(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロホンの風切音を軽減するためのマイクロホン用風防において、
前記風防が、繊維を含んで構成される原料を湿式抄造法で抄紙することによって得られる、前記繊維が互いに交絡している繊維材料からなる音響透過材料を含み、
ここで、前記繊維材料が、前記抄紙後に熱処理されたことにより繊維同士が焼結又は融着しているものであり、且つ、
前記繊維材料が、下記の特性（１）を有し、
前記風防が、下記の特性（２）を有することを特徴とする、防水型マイクロホン用風防。
（１）透気度が０ｓ・１００ｍｌである。
（２）ＪＩＳの防水規格においてＪＩＳ  ＩＰＸ２以上の防水性を有する。
【請求項２】
前記繊維が、金属繊維又はフッ素繊維であることを特徴とする、請求項１記載の防水型マイクロホン用風防。
【請求項３】
前記風防が、風速２．７ｍ／ｓの風に対し、Δ２０ｄＢＡ以上の風切音低減効果を有することを特徴とする、請求項１又は２記載の防水型マイクロホン用風防。
【請求項４】
前記繊維材料が、水に対する接触角が９０度以上であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項の防水型マイクロホン用風防。
【請求項５】
低周波音を屋外において測定する全天候型低周波音測定用マイクロホン装置において、
請求項１〜４のいずれか一項記載のマイクロホン用風防であって、内部に空間を有する中空形状である風防と、
前記風防の空間内に配置されているマイクロホンとを有することを特徴とする、全天候型低周波音測定用マイクロホン装置。
【請求項６】
前記空間が、半球形状、球の一部を成す形状であってその底面にあたる平面部分を有する形状、又は、外周部から中心部に向かい高さ（厚み）が暫増する流線型の断面形状と、円形、楕円形、多角形、あるいはこれらを組み合わせた３次元形状等の半球状に準じる形状であることを特徴とする、請求項５記載の全天候型低周波音測定用マイクロホン装置。
【請求項７】
マイクロホンと、風切音を軽減するための風防と、を有する風切音低減マイクロホン装置において、
前記風防が、請求項１〜４のいずれか一項記載の風防であり、
前記風防と、前記マイクロホンとの間に、１ｍｍ〜数１０ｃｍの距離が形成される空間を有することを特徴とする、マイクロホン装置。
【請求項８】
枠体と前記枠体上部に配された請求項１〜４のいずれか一項記載の音響透過材料とを有する風防と、マイクロホンとを有し、
前記枠体と前記音響透過材料とにより形成される空間内の一方の底面部にマイクロホンが配置されていることを特徴とする、サーフェース型マイクロホン装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロホンの風切音、或いは風雑音を軽減するためのマイクロホン用風防及び当該風防を用いたマイクロホン装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のマイクロホン用風防は、Ｗｉｎｄｓｃｒｅｅｎなどと呼ばれ、多くはウレタンなどの多孔質材を充填したような構造、或いはビニル系、プラスチック系材料を発泡させたような様態のものであった。これらの風防をマイクロホンの周辺に設けて、風切音を防止する。これらの風防において、構成素材表面に防水塗装、防水スプレーなどの処理を施し暫定期間のみ防水性を示すように意図したものも散見された。
【０００３】
風力発電施設による低音域騒音が問題となっている。すなわち、風力発電施設の発する低音域の騒音によって、不眠、いらいら感、うるさいなどの心理的要素の被害から、血圧上昇、圧迫感、腹部や胸頚部の異常、頭痛、耳痛、リンパ腺の腫れ、耳鳴り、めまい等のなんらかの生理的身体症状の被害が近隣住民の中で見られる。これらの低音域騒音は耳で聞こえる範囲のみならず、通常、聞こえない範囲の低周波数の音の発生についてまで対策を採らなければならない。そこで、当該低音域の騒音を測定する測定するための装置が求められている。しかし、低音域の騒音を測定しようとすると、これらの音の測定は通常屋外で行わなければならないので、風切音の影響によって、当該騒音を測定できないことがある。このように屋外での低周波騒音の測定に関して、計測用マイクロホンの外側に配置して風雑音の発生を低減する防風スクリーンにおいて、この防風スクリーンはウレタンフォームからなる壁体と、この壁体の外側面に取り付けられる目の粗い外側網体と、前記壁体の内側面に取り付けられる目の細かい内側網体とを備えることを特徴とする防風スクリーンが提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２４６９６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような従来型の風防、或いは防風スクリーンの問題点として以下のような課題がある。まず、充填球形風防の場合、内部の多孔質層を空気が移動する際に発生する流れ抵抗が発生し、ポリウレタン、グラスウールなどの多孔質吸音材が有するのと同様の吸音、即ち、減衰が発生し中興音域の応答特性が低下したり乱れを誘発したりすることになる。そこで、本発明は、音の減衰がほとんど無く、風切音を防止する、マイクロホン用風防及びその風防を用いたマイクロホン装置を提供することを第一の目的とする。
【０００６】
また、従来のマイクロホン用風防は、ほとんどのものは防水性が無く、又はあったとしても製作後に表面に防水スプレーを施したようなもので、長期にわたる屋外での防水性や耐候性を期待することはできない。そこで、本発明は、音響透過性を有し、風切音を防止し、且つ、防水スプレーなどをする必要がなく、材料そのものが防水性・撥水性を有する材料を用いたマイクロホン用風防及びその風防を用いたマイクロホン装置を提供することを第二の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明（１）は、マイクロホンの風切音を軽減するためのマイクロホン用風防において、
前記風防が、繊維を含んで構成される原料を湿式抄造法で抄紙することによって得られる、前記繊維が互いに交絡している繊維材料からなる音響透過材料を含み、
前記繊維材料が、下記の特性（１）を有し、
前記風防が、下記の特性（２）を有することを特徴とする、防水型マイクロホン用風防である。
（１）透気度が０ｓ・１００ｍｌである。
（２）ＪＩＳの防水規格においてＪＩＳ  ＩＰＸ２以上の防水性を有する。
【０００８】
本発明（２）は、前記繊維が、金属繊維又はフッ素繊維であることを特徴とする、前記発明（１）の防水型マイクロホン用風防である。
【０００９】
本発明（３）は、前記風防が、風速２．７ｍ／ｓの風に対し、Δ（デルタ）２０ｄＢＡ以上の風切音低減効果を有することを特徴とする、前記発明（１）又は（２）の防水型マイクロホン用風防である。
【００１０】
本発明（４）は、前記繊維材料が、水に対する接触角が９０度以上であることを特徴とする、前記発明（１）〜（３）のいずれか一つの防水型マイクロホン用風防である。
【００１１】
本発明（５）は、前記繊維材料が熱処理されていることを特徴とする、前記発明（１）〜（４）のいずれか一つの防水型マイクロホン用風防である。
【００１２】
本発明（５−１）は、前記風防が、２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚのシートに直角方向からの入射音に対し減衰１ｄＢ以下となるような音響透過性を有することを特徴とする、前記発明（１）〜（５）のいずれか一項記載の防水型マイクロホン用風防である。
【００１３】
本発明（６）は、低周波音を屋外において測定する全天候型低周波音測定用マイクロホン装置において、
前記発明（１）〜（５）のいずれか一つのマイクロホン用風防であって、内部に空間を有する中空形状である風防と、
前記風防の空間内に配置されているマイクロホンとを有することを特徴とする、全天候型低周波音測定用マイクロホン装置である。
【００１４】
本発明（７）は、前記空間が、半球形状、球の一部を成す形状であってその底面にあたる平面部分を有する形状、又は、外周部から中心部に向かい高さ（厚み）が暫増する流線型の断面形状と、円形、楕円形、多角形、あるいはこれらを組み合わせた３次元形状等の半球状に準じる形状であることを特徴とする、前記発明（６）の全天候型低周波音測定用マイクロホン装置である。
【００１５】
本発明（８）は、マイクロホンと、風切音を軽減するための風防と、を有する風切音低減マイクロホン装置において、
前記風防が、前記発明（１）〜（５）のいずれか一つの風防であり、
前記風防と、前記マイクロホンとの間に、１ｍｍ〜数１０ｃｍの距離が形成される空間を有することを特徴とする、マイクロホン装置である。
【００１６】
本発明（８−１）は、前記空間の体積が、数ｍｍ２〜数万ｃｍ２であることを特徴とする、前記発明（８）のマイクロホン装置である。
【００１７】
本発明（８−２）は、前記風防が、内部に空間を有する中空球形状を有しており、
前記風防の空間内の略中心にマイクロホンが配置されていることを特徴とする、前記発明（８）のマイクロホン装置である。
【００１８】
本発明（８−３）は、前記空間が、球形状、又は、楕円体、多面体などの球形に準じる形状であることを特徴とする、前記発明（８−２）のマイクロホン装置である。
【００１９】
本発明（８−４）は、前記マイクロホンと前記風防の壁面までの距離の平均値が数ｃｍ〜数十ｃｍであることを特徴とする、前記発明（８−２）又は（８−３）のマイクロホン装置である。
【００２０】
本発明（８−５）は、前記風防が、内部に円柱形状の空間を有する中空円柱形状を有しており、
前記風防の中空円柱形状の空間内にマイクロホンが配置されており、当該マイクロホンの振動板に対する風防壁面の距離が、数ｃｍ〜数十ｃｍであることを特徴とする、前記発明（８）のマイクロホン装置である。
【００２１】
本発明（８−６）は、前記発明（８−２）〜（８−４）のいずれか一つの風防内に、請求項（８−５）記載のマイクロホン装置が配置されていることを特徴とする、マイクロホン装置である。
【００２２】
本発明（９）は、枠体と前記枠体上部に配された音響透過材料とを有する風防と、マイクロホンとを有し、
前記枠体と前記音響透過材料とにより形成される空間内の一方の底面部にマイクロホンが配置されていることを特徴とする、サーフェース型マイクロホン装置である。
【００２３】
本発明（９−１）は、前記音響透過材料が、平面状に形成されていることを特徴とする、前記発明（９）のサーフェース型マイクロホン装置である。
【００２４】
本発明（９−２）は、前記枠体の高さが、１ｍｍ〜数１０ｃｍの範囲にあることを特徴とする、前記発明（９）のサーフェース型マイクロホン装置である。
【００２５】
ここで本明細書において使用する各種用語の意味を説明する。「ｄＢＡ」とは、騒音レベルの低減効果を示す単位であり、騒音レベルで20dBの低減効果を△20dBAと略記する（以下、単位dBAで表記する）。
【発明の効果】
【００２６】
本発明に係る風防によれば、当該繊維材料からなる音響透過材料を使用することによって、防汚水性及び風切音低減効果を有し、更に、ポリウレタン等の従来の風防材料を用いた場合と比較して、高い全音響透過性を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、本発明に係るマイクロホン用風防と、マイクロホン装置の構造の例を示した図である。
【図２】図２は、全天候型低周波音測定用マイクロホン装置１００の概略構成図である。
【図３】図３は、本発明に係る風防の一例を示す概略構成図である。
【図４】図４は、本発明に係るマイクロホン装置２００の第一態様に係る概略構成図である。
【図５】図５は、本発明に係るマイクロホン装置２００の第二態様に係る概略構成図である。
【図６】図６は、本発明に係るマイクロホン装置２００の第三態様に係る概略構成図である。
【図７】図７は、本発明に係るサーフェース型マイクロホン装置３００の概略構成図である。
【図８】図８は、音響透過性（伝送周波数特性）測定方法の概略図である。
【図９】図９は、図２に示したマイクロホン装置を用いて、音響透過試験を行なった結果を示す図である。
【図１０】図１０は、音響透過性試験を行なった系統の概略構成を示す図である。
【図１１】図１１は、音響透過性の測定例の結果を示した図である。
【図１２】図１２は、風切音低減試験を行なった系統を示す概略構成図である。
【図１３】図１３は、風切音低減試験の結果を示す図である。
【図１４】図１４（ａ）は、測定に用いた１／２”ＥＣＭ用の球形風防の概略構成図であり、図１４（ｂ）は、１／２”ＥＣＭ用の球形風防について風切音低減試験及び音響透過性の測定を行った系統を示す図である。
【図１５】図１５は、風切音低減試験を行なった結果を示す図である。
【図１６】図１６は、挿入損失の測定結果を示す図である。
【図１７】図１７（ａ）は、測定に用いたサーフェース型マイクロホン装置の概略構成図であり、図１７（ｂ）は、サーフェース型マイクロホン装置について風切音低減試験及び音響透過性の測定を行った系統を示す図である。
【図１８】図１８は、サーフェース型マイクロホン装置の直径Ｄ＝７５ｍｍΦ(一定)として、円筒厚Ｔ(ｍｍｔ)毎に風切音を測定した結果を示す図である。
【図１９】図１９は、サーフェース型マイクロホン装置のＴ＝１０ｔ（一定）として円筒径Ｄ毎に風切音を測定した結果を示す図である。
【図２０】図２０はη方向（＝０°，４５°，９０°)・１ｍ点にスピーカーを置いた場合の挿入損失の測定結果を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明は、マイクロホンの風切音を軽減するためのマイクロホン用風防であり、前記風防が、繊維を含んで構成される原料を湿式抄造法で抄紙することによって得られる、前記繊維が互いに交絡している繊維材料からなる音響透過材料を含んでいることを特徴とする。また、前記繊維材料が、下記の特性（１）を有し、当該風防が下記の特性（２）を有することを特徴としている。
（１）透気度が０ｓ／１００ｍｌである。
（２）ＪＩＳの防水規格においてＪＩＳ  ＩＰＸ２以上の防水性を有する。
【００２９】
音響透過材料として用いる繊維材料は、上記の（１）を満足することによって、高い音響透過性を有する材料となる。また、当該繊維材料は、上記（２）の特性を満足するように構成されることによって、防水性を有するともに、適度に繊維の密度が上昇するため、風切音の原因となる風を遮断することが可能となる。即ち、当該発明は、繊維材料からなる音響透過材料が空気分子塊の移動である「風」に対しては遮蔽物、或いは移動方向変換装置（フラップ）として機能し、また気圧変化の移動（媒体自体は振動するだけで移動しない）である「音」に対してはほぼ完全な透過性を呈し、更にまた、音響透過材料自体が撥水性もしくは防水性を有するため、これらの性質をバランスよく利用することにより、シンプルな様態ながら合理的かつ効果的に音響透過性の防水型風防を構成できる。
【００３０】
以下、まず、本発明に係るマイクロホン用風防を説明し、次いで、本発明に係るマイクロホン装置を説明することとする。尚、本発明の技術的範囲は、以下で説明する最良形態には限定されない。
【００３１】
（マイクロホン用風防）
本発明に係るマイクロホン用風防は、繊維材料からなる音響透過材料を含んでいる。より具体的には、マイクロホンに対して風を遮るようにシート状の音響透過材料が連続的に配置されていることが好適である。本発明に係るマイクロホン用風防は、音響透過材料のみで構成されていてもよいし、２つの網状体の間に音響透過材料を挟みこんだ構成を有していてもよい。本発明に係る繊維材料からなる音響透過材料を用いることにより、繊維材料自体が自立性を有するため、音響透過材料のみであっても風防を形成することが可能となる。
【００３２】
本発明に係る音響透過性材料は、透気度が０ｓ／１００ｍｌである。当該性質を有することにより、音響透過性が著しく向上する。透気度とは、一定面積を一定の空気が一定圧力の下で通過するのにかかる時間を意味し、ここではシート状の音響透過性材料に対して、１００ｍｌの空気が通過するのに要する時間である。透気度は、ＪＩＳ  Ｐ８１１７に規定されているガーレー法により測定する。また、ここで透気度が０ｓ／１００ｍｌとは、上記の測定方法において、０．５ｓ／１００ｍｌより低い値であることを意味する。
【００３３】
また、本発明に係る音響透過材料は、ＪＩＳの防水規格においてＪＩＳ  ＩＰＸ２以上の防水性を有する。このような防水性を有することによって、単に防水性能を有するのみならず、透水性が低くなる程度に、繊維材料の密度を高めることによって、風防としての機能を発揮する。即ち、上記透気度条件（１）、防水性条件（２）を満足することによって、単に音響透過性を有するだけなく、風防機能を有する材料としての性質を有することとなる。また、ＪＩＳ  ＩＰＸ４以上の防水性を有することがより好適である。
【００３４】
本発明に係る音響透過材料は、繊維を含んで構成される原料を湿式抄造法で抄紙することによって得られる。ここで、湿式抄造法で抄紙することによって、繊維が互いに交絡している繊維材料が得られる。ここで繊維材料の製造に用いられる原料は、金属繊維、又はフッ素繊維であることが好適である。ここで、音響透過材料として用いられる繊維材料は、厚さ３ｍｍ以下であることが好適であり、厚さ１０μｍ〜３００μｍ、より好ましくは２０μｍ〜２５０μｍであることがより好適である。このような厚みとすることにより、ある程度の剛性を有し最小限のシンプルな骨組みで効果的な風切音低減効果確認することができる。
【００３５】
金属繊維材料
音響透過材料の繊維として金属繊維を用いた場合、金属繊維材料は、１種又は２種以上の金属繊維を含んで構成されるスラリーを湿式抄造法で抄紙することによって得られる、前記金属繊維が互いに交絡している金属繊維材料である。金属繊維材料の形状については特に限定されないが金属繊維シートであることが好適である。以下、各要件を詳述する。尚、当該金属繊維材料及びその製造方法として、特開２０００−８０５９１、特許２６４９７６８及び特許２５６２７６１の記載内容も本明細書に組み込まれているものとする。
【００３６】
（材料）
１種又は２種以上の金属繊維とは、ステンレス、アルミニウム、真ちゅう、銅、チタン、ニッケル、金、白金、鉛等の金属材料を素材とする繊維から選択される１種又は２種以上の組み合わせである。
【００３７】
（構造）
当該金属繊維材料は、金属繊維が互いに交絡した構造を採っている。また、当該金属繊維を構成する金属繊維は、１μｍ〜５０μｍ、好ましくは８μｍ〜２０μｍの繊維径を有し、かつアスペクト比が５００〜３０００のものが好ましく、さらに好ましくは、アスペクト比が１０００〜２０００のものである。このような金属繊維であれば、金属繊維同士を交絡させるのに好適であり、また、このような金属繊維同士を交絡させることにより、表面がけば立ちの少ない金属繊維シートとすることが可能となる。
【００３８】
（製造方法）
本発明に係る金属繊維材料の製造方法は、１種又は２種以上の金属繊維を含んで構成されるスラリーを湿式抄造法によりシート形成する際に、網上の水分を含んだシートを形成している前記金属繊維を互いに交絡させる繊維交絡処理工程を含んで構成される。ここで、繊維交絡処理工程としては、例えば、抄紙後の金属繊維シート面に高圧ジェット水流を噴射する繊維交絡処理工程を採用するのが好ましく、具体的には、シートの流れ方向に直交する方向に複数のノズルを配列し、この複数のノズルから同時に高圧ジェット水流を噴射することにより、シート全体に亘って金属繊維同士を交絡させることが可能である。即ち、湿式抄紙により平面方向に不規則に交差した金属繊維で構成されるシートに、例えば、高圧ジェット水流をシートのＺ軸方向に噴射することにより、高圧ジェット水流が噴射された部分の金属繊維がＺ軸方向に配向する。このＺ軸方向に配向した金属繊維が平面方向に不規則に配向した金属繊維間に絡みつき、各繊維が互いに三次元的に絡み合った状態、すなわち交絡することで物理的強度を得ることができるものである。また、抄造方法は、例えば、長網抄紙、円網抄紙、傾斜ワイヤ抄紙等、必要に応じて種々の方法を採用することができる。尚、長繊維の金属繊維を含むスラリーを製造する場合、金属繊維の水中での分散性が悪くなることがあるので、増粘作用のあるポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等の高分子水溶液を少量添加してもよい。また、金属繊維材料の製造方法は、上述した湿式抄造工程後、得られた金属繊維材料を真空中または非酸化雰囲気中で金属繊維の融点以下の温度で焼結する焼結工程を含んで構成されるのが好ましい。すなわち、上述した湿式抄造工程後、焼結工程が行われれば、繊維交絡処理が施されるため、金属繊維材料に有機バインダ等を添加する必要がないので、有機バインダ等の分解ガスが焼結工程において障害となることもなく、金属特有の光沢面を有する金属繊維材料を製造することが可能となる。また、金属繊維が交絡しているので、焼結後の金属繊維材料の強度を一層向上することが可能となる。また、金属繊維材料を焼結することにより、高い音響透過性を示し、防水性に優れる材料となる。焼結しない場合、残存する増粘作用のある高分子が水を吸収する、つまり防水性が劣る可能性がある。
【００３９】
フッ素繊維材料
繊維としてフッ素繊維を使用した場合、フッ素繊維材料は、不規則方向に配向した短繊維状のフッ素繊維により構成され、該繊維の繊維間が熱融着により結合されている材料（紙）である。尚、当該フッ素繊維材料及びその製造方法として、特開昭６３−１６５５９８の記載内容も本明細書に組み込まれているものとする。以下、各要素を詳述する。
【００４０】
（材料）
本発明に係るフッ素繊維は、熱可塑性フッ素樹脂から製造されるもので、その主成分としてはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）、パーフルオロエーテル（ＰＦＥ）、テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンとのコポリマー（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレンとエチレン又はプロピレンとのコポリマー（ＥＴＦＥ）、フッ化ビニリデン系樹脂（ＰＶＤＦ）、ポリクロロトリフルオロエチレン樹脂（ＰＣＴＦＥ）、フッ化ビニル系樹脂（ＰＶＦ）があるが、フッ素樹脂から作られたものであればこれらに限定されるものではなく、さらにこれら或いは他の樹脂と混合して使用することもできる。ここで、当該フッ素繊維は、湿式抄紙法により紙状物とするために、繊維長が１〜２０ｍｍの単繊維であることが好適であり、また、その繊維径は２〜３０μｍであることが好適である。
【００４１】
（製造方法）
本発明に係るフッ素繊維材料は、フッ素繊維と自己接着機能を有する物質とを湿式抄造法により混抄し乾燥して得たフッ素繊維混抄紙材料を、フッ素繊維の軟化点以上で熱圧着してフッ素繊維の繊維間を熱融着させた後、自己接着機能を有する物質を溶媒により溶解除去し、必要により再乾燥することにより製造することができる。ここで、自己接着機能を有する物質としては、通常製紙用として用いられる木材、綿、麻、わら等の植物繊維からなる天然パルプ、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリエステル、芳香族ポリアミド、アクリル系、ポリオレフィン系の熱可塑性合成高分子からなる合成パルプや合成繊維、更に天然高分子や合成高分子からなる製紙用紙力増強剤等を用いることができるが、自己接着性の機能があってフッ素繊維と混在して水に分散できるものであればこれらに限定されるものではない。
【００４２】
（物性）
本発明に係る音響透過材料は、以下の測定方法１に従い測定された周波数特性の差（以下、挿入損失）が各１／１オクターブ帯域で１０ｄＢ以内であることが好適である。
【００４３】
測定方法１：無響室において音源から発せられるオーディオ周波数帯域５０〜１００００Hzの音を音源から５ｍ離間した位置に設置されたマイクロホンにて測定した周波数特性と、音源の前面に該部材を設置した場合の周波数特性との差を測定。
【００４４】
本発明に係る音響透過材料は、更に上記の測定試験において、２０Ｈｚ−２０ｋＨｚでシートに直角方向からの入射音に対し減衰２ｄＢ以下（より好適には１ｄＢ以下）となるような音響透過性を有することが好適である。
【００４５】
本発明において使用する音響透過材料は、当該材料と水滴との接触角が９０°以上となる性質を有することが好適であり、１００°以上がより好適であり、１１０°以上であることが更に好適である。上限は特に限定されないが、１６０°である。尚、水滴に対する接触角の測定方法は、試験片表面上に水滴を滴下し２０℃の環境下で接触角計（エルマ社製、エルマＧ−Ｉ型接触角計）を用いて接触角を測定する。接触角の測定を１０回行い、その平均値を求める。
【００４６】
（風切音低減効果評価方法）
本発明係る風防は、風切音低減効果評価方法において、風速２．７ｍの風に対し、Δ２０ｄＢＡ以上の風切音低減効果を有することが好適である。ここで、風切音低減効果評価試験では、無響室において送風機などから２．７ｍ／ｓの風速（風切音の発生が認められ、または風切音の低減が観測できる範囲）で風を送り、風防無しで観測されるマイクロホン出力応答に対し、当該風防を装着した状態で測定した応答が騒音レベル(dBA)でS（ｄBA)低減した場合、風切音低減効果△S（ｄBA)と呼ぶことにする。
【００４７】
マイクロホン装置
本発明に係るマイクロホン用風防は、マイクロホン装置の構造によって、その構造を適宜変更することができる。特に、本発明に係る音響透過材料は、繊維材料を抄紙した材料であるので、新規構成を有するマイクロホン用風防及びマイクロホン装置を構成することができる。
【００４８】
本発明に係るマイクロホン用風防と、マイクロホン装置の構造の例を図１に示した。図１（ａ）は、マイクロホン装置の概略構成図である。当該態様において、マイクロホン装置１は、風向きに対して垂直に風防２を配して、その背後にマイクロホン３を配した構成を有する。ここで、当該風防には、風防音響透過性材料が使用されていることが好適である。
【００４９】
図１（ｂ）に示す態様において、マイクロホン装置１は、風向きに対して斜めに風防２を配して、その背後にマイクロホン３を配した構成を有する。図１（ｃ）に示す態様において、マイクロホン装置１は、風向きに対して部分球面や、部分二次曲面を有する風防２を配して、その背後にマイクロホン３を配した構成を有する。図１（ｄ）に示す態様において、マイクロホン装置１は、球面状の風防２を配して、その内部にマイクロホン３を配した構成を有する。図１（ｅ）に示す態様において、マイクロホン装置１は、中空箱型の形状を有する風防２を配して、その内部にマイクロホン３を配した構成を有する。図１（ｆ）に示す態様において、マイクロホン装置１は、部分球面を有する風防２と、地表面に配置されたマイクロホン３とを有する。図１（ｇ）に示す態様において、マイクロホン装置１は、半球面を有する風防２と、地表面に配されたマイクロホン３とを有する。図１（ｈ）に示す態様において、マイクロホン装置１は、枠体２１と、枠体上部に配された音響透過材料２２とからなる風防２と、当該風防内部に配されたマイクロホン３とを有する。
【００５０】
上記の構成のように、マイクロホンに対して吹き付ける風を遮るように風防を配すれば、風切音低減効果が得られる。すなわち、マイクロホンと風防の距離に関係なく、たとえば、マイクロホンと風防とが密着していても、少なくとも風切音の低減効果を得ることができ、更に、マイクロホンと風防との間に空間を設けることで、より好適に風切音を防止することができる。マイクロホンと風防との間の距離は、０ｍｍ（密着）〜数１０ｃｍが好適であり、サーフェースマイクロホン用風防においては０ｍｍ〜２０ｍｍ、空中型（音場型）マイクロホン用風防においては３０ｍｍ〜２００ｍｍがより好適である。このような距離とすることにより、周辺条件に影響を与えることなく風切音を効果的に防止することができる。
【００５１】
（全天候型低周波音測定用マイクロホン装置）
図２は、全天候型低周波音測定用マイクロホン装置１００の概略構成図である。図２（ａ）は一部断面の概略上面図であり、図２（ｂ）は概略斜視図であり、図２（ｃ）は概略側面図である。全天候型低周波音測定用マイクロホン装置１００は、風力発電などにより発生する低周波音を測定することが可能である。また当該マイクロホン装置を使用することにより、低周波音のみならず、比較的高周波音も測定することができる。
【００５２】
全天候型低周波音測定用マイクロホン装置１００は、地表面に配置されたマイクロホン１３０と、その周辺に設けられた内部に半球形状の空間を有する中空半球状の風防１２０とを有する。ここでは、半球形状の空間を例に取り説明したが、当該空間が、半球形状、球の一部を成す形状であってその底面にあたる平面部分を有する形状、又は、外周部から中心部に向かい高さ（厚み）が暫増する流線型の断面形状と、円形、楕円形、多角形、あるいはこれらを組み合わせた３次元形状等の半球状に準じる形状であってもよい。前記風防の外周面もまた、半球形状、球の一部を成す形状であってその底面にあたる平面部分を有する形状、又は、外周部から中心部に向かい高さ（厚み）が暫増する流線型の断面形状と、円形、楕円形、多角形、あるいはこれらを組み合わせた３次元形状等の半球状に準じる形状であってもよい。ここで風防１２０は、例えば、図３に示すように、二つの粗めの半球状の金属ネット１２１と１２２の間に、音響透過材料１２３を挟む態様が挙げられる。このようにして、音響透過材料によってマイクロホン１３０の周辺を包み込むようにして、風切音の発生を防止する。また、風防１２０とマイクロホン１３０の間には空間を設けることが好適である。当該空間を設けることによって、理由は定かではないが、風切音を防止することができる。尚、音響透過材料とマイクロホンの間には空気を介在させることが好適であるが、発泡ウレタン等の多孔質材料を介在させてもよい。但し、多孔質材料を介在させると当該材料自体が吸音性を有するなどして、マイクロホンに到達するまでにマイクロホン対象となる音が減衰してしまうことがあるので、空気を介在させることが好適である。尚、風防１２０には、当該風防の形状を保持するために、金属フレーム１２４が設けられていてもよい。風防と、マイクロホンとの間に、１ｍｍ〜数１０ｃｍの距離が形成される空間を有することが好適である。風防内空間の体積が、数ｍｍ３〜数万ｃｍ３であることが好適であり、１００ｍｍ３〜２０００万ｃｍ３であることが好適である。風防１２０の半径は、５ｃｍ〜２００ｃｍであることが好適であり、１０ｃｍ〜１００ｃｍであることがより好適であり、５０ｃｍ〜９０ｃｍであることが更に好適であり、７０ｃｍ〜９０ｃｍであることが特に好適である。
【００５３】
音響透過材料１２３として、本発明係る繊維材料からなる材料を用いることが好適である。繊維材料からなる音響透過材料を用いることにより、当該材料自体が、防水性を有するため、スプレーなどで防水処理を施した場合と比較して、長期間耐久性を保持され、また性能劣化することを最小化することができる。
【００５４】
また、風防１２０の内部には、中空半球状の第二風防１２５が設けられていることが好適である。このような構成とすることにより、より効果的に風切音を防止することができる。第二風防もまた、二つの粗めの半球状の金属ネットの間に、音響透過材料を挟む構成を有していてもよい。第二風防の半径は、空中型（音場型）マイクロホン用風防と同様、０ｍｍ〜数十ｃｍが好適であり、３０mm〜２００ｍｍがより好適である。
【００５５】
その他、本発明に係る全天候型低周波音測定用マイクロホン装置１００は、円形アルミ板ベース１４０を有していることが好適であり、当該アルミ板ベース上に前記マイクロホン１３０及び風防１２０を固定して使用することが好適である。アルミ板ベース１４０は、当該マイクロホン装置を持ち上げやすくするために、持ち手１４１、１４２を設けることが好適である。
【００５６】
マイクロホン１３０の構成としては、公知のマイクロホンを使用することが可能であり、例えば、コンデンサマイクロホンとマイクロホン用プリアンプからなるマイクロホンを使用することが可能である。また、マイクロホンからの信号を外部機材に伝達するために配線１３５により接続されていることが好適である。
【００５７】
（マイクロホン装置）
図４は、本発明に係るマイクロホン装置２００の第一態様に係る概略構成図である。ここで、マイクロホン装置２００は、中空球形状の風防２２０と、当該風防内に設置されたマイクロホン２３０とを有する。当該中空球形状の風防２２０は、二つの球形状の金属ネット２２１、２２２と、当該金属ネットの間に挟まれた音響透過材料２２３とを有する。当該金属ネットは形状保持のために設けられ、音響透過材料単独で形状保持できれば、特に必要としない。ここで中空球形状の風防の半径ｒは、５ｃｍ〜２００ｃｍであることが好適であり、１０ｃｍ〜１００ｃｍであることがより好適であり、７０ｃｍ〜９０ｃｍであることが更に好適である。特に、７０ｃｍ〜９０ｃｍの範囲とすることによって、マイクロホンと風防との間に適切な空間が形成されるため、特に顕著な風切音低減効果を得ることができる。また、中空球形状内の体積は、０．５ｌ〜３３ｋｌが好適であり、４．０ｌ〜４ｋｌがより好適であり、４．０ｌ〜２５０ｌが更に好適である。当該範囲の大きさとすることによって、マイクロホンと風防との間に適切な距離が形成されて、風切音が防止される。風防の形状は、球形状を例にとって説明したが、風防の内部の空間は、球形状、又は、楕円体、多面体などの球形に準じる形状であってもよい。また風防外部の形状もまた、球形状、又は、楕円体、多面体などの球形に準じる形状であってもよい。また、風の到来方向が決まっている場合は、これを構成する形状や材料の一部が割愛されていてもよい。
【００５８】
風防２２０の中空形状の一部にはマイクを風防内に挿入するための挿入口２４０が設けられている。当該挿入口は特に限定されないが、気密パッキン２４１と、円筒型ホルダ２４２とを有する。ここで、挿入口２４０の形態としては、Ａ）に示すように、風防の開口部分に気密パッキン２４１を設けて円筒型ホルダ２４２を通す態様である。Ｂ）に示すように、円筒型ホルダ２４２の外周に気密パッキン２４１を設けて、風防の開口部に通す態様としてもよい。マイクロホンと風防の壁面までの距離の平均値が数ｃｍ〜数十ｃｍであることが好適であり、５ｃｍ〜８０ｃｍであることがより好適であり、１０ｃｍ〜５０ｃｍであることがより好適である。
【００５９】
マイクロホン２３０は、特に限定されないが、例えば、コンデンサーマイクロホン２３１と、プリアンプ２３２とを有していることが好適である。
【００６０】
図５は、本発明に係るマイクロホン装置２００の第二態様に係る概略構成図である。ここで、マイクロホン装置２００は、基本的に第一態様と同じ構成であるので、第一形態の符号と同一符号を付して説明は省略する。第一形態との違いは、風防の形状である。第二形態に係る風防２５０は、中空円柱状の形状を有する。このように構成することにより、手軽に防水・防風層を形成するためのマイクと音響透過材料との間の有効距離をあえて縮小し、マイク先端に被せるキャップ式にしたものである。キャップはマイク先端部の振動板２３１１に対して距離をとり、小さいながら有効な風防層が形成できるようにしたものである。この際、マイクロホンの振動板と風防壁面（円柱上面部）との間の距離ｄは、数ｃｍ〜数十ｃｍが好適で有り、０ｍｍ〜２０ｍｍがより好適であり、５ｍｍ〜１０ｍｍが更に好適である。
【００６１】
図６は、本発明に係るマイクロホン装置２００の第三態様に係る概略構成図である。ここで、本形態に係るマイクロホン装置２００は、基本的に第一態様と同じ構成であるので、第一形態の符号と同一符号を付して説明は省略する。第一形態との違いとしては、マイクロホン装置２００は、前記第二態様に係る風防２５０の周囲に更に、第一態様に係る球形状の風防２２０が設けられている。このように風防を二重に設けることにより、より風切音を防止することができる。これは音響透過性が秀逸であることを利用した構成である。音響透過性が優れていれば、更に３層、４層と風防を重ねることができる。
【００６２】
（サーフェース型マイクロホン装置）
図７は、本発明に係るサーフェース型マイクロホン装置３００の概略構成図である。本発明に係る表面マイクロホン装置３００は、枠体３２１と、当該枠体の上面に形成された音響透過材料３２２とを有する風防３２０と、当該風防の内部に設けられたマイクロホン３３０とを有する。ここで、枠体３２１の形状は、特に限定されないが、例えば円形状が挙げられる。また枠体３２１の高さは特に限定されないが、１ｍｍ〜数１０ｍｍの範囲が好適であり、１ｍｍ〜５０ｍｍの範囲がより好適であり、１０ｍｍ〜３０ｍｍの範囲が更に好適である。１ｍｍより低い場合には風切音防止効果が十分に得られないため好ましくない。また数１０ｃｍより高い場合には、いわゆる障壁効果（防音塀効果）における経路差（障壁がある場合と無い場合の音源から受音点にいたる距離の差）が、音源位置つまり入射角により異なることになり、結果として指向性が発生してしまうため好ましくない。特に、枠体の高さを１０ｍｍ以上とすることによって、マイクロホンと風防との間に適切な空間が形成されて風切音が顕著に低減される。また、本発明に係る枠体３２１を複数重ね合わせることによって、当該高さを調整することができる（図７（ａ）〜（ｃ））。尚、枠体３２１の外周には粘土などの材料からなる傾斜材３２３を設けることが好適である。
【００６３】
枠体の形状は円筒状であることが好適であり、当該円筒径Φは、特に限定されないが、５ｍｍ以上が好適であり、３０ｍｍ以上がより好適であり、７０ｍｍ以上が更に好適である。円筒径の上限は特に限定されないが、例えば、２００ｍｍである。
【００６４】
本発明に係る表面マイクロホン装置３００は、自動車や、飛行機などの機体や車体の表面Ｂに貼り付けて移動中の騒音を測定することができる。その他、ダクト管壁表面に設置してその表面の音圧を正確に測定することができる。
【実施例】
【００６５】
製造例１（フッ素繊維シート）
テトラフルオロエチレンとエチレンの共重合体からなる熱可塑性フッ素繊維（旭硝子社製アフロンＣＯＰ、１０μｍφ×１１ｍｍ品使用）８０重量部と叩解度４０°ＳＲに叩解されたＮＢＫＰ２０部とを水に分散混合し、ベタイン型両性界面活性剤（大和化学工業社製、デスグランＢ使用）を対原料（フッ素繊維とパルプに対して。以下も同様）０．５％加え、原料濃度０．５％で攪拌機により離解した。その後アクリルアミド系分散剤（ダイヤフロック社製アクリパースＰＭＰ使用）を対原料１％加えて、ＴＡＰＰＩスタンダードシートマシンでシート化し、乾燥して秤量１１５ｇ／ｄのフッ素繊維混抄紙を得た。その後このフッ素繊維抄紙を２２０℃１０ｋｇ／ｃｍ２で２０分間加熱加圧処理し、更に常温で９８％Ｈ２ＳＯ４液に浸してフッ素繊維混抄紙中のパルプ分を溶解し、これを水洗して再び乾燥して製造例１に係るフッ素抄紙を得た。
【００６６】
製造例２〜４
製造例２では、表１に示した抄紙の厚さとしたことと、得られた抄紙により高い圧力で加圧処理を施したこと以外は、製造例１と同様の方法で、フッ素抄紙を得た。製造例３、４では、表１に示した厚さとしたこと以外は製造例１と同様の方法でフッ素抄紙を得た。
【００６７】
製造例５（金属繊維シート）
繊維長４ｍｍ、繊維径８μｍのステンレス繊維（商品名サスミック、東京製綱社製）６０重量部、微細状導電性金属として繊維長４ｍｍ、繊維径３０μｍの銅繊維（商品名カプロン、エスコ社製）２０重量部、及び水中溶解度７０℃であるＰＶＡ繊維（フィブリボンドＶＰＢ１０５−１−３クラレ社製）２０重量部からなるスラリーを湿式抄紙法によって脱水プレス、加熱乾燥し１００ｇ／ｍ２の金属繊維シートを得た。得られた該シートを表面温度が１６０℃の加熱ロールを用い線圧３００ｋｇ／ｃｍ、速度５ｍ／ｍｉｎの条件で加熱圧着した。次に上記の圧着した金属繊維シートを加圧を施すことなく水素ガス雰囲気の連続焼結炉（メッシュベルト付ろう付炉）を用い、熱処理温度１１２０℃、速度１５ｃｍ／ｍｉｎで焼結処理を行い坪量８０ｇ／ｍ２、密度１．６９ｇ／ｃｍ３のステンレス繊維表面に銅が融着して被覆された製造例５の金属繊維焼結シートを得た。
【００６８】
製造例６
連続焼結炉による焼結を行なわなかったこと以外は、製造例５と同様の方法で製造例６の金属繊維シートを得た。
【００６９】
【表１】
0005517256.tif 000002
【００７０】
（防水試験）
ＪＩＳ  Ｃ０９２０：２００３に準拠しておこなった。より具体的には当該規格内の１４．２．２に従い試験を行った。ここで、表１の防水性は、ＩＰＸ２以上を有する場合には○、ＩＰＸ２を満たさない場合には×として評価した。
【００７１】
（伝送周波数特性）
伝送周波数特性については、図８に示すように、有効径１０数ｃｍのスピーカーａを取り付けた約２２５０ｃｍ３の発音装置の前面に、各実施例及び各比較例の音響透過材料ｂを設置し、スピーカーａ前面より１５００ｍｍの位置に設置したマイクｃで測定される伝送周波数特性を測定して、その変化を挿入損失として測定・確認した。スピーカーａには、略１００Ｈｚから１０ｋＨｚまで、周波数変調を掛けない正弦波スイープを信号として用いた。ここで、表１の音響透過性は、各１／１オクターブ帯域で５ｄＢ以内である場合には○、５ｄＢ超え１０ｄＢ以内である場合には△とした。
【００７２】
（透気度測定方法）
透気度は、ＪＩＳ  Ｐ８１１７に規定されているガーレー法により、ガーレー式デンソメーター（株式会社安田精機製作所、型番：Ｎｏ．３２３）を用いて測定した。
【００７３】
（接触角測定試験）
水滴に対する接触角の測定方法は、試験片表面上に水滴を滴下し２０℃の環境下で接触角計（エルマ社製、エルマＧ−Ｉ型接触角計）を用いて接触角を測定した。接触角の測定を１０回行い、その平均値を求めた。尚、焼結したステンレス繊維シートの水に対する接触角は１３０°程度であったのに対し、未焼結のシートでは６０〜７０°であった。
【００７４】
半球型風防
図２に示したマイクロホン装置を用いて、音響透過試験を行なった。尚、ここで用いた音響透過材料は、焼結をしなかったことを除いて製造例５と同様の条件で製造した金属繊維シート（ａ）と、製造例５において製造した金属繊維シート（ｂ）である。結果を図９に示した。風防無しのデータと比較すると、焼結処理無しのシート（ａ）の場合、特性に減衰と乱れ（正負の挿入損失）が見られるが、焼結処理をしたシート（ｂ）では、風防無しのデータとほぼ完全に一致する。
【００７５】
従来の風防を用いて、図１０に示した系統で音響透過性試験を行なった。音響透過性の測定例の結果を図１１に示した。これら従来型風防に対する音響透過性の測定例であるが、図中ハッチングのように風防装着により減衰や乱れが認められる。
【００７６】
図１２に示した系統で風切音低減試験を行なった。結果を図１３に示す。ここで、風速は２．７ｍとした。上段は、図２に示した装置において風防を用いないときの風切音の測定データである。下段は、図２に示した装置において風防に製造例５の音響透過材料を使用した場合の風切音測定データである。ここで、図１２に示すθは、９０°の条件で測定した。また、風防の半径は９０ｍｍであった。風切音低減効果は、Δ３８．３ｄＢＡであった。
【００７７】
球型風防
１／２”ＥＣＭ用の球形風防について図１４の構成で測定を行った。マイクロホン（１／２”ＥＣＭ）と風防表面は、それぞれ透過性に影響の無い金属ネットと防水キャップ（試料Ｂ１使用）で保護されている。図１５のように、風速２．７ｍ／ｓ（強）時の風切音は小型４０φ‐Ｓｐ（スポンジ）以外の風防で、６３Ｈｚ以上で３０ｄＢ以上、Ａ特性で２５ｄＢ以上の低減を示した。一方挿入損失は、図１６のように、７５φ‐ウレタン製以外、市販の４０φ‐Ｓｐ，９０φ‐Ｓｐはじめ試料Ａ１，Ｃ１を用いた７５φ風防のいずれでもほとんど認められなかった（全帯域全透過）。ウレタン製の減衰は多孔質充填という構造によるものであろう。以上から、試料Ａ１（フッ素）・Ｃ１（ステンレス）は風切音低減・音響透過性（挿入損失）に優れ、防水性の中空型風防（図１４に断面構造）として理想的な条件を備えたシート素材と言える。
【００７８】
サーフェース型マイクロホン用風防
表１試料Ａ１を用い、図１７の構成でサーフェース型マイクロホン用風防の最適形態を検討した。円筒枠上面に試料、底面中央にシリコンマイクを置き、周辺は１／４円形断面で面取りした。図１８は直径Ｄ＝７５ｍｍΦ(一定)として、円筒厚Ｔ(ｍｍｔ)毎に風切音を測定したものである。Ｔ＝２．５ｔ，５ｔは正味空気層ゼロ（マイク上直置き）に近似し、低減は他に比べ１０ｄＢ弱小さかった。厚みを増すとＴ＝１０ｔ前後で最大値△２６ｄＢＡ強を示し、これは同厚・同径の球欠型風防（図中ＳＳ*）に相当した。それ以上Ｔを増しても風切音は下がらなかった。次に、Ｔ＝１０ｔ（一定）として円筒径Ｄの影響を調べた。結果は図１９のように、過小径（２５Φ，４３Φ）では約１０ｄＢ効果が小さいが、７５Φ付近で最大となり、それ以上（１３２Φなど）では飽和した。
【００７９】
一方、図２０はη方向（＝０°，４５°，９０°)・１ｍ点に置いたＳＰの応答である。η＝０°では図２０(ｃ１)の３０ｔ，６４ｔでも大きな乱れはないが、η＝９０°では(ａ２)，(ｂ２)のように過小径・過大厚で損失が大きい。これに対し（ａ１）Ｔ＝１０ｔ以下、(ｂ１)Ｄ＝７５Φ以上では同厚・同径のＳＳ（１０ｔ‐７５Φ球欠体）同様、損失はほとんど見られない。
【符号の説明】
【００８０】
ａ    スピーカー
ｂ    サンプル
ｃ    マイク
【図１】
0005517256.tif 000003
【図２】
0005517256.tif 000004
【図３】
0005517256.tif 000005
【図４】
0005517256.tif 000006
【図５】
0005517256.tif 000007
【図６】
0005517256.tif 000008
【図７】
0005517256.tif 000009
【図８】
0005517256.tif 000010
【図９】
0005517256.tif 000011
【図１０】
0005517256.tif 000012
【図１１】
0005517256.tif 000013
【図１２】
0005517256.tif 000014
【図１３】
0005517256.tif 000015
【図１４】
0005517256.tif 000016
【図１５】
0005517256.tif 000017
【図１６】
0005517256.tif 000018
【図１７】
0005517256.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
0005517256.tif 000021
【図２０】
0005517256.tif 000022