(57)【要約】【課題】室内の音場を容易に調整して臨場感のある魅力的な音響環境を提供できる音響パネルを提供すること。【解決手段】音響パネル１は、基材１０、高硬度層２０、シート３０を有する。基材１０は、ゾノトライト系ケイ酸カルシウム板からなるとともに第１主面１１に凹凸形状１５を有する。高硬度層２０は、第１主面１１に形成されており、基材１０よりも高い硬度を有する。シート３０は樹脂製であって、高硬度層２０を被覆している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゾノトライト系ケイ酸カルシウム板からなるとともに第１主面に凹凸形状を有する基材と、
上記第１主面に形成された、上記基材よりも高い硬度を有する高硬度層と、
該高硬度層を被覆するシートと、
を備える音響パネル。
【請求項２】
上記基材の鉛筆硬度が２Ｂ以下であり、上記高硬度層の鉛筆硬度がＨＢ以上である、請求項１に記載の音響パネル。
【請求項３】
上記高硬度層の厚さが０．５〜３．０ｍｍの範囲内である、請求項１又は２に記載の音響パネル。
【請求項４】
上記基材には上記第１主面と反対側の第２主面に、炭酸カルシウム混入発泡樹脂からなる裏打層が形成されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の音響パネル。
【請求項５】
上記凹凸形状は、凸状球面を有する凸状球面部が縦横格子状又は斜め格子状に配列しており、互いに隣り合う上記凸状球面の間に両者を繋ぐとともに山型に突出した山型突出部が形成された形状である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の音響パネル。
【請求項６】
上記凹凸形状は、平面視において、上記山型突出部の稜線が上記凸状球面部を囲む正六角形をなしている、請求項５に記載の音響パネル。
【請求項７】
上記凹凸形状は、平面視において、正三角形又は正方形を敷き詰めてなる仮想格子の交点を基準点として、該基準点を中心とする円により区画形成された第１領域と、該第１領域を囲む第２領域とによって構成されており、
上記第１領域は、上記基材の厚さ方向において、上記円の中心に近づくにつれて上記基材の上記第２主面から離れるように突出しているとともに、上記基準点を通り上記厚さ方向に平行な仮想線を中心軸とする仮想球面の一部を形成しており、
上記第２領域は、上記基材の厚さ方向において、上記第１領域に近づくにつれて上記基材の上記第２主面に近づくように窪んでいるとともに、上記仮想線を中心軸とする仮想円環体の内周面の一部を形成している、請求項１〜４のいずれか一項に記載の音響パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音響パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、部屋の内装壁を構成する部材として、石膏ボードやケイ酸カルシウム板が広く用いられている。例えば、特許文献１に開示される構成では、石膏ボードを接着剤を介して内壁に直貼りして遮音性を高めて、室内の音が外に漏れるのを抑制するとともに、室外の騒音が室内に侵入するのを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１２１８７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、ホームシアターなどの普及により、室内の音場調整への関心が高まっている。一般的に、ホームシアターは地下室に作られることが多く、壁の構造がＲＣ構造である場合には内壁面による反射音が大きくなりすぎる。その結果、反射音が重畳的に発生するフラッターエコーが発生したり、直接音と反射音との時間差が生じたりして、定位や音像が不明瞭になる等の問題が生じる。そこで、特許文献１に開示されるような石膏ボードを内装壁に使用すれば、反射音を低減してフラッターエコーを抑制することは可能である。しかし、壁の構造がＲＣ構造や鉄骨造などの音の反射が生じやすい構造である場合には内装壁として石膏ボードを使用しても音の反射が生じやすいことには変わりがなく、当該反射音は室内音響に悪影響を及ぼすこととなる。また、石膏ボードは比較的重量が大きいため、設置する際の作業性が悪い。
【０００５】
これらを解消するために、音を反射又は吸収して音場を調整する所定の音響パネルを使用することが考えられる。しかし、内装壁に加えて、別途音響パネルを設置することはコストがかさむ。また、吸音することを目的とする音響パネルでは、残響音が減少して臨場感の乏しい音場になってしまうこともある。また、特定の周波数領域を吸音したり、反射する特性を有する音響パネルでは、原音の音色を大きく変えてしまうおそれもあるため、原音の音色や部屋の音響特性に応じて適切な音響パネルを選択する必要がある。そのため、このような音響パネルを室内に設置するには使い勝手が悪い。
【０００６】
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、室内の音場を容易に調整して臨場感のある魅力的な音響環境を提供できる音響パネルを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、ゾノトライト系ケイ酸カルシウム板からなるとともに第１主面に凹凸形状を有する基材と、
上記第１主面に形成された、上記基材よりも高い硬度を有する高硬度層と、
該高硬度層を被覆するシートと、
を備える音響パネルにある。
【発明の効果】
【０００８】
上記音響パネルは、基材がゾノトライト系のケイ酸カルシウム板からなるため、比較的軽量であることから設置する際の作業性がよいとともに、比較的安価であるため広い範囲に設置する場合にもコストを低減できる。また、不燃性や耐熱性も得られる。そして、基材の第１主面には基材よりも硬度が高い高硬度層が形成されているため、音の反射性が適度に向上されているとともに、残響音が過度に吸収されることが防止されているため、臨場感のある魅力的な音場が提供される。さらに、第１主面は凹凸形状を有するため、到達した音を広い範囲に反射しやすくなっている。これにより、フラッターエコーが生じにくく、音の定位や音像が不明瞭になることが抑制される。また、高硬度層と第１主面の凹凸形状とによって残響音は過度には吸収されないが適度に吸収されるため、壁の構造がＲＣ構造や鉄骨造などの音の反射が生じやすい構造である場合でも、内装壁として当該音響パネルを使用することによって適度な残響音を得やすくなり、室内の音場の調整が容易となる。また、特定周波数の音を過度に吸収するものでもないため、原音の音色を損なうこともない。また、高硬度層がシートにより被覆されるため、高硬度層を外部の衝撃や汚れから保護することができるとともに、種々の色彩や絵柄が施されたシートを使用することにより、容易に意匠性を高めることができる。
【０００９】
以上のごとく、本発明によれば、室内の音場を容易に調整して臨場感のある魅力的な音響環境を提供できる音響パネルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態１における、音響パネルの正面図。
【図２】図１における、II-II線位置断面図。
【図３】図１における、III-III線位置断面図。
【図４】実施形態１における、音響パネルの正面一部拡大図。
【図５】図５（ａ）は実施形態１における基材及び高硬度層の厚さの例を表す断面図、図５（ｂ）は実施形態１における基材及び高硬度層の厚さの他の例を表す断面図。
【図６】評価試験１における、比較例の測定値を示す図。
【図７】評価試験１における、試験例１の測定値を示す図。
【図８】評価試験１における、試験例２の測定値を示す図。
【図９】図９（ａ）は評価試験１における比較例の試験結果を示す図、図９（ｂ）は評価試験１における試験例１の試験結果を示す図、図９（ｃ）は評価試験１における試験例２の試験結果を示す図。
【図１０】評価試験２における、比較例の試験結果を示す図。
【図１１】評価試験２における、比較例の試験結果を示す図。
【図１２】変形形態における、音響パネルの正面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
上記基材の鉛筆硬度が２Ｂ以下であり、上記高硬度層の鉛筆硬度がＨＢ以上であることが好ましい。この場合には、高硬度層の硬度が基材の硬度よりも確実に高くなるため、高硬度層による音の反射性を向上できる。
【００１２】
上記高硬度層の厚さが０．５〜３．０ｍｍの範囲内であることが好ましい。この場合は、高硬度層による音の反射性が充分に確保できるとともに、高硬度層が過度に厚くならずコスト面で有利となる。
【００１３】
上記基材には上記第１主面と反対側の第２主面に、炭酸カルシウム混入発泡樹脂からなる裏打層が形成されていることが好ましい。この場合には、裏打層は炭酸カルシウム混入発泡樹脂からなるため、全周波数域で吸音性は比較的低いが、弾性が比較的高い。そして、基材を構成するケイ酸カルシウム板は比較的高音域の音を吸収する傾向があるが、裏打層が弾性体として機能して当該高音域の音を伝播することにより、当該高音域の音の反射性が補われるため、音響パネル全体として吸収される音の周波数をフラット化することができる。その結果、音の定位や音像を不明瞭にすることが一層抑制される。
【００１４】
上記凹凸形状は、凸状球面を有する凸状球面部が縦横格子状又は斜め格子状に配列しており、互いに隣り合う上記凸状球面の間に両者を繋ぐとともに山型に突出した山型突出部が形成された形状であることが好ましい。この場合には、当該凹凸形状により、音をより広い範囲に反射することができるため、フラッターエコーの発生を一層抑制して、音の定位や音像が不明瞭になることが一層抑制される。
【００１５】
上記凹凸形状は、平面視において、上記山型突出部の稜線が上記凸状球面部を囲む正六角形をなしていることが好ましい。この場合には、当該凹凸形状をスピーカコーンが複数配列した形状を模した形状とすることができるため、反射音を均一に反射しやすくなり、音像を明瞭にすることができる。
【００１６】
上記凹凸形状は、平面視において、正三角形又は正方形を敷き詰めてなる仮想格子の交点を基準点として、該基準点を中心とする円により区画形成された第１領域と、該第１領域を囲む第２領域とによって構成されており、上記第１領域は、上記基材の厚さ方向において、上記円の中心に近づくにつれて上記基材の上記第２主面から離れるように突出しているとともに、上記基準点を通り上記厚さ方向に平行な仮想線を中心軸とする仮想球面の一部を形成しており、上記第２領域は、上記基材の厚さ方向において、上記第１領域に近づくにつれて上記基材の上記第２主面に近づくように窪んでいるとともに、上記仮想線を中心軸とする仮想円環体の内周面の一部を形成していることが好ましい。この場合には、第１領域及び第２領域はともに凸曲面となるため音を拡散して反射することができるとともに、第１領域と第２領域とによる音の反射方向を大きく異ならせることができるため、両者により音を一層広い範囲に反射できる。その結果、音の定位や音像を一層明瞭にすることができる。
【００１７】
（実施形態１）
上記音響パネル装置の実施形態について、図１〜図１１を用いて説明する。
本実施形態の音響パネル１は、図２、図３に示すように、基材１０、高硬度層２０、シート３０を有する。基材１０は、ゾノトライト系ケイ酸カルシウム板からなるとともに第１主面１１に凹凸形状１５を有する。高硬度層２０は、第１主面１１に形成されており、基材１０よりも高い硬度を有する。シート３０は樹脂製であって、高硬度層２０を被覆している。
【００１８】
以下、本実施形態の音響パネル１について、詳述する。
図１に示すように、音響パネル１は横方向Ｘの長さが９００ｍｍ、縦方向Ｙの長さが４５０ｍｍ、厚さ方向Ｚの長さが２５ｍｍの略平板状をなしている。音響パネル１の基材１０は略平板状をなしており、図２、図３に示すように、第１主面１１と第２主面１２とを有する。第１主面１１には、切削加工により凹凸形状１５が形成されている。本実施形態では、凹凸形状１５は、第１主面１１の全域に形成されている。凹凸形状１５は、凸状球面１６ａを有する凸状球面部１６と山型に突出した山型突出部１７とを有する。図１に示すように、凸状球面部１６は、斜め格子状に配列している。そして、図１、図２に示すように、山型突出部１７は、互いに隣り合う凸状球面１６ａの間に両者を繋ぐように設けられている。
【００１９】
凸状球面部１６の形状は、曲率半径が７８．４ｍｍの部分球面を成している。図１に示すように、平面視において凸状球面部１６の外縁１６ｃは円形を成している。凸状球面部１６は平面視において、１つの凸状球面部１６の中心位置１６ｂを中心とする正六角形１６ｄの各頂点位置に凸状球面部１６が位置するように斜め格子状に配列している。横方向Ｘにおいて互いに隣り合う凸状球面部１６の互いの中心位置１６ｂの距離は１２８．６ｍｍとなっている。
【００２０】
そして、図２、図３に示すように、互いに隣り合う凸状球面部１６の間に位置する山型突出部１７は頂点１７ａを有しており、両方の凸状球面部１６の外縁１６ｃから頂点１７ａに向かうにつれて厚さ方向Ｚの大きさが大きくなっている。そして、山型突出部１７は、隣り合う凸状球面部１６のうち、一方の凸状球面部１６の外縁１６ｃから頂点１７ａまでを形成する第１斜面１７１と、他方の凸状球面部１６の外縁１６ｃから頂点１７ａまでを形成する第２斜面１７２とを有する。第１斜面１７１及び第２斜面１７２は、曲率半径が７８．４ｍｍの部分球面を成している。そして、図１に示すように、頂点１７ａを繋いだ線である稜線１７ｂは、一つの凸状球面部１６を囲む正六角形１６ｄを成している。これにより、山型突出部１７はハニカム形状を呈している。
【００２１】
換言すれば、凹凸形状１５は、図４に示すように、平面視において、正三角形を敷き詰めてなる仮想格子５０の交点を基準点５１として、基準点５１を中心とする円１６ｃにより区画形成された第１領域１６と、第１領域１６を囲む第２領域１７とによって構成されている。そして、第１領域１６は、図２に示すように円１６ｃの中心に近づくにつれて基材１０の第２主面１２から離れるように突出しているとともに、基準点５１を通り基材１０の厚さ方向Ｚに平行な仮想線５２を中心軸とする仮想球面５３の一部を形成している。第２領域１７は、第１領域１６に近づくにつれて基材１０の第２主面１２に近づくように窪んでいるとともに、仮想線５２を中心軸とする仮想円環体５４の内周面の一部を形成している。そして、本実施形態では、図２に示すように、厚さ方向Ｚに垂直な断面において、仮想球面５３の曲率と仮想円環体５４の表面の曲率は同一なっている。
【００２２】
図２、図３に示すようには、高硬度層２０が形成されている。本実施形態では、高硬度層２０は、第１主面１１に樹脂製の硬化剤を塗布して形成された所定厚さの被膜からなる。なお、第１主面１１に樹脂、基材１０の第１主面１１に製の強化剤の一部が第１主面１１から基材１０に浸透していてもよい。上記硬化剤として、ポリウレタン系樹脂シーラーを使用することができ、本実施形態では、寿化学株式会社製、プレポリマーＰＳ−１０００を使用している。そして、高硬度層２０の比重は、基材１０の比重よりも大きいことが好ましく、例えば、高硬度層２０の比重を基材１０の比重の１．２倍以上とすることができ、２．０倍以上とすることがより好ましい。本実施形態では、高硬度層２０の比重は１．２となっており、基材１０を形成するゾノトライト系ケイ酸カルシウム板の比重０．６よりも２．０倍大きくなっている。高硬度層２０の厚さは０．５〜３．０ｍｍとすることができ、０．５〜２．０ｍｍとすることが好ましい。例えば、図５（ａ）に厚さ２０ｍｍのゾノトライト系ケイ酸カルシウム板からなる基材１００に本実施形態１の高硬度層２０と同一の硬化剤を２回塗りして形成した高硬度層２０１を示し、図５（ｂ）に上記硬化剤を１回塗りして形成した高硬度層２０１を示した。いずれの場合も高硬度層２０１は基材１００にほぼ均一に形成されている。なお、本実施形態では、高硬度層２０は上記硬化剤を複数回塗りして形成することにより、高硬度層２０の厚さは２．０ｍｍとなっている。
【００２３】
高硬度層２０は基材１０よりも高い硬度を有する。例えば、高硬度層２０は、鉛筆硬度（日本工業規格ＪＩＳ  Ｋ５６００５−４：１９９９）がＨＢ以上であり、好ましくはＦ以上、より好ましくはＨ以上である。本実施形態では、高硬度層２０の鉛筆硬度は、Ｈである。一方、基材１０を形成するゾノトライト系ケイ酸カルシウム板の鉛筆硬度は、高硬度層２０よりも低く、例えば、２Ｂ以下であり、好ましくは４Ｂ以下であり、より好ましくは６Ｂ以下である。本実施形態では、基材１０の鉛筆硬度は６Ｂである。
【００２４】
図２、図３に示すように、高硬度層２０にはシート３０が被覆されている。シート３０の材料は特に限定されないが、樹脂製とすることができる。例えば、シート３０の材料として、塩化ビニル樹脂、オレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂などを採用することができ、本実施形態では、塩化ビニル製の樹脂シートを採用している。シート３０の厚さも限定されないが、凹凸形状１５との密着性を高めるために薄いことが好ましく、例えば、５００〜２０００μｍとすることができ、より好ましくは５００〜１０００μｍとすることができる。
【００２５】
シート３０は高硬度層２０に密着されている。シート３０を高硬度層２０に密着させる方法は特に限定されないが、本実施形態では、図示しない真空成型機を用いて高硬度層２０へのシート３０の貼付けを行った。まず、上記真空成型機が有するチャンバーボックス内に配されたテーブル上に高硬度層２０を有する基材１０を配置する。このとき、基材１０は、その外周端部を浮かせた状態で配置する。上記チャンバーボックス内において、高硬度層２０の上方にシート３０を配すると共に、シート３０によりチャンバーボックス内の空間を上下に２分割し、上下の空間をそれぞれ密封状態とする。シート３０をヒータにより加熱し、引き延ばしやすくした後、高硬度層２０を有する基材１０を配した下方の空間を真空とすることにより、シート３０が高硬度層２０に密着し貼り付けられる。このとき、基材１０の角部及び凹凸形状１５においても、形状に沿うようにシート３０が引き延ばされながら貼付けが行われるため、しわ等が生じない。また、基材１０の端部を浮かせた状態で配置することにより、基材１０の第２主面１２まで、シート３０を貼付けすることができる。なお、上述の高硬度層２０を形成する硬化剤の接着力を利用してシート３０を高硬度層２０に密着させてもよい。
【００２６】
図２、図３に示すように、高硬度層２０に密着されたシート３０において、凸状球面部１６を被覆する部分が球面被覆部３１を形成しており、球面被覆部３１のうち、外縁１６ｃを被覆する部分は溝底部３２を形成し、凸状球面部１６の頂点部１６ｅを被覆する部分は球面頂点部３３を形成している。また、シート３０において、山型突出部１７を被覆する部分が山型被覆部３４を形成しており、山型被覆部３４のうち、山型突出部１７の頂点１７ａを被覆する部分は山型頂点部３５を形成し、第１斜面１７１を被覆する部分は第１斜面被覆部３４１を形成し、第２斜面１７２を被覆する部分は第２斜面被覆部３４２を形成している。
【００２７】
そして、図２において、厚さ方向Ｚにおける球面頂点部３３と基材１０の第２主面１２との距離Ｓ１は２０ｍｍとなっている。また、厚さ方向Ｚにおける溝底部３２と基材１０の第２主面との距離Ｓ２は５．８ｍｍとなっている。また、厚さ方向Ｚにおける山型頂点部３５と基材１０の第２主面との距離Ｓ３は、１５．６６ｍｍとなっている。また、互いに隣り合う凸状球面部１６において、両者の外縁１６ｃの最短距離Ｓ４は、３８．５７ｍｍとなっている。そして、図１に示す正六角形を形成する稜線１７ｂにおいて対向して互いに平行となっている稜線１７ｂ間の距離Ｓ５は１２８．５７ｍｍとなっている。
【００２８】
本実施形態では、基材１０の第２主面１２に裏打層４０が設けられている。裏打層４０は、炭酸カルシウム混入発泡材からなる。発泡材への炭酸カルシウムのへ混入量は特に限定されない。また、裏打層４０の厚さは限定されされないが、１０ｍｍ以下が好ましく、本実施形態では、３．０ｍｍとしている。第２主面１２と裏打層４０との間には、図示しない接着層が設けられており、第２主面１２と裏打層４０とを接着させている。
【００２９】
（評価試験１）
次に、音響パネル１における吸音率に関する以下の評価試験１を行った。
試験例１の音響パネルとして実施形態１の音響パネル１において裏打層４０を有しない音響パネルを使用し、試験例２の音響パネルとして実施形態１の音響パネル１を使用した。比較例の音響パネルとして樹脂製の壁紙で被覆した石膏ボードを使用した。
【００３０】
評価試験１では、以下に示す残響室法吸音率試験により残響時間を測定した。まず、試験体の残響室内でスピーカから電気的な音を放射し、次にノイズ音の放射を止めた後、残響音を５本のマイクロホンで検出する。そして検出された残響音から、音の減衰曲線を作成する。当該減衰曲線に基づいて、検出開始から音量が６０ｄＢ低下するまでの時間Ｔ１を求める。放射する音は、中心周波数を１００〜５０００Ｈｚの範囲として１／３オクターブ帯域ごとに行う。次に、四周を反射系の材料で囲った試験体を残響室の床面に設置した状態で、Ｔ１と同様に残響時間Ｔ２を求める。そして、下記の式（１）により、吸音率αｓを算出する。
αｓ＝（５５．３Ｖ／（ｃ・Ｓ））・（１／Ｔ２−１／Ｔ１）        （１）
なお、Ｖは残響室の容積［ｍ３］であり、本評価試験では２４．８ｍ３である。ｃは音速［ｍ／ｓ］である。Ｓは試験体表面積［ｍ２］であり、本評価試験では１．６ｍ２とした。算出される吸音率αｓは、試験体に入射した音のエネルギーに対する、反射しなかった音のエネルギーの割合を示すものであって、αｓが大きいほど音を吸収しやすい。
【００３１】
図６に示した各周波数における比較例の残響時間Ｔ２に比べて、図７に示した各周波数における試験例１の残響時間Ｔ２及び図８に示した各周波数における試験例２の残響時間Ｔ２は、高周波数域において、若干短くなっていた。そして、吸音率を比較すると、図９（ａ）に示した比較例に比べて、図９（ｂ）に示す試験例１及び図９（ｃ）に示す試験例２では吸音率が上昇していた。
【００３２】
また、図９（ｂ）に示す裏打層４０を有さない試験例１に比べて、図９（ｃ）に示す裏打層４０を有する試験例２では、５００〜１６００Ｈｚの周波数範囲で吸音率が上昇していることから、音響パネル１に吸収される音の周波数がフラット化されていることが分かる。これは以下のように推察される。まず、試験例２に備えられた裏打層４０は炭酸カルシウム混入発泡樹脂からなるため、全周波数域で吸音性は比較的低いが、弾性が比較的高い。そのため、裏打層４０が弾性体として機能して、基材１０を構成するケイ酸カルシウム板が吸収しやすい２０００〜３０００Ｈｚの比較的高音域の音を伝播する。その結果、当該高音域の音の反射性が補われて、音響パネル１全体として吸収される音の周波数がフラット化されたものと推察される。
【００３３】
（評価試験２）
次に、音響パネル１における音響透過損失に関する以下の評価試験２を行った。
試験例１の音響パネルとして、凹凸形状１５は有さないが実施形態１の音響パネル１と同一の構成を有する試験体を使用した。比較例の音響パネルとして樹脂製の壁紙で被覆した石膏ボードを使用した。
【００３４】
評価試験２では、以下に示す音響透過損失計測試験により透過音圧を測定した。まず、音源が備えられた音源室と、音源室に隣接する受音室とを用意し、両者の境界となる壁に両室を連通させる所定大きさの開口部を設ける。そして、開口部に試験体を嵌め込んで開口部を覆う。その後、音源室で音を放射して、受音室にて試験体を透過した音を５本のマイクロホンにより検出する。音源室の容積は２４．８２ｍ３、受音室の容積は２３．１７ｍ３とし、開口部の面積を１．４７９２０ｍ２とした。また、試験体の寸法は、縦１７２０ｍｍ、横８６０ｍｍ、厚さ１ｍｍとした。放射する音は、中心周波数を１００〜５０００Ｈｚの範囲として１／３オクターブ帯域ごと及び１／１オクターブ帯域ごとに行う。リアルタイム１／３オクターブ解析及びリアルタイム１／１オクターブ解析は、株式会社小野測器社製ＤＳ−２００システムにより行う。
【００３５】
評価試験２によれば、図１０に示す比較例の石膏ボードでは、２０００〜３０００Ｈｚで音響透過損失が大きく低下している。これはコインシデンス効果によるものであって、入射する音波により試験体である壁が微小な強制振動を起こし、この振動が入射面と反対側の面に接する空気を励振したことに起因している。一方、図１１に示す試験例では、比較例に比べて、２５０〜４０００Ｈｚにおける音響透過損失が３０ｄＢ付近へ均衡している。これは、評価試験１の試験例１、２において示されたように２０００〜３０００Ｈｚの領域で吸音率が高くなっているため、この領域のコインシデンス効果が低減されたことによると思われる。さらに、上述のように、裏打層４０が弾性体として機能して当該周波数域の音を伝播することにより、基材１０に吸音されやすい２０００〜３０００Ｈｚの領域の音の反射性が補われるため、音響パネル１全体として吸収される音の周波数をフラット化できる。その結果、図１１に示す試験例では、２５０〜４０００Ｈｚの周波数範囲において、反射音の均一化が図られたものと推察される。これにより、試験例の音響パネル１によれば適度な残響音が得られることが示された。
【００３６】
次に、本実施形態の音響パネル１における作用効果について、詳述する。
本実施形態の音響パネル１は、基材１０がゾノトライト系のケイ酸カルシウム板からなるため、比較的軽量であることから設置する際の作業性がよいとともに、比較的安価であるため広い範囲に設置する場合にもコストを低減できる。また、不燃性や耐熱性も得られる。そして、基材１０の第１主面１１には基材１０よりも硬度が高い高硬度層２０が形成されているため、音の反射性が向上されていることから、残響音が過度に吸収されることが防止され、臨場感のある魅力的な音場が提供される。さらに、第１主面１１は凹凸形状１５を有するため、到達した音を広い範囲に反射しやすくなっている。これにより、フラッターエコーが生じにくく、音の定位や音像が不明瞭になることが抑制される。また、高硬度層２０と第１主面１１の凹凸形状１５とによって残響音は過度には吸収されないが適度に吸収されるため、壁の構造がＲＣ構造や鉄骨造などの音の反射が生じやすい構造である場合でも、内装壁として音響パネル１を使用することによって適度な残響音を得やすくなり、室内の音場の調整が容易となる。また、特定周波数の音を過度に吸収するものでもないため、原音の音色を損なうこともない。また、高硬度層２０がシート３０により被覆されるため、高硬度層２０を外部の衝撃や汚れから保護することができるとともに、種々の色彩や絵柄が施されたシート３０を使用することにより、容易に意匠性を高めることができる。
【００３７】
また、本実施形態では、基材１０の鉛筆硬度が２Ｂ以下であり、高硬度層２０の鉛筆硬度がＨＢ以上である。これにより、高硬度層２０の硬度が基材１０の硬度よりも確実に高くなるため、高硬度層２０による音の反射性を向上できる。
【００３８】
また、本実施形態では、高硬度層２０の厚さは２．０ｍｍであって、０．５〜３．０ｍｍの範囲内である。これにより、高硬度層２０による音の反射性が充分に確保できるとともに、高硬度層２０が過度に厚くならずコスト面で有利となる。
【００３９】
また、本実施形態では、基材１０には第１主面１１と反対側の第２主面１２に、炭酸カルシウム混入発泡樹脂からなる裏打層４０が形成されている。これにより、裏打層４０は炭酸カルシウム混入発泡樹脂からなるため、全周波数域で吸音性は比較的低いが、弾性が比較的高い。そして、基材１０を構成するケイ酸カルシウム板は比較的高音域の音を吸収する傾向があるが、裏打層４０が弾性体として機能して当該高音域の音を伝播することにより、当該高音域の音の反射性が補われるため、音響パネル１全体として吸収される音の周波数をフラット化することができる。その結果、反射音の均一化が図られるため、音の定位や音像を不明瞭にすることが一層抑制される。
【００４０】
また、本実施形態では、凹凸形状１５は、凸状球面１６ａを有する凸状球面部１６が斜め格子状に配列しており、互いに隣り合う凸状球面１６ａの間に両者を繋ぐとともに山型に突出した山型突出部１７が形成された形状となっている。これにより、凹凸形状１５により、音をより広い範囲に反射することができるため、フラッターエコーの発生を一層抑制して、音の定位や音像が不明瞭になることが一層抑制される。
【００４１】
また、本実施形態では、凹凸形状１５は、平面視において、山型突出部１７の稜線１７ｂが凸状球面部１６を囲む正六角形をなしている。これにより、凹凸形状１５をスピーカコーンが複数配列した形状を模した形状となるため、到達した音を均一に反射しやすくなり、音の定位や音像を明瞭にすることができる。
【００４２】
また、本実施形態では、凹凸形状１５は、平面視において、正三角形を敷き詰めてなる仮想三角格子５０の交点を基準点５１として、基準点５１を中心とする円１６ｃにより区画形成された第１領域１６と、第１領域１６を囲む第２領域１７とによって構成されており、第１領域１６は、円１６ｃの中心に近づくにつれて基材１０の第２主面１２から離れるように突出しているとともに、基準点５１を通り基材１０の厚さ方向Ｚに平行な仮想線５２を中心軸とする仮想球面５３の一部を形成しており、第２領域１７は、第１領域１６に近づくにつれて基材１０の第２主面１２に近づくように窪んでいるとともに、仮想線５２を中心軸とする仮想円環体５４の内周面の一部を形成している。これにより、第１領域１６及び第２領域１７はともに凸曲面となるため音を拡散して反射することができるとともに、第１領域１６と第２領域１７とによる音の反射方向を大きく異ならせることができるため、両者により音を一層広い範囲に反射できる。その結果、音の定位や音像を一層明瞭にすることができる。さらに、本実施形態では、厚さ方向Ｚに垂直な断面において、仮想球面５３の曲率と仮想円環体５４の表面の曲率とは同一になっているため、到達した音波を広い範囲に均一に反射しやすくなっており、音の定位や音像を一層明瞭にすることができる。
【００４３】
なお、本実施形態では、図１に示すように、凹凸形状１５において凸状球面部１６が斜め格子状に配列していることとしたが、これに替えて、図１２に示す変形形態のように、凸状球面部１６が縦横格子状に配列していてもよい。この変形形態の場合にも互いに隣り合う凸状球面部１６の間に山型突出部１７が形成されているが、当該山型突出部１７の稜線１７ｂは凸状球面部１６を囲む四角形状をなしている。換言すれば、当該変形形態では、凹凸形状１５は正方形を敷き詰めてなる仮想格子５００の交点を基準点５１として、本実施形態と同様に第１領域１６及び第２領域１７が形成されている。なお、この変形形態においても、稜線１７ｂが正六角形をなしていることによる作用効果を除いて、実施形態１と同等の作用効果を奏する。
【００４４】
以上のごとく、本実施形態によれば、室内の音場を容易に調整して臨場感のある魅力的な音響環境を提供できる音響パネル１を提供することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１  音響パネル
１０  基材
１１  第１主面
１２  第２主面
１５  凹凸形状
１６  凸状球面部（第１領域）
１７  山型突出部（第２領域）
２０  高硬度層
３０  シート
４０  裏打層
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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