状の部材であるが、その厚さは特に問わない。閉塞部材１２は、例えば、合成樹脂により形成されているが、筐体１１に支持されて振動する程度の弾性を有するものであれば、紙、金属、繊維など他の材料であってもよい。閉塞部材１２は、接着剤や釘などにより筐体１１に取り付けられている。
【００１２】
図３は、筐体１１及び閉塞部材１２を図１中のＢ−Ｂ線で切断した場合の断面図である。同図に示すように、閉塞部材１２は、中空領域ｈ2及びｈ3に面する位置、すなわち中空領域ｈ2及びｈ3の上面側の開口部に相当する位置に孔部１２ａが設けられている。なお、孔部１２ａは、本実施形態においては円孔であるが、その形状は円形に限らず、また、サイズ（面積）も必要に応じて決めてよい。
【００１３】
吸音構造１０の構成は、以上のとおりである。吸音構造１０は、この構成のもと、その内部、すなわち中空領域に気体が充填される。中空領域に充填される気体は、典型的には空気であり、本実施形態においても空気であるとするが、その他の気体であることを妨げない。この気体は、閉塞部材１２に対向する気体層（空気層）を形成する。
【００１４】
吸音構造１０は、中空領域ｈ1に対応する部分が板・膜振動吸音構造として機能する。すなわち、中空領域ｈ1の気体層は、いわゆる気体バネ（空気バネ）として機能する。具体的には、吸音構造１０にある音波が入射した場合に、閉塞部材１２のうちの中空領域ｈ1に対向する部分が振動体として機能して振動するとともに、この振動により気体層にも音波が入射して、気体層の音響エネルギーが増加する。この音響エネルギーは、閉塞部材１２の振動と、中空領域ｈ1の気体層の気体バネとしての作用と、閉塞部材１２と気体層などの内部抵抗による振動を減衰させる作用とにより減衰し、やがて消散する。すなわち、吸音構造１０は、閉塞部材１２の中空領域ｈ1に面する部分を質量成分（マス）とし、中空領域ｈ1の気体層をバネ成分としたバネマス系を形成する。
【００１５】
本実施形態の吸音構造１０の各部は、以下の条件により設定される。
一般に、板状又は膜状の振動体と気体層とにより音を吸収する板・膜振動吸音構造において、吸音する周波数は、振動体の質量成分と気体層のバネ成分とによるバネマス系の共振周波数によって設定される。ここで、気体層の気体の密度をρ0（ｋｇ／ｍ3）、音速をｃ0（ｍ／ｓ）、振動体の密度をρ（ｋｇ／ｍ3）、振動体の厚さをｔ（ｍ）、気体層の厚さをＬ（ｍ）とすると、バネマス系の共振周波数は以下の式（１）で表される。
【数１】
2010097147.tif 000003
【００１６】
また、板・膜振動型吸音構造において、振動体が弾性を有して弾性振動をする場合には、弾性振動による屈曲系の性質が加わる。建築音響の分野においては、長方形である振動体の対向する二辺の長さをａ（ｍ）、当該二辺と直交する二辺の長さをｂ（ｍ）、振動体のヤング率をＥ（Ｐａ）、振動体のポアソン比をσ、モード次数をｐ及びｑ（正の整数）とすると、以下の式（２）で板・膜振動型吸音構造の共振周波数を求め、求めた共振周波数を音響設計に利用することが行われている（周辺支持の場合）。
【数２】
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【００１７】
本実施形態においては、１６０〜３１５Ｈｚバンド（１/３オクターブ中心周波数）を吸音するように、例えば、式（２）に基づいて以下のようにパラメータが設定される。
気体の密度ρ0       ：１．２２５（ｋｇ／ｍ3）
音速ｃ0               ：３４０（ｍ／ｓ）
振動体の密度ρ    ：９４０（ｋｇ／ｍ3）
振動体の厚さｔ    ：０．００１７（ｍ）
気体層の厚さＬ    ：０．０３（ｍ）
筐体の長さａ      ：０．１（ｍ）
筐体の長さｂ      ：０．１（ｍ）
振動体のヤング率Ｅ：１．０（ＧＰａ）
ポアソン比σ      ：０．４
モード次数        ：ｐ＝ｑ＝１
【００１８】
一方、式（２）においては、バネマス系の項（右辺第１項、すなわち式（１）の右辺）と屈曲系の項（右辺第２項）とが加算される。このため、式（２）により得られる共振周波数は、バネマス系の共振周波数より高いものとなり、吸音のピーク周波数を低く設定することが難しい場合がある。このような吸音構造においては、バネマス系による共振周波数と、板又は膜の弾性による弾性振動による屈曲系の共振周波数との関連性は十分に解明されておらず、低音域で高い吸音効果を奏する吸音構造が確立されていないのが実情である。
【００１９】
本発明の発明者らは、屈曲系の基本振動周波数の値をｆａ（式（２）の右辺第２項）、バネマス系の共振周波数の値をｆｂ（式（２）の右辺第１項）とした場合に、以下の式（３）の関係を満足するように上記パラメータを設定すれば、高い吸音効果が得られるという知見を得た。これにより、屈曲系の基本振動が背後の気体層のバネ成分と連成して、バネマス系の共振周波数と屈曲系の基本周波数との間の帯域に振幅の大きな振動が励振され（屈曲系共振周波数ｆａ＜ピーク周波数ｆ＜バネマス系基本周波数ｆｂ）、吸音率が高くなる。
【数３】
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【００２０】
さらに、上記パラメータを以下の式（４）に設定する場合、ピーク周波数がバネマス系の共振周波数より十分に小さくなる。この場合、低次の弾性振動のモードにより屈曲系の基本周波数がバネマス系の共振周波数より十分に小さく、３００（Ｈｚ）以下の周波数の音を吸音する吸音構造として適しているという知見が得られた。
【数４】
2010097147.tif 000006
このように、式（３）、（４）の条件を満足するように各種パラメータを設定することにより、ピーク周波数を低くした吸音構造を構成することができる。
【００２１】
また、吸音構造１０は、中空領域ｈ2及びｈ3に対応する部分がヘルムホルツ共鳴器として機能する。これらの部分がヘルムホルツ共鳴器として機能するのは、孔部１２ａが設けられているためである。すなわち、これらの部分は、孔部１２ａの内部にある気体を質量成分とし、中空領域ｈ2又はｈ3の気体層をバネ成分としたバネマス系を形成する。なお、複数の孔部１２ａの大きさ（孔径又は面積）は、それぞれ同一でなくてもよい。
【００２２】
このように、本実施形態の吸音構造１０は、板・膜振動吸音構造として機能するための中空領域とヘルムホルツ共鳴器として機能するための中空領域とを独立に設けているため、かかる中空領域の一部又は全部が共有される構成に比べ、一方が他方に与える影響を抑制することが可能となる。すなわち、この吸音構造１０によれば、板・膜振動吸音構造に係る吸音特性（吸音率の周波数特性）とヘルムホルツ共鳴器に係る吸音特性とをより自由に設計することが可能となる。
【００２３】
また、本実施形態の吸音構造１０は、中空領域のうちの上面の面積が大きいものを板・膜振動吸音構造として機能させ、中空領域のうちの上面の面積が小さいものをヘルムホルツ共鳴器として機能させる構成を採用することにより、中空領域のすべてを板・膜振動吸音構造として機能させる構成に比べ、吸音効率の改善を期待することができる。なぜならば、板・膜振動吸音構造においては、振動部分（すなわち閉塞部材１２）の面積が小さいと、そのぶん振動が生じにくくなり、吸音効率が低下する傾向がある一方で、ヘルムホルツ共鳴器においては、質量成分を構成するのが孔部１２ａの内部にある気体であるため、上面の面積自体は吸音にほとんど影響を与えないからである。
【００２４】
さらに、本実施形態において、中空領域ｈ2は、中空領域ｈ1を円柱状に設けるに際して生じた、いわば間隙の部分である。つまり、本実施形態の吸音構造１０は、板・膜振動吸音構造を複数設けるに際して生じた間隙部分をヘルムホルツ共鳴器として有効に利用するものであるともいえる。板・膜振動吸音構造を複数設ける場合において、間隙部分に閉塞部材１２を設けなければ、その間隙部分は吸音体として機能せず、また、間隙部分の上面に孔部１２ａを設けなければ、その上面の面積が小さくなるほど吸音効率が低下する。すなわち、本実施形態の吸音構造１０は、間隙部分の上面に孔を空けるという簡単な加工を施すだけで、板・膜振動吸音構造を複数設けるに際して生じた微小な間隙部分をより有効に活用させることができるものである。
【００２５】
［変形例］
本発明は、上述した実施形態と異なる形態での実施が可能である。以下に示す変形例は、本発明に適用可能な変形の一例である。なお、これらの変形例は、必要に応じて、各々を適宜に組み合わせて実施されてもよい。また、以下の説明においては、既に説明した構成と共通する構成に対して同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。
【００２６】
（１）変形例１
上述した実施形態において、中空領域ｈ1は、本発明の「第１領域」の一例であり、中空領域ｈ2及びｈ3は、本発明の「第２領域」の一例である。しかしながら、本発明に係る吸音構造は、中空領域ｈ3に相当する領域を設けないでもよい。また、上述した吸音構造１０の構成において、閉塞部材１２の中空領域ｈ2に面する位置に孔部を設けずに、中空領域ｈ3に面する位置のみに孔部を設けるようにしてもよい。この構成の場合には、中空領域ｈ1及びｈ2が本発明の「第１領域」の一例となり、中空領域ｈ3が本発明の「第２領域」の一例となる。
【００２７】
（２）変形例２
本発明に係る吸音構造は、上述した吸音構造１０に代えて、その側面部１１２を省略し、隔壁部１１１を外部に露出させた構成としてもよい。また、中空領域ｈ1及びｈ2は、図１に示した数に限らず、より多く（又は少なく）してもよい。
また、吸音構造１０を所定の面（壁面など）に取り付ける場合であれば、その取り付ける面を底面部１１３の代用としてもよい。すなわち、本発明に係る吸音構造は、隔壁部１１１や側面部１１２の底面側が取り付けるべき面に沿った形状にされていれば、筐体１１から底面部１１３を除いた構成にしてもよい。この場合、隔壁部１１１及び側面部１１２は、上面側の開口部を閉塞部材１２によって塞がれ、底面側の開口部を所定の面によって塞がれる。
【００２８】
（３）変形例３
本発明において、吸音構造及び中空領域の形状は、任意であり、取り付ける面の形状や所望する吸音特性に応じて決めてよい。また、第１領域及び第２領域の形状や配置についても、上述した実施形態のものに限らない。
【００２９】
図４は、取り付ける面が平面でない場合の吸音構造を孔部がある位置において切断した場合を例示する断面図である。同図に示すように、吸音構造２０は、筐体２１と、閉塞部材２２とを備える。なお、吸音構造２０は、孔部２２ａを除き、図４の紙面に垂直な方向について同一の形状を有しているものとする。かかる構成において、筐体２１は、第１領域ａ1と第２領域ａ2とを形成し、閉塞部材２２は、第２領域ａ2に面する部分に孔部２２ａを有する。これにより、吸音構造２０は、第１領域ａ1に相当する部分を板・膜振動吸音構造として機能させ、第２領域ａ2に相当する部分をヘルムホルツ共鳴器として機能させることができる。
【００３０】
図５は、吸音特性が異なる複数のヘルムホルツ共鳴器を構成する場合の吸音構造を孔部がある位置において切断した場合を例示する断面図である。同図に示すように、吸音構造３０は、筐体３１と、閉塞部材３２とを備える。なお、吸音構造３０は、孔部３２ａを除き、図５の紙面に垂直な方向について同一の形状を有しているものとする。かかる構成において、筐体３１は、容積が等しい複数の第１領域ａ1を形成するとともに、容積（高さ）が相異なる複数の第２領域ａ2を形成する。また、閉塞部材３２は、第２領域ａ2に面する部分に孔部３２ａを有する。
【００３１】
なお、ヘルムホルツ共鳴器の吸音特性を異ならせることは、孔部３２ａの形状（すなわち面積）を異ならせることによって行われてもよい。また、第１領域ａ1の高さやこれに面する閉塞部材３２の面積を異ならせることにより、板・膜振動吸音構造の吸音特性を互いに異ならせてもよい。このように、ヘルムホルツ共鳴器及び板・膜振動吸音構造の形状などを多様に異ならせることで、吸音率のピークが異なる多数の吸音体を組み合わせ、より広い周波数帯域について良好な吸音特性を得ることが可能になる。
【００３２】
（４）変形例４
図５に示す構成において、吸音構造３０のヘルムホルツ共鳴器の底面を構成する部分を筐体３１とは別の部材により構成し、これを移動可能に構成してもよい。
図６は、吸音構造３０の変形例を例示する図である。同図において、吸音構造３０ａは、筐体３１１と、複数の可動機構３１２と、閉塞部材３２とを備える。可動機構３１２は、図中の矢印に示す方向に移動可能であり、第２領域ａ2の高さ及び容積を変化させることが可能である。このようにすれば、ヘルムホルツ共鳴器の吸音特性を必要に応じて変化させることが可能となる。
なお、同様の機構は、板・膜振動吸音構造の底面に設けられてもよい。
【００３３】
（５）変形例５
ヘルムホルツ共鳴器の吸音特性を異ならせることは、その孔部に頚部（ネック部）を設けることで行われてもよい。
図７は、吸音構造１０の孔部１２ａに頚部を設けた構成を示す図である。同図において、筒状部材１３は、中空領域ｈ2から外部に向かって開口した円筒形の中空の部材であり、孔部１２ａに取り付けられてヘルムホルツ共鳴器の頚部として機能する。筒状部材１３の長さを必要に応じて定めれば、ヘルムホルツ共鳴器における吸音特性を適宜に変更することが可能となる。
【００３４】
（６）変形例６
本発明において、閉塞部材のうちの振動体として機能する部分（以下、単に「振動体」ともいう。）は、その全体が一様な構成であってもよいし、その一部が他の部分と異なる質量を有する構成であってもよい。この構成において、当該一部は、他の部分と異なる密度を有するものであってもよいし、他の部分と同じ密度だが厚さが異なるものであってもよい。さらには、当該一部は、質量を付与するために他の部材を接着等により取り付けた構成であってもよい。なお、当該一部は、振動体の中央にあると望ましい。
【００３５】
図８は、底面が１００ｍｍ×１００ｍｍの正方形で厚さが１０ｍｍの空気層を形成する筐体１１に、１００ｍｍ×１００ｍｍの正方形で厚さが０．８５ｍｍの閉塞部材１２を固着し、閉塞部材１２の中央部（大きさ２０ｍｍ×２０ｍｍ、厚さ０．８５ｍｍ）の面密度を変化させた際の吸音構造１０の吸音率のシミュレーション結果を示す図である。なお、シミュレーションは、ＪＩＳ Ａ１４０５−２（音響管による吸音率及びインピーダンスの測定−第２部：伝達関数法）に従って吸音構造１０を配置した音響室の音場を有限要素法により求め、その伝達関数より吸音特性を算出するものである。なお、本シミュレーションにおいては、振動体の質量成分による作用に注目し、隔壁部１１１及び孔部１２ａの作用を除外することを目的に、第２開口部１１２を設けない構成を用いた。つまり、本構成においては、閉塞部材１２の全体が振動体として機能する。
【００３６】
図８に示すシミュレーションに用いた閉塞部材１２の構成は、以下のとおりである。なお、面密度及び平均密度の単位は、いずれも「ｇ／ｍ2」である。また、閉塞部材１２のうち中央部を除いた部分の面密度は、いずれも７９９（ｇ／ｍ2）である。
（１）中央部の面密度：３９９．５、振動体の平均密度：７８３
（２）中央部の面密度：７９９、振動体の平均密度：７９９
（３）中央部の面密度：１１９９、振動体の平均密度：８１５
（４）中央部の面密度：１５９８、振動体の平均密度：８３１
（５）中央部の面密度：２２９７、振動体の平均密度：８６３
【００３７】
図８に示すように、吸音率は、３００〜５００Ｈｚの間と、７００Ｈｚ付近において高くなっている。７００Ｈｚ付近の吸音率のピークは、閉塞部材１２の質量成分と空気層のバネ成分によって形成されるバネマス系の共振によるものである。本シミュレーションの吸音構造においては、バネマス系の共振周波数での吸音率をピークとして音が吸音されており、中央部の面密度を大きくしても、閉塞部材１２全体としての質量は大きく変わらないので、バネマス系の共振周波数も大きくは変わらない。
【００３８】
一方、３００〜５００Ｈｚの間での吸音率のピークは、閉塞部材１２の屈曲振動によって形成される屈曲系の共振によるものである。本シミュレーションの吸音構造においては、屈曲系の共振周波数での吸音率が低音域側のピークとして表れており、中央部の面密度を異ならせると、屈曲系の共振周波数がバネマス系の共振周波数よりも大きく変化する。また、屈曲系の共振周波数は、図示のとおり、中央部の面密度が大きくなるほど低くなる。
【００３９】
一般に、屈曲系の共振周波数は、閉塞部材１２の弾性振動を支配する運動方程式で決定され、閉塞部材１２の密度（及び面密度）に反比例する。また、屈曲系の共振周波数は、固有振動の腹（振幅が極大値となる場合）の密度の影響を強く受ける。本シミュレーションにおいては、１×１の固有モードの腹となる領域（すなわち中央部）を異なる面密度で形成したことにより、屈曲系の共振周波数が変化したのである。
【００４０】
図８に示すシミュレーション結果は、閉塞部材１２の中央部の面密度をその他の部分の面密度より大きくすると、吸音のピークとなる周波数のうち、低音域側の吸音率のピークがさらに低音域側へ移動することを表している。したがって、中央部の面密度を変更すれば、吸音のピークとなる周波数の一部をさらに低音域側又は高音域側に移動（シフト）させることが可能である。
【００４１】
以上のことから、本発明に係る吸音構造においては、中央部の面密度を変えることによって、吸音のピーク周波数を変える（シフトさせる）ことができるといえる。すなわち、本発明に係る吸音構造によれば、振動体の中央部の質量を異ならせるだけで、吸音構造全体としての質量を大きく変えることなく、より低い周波数の音を吸音することができるようになる。これにより、本発明に係る吸音構造は、吸音対象の音の周波数が変化する場合においても、振動体の中央部の質量を変化させるだけで、音の変化に対応することが可能となる。
【００４２】
（７）変形例７
本発明において、閉塞部材は、一部又は全部の第２領域に面する位置に孔部を設けない構成としてもよい。あるいは、閉塞部材は、一部又は全部の第１領域に面する位置にも孔部を設けるようにしてもよい。
【００４３】
（８）変形例８
本発明は、吸音構造を群として複数設けたものであってもよい。
図９は、本発明に係る吸音構造群を例示する図である。この吸音構造群４０は、上述した実施形態の吸音構造１０を連結し、一体にした構成である。筐体４１は、２つの筐体１１を連結し、側面の一つを互いに共通にしたような構成である。すなわち、筐体４１は、共通の側面に相当する隔壁をその内部（破線の位置）に有する。閉塞部材４２は、筐体４１の上面の開口部を塞ぐものであるが、一方の吸音構造と他方の吸音構造とについて一の共通の部材であってもよいし、図中の破線の位置で分割され、材質や厚さが互いに異なるように構成されてもよい。
【００４４】
なお、本発明に係る吸音構造群において、複数の吸音構造は、いずれも同種（同じ構成）であってもよいが、異種の吸音構造の組み合わせであってもよい。すなわち、本発明に係る吸音構造群が第１の吸音構造と第２の吸音構造とを備える場合において、第１の吸音構造と第２の吸音構造とは、中空領域、第１領域及び第２領域の少なくともいずれかが互いに同一でない構成（形状や容積）であってもよいし、孔部が互いに同一でない構成（形状や面積）であってもよい。本発明に係る吸音構造群において、異種の吸音構造を組み合わせた場合には、より多くの音域を吸音対象とすることが可能となる。
【００４５】
（９）変形例９
本発明は、上述した吸音構造又は吸音構造群を備える音響室としても実施可能である。かかる音響室は、例えば、スピーカや防音室などの、楽音の聴取の用に供される物品や構造物である。また、船舶、飛行機、車両等の乗り物の壁面や、浴室や浴槽などの壁面に本発明を適用し、音響室を構成するようにしてもよい。本発明は、特定の周波数の音が騒音として生じるような場所に適用するに好適なものであるため、かかる物品や構造物に用いると、騒音の抑制に一定の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】吸音構造の構造を示す図
【図２】筐体の構造を示す断面図
【図３】筐体及び閉塞部材の構造を示す断面図
【図４】吸音構造の構造を示す断面図
【図５】吸音構造の構造を示す断面図
【図６】吸音構造の構造を示す断面図
【図７】筒状部材の構造を示す図
【図８】吸音率のシミュレーション結果を示す図
【図９】吸音構造群の外観を示す図
【符号の説明】
【００４７】
１０、２０、３０…吸音構造、４０…吸音構造群、１１、２１、３１、４１…筐体、１１１…隔壁部、１１２…側面部、１１３…底面部、１２、２２、３２、４２…閉塞部材、１３…筒状部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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