(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有する枠体と、前記開口部を覆って配置される膜とを有し、前記膜が前記膜に入射する音に応じて振動する防音ユニットと、
１以上の前記防音ユニットが取り付けられた間仕切り部材とを有し、
前記防音ユニットの前記膜の第一固有振動周波数が、２００００Ｈｚ以下であり、
前記開口部の貫通方向における前記枠体の厚さと開口端補正距離の合計長さをＬａ、空気中の音速をｃとするとき、
ｃ／（４Ｌａ）≦２００００
の関係を満足する防音構造体。
【請求項２】
前記開口部の貫通方向における前記枠体の厚さと開口端補正距離の合計長さをＬａ、空気中の音速をｃとするとき、
ｃ／（４Ｌａ）≦２０００
の関係を満足する請求項１に記載の防音構造体。
【請求項３】
前記開口部の貫通方向における前記枠体の厚さと開口端補正距離の合計長さをＬａ、前記膜の第一固有振動数をｆ1、空気中の音速をｃとするとき、
ｃ／（４Ｌａ）≦ｆ1
の関係を満足する請求項１に記載の防音構造体。
【請求項４】
前記防音ユニットは、前記間仕切り部材の端面に取り付けられている請求項１〜３のいずれか一項に記載の防音構造体。
【請求項５】
前記防音ユニットは、前記膜の膜面を、前記間仕切り部材の主面と平行にして、前記間仕切り部材の端面に取り付けられている請求項４に記載の防音構造体。
【請求項６】
前記膜は非通気性の材質からなる請求項１〜５のいずれか一項に記載の防音構造体。
【請求項７】
前記防音ユニットの前記膜の第一固有振動周波数が、可聴域内にある請求項１〜６のいずれか一項に記載の防音構造体。
【請求項８】
２以上の前記防音ユニットが、前記間仕切り部材の端面に配列されている請求項１〜７のいずれか一項に記載の防音構造体。
【請求項９】
前記防音ユニットの前記膜が貫通孔を有する請求項１〜８のいずれか一項に記載の防音構造体。
【請求項１０】
前記防音ユニットの前記枠体および前記膜が透明性を有する請求項１〜９のいずれか一項に記載の防音構造体。
【請求項１１】
前記防音ユニットは、前記間仕切り部材との着脱部および他の前記防音ユニットとの着脱部の少なくとも一方を有する請求項１〜１０のいずれか一項に記載の防音構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、防音構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
部屋（建物）のパーティション、ドアおよび壁、あるいは、高速道路、一般道および鉄道沿線等に設けられる防音壁などの間仕切り部材が防音のために用いられている。このような防音に用いられる間仕切り部材において、間仕切り部材の上部や横部から音が回り込む「回折現象」によって、間仕切り部材を設置しても十分な防音効果が得られない場合があるという問題がある。十分な防音効果を得るためには、間仕切り部材の高さをより高くする必要がある。【０００３】
この回折現象を解決するために、板部材（間仕切り部材）の上端部に吸音材を設置して音の回折を抑制することで防音効果を高めることが考えられている（特許文献１）。板部材の上端部に吸収体を設置する構成により、板部材の表側と裏側とで音圧差を発生させて音の局所速度を増大させ、加速された空気の粒子速度のエネルギを、多孔質体である吸音材によって消費することで防音効果を得ている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５３８０６１０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、間仕切り部材（板部材）の上端部に、多孔質体からなる吸音体を設置する構成とした場合には、吸音体に入射した音は吸収されるが、吸音体の上部を通過した音は吸収されず、回折現象を起こす。従って、多孔質体である吸音材を間仕切り部材に上端部に配置する構成では、防音効果が不十分であった。【０００６】
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し、防音に用いられる間仕切り部材において、回折現象による音の回り込みを抑制して十分な防音効果が得られる防音構造体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、開口部を有する枠体と、開口部を覆って配置される膜とを有し、膜が膜に入射する音に応じて振動する防音ユニットと、１以上の防音ユニットが取り付けられた間仕切り部材とを有することにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、以下の構成により上記目的を達成することができることを見出した。【０００８】
［１］  開口部を有する枠体と、開口部を覆って配置される膜とを有し、膜が膜に入射する音に応じて振動する防音ユニットと、
１以上の防音ユニットが取り付けられた間仕切り部材とを有する防音構造体。
［２］  開口部の貫通方向における枠体の厚さと開口端補正距離の合計長さをＬａ、空気中の音速をｃとするとき、ｃ／（４Ｌａ）≦２００００の関係を満足する［１］に記載の防音構造体。
［３］  開口部の貫通方向における枠体の厚さと開口端補正距離の合計長さをＬａ、空気中の音速をｃとするとき、ｃ／（４Ｌａ）≦２０００の関係を満足する［２］に記載の防音構造体。
［４］  開口部の貫通方向における枠体の厚さと開口端補正距離の合計長さをＬａ、膜の第一固有振動数をｆ1、空気中の音速をｃとするとき、ｃ／（４Ｌａ）≦ｆ1の関係を満足する［１］に記載の防音構造体。
［５］  防音ユニットは、間仕切り部材の端面に取り付けられている［１］〜［４］のいずれかに記載の防音構造体。
［６］  防音ユニットは、膜の膜面を、間仕切り部材の主面と平行にして、間仕切り部材の端面に取り付けられている［５］に記載の防音構造体。
［７］  膜は非通気性の材質からなる［１］〜［７］のいずれかに記載の防音構造体。
［８］  防音ユニットの膜の第一固有振動周波数が、２００００Ｈｚ以下である［１］〜［７］のいずれかに記載の防音構造体。
［９］  防音ユニットの膜の第一固有振動周波数が、可聴域内にある［１］〜［８］のいずれかに記載の防音構造体。
［１０］  ２以上の防音ユニットが、間仕切り部材の端面に配列されている［１］〜［９］のいずれかに記載の防音構造体。
［１１］  防音ユニットの膜が貫通孔を有する［１］〜［１０］のいずれかに記載の防音構造体。
［１２］  防音ユニットの枠体および膜が透明性を有する［１］〜［１１］のいずれかに記載の防音構造体。
［１３］  防音ユニットは、間仕切り部材との着脱部および他の防音ユニットとの着脱部の少なくとも一方を有する［１］〜［１２］のいずれかに記載の防音構造体。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、防音に用いられる間仕切り部材において、回折現象による音の回り込みを抑制して十分な防音効果が得られる防音構造体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の防音構造体の一例を模式的に示す正面図である。
【図２】図１に示す防音構造体の側面図である。
【図３】図１に示す防音構造体の部分拡大斜視図である。
【図４】図１に示す防音構造体の部分拡大側面図である。
【図５】図１に示す防音構造体の防音ユニットを模式的に示す斜視図である。
【図６】図５に示す防音ユニットの側面図である。
【図７】従来の防音構造体の場合の音波の伝播を概念的に示す図である。
【図８】本発明の防音構造体の場合の音波の伝播を概念的に示す図である。
【図９】本発明の防音構造体の他の一例を模式的に示す部分拡大斜視図である。
【図１０】本発明の防音構造体の他の一例を模式的に示す部分拡大斜視図である。
【図１１】本発明の防音構造体に用いられる防音ユニットの他の一例を模式的に示す斜視図である。
【図１２】図１１に示す防音ユニットの側面図である。
【図１３】本発明の防音構造体の他の一例を模式的に示す部分拡大斜視図である。
【図１４】図１３に示す防音構造体の部分拡大側面図である。
【図１５】本発明の防音構造体の他の一例を模式的に示す部分拡大斜視図である。
【図１６】図１５に示す防音構造体の部分拡大側面図である。
【図１７】本発明の防音構造体に用いられる防音ユニットの他の一例を模式的に示す斜視図である。
【図１８】図１７に示す防音ユニットの側面図である。
【図１９】本発明の防音構造体の他の一例を模式的に示す部分拡大斜視図である。
【図２０】本発明の防音構造体に用いられる防音ユニットの他の一例を模式的に示す斜視図である。
【図２１】本発明の防音構造体の他の一例を模式的に示す部分拡大斜視図である。
【図２２】本発明の防音構造体に用いられる防音ユニットの他の一例を模式的に示す斜視図である。
【図２３】本発明の防音構造体の他の一例を模式的に示す部分拡大斜視図である。
【図２４】本発明の防音構造体の他の一例を模式的に示す部分拡大斜視図である。
【図２５】本発明の防音構造体の他の一例を模式的に示す部分拡大斜視図である。
【図２６】本発明の防音構造体の他の一例を模式的に示す側面図である。
【図２７】本発明の防音構造体の他の一例を模式的に示す側面図である。
【図２８】音圧分布の測定方法を説明するための図である。
【図２９】周波数と挿入損失差との関係を表すグラフである。
【図３０】音圧分布の計算結果を示す図である。
【図３１】音圧分布の計算結果を示す図である。
【図３２】音圧分布の計算結果を示す図である。
【図３３】音圧分布の計算結果を示す図である。
【図３４】音圧分布の計算結果を示す図である。
【図３５】音圧分布の計算結果を示す図である。
【図３６】比較例の防音構造体を示す部分拡大斜視図である。
【図３７】比較例の防音構造体を示す部分拡大斜視図である。
【図３８】音圧分布の計算結果を示す図である。
【図３９】音圧分布の計算結果を示す図である。
【図４０】音圧分布の計算結果を示す図である。
【図４１】音圧分布の計算結果を示す図である。
【図４２】音圧分布の計算結果を示す図である。
【図４３】音圧分布の計算結果を示す図である。
【図４４】周波数と挿入損失差との関係を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明について詳細に説明する。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。
なお、本明細書において、「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
また、本明細書において、「直交」および「平行」とは、本発明が属する技術分野において許容される誤差の範囲を含むものとする。例えば、「直交」および「平行」とは、厳密な直交あるいは平行に対して±１０°未満の範囲内であることなどを意味し、厳密な直交あるいは平行に対しての誤差は、５°以下であることが好ましく、３°以下であることがより好ましい。
また、「直交」および「平行」以外で表される角度、例えば、１５°や４５°等の具体的な角度についても、本発明が属する技術分野において許容される誤差の範囲を含むものとする。例えば、本発明においては、角度は、具体的に示された厳密な角度に対して、±５°未満であることなどを意味し、示された厳密な角度に対する誤差は、±３°以下であるのが好ましく、±１°以下であるのが好ましい。
【００１２】
［防音構造体］
本発明の防音構造体は、開口部を有する枠体と、開口部を覆って配置される膜とを有し、膜が膜に入射する音に応じて振動する防音ユニットと、
１以上の防音ユニットが取り付けられた間仕切り部材とを有する防音構造体である。
本発明の防音構造体の構成について、図１〜図６を用いて説明する。
【００１３】
図１は、本発明の防音構造体の好適な実施態様の一例を示す模式的な正面図であり、図２は、図１に示す防音構造体の側面図であり、図３は、図１に示す防音構造体の部分拡大斜視図であり、図４は、図１に示す防音構造体の部分拡大側面図である。また、図５は、図１に示す防音構造体を構成する防音ユニット１４ａの１つを表す模式的な斜視図であり、図６は、図５に示す防音ユニット１４ａの側面図である。
図１〜図４に示す防音構造体１０ａは、板状の間仕切り部材１２と、間仕切り部材１２の上端面（図中上下方向の上側の端面）に配列された複数の防音ユニット１４ａとを有する。
図１に示す例においては、間仕切り部材１２の上端面の上に８個の防音ユニット１４ａが幅方向に配列されて配置され、さらに、各防音ユニット１４ａの上に防音ユニット１４ａが配置されている。すなわち、防音構造体１０ａは、間仕切り部材１２と間仕切り部材１２の上端面上に配列された８×２個の防音ユニット１４ａとを有する。
【００１４】
図５および図６に示すように、防音ユニット１４ａは、貫通する開口部２２を有する枠体２０ａと、開口部２２の開口面の一方を覆って配置される膜２４ａとを有し、膜２４ａに入射する音に応じて膜２４ａが振動するものである。
【００１５】
図３および図４に示すように、防音構造体１０ａにおいては、防音ユニット１４ａは、開口部２２の貫通方向における厚み（以下、単に防音ユニットの厚みともいう）が、間仕切り部材１２の厚みと略同等である。
また、図示例においては、複数の防音ユニット１４ａはいずれも、膜２４ａの膜面が、間仕切り部材１２の主面（最大面）と平行にして配置されており、膜２４ａの膜面と間仕切り部材１２の主面とが面一になるように配置される。また、複数の防音ユニット１４ａは、それぞれの膜２４ａの膜面が同じ面になるように膜２４ａを同じ方向に向けて配置されている。
なお、間仕切り部材１２の主面とは、最大面であり、防音構造体を目的の場所に設置した場合に、その法線ベクトルが、仕切られた空間を向いている面である。
【００１６】
間仕切り部材１２は、２つの空間を隔てる部材、及び壁等を言い、例えば、家、ビル、工場等の建造物の構造体を構成する固定壁、建造物の部屋内に配置され、部屋内を仕切る固定間仕切り（パーティション）等の固定壁、建造物の部屋内に配置され、部屋内を仕切る可動間仕切り（パーティション）等の可動壁、建造物のドア、窓、窓枠あるいは、高速道路、一般道および鉄道沿線等に設けられる防音壁等の防音のために用いられる種々の公知の板状の部材である。
間仕切り部材１２の材質は、用途、求められる機能等に応じて選択すればよく、各種金属、アクリル等の樹脂、ガラス、コンクリート、モルタル、および、木材等が適宜利用可能である。
また、間仕切り部材１２の大きさには限定はなく、用途、求められる機能等に応じて適宜設定すればよい。
【００１７】
前述のとおり、このような防音に用いられる間仕切り部材において、間仕切り部材の上部や横部から音が回り込む「回折現象」によって、間仕切り部材を設置しても十分な防音効果が得られない場合があるという問題があった。
具体的には、図７に示すように、音源Ｑから発生した音Ｓ0のうち、間仕切り部材１００に向かった音Ｓ0は、間仕切り部材１００により遮られて間仕切り部材１００の裏側に到達しないが、間仕切り部材１００の上部を通過した音Ｓ1は、音Ｓ2として示すように、回折現象により間仕切り部材１００の裏側に回り込むため、十分な防音効果が得られない。そのため、十分な防音効果を得るためには、間仕切り部材の高さをより高くする必要があった。
【００１８】
この回折現象を解決するために、間仕切り部材の上端部に多孔質体からなる吸音材を設置して音の回折を抑制することで防音効果を高めることが考えられている。しかしながら、間仕切り部材の上端部に、多孔質体からなる吸音体を設置する構成とした場合には、吸音体に入射した音は吸収されるが、吸音体の上部を通過した音は吸収されず、回折現象を起こす。従って、多孔質体である吸音材を間仕切り部材の上端部に配置する構成では、防音効果が不十分であった。
【００１９】
これに対して、本発明の防音構造体１０ａは、間仕切り部材１２の上端面に、開口部２２を有する枠体２０ａと、開口部２２を覆って配置される膜２４ａとを有する防音ユニット１４ａを複数配列した構成を有する。
この防音ユニット１４ａは、入射した音を膜２４ａの膜振動によって吸収することで防音効果を発揮するが、一部は、膜２４ａを透過する。言い換えると、膜２４ａ（膜振動）を透過した音は音圧が低下する。また、膜を透過した音は、位相が変化する。
【００２０】
そのため、図８に示すように、防音構造体１０ａでは、音源Ｑから発生した音Ｓ0のうち、防音構造体１０ａの上部を通過した音Ｓ1と、防音ユニット１４ａの膜２４ａの膜振動を透過した音Ｓ3とは、位相が異なるため、互いに干渉して弱めあい（打ち消しあい）音Ｓ4として示すように、回折現象により防音構造体１０ａの裏側に回り込む音は小さくなる。
このように、本発明の防音構造体は、防音ユニットを通過する音の位相が変化することを利用して、防音構造体の上部の空間を通過する音と、防音構造体に設けられた防音ユニットを通過する音との位相差による打ち消しあいによって防音する。従って、間仕切り部材に多孔質体からなる吸音材を設置する構成よりも小さな面積でより高い防音効果を発揮できる。
【００２１】
また、防音ユニットにおいて、膜の膜振動の共振周波数付近の音では、膜を透過しやすいので、防音ユニットの膜の共振周波数付近で、位相差による打ち消しあいの効果が得られる。また、共振周波数付近でない場合には、音は透過しにくくなるが（すなわち、透過した音の音圧は小さくなるが）、位相の変化量が大きくなるため、位相差による打ち消しあいの効果が得られることがある。従って、防音ユニットの膜の共振周波数を適宜設定することで、所望の音を選択的に防音することができる。
【００２２】
また、防音ユニットは、膜振動する膜と膜を固定する枠体のみで構成され得るため、枠体の内部は空洞にすることができ、非常に軽量にすることができる。
【００２３】
また、ウレタン、グラスウールおよびロックウールなどの一般的に吸音材として用いられる多孔質体は、それ自体が不透明であるため、利用する場所によっては景観を損なったり、意匠性を損なう場合がある。
これに対して、本発明の防音構造体に用いられる防音ユニットは、膜と枠体とで構成されるので、膜および枠体の形成材料として透明性を有する部材を用いることで、防音ユニットに光透過性を持たせることができる。これにより、景観および意匠性を損なうことを防止できる。
また、防音ユニットが透明性を有することで、防音構造体で仕切られた空間内に外部からの光を導くことができ、明るさおよび視野を確保できる。また、大きさを感じさせないようにして、圧迫感を低減することができる。
【００２４】
ここで、本発明において、透明性を有する部材とは、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの光の透過率が８０％以上の部材のことである。
なお、本発明において透過率は、ＪＩＳ  Ｋ  ７３７５  『プラスチック−全光線透過率及び全光線反射率の求め方』の全光線透過率の測定方法に準じて測定すればよい。
【００２５】
また、本発明の防音構造体に用いられる防音ユニットは、膜と枠体とで構成されるので、膜および枠体の形成材料として所望の色の材料を選択したり、あるいは、容易に着色したりすることができるので、例えば、膜および枠体の形成材料の色を、間仕切り部材の色合いと類似の色合いとすることで、景観および意匠性を損なうことを防止できる。
【００２６】
また、本発明の防音構造体は、防音ユニットを間仕切り部材に設置するのみで効果を発揮するので、既存の防音壁およびパーティション等の間仕切り部材に防音ユニットを後付けで設置することも容易にできる。
【００２７】
ここで、図３に示す例では、間仕切り部材１２の上端面に２列の防音ユニット１４ａを配列する構成としたがこれに限定はされず、図９に示す防音構造体１０ｂのように、間仕切り部材１２の上端面に１列の防音ユニット１４ａを有する構成としてもよく、あるいは、３列以上の防音ユニット１４ａを有する構成、例えば、図１０に示す防音構造体１０ｃのように、間仕切り部材１２の上端面に４列の防音ユニット１４ａを有する構成としてもよい。
【００２８】
また、図３に示す例では、防音ユニット１４ａの厚みは、間仕切り部材１２の厚みと略同等の厚みとしたが、これに限定はされず、防音ユニット１４ａの厚みと、間仕切り部材１２の厚みとが互いに異なっていてもよい。
例えば、図１１および図１２に示すような、薄い枠体２０ｂに膜２４ａを振動可能に固定した防音ユニット１４ｂを用いて、図１３および図１４に示す防音構造体１０ｄのように、防音ユニット１４ａの厚みが、間仕切り部材１２の厚みよりも薄い構成としてもよい。図１４においては、間仕切り部材１２の主面と防音ユニット１４ｂの膜２４ａの膜面とが面一にして、防音ユニット１４ｂを間仕切り部材１２上に配置する構成としたが、これに限定はされない。厚さ方向における、間仕切り部材１２の一方の主面から防音ユニット１４ｂまでの距離ｔ1には限定はなく、また、防音ユニット１４ｂの膜２４ａの膜面と、間仕切り部材１２の主面とが平行であれば、面一であっても違っていてもよい。
【００２９】
防音ユニットの厚みが、間仕切り部材の厚みと略同等の厚みの場合は防音ユニットの設置性が向上する点で好ましい。一方、防音ユニットの厚みが、間仕切り部材の厚みよりも薄い場合には、防音ユニットをより軽量化できる。
【００３０】
また、図１３に示す例では、防音ユニット１４ｂの開口部２２の形状は略正方形状としたが、これに限定はされず、図１５および図１６に示す防音構造体１０ｅのように、長方形状の開口部を有する枠体２０ｃに長方形状の膜２４ｂを振動可能に固定してなる防音ユニット１４ｃを用いる構成としてもよい。
【００３１】
また、本発明の防音構造体に用いられる防音ユニットは、図１７および図１８に示す防音ユニット１４ｄのように、膜２４ｃに貫通孔２６が形成されていてもよい。
図１９に示す防音構造体１０ｆは、貫通孔２６が形成された膜２４ｃを有する防音ユニット１４ｄを、図３に示す防音構造体１０ａと同様に、間仕切り部材１２の上端面に配列した構成を有する。このように、膜に貫通孔を有する場合であっても膜振動を透過した音に位相差を生じさせて防音することができる。また、膜に貫通孔を有する構成は、通気性が確保できる点で好ましい。
【００３２】
貫通孔２６の大きさには限定はなく、膜２４の大きさ（枠体２０の開口部２２の大きさ）に応じて設定すれば良い。例えば、膜２４のサイズが２０ｍｍ□に対して、φ３ｍｍ程度の貫通孔２６を設けることができる。
【００３３】
また、本発明の防音構造体に用いられる防音ユニットは、図２０に示す防音ユニット１４ｅのように、枠体２０ａの開口部２２の両面それぞれに、膜２４ａを配置する構成としてもよい。
図２１に示す防音構造体１０ｇは、枠体２０ａの両面それぞれに、膜２４ａを固定した防音ユニット１４ｅを、図３に示す防音構造体１０ａと同様に、間仕切り部材１２の上端面に配列した構成を有する。
【００３４】
また、本発明の防音構造体に用いられる防音ユニットは、枠体２０ａの端面に膜２４ａが振動可能に固定される構成に限定はされず、図２２に示す防音ユニット１４ｆのように、枠体２０ａの開口部２２内に膜２４ａが振動可能に固定される構成としてもよい。また、図２２に示す例では、防音ユニット１４ｆは、３つの膜２４ａを有する構成としたがこれに限定はされず、４つ以上の膜を有する構成としてもよい。
【００３５】
また、図３に示す例では、同じ構成の防音ユニットを複数用いる構成としたが、これに限定はされず、構成の異なる防音ユニットを組み合わせて用いる構成としてもよい。
構成の異なる防音ユニットを組み合わせた例を図２３〜図２５にそれぞれ示す。
【００３６】
図２３に示す防音構造体１０ｈは、防音ユニット１４ａと防音ユニット１４ｇとを有する。防音ユニット１４ａと防音ユニット１４ｇとは、大きさが異なる以外は同様の構成を有する。すなわち、防音ユニット１４ｇの枠体２０ｄ（開口部）および膜２４ｄは、防音ユニット１４ａの枠体２０ａ（開口部）および膜２４ａよりも小さい。
図２３に示す防音構造体１０ｈにおいては、間仕切り部材１２の上端面に防音ユニット１４ａを２列配列し、さらに、配列された複数の防音ユニット１４ａの上に防音ユニット１４ｇを２列配列した構成を有する。
【００３７】
また、図２４に示す防音構造体１０ｉでは、間仕切り部材１２の上端面に、図５に示す防音ユニット１４ａを２列配列し、さらに、配列された防音ユニット１４ａ上に、図１７に示す防音ユニット１４ｄを２列配列した構成を有する。
【００３８】
また、図２５に示す防音構造体１０ｊでは、間仕切り部材１２の上端面に、図５に示す防音ユニット１４ａを２列配列し、さらに、配列された防音ユニット１４ａ上に、図１１に示す防音ユニット１４ｂを２列配列した構成を有する。
【００３９】
また、図１および図２に示す防音構造体１０ａにおいては、間仕切り部材１２の上端面に防音ユニット１４ａが配列される構成としたが、これに限定はされず、間仕切り部材１２の側面に防音ユニットが配置される構成としてもよいし、間仕切り部材の下端面に防音ユニットが配置される構成としてもよい。また、例えば、公衆トイレの仕切り（扉）のように、仕切りの上部と下部に空間を有する場合には、図２６に示す防音構造体１０ｋのように、間仕切り部材１２の上端面および下端面それぞれに、防音ユニット１４ａが配列される構成としてもよい。また、間仕切り部材１２の端面全てに防音ユニット１４ａが配列される構成としてもよい。
【００４０】
また、間仕切り部材１２の端面に防音ユニット１４ａを配置する構成に限定はされず、壁の、窓枠部分となる開口部、および、扉（ドア）の取り付け部分となる開口部等に、防音ユニット１４ａを配置する構成としてもよい。
【００４１】
また、図２７に示す防音構造体１０ｌのように、間仕切り部材１２の上端面に２つの防音ユニット（１４ｇおよび１４ｈ）を厚み方向に重ねて配列する構成としてもよい。
【００４２】
また、図１に示す例においては、間仕切り部材の端面に複数の防音ユニットを配列する構成としたが、少なくとも１つの防音ユニットを有すればよい。
【００４３】
また、図３に示す例においては、防音ユニット１４ａは、膜２４ａの膜面と間仕切り部材１２の主面とを平行にして、間仕切り部材１２の端面上に配置されているが、これに限定はされず、間仕切り部材１２の主面に対して、膜２４ａの膜面を傾けて防音ユニット１４ａを配置する構成としてもよい。
間仕切り部材１２の主面と防音ユニット１４ａを配置した端面とが接する端辺に平行な方向を回転軸とした場合の、間仕切り部材１２の主面に対する膜２４ａの膜面の傾きとしては、−９０°〜９０°が好ましく、−３０°〜３０°がより好ましい。
なお、上記傾きの値は、プラスの場合が防音対象となる音の音源側に傾いた場合を表し、マイナスの場合が、音源とは反対側に傾いた場合を表す。
また、間仕切り部材１２の主面と防音ユニット１４ａを配置した端面とが接する端辺に直交する方向を回転軸とした場合の、間仕切り部材１２の主面に対する膜２４ａの膜面の傾きとしては、−９０°〜９０°が好ましく、−３０°〜３０°がより好ましい。
【００４４】
次に、防音ユニットの構成要素について詳細に説明する。
以下の説明においては、特に区別する必要が無い場合には、防音構造体１０ａ〜１０ｌをまとめて防音構造体１０と言い、防音ユニット１４ａ〜１４ｉをまとめて防音ユニット１４と言い、枠体２０ａ〜２０ｄをまとめて枠体２０と言い、膜２４ａ〜２４ｄをまとめて膜２４と言う。
前述のとおり、防音ユニット１４は、貫通する開口部２２を有する枠体２０と、開口部２２の開口面の一方を覆って配置される膜２４とを有し、膜２４に入射する音に応じて膜２４が振動するものである。
【００４５】
枠体２０は、１以上の開口部２２を有し、開口部２２を覆うように膜２４を固定し、振動可能に支持するためのものである。
【００４６】
なお、枠体２０は、膜２４の全周を固定して抑えることができるように閉じた連続した形状であることが好ましいが、これに限定はされず、枠体２０が、一部が切断され、不連続な形状であっても良い。
また、枠体２０の開口部２２の形状は特に制限的ではなく、例えば、正方形、長方形、ひし形、又は平行四辺形等の他の四角形、正三角形、２等辺三角形、又は直角三角形等の三角形、正五角形、又は正六角形等の正多角形を含む多角形、若しくは円形、楕円形等であっても良いし、不定形であっても良い。なお、枠体２０の開口部２２の両側の端面は、共に閉塞されておらず、共にそのまま外部に開放されている。すなわち、開口部２２は、枠体２０を貫通している。
【００４７】
また、枠体２０のサイズは、平面視のサイズであり、その開口部２２のサイズとして定義できるので、以下では、開口部２２のサイズとするが、円形または正方形のような正多角形の場合には、その中心を通る対向する辺間の距離、又は円相当直径と定義することができ、多角形、楕円又は不定形の場合には、円相当直径と定義することができる。本発明において、円相当直径および半径とは、それぞれ面積の等しい円に換算した時の直径および半径である。
【００４８】
このような枠体２０の開口部２２のサイズは、特に制限的ではなく、本発明の防音構造体が防音のために適用される防音対象物に応じて適宜設定すればよい。例えば、枠体２０（開口部）のサイズは、０．５ｍｍ〜２００ｍｍであることが好ましく、１ｍｍ〜１００ｍｍであることがより好ましく、２ｍｍ〜３０ｍｍであることが最も好ましい。
【００４９】
なお、枠体２０のフレームの肉厚および厚さも、膜２４を確実に固定し、支持できれば、特に制限的ではないが、例えば、枠体２０のサイズに応じて設定することができる。
例えば、枠体２０のフレームの肉厚は、枠体２０のサイズが、０．５ｍｍ〜５０ｍｍの場合には、０．５ｍｍ〜２０ｍｍであることが好ましく、０．７ｍｍ〜１０ｍｍであることがより好ましく、１ｍｍ〜５ｍｍであることが最も好ましい。
枠体２０の肉厚が、枠体２０のサイズに対して比率が大きくなりすぎると、全体に占める枠体２０の部分の面積率が大きくなり、デバイスが重くなる懸念がある。一方、上記比率が小さくなりすぎると、その枠体２０部分において接着剤などによって積層体を強く固定することが難しくなってくる。
また、枠体２０の肉厚は、枠体２０のサイズが、５０ｍｍ超、２００ｍｍ以下の場合には、１ｍｍ〜１００ｍｍであることが好ましく、３ｍｍ〜５０ｍｍであることがより好ましく、５ｍｍ〜２０ｍｍであることが最も好ましい。
また、枠体２０の厚さ、すなわち、開口部２２の貫通方向の厚さは、間仕切り部材１２の厚みと略同等であるのが好ましいが、０．５ｍｍ〜２００ｍｍであることも好ましく、０．７ｍｍ〜１００ｍｍであることもより好ましく、１ｍｍ〜５０ｍｍであることもさらに好ましい。
【００５０】
枠体２０の形成材料は、膜２４を支持でき、適度な強度を持ち、防音対象物の防音環境に対して耐性があれば、特に制限的ではなく、防音対象物及びその防音環境に応じて選択することができる。例えば、枠体２０の材料としては、アルミニウム、チタン、マグネシウム、タングステン、鉄、スチール、クロム、クロムモリブデン、ニクロムモリブデン、これらの合金等の金属材料、アクリル樹脂、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート、ポリアミドイド、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリアセタール、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンサルファイド、ポリサルフォン、ポリエチレンテレフタラート、ポリブチレンテレフタラート、ポリイミド、トリアセチルセルロース等の樹脂材料、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ：Carbon Fiber Reinforced Plastics）、カーボンファイバ、及びガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ：Glass Fiber Reinforced Plastics）等を挙げることができる。
また、これらの枠体２０の材料の複数種を組み合わせて用いてもよい。
【００５１】
また、透明性を有する枠体２０の材料としては、透明樹脂材料、透明無機材料などが挙げられる。透明樹脂材料としては、具体的には、トリアセチルセルロース等のアセチルセルロース系樹脂；ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂；ポリエチレン（ＰＥ）、ポリメチルペンテン、シクロオレフィンポリマー、シクロオレフィンコポリマー等のオレフィン系樹脂；ポリメチルメタクリレート等のアクリル系樹脂、ポリカーボネートなどが挙げられる。一方、透明無機材料としては、具体的には、ソーダ硝子、カリ硝子、鉛ガラス等の硝子；透光性圧電セラミックス（ＰＬＺＴ）等のセラミックス；石英；蛍石などが挙げられる。
【００５２】
また、枠体２０として透明性を有する材料を用いる場合には、枠体２０に反射防止層等を付与してもよい。これにより、視認性を低く（見えにくく）することができ、透明性を向上できる。
【００５３】
また、枠体２０の開口部２２内には、従来公知の吸音材を配置してもよい。
吸音材を配置することで、吸音材による吸音効果により、遮音特性をより好適に調整できる。
吸音材としては、特に限定はなく、ウレタン板、不織布等の種々の公知の吸音材が利用可能である。
【００５４】
膜２４は、枠体２０の開口部２２を覆うように枠体２０に抑えられるように固定されるもので、外部からの音波に対応して膜振動することにより音波のエネルギを吸収、もしくは反射して防音するものである。また、膜振動を透過する音の位相をずらす効果を有する。そのため、膜２４は、空気に対して不浸透性である、すなわち、膜は非通気性の材質からなることが好ましい。
ここで、本発明において、非通気性の材質とは、単位厚さ当りの流れ抵抗が１００００００（N・ｓ/m4）以上の材質のことである。
ところで、膜２４は、枠体２０を節として膜振動する必要があるので、枠体２０に確実に抑えられるように固定され、膜振動の腹となる必要がある。このため、膜２４は、可撓性のある粘弾性材料製であることが好ましい。
このため、膜２４の形状は、枠体２０の開口部２２の形状であり、また、膜２４のサイズは、枠体２０のサイズ、より詳細には、枠体２０の開口部２２のサイズであるということができる。
【００５５】
ここで、防音ユニット１４の枠体２０に固定された膜２４は、最も低次の固有振動モードの周波数である共振周波数として、透過損失が最小、例えば０ｄＢとなる第一固有振動周波数を持つものである。この第一固有振動周波数は、枠体２０及び膜２４からなる構造によって決まる。従って、図１７に示す防音ユニット１４ｄのように、膜２４に貫通孔２６が穿孔されている場合であっても、貫通孔２６が無い場合と略同一の値となることが本発明者らによって見出されている。
ここで、枠体２０及び膜２４からなる構造における、即ち枠体２０に抑えられるように固定された膜２４の第一固有振動周波数は、共鳴現象により音波が膜振動を最も揺らすところで、音波はその周波数で大きく透過する固有振動モードの周波数である。
【００５６】
ここで、前述のとおり、本発明の防音構造体１０においては、防音ユニット１４を透過した音は位相が変化するため、防音構造体１０の周囲を通過した音との干渉による打ち消しあいの効果によって防音効果を発揮する。
そのため、防音ユニット１４においては、膜２４の第一固有振動周波数で、音の透過率が大きくなるので、膜２４の第一固有振動周波数付近で位相のずれた音の打ち消しあいによる防音効果が高くなる。
従って、枠体２０に抑えられるように固定された膜２４の第一固有振動周波数は、２００００Ｈｚ以下であるのが好ましく、可聴域（２０Ｈｚ〜２００００Ｈｚ）内にあるのがより好ましく、４０Ｈｚ〜１６０００Ｈｚの範囲であるのがさらに好ましく、１００Ｈｚ〜１２０００Ｈｚの範囲であるのが特に好ましい。
【００５７】
また、本発明の防音構造体１０は、防音ユニット１４の膜２４の第一固有振動数を適宜設定することで、第一固有振動周波数を基準とする一定の周波数帯域の音を選択的に防音することができる。
また、膜２４の第一固有振動周波数が異なる複数の防音ユニットを組み合わせることで、広帯域に防音することもできる。
【００５８】
枠体２０及び膜２４からなる防音ユニット１４において、膜２４の第一固有振動周波数を可聴域内の任意の周波数とするためには、膜２４の厚さ、材質（ヤング率）、枠体２０（開口部２２）のサイズ等を適宜設定すればよい。
【００５９】
また、膜２４の厚さは、膜振動することができれば、特に制限的ではない。例えば、膜２４の厚さは、本発明では、枠体２０のサイズ、即ち膜のサイズに応じて設定することができる。
例えば、膜２４の厚さは、０．００５ｍｍ（５μｍ）〜５ｍｍであることが好ましく、０．００７ｍｍ（７μｍ）〜２ｍｍであることがより好ましく、０．０１ｍｍ（１０μｍ）〜１ｍｍであることが最も好ましい。
【００６０】
ここで、前述のとおり、防音構造体１０において、枠体２０及び膜２４からなる防音ユニット１４における膜２４の第一固有振動周波数は、防音ユニット１４の枠体２０の幾何学的形態、例えば枠体２０の形状及び寸法（サイズ）と、防音ユニット１４の膜２４の剛性、例えば膜２４の厚さ及び可撓性（ヤング率）とによって定めることができる。
なお、膜２４の第一固有振動モードを特徴づけるパラメータとしては、同種材料の膜２４の場合は、膜２４の厚み(ｔ)と枠体２０のサイズ（ａ）の２乗との比、例えば、正四角形の場合には一辺の大きさとの比［ａ２／ｔ］を用いることができ、この比［ａ２／ｔ］が等しい場合、例えば、（ｔ、ａ）が、（５０μｍ、７．５ｍｍ）の場合と（２００μｍ、１５ｍｍ）の場合とは、上記第一固有振動モードが同じ周波数、即ち同じ第一固有振動周波数となる。即ち、比［ａ２／ｔ］を一定値にすることにより、スケール則が成立し、適切なサイズを選択することができる。
【００６１】
また、膜２４のヤング率は、膜２４が膜振動することができる弾性を有していれば、特に制限的ではない。例えば、膜２４のヤング率は、本発明では、枠体２０のサイズ、即ち膜のサイズに応じて設定することができる。
例えば、膜２４のヤング率は、１０００Ｐａ〜３０００ＧＰａであることが好ましく、１００００Ｐａ〜２０００ＧＰａであることがより好ましく、１ＭＰａ〜１０００ＧＰａであることが最も好ましい。
【００６２】
また、膜２４の密度も、膜振動することができるものであれば、特に制限的ではなく、例えば、１０ｋｇ／ｍ３〜３００００ｋｇ／ｍ３であることが好ましく、１００ｋｇ／ｍ３〜２００００ｋｇ／ｍ３であることがより好ましく、５００ｋｇ／ｍ３〜１００００ｋｇ／ｍ３であることが最も好ましい。
【００６３】
膜２４の材料は、膜状材料、又は箔状材料にした際に、上述した防音対象物に適用する際に適した強度を持ち、防音対象物の防音環境に対して耐性があり、膜２４が膜振動することができるものであれば、特に制限的ではなく、防音対象物及びその防音環境などに応じて選択することができる。例えば、膜２４の材料としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリイミド、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート、アクリル（ＰＭＭＡ）、ポリアミドイド、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリアセタール、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンサルファイド、ポリサルフォン、ポリエチレンテレフタラート、ポリブチレンテレフタラート、ポリイミド、トリアセチルセルロース、ポリ塩化ビニリデン、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、芳香族ポリアミド、シリコーン樹脂、エチレンエチルアクリレート、酢酸ビニル共重合体、ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリメチルペンテン、ポリブテン等の膜状にできる樹脂材料、アルミニウム、クロム、チタン、ステンレス、ニッケル、スズ、ニオブ、タンタル、モリブデン、ジルコニウム、金、銀、白金、パラジウム、鉄、銅、パーマロイ等の箔状にできる金属材料、紙、セルロースなどその他繊維状の膜になる材質、不織布、ナノサイズのファイバーを含むフィルム、薄く加工したウレタンやシンサレートなどのポーラス材料、薄膜構造に加工したカーボン材料など、薄い構造を形成できる材質または構造等を挙げることができる。
【００６４】
また、透明性を有する膜２４の材料としては、例えば、透明樹脂材料、透明無機材料などが挙げられる。透明樹脂材料としては、具体的には、トリアセチルセルロース等のアセチルセルロース系樹脂；ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂；ポリエチレン（ＰＥ）、ポリメチルペンテン、シクロオレフィンポリマー、シクロオレフィンコポリマー等のオレフィン系樹脂；ポリメチルメタクリレート等のアクリル系樹脂、ポリカーボネートなどが挙げられる。
【００６５】
また、膜２４として透明性を有する材料を用いる場合には、膜２４に反射防止層等を付与してもよい。これにより、視認性を低く（見えにくく）することができ、透明性を向上できる。
【００６６】
枠体２０への膜２４の固定方法は、特に制限的ではなく、膜２４を枠体２０に膜振動の節となるように固定できればどのようなものでも良く、例えば、接着剤を用いる方法、又は物理的な固定具を用いる方法などを挙げることができる。
接着剤を用いる方法は、図６に示すように、接着剤を枠体２０の開口部２２を囲む表面上に接着剤２８を塗布し、その上に膜２４を載置し、膜２４を接着剤２８で枠体２０に固定する。接着剤としては、例えば、エポキシ系接着剤(アラルダイト等)、シアノアクリレート系接着剤(アロンアルフアなど)、スーパーＸ（セメダイン社製）、アクリル系接着剤等を挙げることができる。
また、両面テープを用いて固定してもよい。
物理的な固定具を用いる方法としては、枠体２０の開口部２２を覆うように配置された膜２４を枠体２０と棒等の固定部材との間に挟み、固定部材をネジやビス等の固定具を用いて枠体２０に固定する方法等を挙げることができる。
【００６７】
また、膜２４を枠体２０に固定する際には、膜２４に張力を付与して固定してもよいが、張力を付与せずに固定するのが好ましい。
また、膜２４を枠体２０に固定する際には、膜２４の端部の少なくとも一部が固定されていればよい。すなわち、一部が自由端であってもよく、固定せず単純支持の部分があってもよい。好ましくは、膜２４の端部が枠体２０と接しており、膜２４の端部（周縁部）の５０％以上が枠体２０に固定されているのが好ましく、９０％以上が枠体２０に固定されているのがより好ましい。
【００６８】
また、枠体２０と膜２４とが、同じ材質からなり、一体的に形成されている構成であってもよい。
枠体２０と膜２４とが一体となった構成は、圧縮成形、射出成形、インプリント、削り出し加工、および３次元形状形成（３Ｄ）プリンタを用いた加工方法などの単純な工程で作製することができる。
【００６９】
ここで、開口部２２の貫通方向における枠体２０の厚さと開口端補正距離の合計長さをＬａ、前記膜の第一固有振動数をｆ1、空気中の音速をｃとするとき、
ｃ／（４Ｌａ）≦２００００  ・・・（１）
の関係を満足することが好ましく、
ｃ／（４Ｌａ）≦２０００  ・・・（２）
の関係を満足することがより好ましく、
ｃ／（４Ｌａ）≦ｆ1  ・・・（３）
の関係を満足することも好ましい。
なお、開口部の断面形状が円形の場合の開口端補正距離は、大凡０．６１×開口部半径で与えられる。周知のとおり、開口端補正の距離だけ音場の定在波の腹が開口部の外側にはみ出している。開口部の断面形状が円形以外の場合には、面積が同じ円形とみなして、円相当半径から開口端補正距離を求めることができる。
【００７０】
前述のとおり、膜の第一固有振動周波数から離れた周波数の音は膜を透過しにくいため、防音構造体の上部の空間を通過する音と、膜を通過する音との位相差による打ち消しあいの効果が得られにくい。
ここで、開口部２２を有する枠体２０において、枠体２０の厚み（開口部２２の貫通方向の厚み）に応じて、開口部２２内に気柱共鳴が生じる。開口部２２において気柱共鳴の共鳴周波数付近の音が開口部２２内で共鳴するため、気柱共鳴の共鳴周波数付近では膜を透過する音の音圧が大きくなる。そのため、気柱共鳴の共鳴周波数付近では、防音構造体の上部の空間を通過する音と、膜を通過する音との位相差による打ち消しあいの効果を好適に得ることができる。従って、膜の第一固有振動周波数から離れた周波数帯域であっても、開口部２２の気柱共鳴を利用することで、位相差による打ち消しあいの効果をより好適に得ることができる。
気柱共鳴の共鳴周波数が可聴域となる点、すなわち、可聴域の音を防音する点から、上記式（１）を満足することが好ましく、人間の耳が聞き取りやすい（感度が高い）周波数の音を防音する点から式（２）を満足することが好ましく、あるいは、式（３）を満足することが好ましい。
【００７１】
以下に、本発明の防音構造体を持つ防音部材に組合せることができる構造部材の物性、又は特性について説明する。
［難燃性］
建材として本発明の防音構造体を持つ防音部材を使用する場合、難燃性であることが求められる。
そのため、膜は、難燃性のものが好ましい。膜として樹脂を用いる場合には、例えば難燃性のＰＥＴフィルムであるルミラー（登録商標）非ハロゲン難燃タイプＺＶシリーズ（東レ株式会社製）、テイジンテトロン（登録商標）ＵＦ（帝人株式会社製）、及び／又は難燃性ポリエステル系フィルムであるダイアラミー（登録商標）（三菱樹脂株式会社製）等を用いればよい。
また、アルミニウム等の金属素材を用いることでも難燃性を付与することができる。
また、枠体も、難燃性の材質であることが好ましく、アルミニウム等の金属、セミラックなどの無機材料、ガラス材料、難燃性ポリカーボネート（例えば、ＰＣＭＵＰＹ６１０（タキロン株式会社製））、及び／又は難燃性アクリル（例えば、アクリライト（登録商標）ＦＲ１（三菱レイヨン株式会社製））などの難燃性プラスチックなどが挙げられる。
さらに、膜を枠体に固定する方法も、難燃性接着剤（スリーボンド１５３７シリーズ（スリーボンド社製））、半田による接着方法、又は２つの枠体で膜を挟み固定するなどの機械的な固定方法が好ましい。
【００７２】
［耐熱性］
環境温度変化にともなう、本発明の防音構造体の構造部材の膨張伸縮により防音特性が変化してしまう懸念があるため、この構造部材を構成する材質は、耐熱性、特に低熱収縮のものが好ましい。
膜は、例えばテイジンテトロン（登録商標）フィルム  ＳＬＡ（帝人デュポンフィルム株式会社製）、ＰＥＮフィルム  テオネックス（登録商標）（帝人デュポンフィルム株式会社製）、及び／又はルミラー（登録商標）オフアニール低収縮タイプ（東レ株式会社製）などを使用することが好ましい。また、一般にプラスチック材料よりも熱膨張率の小さいアルミニウム等の金属膜を用いることも好ましい。
また、枠体は、ポリイミド樹脂（ＴＥＣＡＳＩＮＴ４１１１（エンズィンガージャパン株式会社製））、及び／又はガラス繊維強化樹脂（ＴＥＣＡＰＥＥＫ ＧＦ３０（エンズィンガージャパン株式会社製））などの耐熱プラスチックを用いること、及び／又はアルミニウム等の金属、又はセラミック等の無機材料やガラス材料を用いることが好ましい。
さらに、接着剤も、耐熱接着剤（ＴＢ３７３２（株式会社スリーボンド社製）、超耐熱１成分収縮型ＲＴＶシリコーン接着シール材（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製）、及び／又は耐熱性無機接着剤アロンセラミック（登録商標）（東亜合成株式会社製）など）を用いることが好ましい。これら接着を膜あるいは枠体に塗布する際は、１μm以下の厚みにすることで、膨張収縮量を低減できることが好ましい。
【００７３】
［耐候・耐光性］
屋外や光が差す場所に本発明の防音構造体を持つ防音部材が配置された場合、構造部材の耐侯性が問題となる。
そのため、膜は、特殊ポリオレフィンフィルム（アートプライ（登録商標）（三菱樹脂株式会社製））、アクリル樹脂フィルム（アクリプレン（三菱レイヨン株式会社製））、及び／又はスコッチカルフィルム（商標）（３Ｍ社製）等の耐侯性フィルムを用いることが好ましい。
また、枠体は、ポリ塩化ビニル、ポリメチルメタクリル（アクリル）などの耐侯性が高いプラスチックやアルミニウム等の金属、セラミック等の無機材料、及び／又はガラス材料を用いることが好ましい。
さらに、接着剤も、エポキシ樹脂系のもの、及び／又はドライフレックス（リペアケアインターナショナル社製）などの耐侯性の高い接着剤を用いることが好ましい。
耐湿性についても、高い耐湿性を有する膜、枠体、及び接着剤を適宜選択することが好ましい。吸水性、耐薬品性に関しても適切な膜、枠体、及び接着剤を適宜選択することが好ましい。
【００７４】
［ゴミ］
長期間の使用においては、膜表面にゴミが付着し、本発明の防音構造体の防音特性に影響を与える可能性がある。そのため、ゴミの付着を防ぐ、または付着したゴミ取り除くことが好ましい。
ゴミを防ぐ方法として、ゴミが付着し難い材質の膜を用いることが好ましい。例えば、導電性フィルム（フレクリア（登録商標）（ＴＤＫ株式会社製）、及び／又はＮＣＦ（長岡産業株式会社製））などを用いることで、膜が帯電しないことで、帯電によるゴミの付着を防ぐことができる。また、フッ素樹脂フィルム（ダイノックフィルム（商標）（３Ｍ社製））、及び／又は親水性フィルム（ミラクリーン（ライフガード株式会社製）、ＲＩＶＥＸ（リケンテクノス株式会社製）、及び／又はＳＨ２ＣＬＨＦ（３Ｍ社製））を用いることでも、ゴミの付着を抑制できる。さらに、光触媒フィルム（ラクリーン（株式会社きもと社製)）を用いることでも、膜の汚れを防ぐことができる。これらの導電性、親水性、及び／又は光触媒性を有するスプレー、及び／又はフッ素化合物を含むスプレーを膜に塗布することでも同様の効果を得ることができる。
【００７５】
上述したような特殊な膜を使用する以外に、膜の上部にカバーを設けることでも汚れを防ぐことが可能である。カバーとしては、薄い膜材料(サランラップ（登録商標）など)、ゴミを通さない大きさの網目を有するメッシュ、不織布、ウレタン、エアロゲル、ポーラス状のフィルム等を用いることができる。
膜に付着したゴミを取り除く方法としては、膜の共鳴周波数の音を放射し、膜を強く振動させることで、ゴミを取り除くことができる。また、ブロワー、又はふき取りを用いても同様の効果を得ることができる。
【００７６】
［風圧］
強い風が膜に当たることで、膜が押された状態となり、共鳴周波数が変化する可能性がある。そのため、膜上に、不織布、ウレタン、及び／又はフィルムなどでカバーすることで、風の影響を抑制することができる。上記のゴミの場合と同様に、膜の上部にカバーを設けて、膜に直接風が当たらないように、配置することが好ましい。
【００７７】
［防音ユニットの組合せ］
複数の防音ユニットを有する場合には、複数の枠体が連続した１つの枠体によって構成される構成であってもよく、あるいは、個々の防音ユニットを単位ユニットとして複数の防音ユニットを有するものであっても良い。
単位ユニットとして複数の防音ユニットを有する場合の、複数の防音ユニットの連結の方法としては、枠体にマジックテープ（登録商標）、磁石、ボタン、吸盤、及び／又は凹凸部を取り付けて組み合わせてもよいし、テープなどを用いて複数の防音ユニットを連結させることもできる。
【００７８】
［間仕切り部材への着脱］
本発明の防音構造体において、防音ユニットを間仕切り部材に簡易に取り付け、又は取外しできるようにするため、防音ユニットおよび間仕切り部材の端面に磁性体、マジックテープ（登録商標）、ボタン、吸盤及び／又は凹凸部などからなる脱着機構が取り付けられていることが好ましい。
【００７９】
［枠機械強度］
本発明の防音構造体において、防音ユニットは、間仕切り部材の端面に配置されるものであるため、防音ユニット（枠体）は軽量であることが好ましい。単に枠体のフレームを薄くして軽量化すると枠体の剛性が低下して枠体自体が振動しやすくなり、固定端としての機能が低下する。
そのため、高い剛性を維持したまま質量の増加を低減するために、枠体に孔や溝を形成することが好ましい。例えば、トラス構造、ラーメン構造等を用いることで、高い剛性かつ軽量を両立することができる。
【００８０】
上述のとおり、本発明の防音構造体は、高速道路、一般道および鉄道沿線等の防音壁、建物のドアおよび壁、トイレのドア、オフィスおよび会議室に用いられるパーティション等に用いられる。あるいは、ベランダに設置したり、カウンターキッチンとリビングルームの間に設置することで、静寂さの求められる居住空間において、静音化を実現できる。
【実施例】
【００８１】
以下に実施例に基づいて本発明をさらに詳細に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す実施例により限定的に解釈されるべきものではない。【００８２】
［実施例１−１］
＜防音ユニットの作製＞
枠体２０として、開口部２２のサイズが４０ｍｍ□で、フレームの幅が５ｍｍ、厚さが２０ｍｍのアクリル製の枠体を作製した。
この枠体２０の開口面に、厚さ５０μｍのＰＥＴフィルム（東レ株式会社製、ルミラー）を両面テープ（スリーエム社製、スコッチ）で貼り付けて、図１３に示すような防音ユニット１４を作製した。
この防音ユニット１４の膜２４の第一固有振動周波数を測定したところ、１００Ｈｚ未満であった。【００８３】
＜防音構造体の作製＞
間仕切り部材１２として、厚さ５０ｍｍ、幅０．３５０ｍで、材質：ステンレスの板状部材を用いた。
この間仕切り部材１２の上端面に防音ユニット１４を高さ方向に２個、幅方向に７個配置して図１３に示すような防音構造体１０を作製した。
なお、防音ユニット１４を含む防音構造体１０の高さは０．５ｍとした。【００８４】
［実施例１−２］
膜の厚みを１２５μｍとした以外は、実施例１−１と同様にして防音構造体を作製した。
なお、防音ユニットの膜の第一固有振動周波数は、２５０Ｈｚであった。【００８５】
［実施例１−３］
膜の厚みを２５０μｍとした以外は、実施例１−１と同様にして防音構造体を作製した。
なお、防音ユニットの膜の第一固有振動周波数は、５００Ｈｚであった。【００８６】
［比較例１−１］
防音ユニットを有さない以外は実施例１−１と同様にして防音構造体を作製した。すなわち、間仕切り部材単体を比較例１−１とした。従って、間仕切り部材の高さを０．５ｍとした。【００８７】
［比較例１−２］
図３６に示す防音構造体１０６のように、膜を有さない以外は、実施例１−１と同様にして防音構造体を作製した。図３６に示す防音構造体１０６は、間仕切り部材１２の上端面に枠体２０ｂを配列した構成を有する。【００８８】
［比較例１−３］
図３７に示す防音構造体１０８のように、枠体２０の開口部が微小で膜２４の第一固有振動周波数が可聴域外にある防音ユニット１１０を用いた以外は、実施例１−１と同様にして防音構造体を作製した。具体的には、枠体２０の開口部のサイズが２ｍｍで、フレーム幅が１ｍｍである。防音ユニット１１０は間仕切り部材１２の上端面に高さ方向に４０個、幅方向に１４０個配置されている。防音ユニット１１０の膜２４の第一固有振動数は、２００００Ｈｚ超であった。【００８９】
［比較例１−４］
膜の材質をステンレス、厚さを１０００μｍとした以外は、比較例１−３と同様にして防音構造体を作製した。
この膜は、剛体と見なすことができ、振動しない。【００９０】
［評価］
＜挿入損失差＞
各防音構造体を用いた場合の、挿入損失差を求めることで、防音効果を評価した。
具体的には、図２８に示すような、アクリル製の床Ｆ、ウレタン製の吸音体を全面に設置した壁面Ｗおよびウレタン製の吸音体を全面に設置した天井Ｃに囲まれた測定空間を準備した。この測定空間の高さは１ｍ、奥行き（図中左右方向の長さ）は１．５ｍ、幅（紙面に垂直な方向の長さ）は０．３５０ｍとした。
この測定空間の幅方向の中央、一方の壁Ｗ側の床Ｆ上に音源としてスピーカーＱ（ＦＯＳＴＥＸ社製、ＦＥ１０３Ｅｎ）を配置し、スピーカーＱから奥行き方向に０．５ｍ離れた位置に防音構造体１０を設置した。防音構造体１０のスピーカーＱとは反対側の面側の０．２５ｍ×０．２５ｍの領域を測定領域Ｒとして、測定領域Ｒに４１．７ｍｍ間隔でマイクロフォンＭ（アコー社製、type4160N）を５×５個設置し、測定領域Ｒにおける音圧をマイクロフォンＭで測定した。【００９１】
防音構造体１０を設置せずに２５個のマイクロフォンＭで測定した音圧の平均値をＰ0とし、防音構造体１０を設置して２５個のマイクロフォンＭで測定した音圧の平均値をＰ1として、挿入損失Ｌは、以下の式で定義される。
Ｌ＝２０×ｌｏｇ（｜Ｐ0｜／｜Ｐ1｜）【００９２】
各実施例および比較例の挿入損失Ｌｘと、間仕切り部材単体である比較例１−１の挿入損失Ｌ0との差Ｌｘ−Ｌ0を挿入損失差ΔＬとして求めた。この挿入損失差ΔＬの値が正であれば、間仕切り部材単体よりも防音効果が高いことを表し、負の値であれば、間仕切り部材単体よりも防音効果が低いことを表している。
結果を表１に示す。なお、表１には、１６００Ｈｚにおける挿入損失差を示す。【００９３】
【表１】
0006621537.tif 000002
【００９４】
表１に示すように、実施例１−１〜１−３は挿入損失差ΔＬが比較例よりも高く防音効果が高いことがわかる。【００９５】
［実施例１−４］
枠体２０の厚みを５０ｍｍとした以外は実施例１−２と同様にして防音構造体１０を作製し、挿入損失差を測定した。【００９６】
［実施例１−５〜１−９］
膜の材質および膜の厚みを表２に示すように変更した以外は実施例１−４と同様にして防音構造体１０を作製し、挿入損失差を測定した。
結果を表２に示す。【００９７】
【表２】
0006621537.tif 000003
【００９８】
表２に示すように、本発明の実施例１−４〜１−９は挿入損失差ΔＬが正の値であり防音効果が高いことがわかる。【００９９】
［実施例１−１０］
膜の材質をポリイミド、膜の厚みを１００μｍとした以外は、実施例１−４と同様にして防音構造体を作製した。
なお、防音ユニットの膜の第一固有振動周波数は、２００Ｈｚであった。【０１００】
［実施例１−１１］
膜の厚みを２００μｍとした以外は、実施例１−１０と同様にして防音構造体を作製した。
なお、防音ユニットの膜の第一固有振動周波数は、３４０Ｈｚであった。
結果を表３に示す。なお、表３には、２０００Ｈｚにおける挿入損失差を示す。【０１０１】
【表３】
0006621537.tif 000004
【０１０２】
［比較例１−５］
防音ユニットに代えて、繊維性多孔質吸音材であるグラスウール（旭グラスファイバー社製、ＧＷ６４、厚さ５０ｍｍ）を間仕切り部材の上端面に配置した以外は、実施例１−１と同様にして防音構造体を作製し、挿入損失差を測定した。【０１０３】
図２９に実施例１−１および比較例１−５の挿入損失差と周波数との関係を表すグラフを示す。
図２９からわかるように、本発明の実施例１−１は、広い帯域で従来の構造よりも高い防音効果を有することがわかる。【０１０４】
［実施例２−１〜２−２］
防音ユニット１４の高さ方向の数をそれぞれ１個、４個とした以外は、実施例１−１と同様にして防音構造体１０を作製し、挿入損失差を測定した。
結果を表４に示す。なお、表４において、実施例１−１については１６００Ｈｚにおける挿入損失差を示し、実施例２−１および２−２については２０００Ｈｚにおける挿入損失差を示す。この周波数は各実施例において挿入損失差が最も大きくなる周波数である。【０１０５】
【表４】
0006621537.tif 000005
【０１０６】
表４に示すように、防音ユニットを複数配置することで１つの場合よりも挿入損失差ΔＬが高くなり防音効果が高いことがわかる。【０１０７】
［実施例３］
防音ユニット１４として、図２０に示すような、枠体２０の両面に膜２４を固定する構成の防音ユニット１４を用いた以外は、実施例１−５と同様にして防音構造体１０を作製し、挿入損失差を測定した。
周波数２０００Ｈｚにおける挿入損失差は、５．３であった。従って、防音効果が高いことがわかる。【０１０８】
［実施例４−１〜４−３］
膜２４の中央に表５に示す直径の貫通孔２６を形成した以外は実施例１−１と同様にして防音構造体１０を作製し、挿入損失差を測定した。
結果を表５に示す。【０１０９】
【表５】
0006621537.tif 000006
【０１１０】
表５に示すように、膜に貫通孔が形成された防音ユニットの場合でも挿入損失差ΔＬが高くなり防音効果が高いことがわかる。さらに、貫通孔を有することで、通気性を確保することができる。【０１１１】
［実施例５−１］
間仕切り部材１２の高さを高くして、防音ユニット１４を含む防音構造体１０の高さを１ｍとした以外は実施例２−２と同様にして、防音構造体１０を作製し、挿入損失を測定した。
なお、本実施例においては、挿入損失を測定する際の、測定空間の高さを２ｍとし、測定領域の大きさを０．５ｍ×０．５ｍとした。
また、挿入損失差ΔＬは、比較例５−１の挿入損失との差として算出した。【０１１２】
［比較例５−１］
防音ユニット１４を有さず、間仕切り部材の高さを１ｍとした以外は実施例５−１と同様にして防音構造体を作製し、挿入損失を測定した。【０１１３】
［実施例５−２］
間仕切り部材１２の高さを高くして、防音ユニット１４を含む防音構造体１０の高さを２ｍとした以外は実施例２−２と同様にして、防音構造体１０を作製し、挿入損失を測定した。
なお、挿入損失を測定する際の、測定空間の高さを３ｍとし、音源からの距離を１ｍとし、測定領域の大きさを１．５ｍ×１．５ｍとした。
また、挿入損失差ΔＬは、比較例５−２の挿入損失との差として算出した。【０１１４】
［比較例５−２］
防音ユニット１４を有さず、間仕切り部材の高さを２ｍとした以外は実施例５−２と同様にして防音構造体を作製し、挿入損失を測定した。
結果を表６に示す。【０１１５】
【表６】
0006621537.tif 000007
【０１１６】
表６に示すように、間仕切り部材を高くした場合でも、防音ユニットが有効に作用することで挿入損失差ΔＬが高くなり、良い防音効果が得られることがわかる。
［実施例６−１］
間仕切り部材１２の主面に対して、膜２４の膜面を−３０°傾けて防音ユニット１４を配置した（図４２参照）以外は、実施例１と同様にして防音構造体を作製し、挿入損失を測定し、比較例１−１との挿入損失差を求めた。【０１１７】
［実施例６−２］
間仕切り部材１２の主面に対して、膜２４の膜面を３０°傾けて防音ユニット１４を配置した（図４３参照）以外は、実施例１と同様にして防音構造体を作製し、挿入損失を測定し、挿入損失差を求めた。
結果を表７に示す。【０１１８】
【表７】
0006621537.tif 000008
【０１１９】
表７に示すように、防音ユニットを傾けた場合でも挿入損失差ΔＬが高くなり防音効果が高いことがわかる。【０１２０】
［シミュレーション］
次に、防音性能を見積もるために、有限要素法のシミュレーションソフトであるＣＯＭＳＯＬマルチフィジックス５．２の、圧力音響モジュール及び構造力学モジュールを用いた音響構造連成解析シミュレーションにより、上述の実施例および比較例を再現して計算により音圧分布を求めた。計算モデルにおいては、床Ｆおよび間仕切り部材１２を剛体壁として設定した。また、壁面Ｗおよび天井Ｃは、音の反射が無い完全吸収層（ＰＭＬ層：Perfect Matched Layer）とし、膜の４辺は固定端として設定した。枠体は剛体とした。また、幅方向には無限に続く周期的境界条件を採用した。
このような計算モデルにおいて得られた音圧Ｐについて、ｌｏｇ（｜Ｐ｜）（logは常用対数）を算出し、測定空間における音圧分布を得た。【０１２１】
図３０には、防音構造体が設置されていない場合の音圧分布を示す。
図３１には、比較例１−１の場合の音圧分布を示す。
図３２には、比較例１−５の場合の音圧分布を示す。
図３３には、実施例１−１の場合の音圧分布を示す。
図３４には、実施例１−８の場合の音圧分布を示す。
図３５には、実施例４−３の場合の音圧分布を示す。
図３８には、比較例５−１の場合の音圧分布を示す。
図３９には、実施例５−１の場合の音圧分布を示す。
図４０には、比較例５−２の場合の音圧分布を示す。
図４１には、実施例５−２の場合の音圧分布を示す。
図４２には、実施例６−１の場合の音圧分布を示す。
図４３には、実施例６−２の場合の音圧分布を示す。
なお、実施例６−１および実施例６−２以外は、周波数１６００Ｈｚにおける音圧分布であり、実施例６−１および実施例６−２は、周波数２２００Ｈｚにおける音圧分布である。【０１２２】
図３０〜図３５および図３８〜図４３の対比から、本発明の実施例１−１、実施例１−１０、実施例４−３、実施例５−１、実施例５−２、実施例６−１、および実施例６−２に相当する音圧分布は、各実施例に対応する比較例よりも、測定領域Ｒで、音圧が低くなっていることが明らかである。【０１２３】
［実施例７−１〜７−５］
次に、枠体２０の開口部２２内に生じる気柱共鳴の影響を検討するために、枠体２０の厚みを種々変更してシミュレーションを行なった。【０１２４】
膜２４は、厚み１８８μｍのＰＥＴフィルムとし、枠体２０は、開口部２２のサイズが２０ｍｍ□とし、枠体２０の厚みをそれぞれ１０ｍｍ、３０ｍｍ、５０ｍｍ、７５ｍｍ、１００ｍｍとした以外は実施例１と同様にして、上記と同様にシミュレーションを行なった。
２０ｍｍ□の枠体２０に固定された膜２４の第一固有振動数は１５２０Ｈｚであった。【０１２５】
防音構造体１０の、音源とは反対側の面側の０．２５ｍ×０．２５ｍの領域を測定領域Ｒとして、測定領域Ｒにおける音圧を算出して挿入損失を求め、間仕切り部材単体の場合の挿入損失に対する挿入損失差ΔＬを求めた。
結果を図４４に示す。また、実施例７−１〜実施例７−５におけるｃ／（４Ｌａ）の値を表８に示す。【０１２６】
【表８】
0006621537.tif 000009
【０１２７】
図４４から、ｃ／（４Ｌａ）が２０００以下であれば、２０００Ｈｚ以下の周波数帯域でより高い挿入損失差が得られることがわかる。また、ｃ／（４Ｌａ）が膜の第一固有振動数ｆ1以下であれば膜の第一固有振動数以下の周波数帯域でより高い挿入損失差が得られることがわかる。
以上の結果から本発明の効果は明らかである。
【符号の説明】
【０１２８】
１０ａ〜１０ｌ  防音構造体
１２  間仕切り部材
１４ａ〜１４ｉ  防音ユニット
２０ａ〜２０ｄ  枠体
２２  開口部
２４ａ〜２４ｄ  膜
２６  貫通孔
２８  接着剤
Ｑ  音源
Ｓ0〜Ｓ4  音波
Ｗ  壁面
Ｃ  天井
Ｆ  床
Ｒ  測定領域
Ｍ  マイクロフォン
【図１】
0006621537.tif 000010
【図２】
0006621537.tif 000011
【図３】
0006621537.tif 000012
【図４】
0006621537.tif 000013
【図５】
0006621537.tif 000014
【図６】
0006621537.tif 000015
【図７】
0006621537.tif 000016
【図８】
0006621537.tif 000017
【図９】
0006621537.tif 000018
【図１０】
0006621537.tif 000019
【図１１】
0006621537.tif 000020
【図１２】
0006621537.tif 000021
【図１３】
0006621537.tif 000022
【図１４】
0006621537.tif 000023
【図１５】
0006621537.tif 000024
【図１６】
0006621537.tif 000025
【図１７】
0006621537.tif 000026
【図１８】
0006621537.tif 000027
【図１９】
0006621537.tif 000028
【図２０】
0006621537.tif 000029
【図２１】
0006621537.tif 000030
【図２２】
0006621537.tif 000031
【図２３】
0006621537.tif 000032
【図２４】
0006621537.tif 000033
【図２５】
0006621537.tif 000034
【図２６】
0006621537.tif 000035
【図２７】
0006621537.tif 000036
【図２８】
0006621537.tif 000037
【図２９】
0006621537.tif 000038
【図３０】
0006621537.tif 000039
【図３１】
0006621537.tif 000040
【図３２】
0006621537.tif 000041
【図３３】
0006621537.tif 000042
【図３４】
0006621537.tif 000043
【図３５】
0006621537.tif 000044
【図３６】
0006621537.tif 000045
【図３７】
0006621537.tif 000046
【図３８】
0006621537.tif 000047
【図３９】
0006621537.tif 000048
【図４０】
0006621537.tif 000049
【図４１】
0006621537.tif 000050
【図４２】
0006621537.tif 000051
【図４３】
0006621537.tif 000052
【図４４】
0006621537.tif 000053