(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
孔部を持つ枠と、
前記孔部を覆うように前記枠に固定された膜と、を備え、前記膜の背面空間は閉じ切られている防音セルを少なくとも１つ有する防音構造であって、
前記膜が高面密度領域と低面密度領域とからなる面密度分布を有し、前記高面密度領域は、前記膜の全面に複数配置されており、
隣接する前記高面密度領域の端部間を結ぶ線分、及び前記高面密度領域と、前記枠の前記孔部の端部との間を結ぶ線分のうちの最短の線分長をΔｄ［ｍ］とし、前記枠の前記孔部の端部間を結ぶ線分のうちの最長の線分長をＬ［ｍ］とし、前記低面密度領域の材質のヤング率をＥ［ＧＰａ］とし、前記低面密度領域の平均膜厚をｈ［ｍ］とし、前記膜の最大面密度をρmaxとし、前記膜の最小面密度をρminとする時、
下記式（１）で定義される前記膜のパラメータＸが、下記不等式（２）を満たすことを特徴とする防音構造。
Ｘ＝Ｅｈ２／（ρmax／ρmin）［Ｎ］                  …（１）
（Δｄ／Ｌ−０．０２５）／（０．０６）［Ｎ］≦Ｘ［Ｎ］≦１０［Ｎ］…（２）
【請求項２】
前記膜の前記最大面密度ρmaxと前記最小面密度ρminとの比ρmax／ρminは、１．５以上である請求項１に記載の防音構造。
【請求項３】
前記膜は、２種類以上の材料から構成される請求項１又は２に記載の防音構造。
【請求項４】
前記膜は、前記高面密度領域を構成する凸部、又は錘を有する請求項１〜３のいずれか一項に記載の防音構造。
【請求項５】
前記凸部を有する前記膜は、凹凸を有する樹脂膜である請求項４に記載の防音構造。
【請求項６】
前記膜、及び枠は、一体である請求項１〜５のいずれか一項に記載の防音構造。
【請求項７】
前記防音セルが、前記膜の第１固有振動周波数の波長よりも小さい請求項１〜６のいずれか一項に記載の防音構造。
【請求項８】
前記第１固有振動周波数は、１０００００Ｈｚ以下である請求項７に記載の防音構造。
【請求項９】
開口を有する開口部材内に、前記防音セルを１つ以上配置した構造を有する請求項１〜８のいずれか一項に記載の防音構造。
【請求項１０】
前記防音セルは、前記開口部材の開口断面に対して前記膜の膜面を傾け、前記開口部材に気体が通過する通気孔となる領域を設けた状態で、前記開口部材に配置される請求項９に記載の防音構造。
【請求項１１】
請求項４又は５に記載の防音構造を製造するに際し、
樹脂成形、又はインプリントで前記膜に凹凸を成形して、前記凸部を有する前記膜を製造する防音構造の製造方法。
【請求項１２】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の防音構造を製造するに際し、
前記膜と前記枠とを、３Ｄプリンタで一括成形する防音構造の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、枠と、枠に固定された膜とを備える防音構造に係る。詳しくは、本発明は、膜が面密度分布を有し、ターゲットとなる低周波数の音を選択的に吸収するための防音構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、枠と、枠に固定された薄膜と、薄膜に設けられた錘とを備え、錘を有する薄膜の振動によって遮音する防音構造が提案されている（特許文献１、２、及び３参照）。
特許文献１は、重錘を規則的に固定した薄膜からなり、音波による薄膜全体の振動と、重錘により分割された部分の振動とを相互に打ち消し合わせて薄膜の振動を減衰させ、騒音を低減する薄膜からなる遮音装置を開示している。なお、特許文献１は、この薄膜を間隔を置いて２枚以上重ねた遮音装置も開示している。
特許文献１では、軽量でかつ簡単な構造で、容積もとらない薄膜を用い、遮音装置として汎用性があり、十分な騒音低減効果があり、特に低周波数帯域の騒音を低減することができるとしている。【０００３】
また、特許文献２は、片面に規則的に複数の重錘が固定された防錆処理薄鋼板が、重錘固定面を内側にして、剛性枠体の少なくとも一方の開口に、これを覆って接合されて成る遮音部材を開示している。
特許文献２では、特許文献１を更に改善し、軽量で汎用性が高く、かつ遮音性能（特に低周波帯域の騒音低減性能）、施工性，耐久性、外観に優れていて、建造物の外装材に適用しても、十分な騒音低減部材としての効果を発揮するとしている。
また、特許文献３は、複数の個々のセルに分割された剛性のフレームと、フレキシブルな材料のシートと、複数の錘とを具備し、各重りは各セルにそれぞれ重りが設けられるように、フレキシブルな材料のシートに固定されている音響減衰パネルを開示している。
特許文献３では、広い周波数範囲にわたって音響減衰を行うことができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公平０７−０１９１５４号公報
【特許文献２】特開平１１−３２７５６３号公報
【特許文献３】特開２００５−２５０４７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１、及び２に開示の遮音構造は、従来よりも、軽量でかつ簡単な構造で汎用性が高く、かつ十分な騒音低減効果があり、特に低周波帯域の遮音性能に優れているとしている。しかしながら、特許文献１、及び２に開示の遮音構造は、錘に金属片を用い、膜として薄鋼板を用いるものであり、建造物の外装材に適用することを目的とするものであるため、重く、かつ大サイズであるという問題があった。
また、上記の特許文献１〜３に記載の防音構造は、気体が通過する通気孔となる領域を設けた状態では、高い吸音性能を得るには十分とは言えず、さらに音波の進行方向と膜面の法線ベクトルとが共に水平（即ち、平行）でない場合に吸音性能が十分とは言えないという問題があった。【０００６】
ところで、本出願人は、「孔部を持つ枠と、孔部を覆うように枠に固定された膜と、を備える防音セルを、開口を有する開口部材に、その開口断面に対して膜の膜面を傾け、開口部材に気体が通過する通気孔となる領域を設けた状態でルを配置した防音構造」の発明を国際出願ＰＣＴ／ＪＰ２０１６／０７４４２７として出願している。
上記発明では、同様のサイズでより低い音を吸収するためには、膜サイズや、背面体積を大きくすることが必要であった。このような素子の大型化は、例えば空間に制約がある場合、即ち狭いダクト内、又は換気スリーブ等に用いることが難しい。また、防音構造のサイズを大きくすることなしに、低周波音を吸収する方法として、膜の弾性率、及び／又は密度を最適化する方法が存在する。しかしながら、この方法では、低周波域に吸収のピークを発現させることはできるものの、吸収率が低下してしまうという問題があった。【０００７】
本発明の課題は、上記従来技術の問題点を解決するものであって、小型で、かつ低い周波数帯の音に対する防音性能が高い防音構造を提供することにある。
また、本発明の課題は、より詳細には、背面空気層を有する膜型吸音材で、吸音材に用いられる空間体積が制限されている場合に、より低周波域の音を高い吸音率で吸収する、特にサイズの大型化を伴わずに低周波域の音を吸収することができる防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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明者らは、孔部を覆うように枠に固定された膜にある条件下で面密度分布を設ける（例えば膜に凸部を設ける、又は錘を設置する）ことで、疑似的に低い曲げ剛性、及び高い面密度の膜を実現し、背面空気層を有する膜型吸音材で、吸音材に用いられる空間体積が制限されている場合に、より低周波域の音を高い吸音率で吸収することができるための有効な膜のパラメータ範囲を見出し、本発明に至ったものである。【０００９】
即ち、本発明の第１の態様の防音構造は、孔部を持つ枠と、孔部を覆うように枠に固定された膜と、を備え、膜の背面空間は閉じ切られている防音セルを少なくとも１つ有する防音構造であって、膜が高面密度領域と低面密度領域とからなる面密度分布を有し、隣接する高面密度領域の端部間を結ぶ線分、及び高面密度領域と枠の孔部の端部との間を結ぶ線分のうちの最短の線分長をΔｄとし、枠の孔部の端部間を結ぶ線分のうちの最長の線分長をＬ［ｍ］とし、低面密度領域の材質のヤング率をＥ［Ｇｐａ］とし、低面密度領域の平均膜厚をｈ［ｍ］とし、膜の最大面密度をρmaxとし、膜の最小面密度をρminとする時、下記式（１）で定義される膜のパラメータＸが、下記不等式（２）を満たすことを特徴とする。
Ｘ＝Ｅｈ２／（ρmax／ρmin）［Ｎ］                  …（１）
（Δｄ／Ｌ−０．０２５）／（０．０６）［Ｎ］≦Ｘ［Ｎ］≦１０［Ｎ］…（２）
ここで、上記不等式の左辺分子中の数値０．０２５は、無次元であり、左辺分母の数値０．０６は、［Ｎ−１］の次元を持つ。【００１０】
ここで、膜の最大面密度ρmaxと最小面密度ρminとの比ρmax／ρminは、１．５以上であることが好ましい。
また、膜は、２種類以上の材料から構成されることが好ましい。
また、膜は、高面密度領域を構成する凸部、又は錘を有することが好ましい。
また、凸部を有する膜は、凹凸を有する樹脂膜であることが好ましい。【００１１】
また、  膜、及び枠は、一体であることが好ましい。
また、防音セルが、膜の第１固有振動周波数の波長よりも小さいことが好ましい。
また、第１固有振動周波数は、１０００００Ｈｚ以下であることが好ましい。【００１２】
また、本発明の第２の態様の防音構造の製造方法は、上記第１の態様の凸部を有する膜を備える防音構造を製造するに際し、樹脂成形、又はインプリントで膜に凹凸を成形して、凸部を有する膜を製造する。
また、本発明の第３の態様の防音構造の製造方法は、上記第１の態様の防音構造を製造するに際し、膜と枠とを、３Ｄプリンタで一括成形する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、小型で、かつ低い周波数帯の音に対する防音性能が高い防音構造を提供することができる。
また、本発明によれば、背面空気層を有する膜型吸音材で、吸音材に用いられる空間体積が制限されている場合に、より低周波域の音を高い吸音率で吸収することができる。本発明によれば、特にサイズの大型化を伴わずに低周波域の音を吸収することができる。
このため、本発明によれば、例えば従来と同等のサイズで、従来よりも低い周波数域において高い吸音率を得ることができる
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る防音構造の一例の模式的斜視図である。
【図２】図１に示す防音構造の模式的断面図である。
【図３】本発明に係る防音構造の他の一例の模式的斜視図である。
【図４】図３に示す防音構造の模式的断面図である。
【図５】本発明に係る防音構造の他の一例の模式的斜視図である。
【図６】図５に示す防音構造の模式的断面図である。
【図７】本発明に係る防音構造の他の一例の模式的断面図である。
【図８】本発明に係る防音構造の他の一例の模式的断面図である。
【図９】本発明に係る防音構造の他の一例の模式的断面図である。
【図１０】本発明に係る防音構造の他の一例の模式的断面図である。
【図１１】本発明の他の実施形態に係る防音構造の一例の模式的斜視図である。
【図１２】図１１に示す防音構造のＩ−Ｉ線で切断した模式的断面図である。
【図１３】本発明の防音構造の開口部材の開口断面に対する防音セルの膜面の傾斜角度を説明する説明図である。
【図１４】本発明の防音構造の管状の開口部材内に挿入配置された防音セルの防音性能を測定する測定系の一例を説明する斜視図である。
【図１５】本発明の実施例１〜５、比較例１〜３、及び比較例８〜１０の吸音特性を示すグラフである。
【図１６】本発明の実施例６〜８、及び比較例４〜７の吸音特性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明の一実施形態に係る防音構造を添付の図面に示す好適実施形態を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る防音構造の一例の模式的斜視図である。図２は、図１に示す防音構造の模式的断面図である。
（防音構造）
図１及び図２に示す本実施形態の防音構造１０は、貫通する孔部１２を持つ枠１４と、孔部１２の一方の開口面を覆うように枠１４に固定された振動可能な膜１６と、膜１６に形成された複数（例えば２５個）の凸部１８と、孔部１２の他方の開口面を覆うように枠１４に固定された背面部材２０と、を有する１つの防音セル２２からなる。
【００１６】
本発明においては、凸部１８が設けられた膜１６の部分（領域）は、膜１６の面密度と凸部１８の面密度とが合算された面密度を持つことから、膜の高面密度領域１６ａを構成する。なお、本発明の防音構造においては、凸部１８の代わりに、錘を膜１６に取り付けて、膜１６と錘からなる高面密度領域１６ａを構成しても良い。なお、高面密度領域１６ａは、膜１６に少なくとも１箇所形成されていれば良い。
膜１６の内、凸部が形成されていない部分（即ち、高面密度領域１６ａでない部分）は、膜の低面密度領域１６ｂを構成する。
即ち、膜１６は、高面密度領域１６ａと低面密度領域１６ｂとからなる面密度分布を有する。
本実施形態の防音構造１０の防音セル２２においては、枠１４の内周面及び背面部材２０で囲まれた膜１６の背面空間は、背面部材２０によって閉じ切られている。
なお、本発明の防音構造は、１つ以上の防音セルからなるものであれば良く、図１に示す防音構造１０のように１つからなるものであっても、複数の防音セルからなるものであっても良い。
【００１７】
本発明の防音構造１０は、隣接する高面密度領域１６ａの端部間を結ぶ線分、及び高面密度領域１６ａと枠１４の孔部１２の端部との間を結ぶ線分の内の最短の線分長をΔｄとし、枠１４の孔部１２の端部間を結ぶ線分の内の最長の線分長をＬ［ｍ］とし、低面密度領域１６ｂの材質のヤング率をＥ［Ｇｐａ］とし、低面密度領域１６ｂの平均膜厚をｈ［ｍ］とし、膜１６の最大面密度をρmaxとし、膜１６の最小面密度をρminとする時、
下記式（１）で定義される膜１６のパラメータＸが、下記不等式（２）を満たす。
Ｘ＝Ｅｈ２／（ρmax／ρmin）［Ｎ］                    …（１）
（Δｄ／Ｌ−０．０２５）／（０．０６）［Ｎ］≦Ｘ［Ｎ］≦１０［Ｎ］…（２）
ここで、上記不等式の左辺分子中の数値０．０２５は、無次元であり、左辺分母の数値０．０６は、［Ｎ−１］の次元を持つ。
【００１８】
（膜の高面密度領域、及び低面密度領域）
図１及び図２に示す防音構造１０においては、高面密度領域１６ａ、及び低面密度領域１６ｂは、それぞれ凸部１８が設けられた膜１６の部分、及び凸部１８が設けられていない膜１６の部分である。しかしながら、本発明はこれに限定されず、以下のように定義することができる。
膜１６の膜面上の面密度をρ（ｒ）とし、面密度平均値をρaveとする時、面密度平均値ρave＝∫ρ（ｒ）ｄＳ／Ｓと定義する。この積分は膜面全体に渡る面積分を表し、Ｓは膜面積である。
現実的には、膜１６の膜面上全域に渡って連続的に面密度ρ（ｒ）の値を取得することが難しい場合がある。その場合には、例えば、１ｍｍ以下の間隔で面密度ρ（ｒ）を膜面全域に渡って複数点測定し、その平均した値を面密度平均値ρaveとして用いることができる。
上述したように、面密度分布を実現する手段としては、膜１６に凸部１８を設けたり、錘を張り付けたりすることができる。この時の膜の面密度ρは、単位面積［μｍ２］当たりに相当する質量［ｇ／μｍ２］と定義する。面密度分布が極めて細かい場合には、面密度の面内空間周波数分布の平均周波数より、十分高い（例えば１０倍程度高い）周波数に対応する長さからなる、微小正方形領域の面積に相当する質量として算出することが好ましい。
【００１９】
ここで、ρ（ｒ）＞ρaveとなる領域を高面密度領域１６ａとし、ρ（ｒ）≦ρaveとなる領域を低面密度領域１６ｂと定義することができる。
このように定義することにより、膜１６の膜面上の各点において、上記の不等式から、高面密度領域１６ａ、及び低面密度領域１６ｂのいずれかに分類することができる。例えば、上述のように、１ｍｍ以下程度の間隔で面密度ρ（ｒ）を複数点測定した場合、いずれの点も、上記の不等式に照らして、高面密度領域１８ａ、及び低面密度領域１６ｂのいずれかに分類することができる。
また、高面密度領域１６ａの端部とは、高面密度領域１６ａから低面密度領域１６ｂに切り替わる点と定義することができる。例えば、１ｍｍ以下程度の間隔で面密度ρ（ｒ）を複数点測定した場合、高面密度領域１６ａの点と低面密度領域１６ｂの点が隣接する時、隣接する２つの点の中間点と定義することができる。
低面密度領域１６ｂの平均膜厚ｈ［ｍ］とは、低面密度領域１６ｂに該当する部位の膜厚みの平均値と定義する。例えば、膜１６には凸部１８又は錘が設けられているので、平均膜厚ｈは、凸部１８又は錘が設けられていない膜１６の部分の厚みの平均値である。また、１ｍｍ以下程度の間隔で面密度ρ（ｒ）を複数点測定した場合、平均膜厚ｈは、低面密度領域１６ｂに分類されたすべての点の膜厚の平均値である。
【００２０】
（膜の面密度）
ρmax、及びρminは、それぞれ面密度の最大値（即ち、最大面密度）、及び最小値（即ち、最小面密度）を表す。例えば、１ｍｍ以下程度の間隔で面密度ρ（ｒ）を膜の膜面全体に渡って複数点測定した場合、最大の面密度を最大面密度と定義し、最小の面密度を最小面密度と定義する。
本発明において、上述したように、膜は膜面内に面密度分布を有する。膜の面密度は、膜の最大面密度ρmaxと膜の最小面密度のρmin比ρmax/ρminが１．５以上となるよう設計されることが好ましい、より好ましくは３．０以上であり、さらに好ましくは５．０以上である。その理由は、ρmax/ρminが１．５より小さいと、吸収率のピークを、膜の面密度分布が無い場合の膜（例えば、ρminの一様な面密度を有する膜）と比較して、顕著に（具体的には３分の２以下の）低い周波数帯に吸収ピークを生じさせることが困難となるからである。
【００２１】
（膜のパラメータＸ）
低周波域での吸音には、膜型吸音材に低い曲げ剛性、及び高い面密度が必要である。このことから、これを疑似的に実現する手段として、上述したように、膜１６に密度分布を設けることが有効である。膜１６に面密度分布を設ける場合、一般に、面密度の高い領域（高面密度領域）は曲げ剛性が大きく、面密度の小さい領域（低面密度領域）は曲げ剛性が小さくなる、このため、設計次第で、膜１６は音波に対して、疑似的に低い曲げ剛性、かつ高い面密度の膜のように振る舞うことができる。
即ち、本発明の防音構造１０のように、背面空気層を有する膜型吸音材は、曲げ易くて重い方がより低周波域の音を高い吸音率で吸収することができる。
この設計手法の目安として、上記式（１）が有効である。
このため、本発明では、膜１６のパラメータＸを、上記式（１）に示すように、膜１６（低面密度領域１６ｂ）の材質のヤング率Ｅと平均膜厚ｈ［ｍ］の２乗との積を膜１６の最大面密度と最小面密度との比ρmax／ρmin除算した値として求め、曲げ易さと重さとを合わせて評価する尺度として用いている。ここで、ヤング率Ｅは、縦弾性率であり、ある方向の応力を歪で除した値で定義される。実験的には、例えば引張試験、又はインデンテーション法により測定することができる。
【００２２】
本発明においては、膜１６に凸部１８を形成して膜１６に高面密度領域１６ａと低面密度領域１６ｂとからなる面密度分布を持たせ、膜１６のパラメータＸを、上記不等式（２）を満足する値に制限することにより、曲げ易く、高密度であり重い膜型吸音材としている。こうすることにより、本発明においては、背面空気層を有する膜型吸音材で、吸音材に用いられる空間体積が制限されている場合であっても、より低周波域の音を高い吸音率で吸収することができる。本発明においては、特にサイズの大型化を伴わずに低周波域の音を吸収することができる。
本発明では、上記式（１）で表される膜１６のパラメータＸは、上記不等式（２）を満足する必要がある。
その理由は、（Δｄ／Ｌ−０．０２５）／（０．０６）＞Ｘでは、吸収のピーク周波数（吸音ピーク周波数）をあまり低くできないばかりか、吸音率（吸収のピーク）を高くできないからである。この場合の吸収のピーク周波数は、例えば面密度を有しない場合に比較すると、少し低い周波数に吸収ピークを持つが、例えばρminの一様な面密度を有する膜と比較して、吸収率が著しく（半分以下に）低減してしまうからである。
また、Ｘが１０超（Ｘ＞１０）では、吸収のピーク周波数（吸音ピーク周波数）を低くできないからである。この場合には、例えば面密度を有しない膜（例えば、ρminの一様な面密度を有する膜）と比較して、顕著に（具体的には３分の２以下の）低い周波数帯に吸収ピークを生じさせるが困難となる。
【００２３】
次に、上記式（２）の線分長Δｄ［ｍ］は、隣接する高面密度領域１６ａの端部間を結ぶ線分、及び高面密度領域１６ａと枠１４の孔部１２の端部との間を結ぶ線分のうちの、最短の線分長である。即ち、線分長Δｄは、隣接する高面密度領域１６ａの端部間を結ぶ線分の内の最短の線分と、高面密度領域１６ａと枠１４の孔部１２の端部との間を結ぶ線分のうちの最短の線分との、２つの線分の短い方の線分長であると定義できる。例えば、図２に示す例では、隣接する高面密度領域１６ａの端部間を結ぶ線分は、隣接する凸部１８間の距離Δｄ１である。また、高面密度領域１６ａと枠１４の孔部１２の端部との間を結ぶ線分は、凸部１８と孔部１２の内壁との間の距離Δｄ２である。したがって、本発明においては、線分長Δｄは、線分Δｄ１の内の最も短い線分と、線分Δｄ２の内の最も短い線分との２つの線分の短い方の線分長であると定義できる。
また、上記式（２）の線分長Ｌ［ｍ］は、枠１４の孔部１２の端部間を結ぶ線分のうちの最長の線分長である。図１に示す例では、孔部１２は正方形であるので、最長の端部間距離は、対角線の長さＬである。本発明においては、線分長Ｌは、例えば、孔部１２の形状が多角形の場合には、最長の対角線である。例えば、孔部１２の形状が円の場合には、直径であり、楕円の場合には、長径である。孔部１２の形状がいかなる形状であっても、端部間の線分の内の最長の線分を線分長Ｌとすれば良い。
【００２４】
（枠）
本発明においては、枠となる部材は、孔部を有している必要があり、気体の透過を遮断することが好ましい。また、音に対して振動しないほどに十分な剛性を有している必要がある。音に対して振動しないほどに十分な剛性とは、膜の振動により生じる歪と比較して無視できる程度の振動歪しか生じないほどに十分な剛性である。ここで、無視できる程度の振動歪とは、膜の振動により生じる歪の１／１００以下である。
図１及び図２に示す防音セル２２の枠１４は、平面視正方形の孔部１２を囲む内壁面を持ち、平面視正方形の角筒によって構成される。
枠１４は、貫通する孔部１２を環状に囲むように形成され、孔部１２の片面を覆うように膜１６を固定し、かつ支持するためのもので、この枠１４に固定された膜１６の膜振動の節となるものである。したがって、枠１４は、膜１６に比べて、剛性が高く、具体的には、単位面積当たりの質量及び剛性は、共に高いことが好ましい。なお、枠１４と膜１６とは、同じ材料、又は異なる材料で一体化されていても良い。
なお、枠１４の孔部１２の端部に、膜１６の少なくとも一部が固定されている必要がある。低周波領域での吸音に関しては、膜１６の端部全てが枠１４に固定されていることが好ましい。
【００２５】
即ち、枠１４は、膜１６の全周を抑えることができるように、膜１６の周辺部を固定できる閉じた連続した形状であることが好ましい。本発明は、これに限定されず、枠１４が、これに固定された膜１６の膜振動の節となるものであれば、一部が切断され、不連続な形状であっても良い。即ち、枠１４の役割は、膜１６を固定し支持して膜振動を制御することにあるため、枠１４に小さな切れ目が入っていても、接着していない部位が存在していても効果を発揮する。
また、枠１４、及び孔部１２の形状は、平面形状で、図１に示す例では共に正方形である。本発明においては、枠１４、及び孔部１２の形状は、特に制限的ではなく、例えば長方形、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１４の形状と、孔部１２の形状とは、同じである方が好ましいが、異なっていても良い。
【００２６】
なお、図１及び図２に示す例では、枠１４の孔部１２の両側の端部は、共に閉塞されておらず、共に開口端となっており、共にそのまま外部に開放されている。この開放された孔部１２の一方の開口端に孔部１２を覆うように膜１６が枠１４に固定される。
この開放された孔部１２の他方の開口端には、孔部１２を覆うように背面部材２０が枠１４に固定される。
本発明においては、枠１４の孔部１２の両側の端部は、図１及び図２に示す例とは異なっていても良い。即ち、孔部１２の一方の端部のみが外部に開放され、背面部材２０を設けるのではなく、枠１４自体で他方の端部が閉塞されていてもよい。即ち、枠１４自体が３方を閉塞して膜１６の背面空間を構成する構造であっても良い。この場合には、孔部１２を覆う膜１６は、開放された孔部１２の一方の端部にのみ固定されるのは勿論である。
【００２７】
また、枠１４のサイズは、平面視の正方形のサイズ、即ち図２のＬ１であり、その孔部１２のサイズとして定義できる。したがって、以下では、枠１４のサイズを孔部１２のサイズＬ１とする。枠１４の平面視の形状が、例えば、円形または正方形のような正多角形の場合には、枠１４のサイズは、正多角形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る。枠１４の平面視の形状が、例えば、多角形、楕円、又は不定形の場合には、枠１４のサイズは、円相当直径と定義することができる。本発明において、円相当直径及び半径とは、それぞれ面積の等しい円に換算した時の直径及び半径である。
【００２８】
このような枠１４の孔部１２のサイズＬ１は、特に制限的ではなく、本発明の防音構造１０が防音のために適用される防音対象物に応じて設定すればよい。防音対象物としては、例えば、複写機、送風機、空調機器、換気扇、ポンプ類、発電機、及びダクト、また、その他にも塗布機、回転機、及び搬送機など音を発するさまざまな種類の製造機器等の産業用機器を挙げることができる。また、防音対象物としては、例えば、自動車、電車、及び航空機等の輸送用機器を挙げることができる。また、防音対象物としては、例えば、冷蔵庫、洗濯機、乾燥機、テレビジョン、コピー機、電子レンジ、ゲーム機、エアコン、扇風機、ＰＣ、掃除機、及び空気清浄機等の一般家庭用機器等を挙げることができる。
【００２９】
なお、枠１４及び膜１６からなる防音セル２２は、膜１６の第１固有振動数の波長よりも小さくすることが好ましい。そのため、すなわち防音セル２２を第１固有振動数の波長よりも小さくするためには、枠１４のサイズＬ１を小さくすることが好ましい。
例えば、孔部１２のサイズＬ１は、特に制限的ではないが、例えば、０．５ｍｍ〜３００ｍｍであることが好ましく、１ｍｍ〜１００ｍｍであることがより好ましく、１０ｍｍ〜５０ｍｍであることが最も好ましい。
なお、上述したように、本発明における枠１４の開口端距離（即ち、孔部１２の端部間距離）を結ぶ線分の最長の線分長Ｌは、図１に示す例では孔部１２の正方形の対角線の線分長Ｌで表される。このため、線分長Ｌは、Ｌ＝√２Ｌ１として求めることができる。
また、枠１４の厚さＬ２及び幅Ｌ３も、膜１６を固定することができ、膜１６を確実に支持できれば、特に制限的ではないが、例えば、孔部１２のサイズに応じて設定することができる。
また、枠１４、即ち孔部１２の厚さＬ２は、０．５ｍｍ〜２００ｍｍであることが好ましく、０．７ｍｍ〜１００ｍｍであることがより好ましく、１ｍｍ〜５０ｍｍであることが最も好ましい。
【００３０】
枠１４の幅Ｌ３は、例えば、孔部１２のサイズＬ１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。
また、枠１４の幅Ｌ３は、孔部１２のサイズＬ１が、５０ｍｍ超、３００ｍｍ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。
なお、枠１４の幅Ｌ３が、枠１４のサイズＬ１に対して比率が大きくなりすぎると、全体に占める枠１４の部分の面積率が大きくなり、デバイス（防音セル２２）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１４部分において接着剤などによって膜１６を強く固定することが難しくなってくる。
【００３１】
また、防音セル２２は、膜１６の第１固有振動数の波長よりも小さくすることが好ましい。したがって、枠１４（孔部１２）のサイズＬ１は、防音セル２２に固定された膜１６の第１固有振動周波数の波長以下のサイズであることが好ましい。
防音セル２２の枠１４（孔部１２）のサイズＬ１が、膜１６の第１固有振動周波数の波長以下のサイズであれば、膜１６の膜面に強度ムラの小さい音圧がかかることになる。このため、音響の制御が困難な膜の振動モードが誘起されにくくなる。つまり、防音セル２２は、高い音響制御性を獲得することができる。
強度ムラがより小さい音圧を膜１６の膜面にかけることは、膜１６の膜面にかかる音圧をより均一にすることになる。このように、膜１６の膜面にかかる音圧をより均一にするためには、枠１４（孔部１２）のサイズＬ１は、防音セル２２に固定された膜１６の第１固有振動周波数の波長をλとするとき、λ／２以下であることが好ましく、λ／４以下であることがより好ましく、λ／８以下であることが最も好ましい。
【００３２】
枠１４の材料は、膜１６を支持でき、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１４の材料としては、樹脂材料、無機材料などが挙げられる。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:PolyEthylene Terephthalate）、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:PolyEthylene）、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。また、ポリイミド、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、ポリブチレンテレフタレート、及びトリアセチルセルロース等の樹脂材料も挙げることができる。また、樹脂材料として、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）等も挙げることができる。
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:La-modified lead zirconate titanate）等のセラミックス；石英；蛍石等が挙げられる。また、枠１４の材料として、アルミニウム、ステンレス等の金属材料が用いられても良い。枠１４の材料として、さらに、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、及びこれらの合金等の金属材料を用いても良い。
また、枠１４の材料としてこれらの複数種の材料を組み合わせて用いてもよい。
【００３３】
（背面部材）
背面部材２０は、枠１４の内周面で囲まれた膜１６の背面空間を閉じ切るものである。
背面部材２０は、膜１６の背面に枠１４によって形成される背面空間を閉空間とするために、膜１６と互いに向き合う、枠１４の孔部１２の他方の端部に取り付けられる板状部材である。このような板状部材としては、膜１６の背面に閉空間を形成することができれば特に制限的ではなく、膜１６よりも剛性が高い材料製の板状部材であることが好ましいが、膜１６と同じ材料でも良い。枠１４の孔部１２の両側開口に膜１６を固定する場合には、両側の膜１６にそれぞれ凸部１８を形成しても良いし、又は錘を取り付けても良い。
ここで、背面部材２０の材料としては、例えば、上述した枠１４の材料と同様な材料を用いることができる。また、背面部材２０の枠１４への固定方法は、膜１６の背面に閉空間を形成することができれば特に制限的ではなく、上述した膜１６の枠１４への固定方法と同様な方法を用いれば良い。
また、背面部材２０は、膜１６の背面に枠１４によって形成される空間を閉空間とするための板状部材であるので、枠１４と一体化されていても良いし、同一材料によって一体的に形成しても良い。
【００３４】
（膜）
膜１６は、枠１４の内部の孔部１２を覆うように枠１４に抑えられるようにその周辺部が固定されるものである。膜１６は、上述したように、凸部１８が形成されて、又は錘等が取り付けられて一体化された状態で、高面密度領域１６ａと低面密度領域１６ｂとを形成するためのものである。膜１６は、低面密度領域１６ｂが外部からの音波に対応して膜振動することにより低面密度領域１６ｂ及び高面密度領域１６ａによって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。
ところで、膜１６は、枠１４を節として膜振動する必要があるので、枠１４に確実に抑えられるように固定される必要がある。そして、膜１６自体は、低面密度領域１６ｂを構成して膜振動の腹となり、音波のエネルギを吸収して、もしくは反射して防音する必要がある。このため、膜１６は、可撓性のある弾性材料製であることが好ましい。
このため、膜１６の形状は、図１に示す枠１４の孔部１２の形状である。また、膜１６のサイズは、枠１４（孔部１２）のサイズＬ１であるということができる。
【００３５】
また、図１及び図２に示すように、膜１６に凸部１８が形成されて、又は錘等が取り付けられて一体化された状態では、凸部１８が形成されていない膜１６、又は錘等が取り付けられていない膜１６は、低面密度領域１６ｂとなる。この場合、膜１６の厚さは、低面密度領域１６ｂの厚さとなる。
このため、低面密度領域１６ｂの厚さである膜１６の厚さは、音波のエネルギを吸収して、もしくは反射して防音するために、高面密度領域１６ａに隣接する低面密度領域１６ｂが膜振動することができれば、特に制限的ではない。しかしながら、この膜１６の厚さは、固有振動モードを高周波側に得るためには厚く、低周波側に得るためには薄くすることが好ましい。例えば、図２に示す膜１６の厚さＬ４は、低面密度領域１６ｂの厚さであるが、本発明では、孔部１２のサイズＬ１、即ち膜１６のサイズに応じて設定することができる。
【００３６】
例えば、膜１６の厚さＬ４は、孔部１２のサイズＬ１が０．５ｍｍ〜５０ｍｍの場合には、０．００１ｍｍ（１μｍ）〜５ｍｍであることが好ましく、０．００５ｍｍ（５μｍ）〜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。
また、膜１６の厚さＬ４は、孔部１２のサイズＬ１が、５０ｍｍ超、３００ｍｍ以下の場合には、０．０１ｍｍ（１０μｍ）〜２０ｍｍであることが好ましく、０．０２ｍｍ（２０μｍ）〜１０ｍｍであることがより好ましく、０．０５ｍｍ（５０μｍ）〜５ｍｍであることが最も好ましい。
なお、膜１６の厚さは、１つの膜１６で厚さが異なる場合などは、平均厚さで表すことが好ましい。なお、この平均厚さは、凸部１８が形成されていない低面密度領域１６ｂ、又は錘等が取り付けられていない低面密度領域１６ｂを構成する膜１６の厚さである場合には、低面密度領域１６ｂの平均厚さｈとなる。
【００３７】
また、上述したように、凸部１８が形成されていない膜１６、又は錘等が取り付けられていない膜１６は、低面密度領域１６ｂとなる。このため、膜１６のヤング率は、低面密度領域１６ｂのヤング率となる。
このため、低面密度領域１６ｂのヤング率となる膜１６のヤング率は、音波のエネルギを吸収、もしくは反射して防音するために、高面密度領域１６ａに隣接する低面密度領域１６ｂ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。この膜１６のヤング率は、固有振動モードを高周波側に得るためには大きく、低周波側に得るためには小さくすることが好ましい。膜１６のヤング率は、本発明では、例えば、枠１４（孔部１２）のサイズ（即ち膜のサイズ）Ｌ１に応じて設定することができる。
例えば、膜１６単独のヤング率は、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。
【００３８】
また、上述したように、凸部１８が形成されていない膜１６、又は錘等が取り付けられていない膜１６は、低面密度領域１６ｂとなるので、膜１６の密度も、低面密度領域１６ｂの密度となる。
このため、低面密度領域１６ｂの密度となる膜１６の密度は、音波のエネルギを吸収、もしくは反射して防音するために、高面密度領域１６ａに隣接する低面密度領域１６ｂが膜振動することができるものであれば、特に制限的ではない。この膜１６の密度は、例えば、５ｋｇ／ｍ３〜３００００ｋｇ／ｍ３であることが好ましく、１０ｋｇ／ｍ３〜２００００ｋｇ／ｍ３であることがより好ましく、１００ｋｇ／ｍ３〜１００００ｋｇ／ｍ３であることが最も好ましい。
【００３９】
膜１６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る必要がある。また、膜１６の材料は、膜１６が音波のエネルギを吸収、もしくは反射して防音するために膜振動することができる必要がある。膜１６の材料は、上述した特徴を有していれば、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１６の材料としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ：Polyethylene terephthalate）、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（ポリメタクリル酸メチル：ＰＭＭＡ：polymenthyl methacrylate）、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、ポリブチレンテレフタレート、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、及びポリブテン等の膜状にできる樹脂材料を挙げることができる。また、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、及びパーマロイ等の箔状にできる金属材料も挙げることができる。また、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、及びシンサレート等のポーラス材料、薄膜構造に加工したカーボン材料等、薄い構造を形成できる材質等も挙げることができる。
【００４０】
また、膜１６は、枠１４の孔部１２の少なくとも一方の側の開口を覆うように枠１４に固定される。即ち、膜１６は、枠１４の孔部１２の一方の側、又は他方の側、もしくは両側の開口を覆うように枠１４に固定されていても良い。
枠１４への膜１６の固定方法は、特に制限的ではなく、膜１６を枠１４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い。例えば、枠１４への膜１６の固定方法は、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、接着剤を枠１４の孔部１２を囲む表面上に接着剤を塗布し、その上に膜１６載置し、膜１６を接着剤で枠１４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（登録商標）（ニチバン社製）等)、シアノアクリレート系接着剤(アロンアルフア（登録商標）（東亜合成社製）など)、アクリル系接着剤等を挙げることができる。
物理的な固定具を用いる方法としては、枠１４の孔部１２を覆うように配置された膜１６を枠１４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１４に固定する方法等を挙げることができる。
なお、本実施形態１の防音セル２２は、枠１４と膜１６とを別体として構成し、膜１６を枠１４に固定した構造であるが、これに限定されず、同じ材料からなる膜１６と枠１４が一体化した構造であっても良い。
【００４１】
ここで、防音セル２２の枠１４に固定され、凸部１８又は錘を備える膜１６は、防音セル２２の構造において、誘起可能な最も低次の固有振動モードの周波数である第１固有振動周波数を持つものである。最も低次の固有振動モードの周波数である第１固有振動周波数は、例えば、防音セル２２の枠１４に固定され、凸部１８又は錘を備える膜１６に略垂直に入射する音場に対し、膜の透過損失が最小となり、最も低次の吸収ピークを有する共振周波数である。即ち、本発明では、膜１６の第１固有振動周波数においては、音を透過させ、最も低次の周波数の吸収ピークを有する。本発明においては、この共振周波数は、枠１４及び凸部１８又は錘を備える膜１６からなる防音セル２２によって決まる。
即ち、枠１４及び凸部１８又は錘を備える膜１６からなる構造における共振周波数、即ち枠１４に抑えられるように固定された膜１６の共振周波数は、音波が膜振動を最も揺らすところである。音波は、その共振周波数で大きく透過し、その共振周波数は、最も低次の周波数の吸収ピークを有する固有振動モードの周波数である。
【００４２】
また、本発明においては、第１固有振動周波数は、枠１４及凸部１８又は錘を備える膜１６からなる防音セル２２によって決まる。本発明では、このようにして決まる第１固有振動周波数を膜の第１固有振動周波数という。例えば、剛性則に従う周波数領域と質量側に従う周波数領域との境界が最も低次の第１共振周波数となる。
枠１４に固定され、凸部１８又は錘を備えた膜１６の第１固有振動周波数は、第１固有振動数が１０００００Ｈｚ以下であることが好ましく、２００００Ｈｚ以下にあることが更に好ましい。
具体的には、上述の膜１６の第１固有振動周波数は、人間の音波の感知域の上限に相当する１０００００Ｈｚ以下であることが好ましく、人間の音波の可聴域の上限である２００００Ｈｚ以下であることがより好ましく、１５０００Ｈｚ以下であることが更により好ましく、１００００Ｈｚ以下であることが最も好ましい。また、第一固有振動周波数の下限は、本発明を用いて音響吸収率ピークを可聴域に発現させる場合においては、５Ｈｚ以上であることが好ましい。
ここで、本実施形態の防音セル２２において、枠１４及び凸部１８又は錘を備える膜１６からなる構造における膜１６の共振周波数、例えば第１固有振動周波数は、防音セル２２の枠１４の幾何学的形態（例えば枠１４の形状及び寸法（サイズ））と、防音セル２２の凸部１８又は錘を備える膜１６の剛性（例えば凸部１８又は錘を備える膜１６の厚さ及び可撓性）と膜背後空間の体積によって定めることができる。
【００４３】
（凸部）
ところで、本発明においては、図１及び図２に示す例では、膜１６には、その内側（枠１４側）に凸部１８が形成されており、又は錘が取り付けられており、凸部１８、又は錘を有する膜１６の領域は、膜の高面密度領域１６ａを構成している。即ち、膜の面密度は、膜１６に凸部１８を設ける、又は錘を付ける等によって膜の高面密度領域１６ａを実現することができる。
凸部１８、又は錘は、膜１６において膜の高面密度領域１６ａを形成するためのものである。凸部１８、又は錘は、膜１６に膜の高面密度領域１６ａを形成できれば、どのようなものでも良く、特に制限的ではない。
【００４４】
凸部１８の形状は、図１に示す例では、正方形である。本発明においては、凸部１８、又は錘の形状は、特に制限的ではなく、例えば長方形、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。
凸部１８、又は錘の材料は、特に制限的ではなく、膜１６と同一の材料であっても良いし、異なる材料であっても良い。また、凸部１８、又は錘の材料としては、膜１６の材料、又は枠１４の材料と同じ材料を用いることができる。錘の材料としては、特に制限的ではないが、膜１６の材料よりも重い材料の方が好ましい。
【００４５】
更に、凸部１８、又は錘は、膜１６と一体化されていても良いし、別体として構成されて膜１６に取り付けられていても良い。
即ち、この膜１６の凸部１８は、樹脂成形、又はインプリント等の成形技術で膜１６と一体で成型されていても良い。即ち、この凸部１８を有する膜１６は、凹凸を有する樹脂膜であることが好ましい。また、膜１６の凸部１８は、膜１６に錘を取り付ける場合と同様に、後から膜１６上に、何らかの公知の方法で、例えばテープや接着剤等により固定される形態を取っても良い。膜１６に、凸部１８、又は錘を固定する場合には、上述した膜１６を枠１４に固定する方法と同様な方法で行えばよい。
また、３Ｄプリンタ等を用いて、枠１４と膜１６とを、又は枠１４と膜１６と凸部１８或いは錘とを一括で成形したり、枠１４と一括成形された膜１６に凸部１８、又は錘の部分のみを後付けで付与することもできる。
【００４６】
図１、及び図２に示す例では、膜１６に複数（例えば、５×５（＝２５））個の凸部１８を備えているが、本発明はこれに限定されない。図３、及び図４に示す防音セル２２Ａを有する防音構造１０Ａのように、１個の凸部１８、又は錘を備えるものであっても良い。
また、図１、及び図２に示す例では、膜１６に同じ形状、同じサイズ、同じ高さの複数（例えば、２５）個の凸部１８を備えているが、本発明はこれに限定されない。膜１６は、形状、サイズ、及び高さの少なくとも１つが異なる複数の凸部１８を有していても良いし、形状、サイズ、高さ、及び重さの異なる少なくとも１つが錘を有していても良い。
【００４７】
また、図１、及び図２に示す例では、膜１６上に複数（例えば、２５）個の凸部１８が規則的に配列されているが、本発明はこれに限定されない。図５、及び図６に示す防音セル２２Ｂを有する防音構造１０Ｂのように、凸部１８、又は錘が膜１６上に設けられる形態にあっては、凸部１８、又は錘が膜１６上に規則的に配列されている必要は無く、複数（例えば、２５）個の凸部１８、又は錘が膜１６上にランダムに配置されていてもよい。
また、図１、及び図２に示す例では、膜１６に複数（例えば、２５）個の凸部１８を備えているが、本発明はこれに限定されない。膜１６に凸部１８けるのではなく、凹部を設けて低面密度領域１６ｂを形成し、凹部が設けられていない膜１６の部分を高面密度領域１６ａとしても良い。また、膜１６、又は膜１６の凹部に切り込みを入れるなどして（その結果、曲げ剛性が小さくなり）、低い曲げ剛性を実現する等して、低面密度領域１６ｂを形成しても良い。例えば、格子状に切り込みを入れることにより、より等方的に曲げ剛性を下げて、低面密度領域１６ｂを形成することもできる。
【００４８】
また、図１、及び図２に示す例では、枠１４の孔部１２の開口の一方の側に膜１６を備え、その膜１６には、その内側（枠１４側）に凸部１８が形成されているが、本発明はこれに限定されない。枠１４の孔部１２の開口の両側に膜１６を備えていても良い。また、凸部１８、凹部、又は錘は、膜１６の内側（枠１４側）、及びその外側（枠１４と反対側）のいずれの側にあっても良い。
例えば、図７に示す防音セル２２Ｃを有する防音構造１０Ｃのように、枠１４の孔部１２の開口の両側に膜１６を備え、両側の膜１６の共にその内側（枠１４側）に凸部１８、凹部、又は錘を有していても良い。
例えば、図８に示す防音セル２２Ｄを有する防音構造１０Ｄのように、枠１４の孔部１２の開口の両側に膜１６を備え、両側の膜１６の一方の膜１６の外側（枠１４と反対側）に凸部１８、凹部、又は錘を有し、他方の膜１６の内側（枠１４側）に凸部１８、凹部、又は錘を有していても良い。
【００４９】
例えば、図９に示す防音セル２２Ｅを有する防音構造１０Ｅのように、枠１４の孔部１２の開口の両側に膜１６を備え、両側の膜１６の各膜１６の内外両側（枠１４側とその反対側）にそれぞれ凸部１８、凹部、又は錘を有していても良い。
但し、膜１６の凸部１８が、枠１４の側に存在するとき、膜１６の凸部１８の体積が大きいと、枠１４と膜１６とに囲われた背面空気層の体積を減じることになり、この結果背面空気バネの効果が変化し、ピーク周波数が高くなり、狙った低周波のピークが得られないことがある。このような弊害が現れる場合には、膜１６の凸部１８を枠１４と反対（逆）側に設けることが好ましい。
【００５０】
また、図１、及び図２に示す例では、枠１４の孔部１２の開口の一方の側に１層の膜１６を備え、その膜１６には、その内側（枠１４側）に凸部１８が形成されているが、本発明はこれに限定されない。
例えば、図１０に示す防音セル２２Ｆを有する防音構造１０Ｆのように、枠１４の孔部１２の開口の一方の側に膜１６及び２４からなる２層の積層膜２６を備え、その積層膜２６の外側（枠１４の反対側）に凸部１８、凹部、又は錘を有していても良い。防音セル２２Ｆでは、凸部１８、凹部、又は錘が取り付けられた積層膜２６の領域が高面密度領域２６ａとなり、凸部１８、凹部、又は錘が取り付けられていない積層膜２６自体の領域が低面密度領域２６ｂとなる。
【００５１】
なお、２層積層膜２６の膜１６と膜２４との２種類の膜材料が使われている場合には、低面密度領域２６ｂの材質が膜１６と膜２４との２種類の膜材料から構成される。このように低面密度領域２６ｂが２種類の材料から構成される場合には、膜のパラメータＸは、下記式（３）のように定義できる。したがって、この場合には、上記式（１）の代わりに、下記式（３）を用いれば良い。
Ｘ＝（Ｅ１ｈ１２ ＋Ｅ２ｈ２２）／（ρmax／ρmin）  ［Ｎ］    ・・・（３）
ここで、Ｅ１、及びＥ２は、それぞれ低面密度領域２６ｂを構成する膜１６、及び膜２４の２種類の膜材料のヤング率であり、ｈ１、及びｈ２は、それぞれ低面密度領域２６ｂを構成する膜１６、及び膜２４の平均膜厚である。
同様に、低面密度領域が積層の構造から成る場合には、膜のパラメータＸは、下記式（４）のように定義できる。したがって、この場合には、上記式（１）の代わりに、下記式（４）を用いれば良い。
Ｘ ＝Σ（Ｅｉｈｉ２）／（ρmax /ρmin）  ［Ｎ］        …（４）
ここで、Ｅiは、低面密度領域２６ｂを構成する積層膜２６の枠１４の側からｉ番目の膜の膜材料のヤング率であり、ｈｉは、低面密度領域２６ｂを構成する積層膜２６の枠１４の側からｉ番目の膜の平均膜厚である。
【００５２】
図１〜図１０に示す防音構造１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、及び１０Ｆは、それぞれ１つの防音セル２２、２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ、２２Ｅ、及び２２Ｆを有するものである。しかしながら、本発明はこれらに限定されず、複数個の防音セルを有するものであっても良い。
複数個の防音セルを有する防音構造は、同種の本発明の防音セルを用いるものであっても良いし、異なる種類の複数個の本発明の防音セルを用いるものであっても良い。これらの複数個の防音セルを有する防音構造は、更に１種類以上の従来技術の防音セルを含んでいても良い。
この時、これらの防音構造の複数個の防音セルの複数個の枠１４は、１つの枠体として構成されたものであっても良い。また、これらの防音構造の複数個の防音セルの複数枚の膜１６は、１枚のシート状膜体として構成されたものであっても良い。
本発明の防音構造１０、及び１０Ａ〜１０Ｆ、並びに防音セル２２、及び２２Ａ〜２２Ｆは、基本的に以上のように構成される。
【００５３】
また、本発明の防音構造は、ダクト等の開口を有する開口部材内に、上述した本発明の防音セル２２、及び２２Ａ〜２２Ｆのような１つ以上の防音セルを配置した構造を有するものであっても良い。この場合、防音セルは、開口部材の開口断面に対して膜の膜面を傾け、開口部材に気体が通過する通気孔となる領域を設けた状態で、開口部材に配置されることが好ましい。
図１１は、本発明の他の実施形態に係る防音構造の一例を模式的に示す斜視図である。図１２は、図１１に示す防音構造のＩ−Ｉ線で切断した模式的断面図である。
図１１、及び図１２に示す本実施形態の防音構造３０は、図３に示す防音構造１０Ａの防音セル２２Ａを、本実施形態の開口部材であるアルミニウム製の管体３２（の開口３２ａ）内に配置した構造を有する。防音セル２２は、管体３２内に、その開口断面３２ｂに対して膜１６の膜面を９０°傾け、管体３２内の開口３２ａに気体が通過する通気孔３２ｃとなる領域を設けた状態で配置されている。即ち、防音セル１０Ａは、管体３２の中心線に平行に配置されている。
ここで、管体３２は、気体の通過を遮断する物体の領域内に形成される開口部材であるが、管体３２の管壁は、気体の通過を遮断する物体、例えば２つの空間を隔てる物体等の壁を構成し、管体３２の内部は、気体の通過を遮断する物体の一部の領域に形成された開口３２ａを構成する。
【００５４】
なお、本実施形態において、開口部材は、気体の通過を遮断する物体の領域内に形成される開口を有することが好ましく、２つの空間を隔てる壁に設けられることが好ましい。
ここで、開口が形成される領域を持ち、気体の通過を遮断する物体とは、２つの空間を隔てる部材、及び壁等を言い、部材としては、管体、筒状体等の部材を言い、壁としては、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）等の可動壁等を言う。
本実施形態の開口部材は、ダクト等の管体、筒体であっても良いし、ルーバ、ガラリ等の換気孔、窓等を取り付けるための開口を持つ壁自体であっても良いし、壁に取り付けられる窓枠等の取付枠等であっても良い。
【００５５】
なお、本実施形態の開口部材の開口の形状は、断面形状で、図示例では円形であるが、本発明においては、防音セル、又は複数の防音セルからなる防音セルユニットを開口内に配置できれば、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、若しくは楕円形等であっても良いし、不定形であっても良い。
また、本実施形態の開口部材の材料としては、特に制限的ではなく、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）、建造物の壁材と同様なコンクリート、モルタル等の壁材等を挙げることができる。
【００５６】
図１１、及び図１２に示す防音構造３０では、１つの防音セル２２Ａが、その開口断面３２ｂに対して膜１６の膜面を９０°傾けた状態で、管体３２内に配置されているが、本発明はこれに限定されない。例えば、本実施形態の防音構造では、複数の防音セルが防音セルユニットとして管体３２内に配置されていても良い。また、本実施形態の防音構造では、防音セル２２Ａの代わりに、防音構造１０、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、及び１０Ｆの防音セル２２、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ、２２Ｅ、及び２２Ｆ等の他の形態の防音セルを管体３２に内に配置しても良い。また、本実施形態の防音構造では、管体３２内の開口３２ａに気体が通過する通気孔となる領域を設けることができれば、管体３２の開口断面３２ｂに対して防音セル２２Ａの膜１６の膜面を平行にしても良い。また、図１３に示すように、体３２の開口断面３２ｂに対して防音セル２２Ａの膜１６の膜面を所定角度θ傾け、管体３２内の開口３２ａに気体が通過する通気孔３２ｃを設けた状態で配置しても良い。
【００５７】
また、本実施形態においては、この傾斜角度θは、通気性の点からは、２０度以上であることが好ましく、４５度以上がより好ましく、８０度以上がさらに好ましい。
ここで、傾斜角度θが２０度以上であることが好ましい理由は、防音セル２２Ａのデバイス断面（膜１６の膜面）が開口断面３２ｂと等しい場合、傾斜角度θを２０°以上傾けることで、１０％以上の好ましい開口率を得ることができるからである。
また、傾斜角度θが２０度〜４５度では、低周波の第１振動モードの遮音ピークが、存在しており、最大遮音（θ=０°）に対して、１０％以上の遮音性能を維持可能であり、好ましいからである。
また、傾斜角度θが４５度以上であることがより好ましい理由は、通風性を考慮した標準的なサッシ、及びガラリの角度が約４５度程度であるためである。
また、８０度以上が更に好ましい理由は、風による、膜１６にかかる定圧力の影響を最小限に抑制でき、風速が大きくなっても防音特性の変化を抑制できるからである。また、８０度以上では、風速の減少がなくなり、最も通気能力が高い状態となるからである。
【００５８】
なお、本実施形態の防音構造の開口率は、下記式（５）で定義されるものであり、実施形態２の防音構造１０Ａにおいては、下記式（５）で定義される開口率は約６７％となっており、高い通気性または通風性を得ることができるものである。
開口率（％）＝｛１−（開口断面における防音セルの断面積／開口断面積）｝×１００…（５）
本実施形態の防音構造においては、図１３に示すように、開口部材である管体３２内に、防音セル２２Ａが膜１６の膜面を管体３２の開口断面３２ｂに対して所定の傾斜角度θで傾斜させて配置されている。なお、図１３に示す傾斜した防音セル１８の膜１６の膜面と管体３２の管壁との間にできる隙間は、管体３２の開口３２ａに形成される気体の通過が可能な通気孔３２ｃとなる。
本実施形態においては、この通気孔３２ｃの開口率は、１０％以上が好ましく、２５％以上がより好ましく、５０％以上がさらに好ましい。
ここで、通気孔３２ｃの開口率が、１０％以上が好ましい理由は、市販の通気性を有する防音部材（エアトース（登録商標））の開口率が６％程度であるが、本実施形態の防音構造は、従来（市販品）にない２桁以上の開口率においても、高い防音性性能を発揮できるからである。
また、通気孔３２ｃの開口率が、２５％以上が好ましい理由は、本実施形態の防音構造は、標準的なサッシ、及びガラリの２５％〜３０％の開口率においても、高い防音性性能を発揮できるからである。
また、通気孔３２ｃの開口率が、５０％以上が好ましい理由は、本実施形態の防音構造は、高通気性のサッシ、及びガラリの５０〜８０％の開口率においても、高い防音性性能を発揮できるからである。
【００５９】
以下に、本発明の防音構造を持つ防音構造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］
建材や機器内防音材として本発明の防音構造を持つ防音構造を使用する場合、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（東レ社製）、テイジンテトロン（登録商標）ＵＦ（帝人社製）、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）（三菱樹脂社製）等を用いればよい。
また、枠も、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（タキロン社製））、及び／又はや難燃性アクリル（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。
【００６０】
［耐熱性］
環境温度変化にともなう、本発明の防音構造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（帝人デュポン社製）、ＰＥＮフィルム  テオネックス（登録商標）（帝人デュポン社製）、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、枠は、ポリイミド樹脂（ＴＥＣＡＳＩＮＴ４１１１（エンズィンガージャパン社製））、及び／又はガラス繊維強化樹脂（ＴＥＣＡＰＥＥＫＧＦ３０（エンズィンガージャパン社製））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（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）（東亜合成社製）など）を用いることが好ましい。これら接着を膜または枠に塗布する際は、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。
【００６１】
［耐候、及び耐光性］
屋外や光が差す場所に本発明の防音構造を持つ防音構造が配置された場合、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）（三菱樹脂社製））、アクリル樹脂フィルム（アクリプレン（三菱レイヨン社製））、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、枠材は、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、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、及び接着剤を適宜選択することが好ましい。
【００６２】
［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社製）、及び／又はＮＣＦ（長岡産業社製））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（ライフガード社製）、ＲＩＶＥＸ（リケンテクノス社製）、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（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。
【００６３】
上述したような特殊な膜を使用する以外に、膜上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。
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。
【００６４】
［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。
さらに、本発明の防音構造では、防音構造側面で風をさえぎることによる乱流の発生による影響（膜への風圧、風切り音）を抑制するため、防音構造側面に風Ｗを整流する整流板等の整流機構を設けることが好ましい。
【００６５】
［ユニットセルの組合せ］
図１〜１０に示す本発明の防音構造１０、及び１０Ａ〜１０Ｆは、１つの枠１４とそれに取り付けられた１枚の膜１６と膜１６に設けられた凸部１８、錘、又は凹部を持つ単位ユニットセルとしての１つの防音セル２２、及び２２Ａ〜２２Ｆからなる。一方、本発明の防音構造は、複数の枠が連続した１つの枠体、１つの枠体の複数の枠のそれぞれの孔部に取り付けられる複数の膜が連続したシート状膜体、及び複数の膜に設けられる凸部１８、錘、又は凹部と、を有する、予め一体化された複数の防音セルからなる。本発明の防音構造は、このように、単位ユニットセルを独立に使用する防音構造であっても良いし、予め複数の防音セルが一体化された防音構造であっても良いし、又は複数の単位ユニットセルを連結させて使用する複数の防音セルからなる防音構造であっても良い。
複数の単位ユニットセルの連結の方法としては、枠にマジックテープ（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単位ユニットセルを連結させることもできる。
【００６６】
［配置］
本発明の防音構造を有する防音構造を壁等に簡易に取り付け、又はり取外しできるようにするため、防音構造に磁性体、マジックテープ（登録商標）、ボタン、吸盤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。
［枠機械強度］
本発明の防音構造を有する防音構造のサイズが大きくなるにつれ、枠が振動しやすくなり、膜振動に対し固定端としての機能が低下する。そのため、枠の厚みを増して枠剛性を高めることが好ましい。しかし、枠の厚みを増すと防音構造の質量が増し、軽量である本防音構造の利点が低下していく。
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、枠に孔や溝を形成することが好ましい。
また、面内の枠厚みを変える、又は組合せることで、高剛性を確保し、軽量化を図ることもできる。こうすることにより、高剛性化と軽量化を両立することができる。
【００６７】
本発明の防音構造は、以下のような防音構造として使用することができる。
例えば、本発明の防音構造を持つ防音構造としては、
建材用防音構造：建材用として使用する防音構造、
空気調和設備用防音構造：換気口、空調用ダクトなどに設置し、外部からの騒音を防ぐ防音構造、
外部開口部用防音構造：部屋の窓に設置し、室内又は室外からの騒音を防ぐ防音構造、
天井用防音構造：室内の天井に設置され、室内の音響を制御する防音構造、
床用防音構造：床に設置され、室内の音響を制御する防音構造、
内部開口部用防音構造：室内のドア、ふすまの部分に設置され、各部屋からの騒音を防ぐ防音構造、
トイレ用防音構造：トイレ内またはドア（室内外）部に設置、トイレからの騒音を防ぐ防音構造、
バルコニー用防音構造：バルコニーに設置し、自分のバルコニーまたは隣のバルコニーからの騒音を防ぐ防音構造、
室内調音用部材：部屋の音響を制御するための防音構造、
簡易防音室部材：簡易に組み立て可能で、移動も簡易な防音構造、
ペット用防音室部材：ペットの部屋を囲い、騒音を防ぐ防音構造、
アミューズメント施設：ゲームセンター、スポーツセンター、コンサートホール、映画館に設置される防音構造、
工事現場用仮囲い用の防音構造：工事現場を多い周囲に騒音の漏れを防ぐ防音構造、
トンネル用の防音構造：トンネル内に設置し、トンネル内部及び外部に漏れる騒音を防ぐ防音構造、等を挙げることができる。
【００６８】
以上、本発明の防音構造についての種々の実施形態及び実施例を挙げて詳細に説明したが、本発明は、これらの実施形態及び実施例に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良又は変更をしてもよいのはもちろんである。
【実施例】
【００６９】
本発明の防音構造を実施例に基づいて具体的に説明する。
（実施例１）
まず、図３及び図４に示す本発明の防音構造１０Ａを実施例１として作製した。
図３及び図４に示す防音構造１０Ａは、孔部１２を有する枠１４と、孔部１２を覆うように枠１４に固定された振動可能な膜１６とを有する防音セル２２Ａからなるものであった。
当該実施例１では、ＰＥＴフィルム（東レ（株）社製ルミラー、厚み１２５μｍ）を膜１６とした。一辺２０ｍｍの正方形で、厚み３ｍｍのアクリル片を凸部１８としてＰＥＴフィルムからなる膜１６の中央に配置し、にテープにて膜１６に後付けした。枠１４として、その長さ（背面距離）が２０ｍｍで、孔部１２が内辺４０ｍｍの正方形、膜１６を固定する枠１４の外周の厚みが３ｍｍである金属アルミニウムの角筒を用いた。また、同様に厚み３ｍｍの金属アルミニウムの一辺４６ｍｍ角正方形板を背面部材２０として準備し、枠１４の枠構造の片面（孔部１２の端部）に取り付けて蓋とした。枠１４のもう片面の枠部分に、中央に凸部１８としてアクリル片が固定された一辺４６ｍｍ正方形の膜１６となるＰＥＴフィルムを取り付けた。取り付けは両面テープで接着によって行った。
こうして、図３及び図４に示す防音セル２２Ａからなる防音構造１０Ａを作製した。
当該実施例１では、ρmax/ρmin＝２５であった。最短線分長Δｄは、１０ｍｍ（１０×１０−３ｍ）であった。最長の線分長Ｌは、５６．６ｍｍ（５６．６×１０−３ｍ）であった。【００７０】
（比較例１）
ＰＥＴフィルムの膜上に、一辺２０ｍｍの正方形で、厚み３ｍｍのアクリル片からなる凸部１８が無いことを除いては、実施例１と同様の従来技術の防音構造を作製した。
当該比較例１では、ρmax/ρmin＝１（面密度分布無し）であった。
この比較例１の防音構造をＰＥＴフィルムの膜の標準とした。
まず、実施例１、及び比較例１の防音構造の音響特性をそれぞれ測定した。【００７１】
音響測定は、内径８ｃｍの音響管を用い、以下のようにして行い、実施例１、及び比較例１の防音構造における吸収率を測定した。
音響特性は、図１４に示すように、アルミニウム製音響管（管体３２）に４つのマイクロフォン３４を用いて伝達関数法による測定を行った。この手法は「ASTM E2611-09: Standard Test Method for Measurement of Normal Incidence Sound Transmission of Acoustical Materials Based on the Transfer Matrix Method」に従うものである。音響管としては、例えば日東紡音響エンジニアリング株式会社製のＷｉｎＺａｃと同一の測定原理であるものとして、アルミニウム製の管体３２を用いた。管体３２の内部にスピーカ３６を収納した円筒状の函体３８を配置し、函体３８に管体３２を載置した。スピーカ３４から所定音圧の音を出力し、４本のマイクロフォン３４で測定した。この方法で広いスペクトル帯域において音響透過損失を測定することができる。実施例１の防音セル１０Ａを音響管となる管体３２の所定測定部位に防音セル１０Ａの膜１６の膜面を傾斜させて配置して、本実施形態の防音構造３０を構成し、１００Ｈｚ〜４０００Ｈｚの範囲で音響吸収率と透過損失測定を行った。
実施例１、及び比較例１の防音構造の吸収率を測定した結果を図１５に示す。【００７２】
ＰＥＴフィルムの膜１６を用いる実施例１の最も低周波側に確認された吸収率ピークに関して、以下の項目を判定した。
（低周波化判定）
凸部が無い場合（比較例１に相当）の吸収ピークのピーク周波数の２分の３以下となっている場合にＧ（ｇｏｏｄ：良）、そうでない場合はＢ（ｂａｄ：不良）と判定した。
（吸収率判定）
凸部が無い場合（比較例１に相当）の吸収ピークの吸収率の５０％以上となっている場合にＧ、そうでない場合はＢと判定した。
（条件式判定）
上記式（２）式を満足する場合をＴＲＵＥ（該）、そうでない場合をＦＡＬＳＥ（非）と判定した。また、膜面密度を有しない場合は、当該条件判定式の該非は判定できないためＮＵＬＬ（無）とした。
実施例１のこれらの判定結果を表１に示す。【００７３】
（実施例２）
膜１６上に３ｘ３（９）個のアクリル片（高さ３ｍｍ、一辺６．７ｍｍ正方形）が６．７ｍｍ間隔で均等に配置されたＰＥＴフィルムであることを除いては、実施例１と同様の防音構造を作製した。
当該実施例２では、ρmax/ρmin＝２５であった。最短線分長Δｄは、３．３ｍｍ（３．３×１０−３ｍ）であった。最長の線分長Ｌは、５６．６ｍｍ（５６．６×１０−３ｍ）であった。
（実施例３）
膜１６上に５ｘ５（２５）個のアクリル片（高さ３ｍｍ、一辺４ｍｍ正方形）が４ｍｍ間隔で均等に配置されたＰＥＴフィルムであることを除いては、実施例１と同様である図１及び図２に示す防音セル２２からなる防音構造１０を作製した。
当該実施例３では、ρmax/ρmin＝２５であった。最短線分長Δｄは、２．０ｍｍ（２．０×１０−３ｍ）であった。最長の線分長Ｌは、５６．６ｍｍ（５６．６×１０−３ｍ）であった。
（実施例４）
膜１６上に１０ｘ１０（１００）個のアクリル片（高さ３ｍｍ、一辺２ｍｍ正方形）が２ｍｍ間隔で均等配置されたＰＥＴフィルムであることを除いては、実施例１と同様の防音構造を作製した。
当該実施例４では、ρmax/ρmin＝２５であった。最短線分長Δｄは、１．０ｍｍ（１．０×１０−３ｍ）であった。最長の線分長Ｌは、５６．６ｍｍ（５６．６×１０−３ｍ）であった。【００７４】
（実施例５）
膜１６上に５ｘ５（２５）個のアクリル片（高さ３ｍｍ、一辺４ｍｍ正方形）が不規則に膜上に配置されたＰＥＴフィルムであることを除いては、実施例１と同様である図５及び図６に示す防音セル２２Ｂからなる防音構造１０Ｂを作製した。
当該実施例５では、ρmax/ρmin＝２５であった。最短線分長Δｄは、０．５ｍｍ（０．５×１０−３ｍ）であった。最長の線分長Ｌは、５６．６ｍｍ（５６．６×１０−３ｍ）であった。
まず、実施例２〜５の防音構造の音響特性をそれぞれ測定した。
実施例２〜５の吸収率を測定した結果を図１５に示す。
次に、実施例２〜５について、それぞれ上記低周波化判定、吸収率判定、及び条件式判定を行った。
実施例２〜５の判定結果を表１に示す。【００７５】
（実施例６）
膜１６の材料が厚み５０umのシリコーンゴムフィルムであって、膜１６上に、１０ｘ１０（１００）個のＣｕから成る錘（高さ０．５ｍｍ、一辺２ｍｍ正方形）が２ｍｍ間隔で均等に両面テープで接着され配置されていることを除いては、実施例１と同様の防音構造を作製した。
当該実施例６では、ρmax/ρmin＝５３であった。最短線分長Δｄは、１．０ｍｍ（１．０×１０−３ｍ）であった。最長の線分長Ｌは、５６．６ｍｍ（５６．６×１０−３ｍ）であった。
（比較例４）
膜上に、Ｃｕの錘が無いことを除いては、実施例６と同様の従来技術の防音構造を作製した。
当該比較例４では、ρmax/ρmin＝１（面密度分布無し）であった。
この比較例４の防音構造をシリコーンゴムフィルムの膜の標準とした。
まず、実施例６、及び比較例４の防音構造の音響特性を上述のようにしてそれぞれ測定した。
吸収率を測定した結果を図１６に示す。【００７６】
シリコーンゴムフィルムの膜１６を用いる実施例６の最も低周波側に確認された吸収率ピークに関して、以下の項目を判定した。
（低周波化判定）
凸部が無い場合（比較例４に相当）の吸収ピークのピーク周波数の２分の３以下となっている場合にＧ（ｇｏｏｄ：良）、そうでない場合はＢ（ｂａｄ：不良）と判定した。
（吸収率判定）
凸部が無い場合（比較例４に相当）の吸収ピークの吸収率の５０％以上となっている場合にＧ、そうでない場合はＢと判定した。
（条件式判定）
上記式（２）式を満足する場合をＴＲＵＥ（該）、そうでない場合をＦＡＬＳＥ（非）と判定した。また、膜面密度を有しない場合は、当該条件判定式の該非は判定できないためＮＵＬＬ（無）とした。
実施例６のこれらの判定結果を表１に示す。【００７７】
（実施例７）
膜１６上に、１０ｘ１０（１００）個のＣｕから成る錘（高さ１．０ｍｍ、一辺２ｍｍ正方形）が２ｍｍ間隔で均等に両面テープで接着され配置されていることを除いては、実施例６と同様の防音構造を作製した。
当該実施例７では、ρmax/ρmin＝１０４であった。最短線分長Δｄは、１．０ｍｍ（１．０×１０−３ｍ）であった。最長の線分長Ｌは、５６．６ｍｍ（５６．６×１０−３ｍ）であった。
（実施例８）
膜１６上に、１０ｘ１０（１００）個のＣｕから成る錘（高さ２．０ｍｍ、一辺２ｍｍ正方形）が２ｍｍ間隔で均等に両面テープで接着され配置されていることを除いては、実施例６と同様の防音構造を作製した。
当該実施例７では、ρmax/ρmin＝２０８であった。最短線分長Δｄは、１．０ｍｍ（１．０×１０−３ｍ）であった。最長の線分長Ｌは、５６．６ｍｍ（５６．６×１０−３ｍ）であった。
まず、実施例７〜８の防音構造の音響特性をそれぞれ測定した。
実施例７〜８の吸収率を測定した結果を図１６に示す。
次に、実施例７〜８について、それぞれ上記シリコーンゴムフィルムの膜１６を用いる場合の低周波化判定、吸収率判定、及び条件式判定を行った。
実施例７〜８の判定結果を表１に示す。【００７８】
（比較例２）
膜上に、１つの凸部（高さ１８．７５ｍｍ、一辺８ｍｍ正方形）が膜中央に配置されたＰＥＴフィルムであることを除いては、実施例１と同様の防音構造を作製した。
当該比較例２では、ρmax/ρmin＝１５１であった。最短線分長Δｄは、１６ｍｍ（１６×１０−３ｍ）であった。最長の線分長Ｌは、５６．６ｍｍ（５６．６×１０−３ｍ）であった。
（比較例３）
膜上に、１つのＣｕの錘（高さ１１．７ｍｍ、一辺４ｍｍ正方形）が膜中央に配置されたＰＥＴフィルムであることを除いては、実施例１と同様の防音構造を作製した。
当該比較例３では、ρmax/ρmin＝６０１であった。最短線分長Δｄは、１８ｍｍ（１８×１０−３ｍ）であった。最長の線分長Ｌは、５６．６ｍｍ（５６．６×１０−３ｍ）であった。
まず、比較例２〜３の防音構造の音響特性をそれぞれ測定した。
比較例２〜３の吸収率を測定した結果を図１５に示す。
次に、比較例２〜３について、それぞれ上記ＰＥＴフィルムの膜を用いる場合の低周波化判定、吸収率判定、及び条件式判定を行った。
比較例２〜３の判定結果を表１に示す。【００７９】
（比較例５）
膜上に、５ｘ５（２５）個のＣｕから成る錘（高さ０．５ｍｍ、一辺４ｍｍ正方形）が４ｍｍ間隔で均等に両面テープで接着され配置されていることを除いては、実施例６と同様の防音構造を作製した。
当該比較例５では、ρmax/ρmin＝５３であった。最短線分長Δｄは、２．０ｍｍ（２．０×１０−３ｍ）であった。最長の線分長Ｌは、５６．６ｍｍ（５６．６×１０−３ｍ）であった。
（比較例６）
膜上に、５ｘ５（２５）個のＣｕから成る錘（高さ１．０ｍｍ、一辺４ｍｍ正方形）が４ｍｍ間隔で均等に両面テープで接着され配置されていることを除いては、実施例６と同様の防音構造を作製した。
当該比較例６では、ρmax/ρmin＝１０５であった。最短線分長Δｄは、２．０ｍｍ（２．０×１０−３ｍ）であった。最長の線分長Ｌは、５６．６ｍｍ（５６．６×１０−３ｍ）であった。【００８０】
（比較例７）
膜上に、５ｘ５（２５）個のＣｕから成る錘（高さ２．０ｍｍ、一辺４ｍｍ正方形）が４ｍｍ間隔で均等に両面テープで接着され配置されていることを除いては、実施例６と同様の防音構造を作製した。
当該実施例７では、ρmax/ρmin＝２１０であった。最短線分長Δｄは、２．０ｍｍ（２．０×１０−３ｍ）であった。最長の線分長Ｌは、５６．６ｍｍ（５６．６×１０−３ｍ）であった。
まず、比較例５〜７の防音構造の音響特性をそれぞれ測定した。
比較例５〜７の吸収率を測定した結果を図１６に示す。
次に、比較例５〜７について、それぞれ上記シリコーンゴムフィルムの膜を用いる場合の低周波化判定、吸収率判定、及び条件式判定を行った。
比較例５〜７の判定結果を表１に示す。【００８１】
（比較例８）
枠１４の長さ（背面距離）が４０ｍｍであることを除いては、比較例１と同様の防音構造を作製した。
（比較例９）
枠１４の孔部１２は、一辺５５ｍｍ正方形であることを除いては、比較例１と同様の防音構造を作製した。
（比較例１０）
膜上に、１つの凸部（高さ０．５ｍｍ、一辺２０ｍｍ正方形）が膜中央に配置されたＰＥＴフィルムであることを除いては、実施例１と同様の防音構造を作製した。
当該比較例１０では、ρmax/ρmin＝５であった。最短線分長Δｄは、１０ｍｍ（１０×１０−３ｍ）であった。最長の線分長Ｌは、５６．６ｍｍ（５６．６×１０−３ｍ）であった。
まず、比較例８〜１０の防音構造の音響特性をそれぞれ測定した。
比較例８〜１０の吸収率を測定した結果を図１５に示す。
次に、比較例８〜１０について、それぞれ上記ＰＥＴフィルムの膜を用いる場合の低周波化判定、吸収率判定、及び条件式判定を行った。
比較例８〜１０の判定結果を表１に示す。【００８２】
【表１】
0006585314.tif 000002
【００８３】
図１５には、実施例１〜５、並びに比較例１〜３、及び８〜１０の音響特性を示す。
図１５、及び表１から、これらの実施例１〜５と、比較例２〜３、及び８〜１０とを比較すると、本発明の条件式（２）を満足した実施例１〜５の場合、比較例１に比較して、ピーク周波数が３分の２以下で、且つ、吸収率が半分以上となっていることから、本発明の有効性が示されたことが分かる。
比較例１０については（２）式の左側の不等式のみ満たしている、このため、吸収率判定は十分だが、低周波化が不十分（比較例１に対して３分の２以下になっていない）ことが分かる。
図１６は、実施例６〜８、及び比較例５〜７の音響特性を示す。
図１６、及び表１から、これらの実施例６〜８と、比較例４〜７とを比較すると、本発明の条件式（２）を満足した実施例６〜８の場合、比較例４に比較して、ピーク周波数が３分の２以下、且つ、吸収率が半分以上となっていることから、本発明の有効性が示されたことが分かる。
以上から、本発明の効果は明らかである。
【符号の説明】
【００８４】
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、１０Ｆ  防音構造
１２  孔部
１４  枠
１６、２４  膜
１６ａ、２６ａ  高面密度領域
１６ｂ、２６ｂ  低面密度領域
１８  凸部
２０  背面部材
２２、２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ、２２Ｅ、２２Ｆ  防音セル
２６  積層膜
【図１】
0006585314.tif 000003
【図２】
0006585314.tif 000004
【図３】
0006585314.tif 000005
【図４】
0006585314.tif 000006
【図５】
0006585314.tif 000007
【図６】
0006585314.tif 000008
【図７】
0006585314.tif 000009
【図８】
0006585314.tif 000010
【図９】
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【図１０】
0006585314.tif 000012
【図１１】
0006585314.tif 000013
【図１２】
0006585314.tif 000014
【図１３】
0006585314.tif 000015
【図１４】
0006585314.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
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