CN108780640A - 隔音结构、隔断结构、窗部件以及笼状物 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题在于提供一种在宽频带内显现高隔音性能，能够小型化，能够确保通气性，并且具有光的透射性的隔音结构、隔断结构、窗部件以及笼状物。一种隔音结构，其具备：板状部件，具有沿厚度方向贯穿的多个贯穿孔；以及框架部件，具有开口部，并且通过使板状部件相对于框架部件的开口部周缘固定，板状部件能够进行膜振动，该隔音结构中，贯穿孔的平均开口直径为0.1μm以上且250μm以下，板状部件的膜振动的第一固有振动频率在10Hz～100000Hz之间。
Description
技术领域
本发明涉及一种隔音结构、利用该隔音结构的隔断结构、窗部件以及笼状物(cage)。
背景技术
一般的噪声大多存在于宽频带的频率内，低频声音感知为压力，由于耳朵的结构对中频带(1000Hz～4000Hz左右)的灵敏度良好，因此中频带感知为很大，高频声音感知为刺耳。因此，对于宽频带的噪声，需要在宽频带上采取措施。
例如，在风噪声等中还有如白噪声那样从低频区域到高频区域具有声压的噪声，需要对宽频带噪声采取措施。尤其，在各种设备(影印机等办公设备、汽车及电车等)内的噪声措施中设备的大小受到限制，因此要求能够以小空间进行隔音的隔音结构。并且，很多情况下，从各种设备的电动机和风扇等可动部的100Hz～1000Hz左右的低频侧也会产生噪声而成为问题。
以往，作为针对宽频带频率噪声的一般的隔音材料，使用了聚氨酯海绵和玻璃棉等。但是，当将聚氨酯海绵和玻璃棉等用作隔音材料时，为了增加吸收率需要加大体积，因此在设备内大小受到限制时存在无法得到充分的隔音性能的问题。尤其，已知很难吸收低频的声音，因此如果在现有吸音材料或现有吸音材料与背面壁的组合中不使用非常大的体积，则会很难吸收声音。并且，存在材料并不耐于环境而是导致材料劣化的问题。而且，由于是纤维状，因此导致因纤维的尘埃而污染环境，存在无法在洁净室内或具有精密设备的环境、并且污染成为问题的生产场所等中使用，对管道风扇等产生影响等问题。并且，聚氨酯海绵和玻璃棉等所具有的孔是三维孔洞，因此存在光的透射率低的问题。
另一方面，作为吸收特定频带的声音的隔音结构，存在利用膜振动的隔音结构和利用亥姆霍兹共振的隔音结构。
利用膜振动的隔音结构通过膜振动的共振频率来发生吸音，因此虽然通过共振频率而吸收增加，但在其他频率中吸音减小，吸音的频带的宽频带化会很难。
例如如专利文献1所示，利用亥姆霍兹共振的隔音结构具有在形成有许多贯穿孔的板状部件的背面配置屏蔽板而设置声学上封闭的封闭空间的结构。
对于这种利用亥姆霍兹共振的隔音结构，当声音从外部侵入贯穿孔时成为连结有如下部分的结构，即，贯穿孔内的空气通过声音移动的运动方程所支配的部分和封闭空间内的空气通过声音反复膨胀压缩的弹簧方程所支配的部分。通过每个方程，贯穿孔内的空气的移动成为压力相位比局部速度相位前进90度的线圈行为，封闭空间内的空气的移动成为压力相位比局部速度相位滞后90度的电容器行为。因此，亥姆霍兹共振整体作为声音的等效电路而成为所谓的LC串联电路，具有通过贯穿孔面积和长度、封闭空间的体积确定的共振。在该共振时，声音在贯穿孔内多次往复，在此期间，通过与贯穿孔的摩擦，以特定频率强烈地发生吸音。
并且，专利文献2中，作为不具有封闭空间而具有贯穿孔的隔音结构，记载有隔音片，该隔音片具有：片材，具有多个贯穿孔；以及集音部，具有中心与片材的贯穿孔几乎一致的贯穿孔，具有随着从片材的距离增大而直径增大的形状，并且设置在片材的外部。
并且，专利文献3中公开了如下吸音体，其被成为框架的隔断壁隔开，并被由板状部件制成的后壁(刚性壁)封闭，前部被覆盖形成开口部的空腔的开口部的膜材料(膜状吸音材料)包覆，在其上载置按压板，并且在从最不容易生成通过膜材料的声波产生位移的区域即开口部的周缘部的固定端距离膜状吸音材料表面的尺寸的20％的范围内的区域(角部分)形成有亥姆霍兹共振用共振孔。在该吸音体中，除了共振孔以外，空腔被封闭。该吸音体同时发挥通过膜振动的吸音作用和通过亥姆霍兹共振的吸音作用。
以往技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-9014号公报
专利文献2：日本特开2015-152794号公报
专利文献3：日本特开2009-139556号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
如专利文献1中所记载，设为在形成有许多贯穿孔的板状部件的背面设置有封闭空间的结构，在利用亥姆霍兹共振来吸音的结构中，为了制作封闭空间，在板状部件的背面需要不会使声音通过的屏蔽板，并且，由于使用共振作为原理，因此能够吸音的频带很窄且很难宽频带化。
为了解决这种课题，还尝试了将多个孔沿厚度方向或水平方向设置多个或者设置多个背面空间，但由于需要设置多个单元，因此尺寸增大，并且由于需要单独制造，因此存在结构和零件复杂化，零件数量也会增加这种问题。
而且，由于在背后需要封闭空间，因此存在封闭空间的体积尺寸变大的问题，并且，还存在不能确保通气性和排热的问题。
尤其为了吸收低频声音，需要增大封闭空间的空气层的体积，存在必须增加尺寸的问题。
另一方面，专利文献2中记载的隔音片根据片材本身的重量依据质量规则通过反射来进行隔音，贯穿孔部分并不有助于隔音，通过设计贯穿孔的周边的结构，即使钻开贯穿孔，也会以尽可能接近原始片材所具有的隔音性能的性能保持。因此，无法得到比质量规则高的隔音性能，并且由于声音被反射，因此存在无法很好地吸收的问题。
并且，专利文献3中，由于需要同时利用由膜振动引起的吸音作用和由亥姆霍兹共振引起的吸音作用，因此成为框架的隔断壁的后壁被板状部件封闭，与专利文献1相同地，存在没有使风和热通过的能力且变得充满热量，从而不适合设备和汽车等的隔音的问题。
本发明的目的在于消除上述现有技术的问题点，并提供一种在从低频侧至高频侧的宽频带内显现高隔音性能，能够小型化，能够确保通气性，并且具有光的透射性的隔音结构。
用于解决技术课题的手段
本发明人等为了实现上述目的而进行深入研究的结果，发现通过如下能够解决上述课题，从而完成了本发明，即，一种隔音结构，其具备板状部件，具有沿厚度方向贯穿的多个贯穿孔；以及框架部件，具有开口部，并且通过使板状部件相对于框架部件的开口部周缘固定，板状部件能够进行膜振动，该隔音结构中，贯穿孔的平均开口直径为0.1μm以上且250μm以下，板状部件的膜振动的第一固有振动频率在10Hz～100000Hz之间。
即，发现了通过以下结构能够实现上述目的。
[1]一种隔音结构，其具备：板状部件，具有沿厚度方向贯穿的多个贯穿孔；以及框架部件，具有开口部，并且通过使板状部件相对于框架部件的开口部周缘固定，板状部件能够进行膜振动，该隔音结构中，
贯穿孔的平均开口直径为0.1μm以上且250μm以下，
板状部件的膜振动的第一固有振动频率在10Hz～100000Hz之间。
[2]根据[1]所述的隔音结构，其中，
贯穿孔的平均开口直径为0.1μm以上且小于100μm，
当将平均开口直径设为phi(μm)，将板状部件的厚度设为t(μm)时，贯穿孔的平均开口率rho在以rho_center＝(2+0.25×t)×phi-1.6为中心、以rho_center-(0.085×(phi/20)-2)为下限、以rho_center+(0.35×(phi/20)-2)为上限的范围内。
[3]根据[1]所述的隔音结构，其中，
贯穿孔的平均开口直径为100μm以上且250μm以下，
贯穿孔的平均开口率在0.5％至1.0％之间。
[4]根据[1]至[3]中任一项所述的隔音结构，其中，在板状部件的膜振动时的第一固有振动频率±100Hz的频率中，吸收率成为极小。
[5]根据[1]至[4]中任一项所述的隔音结构，其中，框架部件的开口部的孔径小于作为吸音对象的声音中最大的波长。
[6]根据[1]至[5]中任一项所述的隔音结构，其中，多个板状部件沿厚度方向排列。
[7]根据[1]至[6]中任一项所述的隔音结构，其中，贯穿孔的内壁面的表面粗糙度Ra为0.1μm～10.0μm。
[8]根据[1]至[6]中任一项所述的隔音结构，其中，贯穿孔的内壁面以多个粒子状的形状形成，并且形成于内壁面的凸部的平均粒径为0.1μm～10.0μm。
[9]根据[1]至[8]中任一项所述的隔音结构，其中，板状部件的形成材料为金属。
[10]根据[1]至[9]中任一项所述的隔音结构，其中，板状部件的形成材料为铝。
[11]根据[1]至[10]中任一项所述的隔音结构，其中，多个贯穿孔被无规地排列。
[12]根据[1]至[11]中任一项所述的隔音结构，其中，多个贯穿孔包含两种以上不同开口直径的贯穿孔。
[13]一种隔音结构，将[1]至[12]中任一项所述的隔音结构作为单位隔音结构，并具有多个单位隔音结构。
[14]根据[1]至[13]中任一项所述的隔音结构，其中，贯穿孔的平均开口直径为0.1μm以上且50μm以下。
[15]根据[1]至[14]中任一项所述的隔音结构，其中，至少一部分贯穿孔的形状为在贯穿孔的内部成为最大直径的形状。
[16]一种隔断结构，其具有[1]至[15]中任一项所述的隔音结构。
[17]一种窗部件，其具有[1]至[15]中任一项所述的隔音结构。
[18]一种笼状物，其具有[1]至[15]中任一项所述的隔音结构。
发明效果
根据本发明，能够提供一种在宽频带内显现高隔音性能，能够小型化，能够确保通气性，并且具有光的透射性的隔音结构。
附图说明
图1是概念性地表示本发明的隔音结构的一例的立体图。
图2是图1的隔音结构的概略主视图。
图3是图1的隔音结构的概略剖视图。
图4是概念性地表示利用本发明的隔音结构的形态的一例的立体图。
图5是隔音结构的另一例的概略剖视图。
图6A是用于说明具有多个贯穿孔的隔音结构的优选制造方法的一例的示意性剖视图。
图6B是用于说明具有多个贯穿孔的隔音结构的优选制造方法的一例的示意性剖视图。
图6C是用于说明具有多个贯穿孔的隔音结构的优选制造方法的一例的示意性剖视图。
图6D是用于说明具有多个贯穿孔的隔音结构的优选制造方法的一例的示意性剖视图。
图6E是用于说明具有多个贯穿孔的隔音结构的优选制造方法的一例的示意性剖视图。
图7是概念性地表示本发明的隔音结构的另一例的立体图。
图8是概念性地表示本发明的隔音结构的另一例的立体图。
图9A是用于说明隔音结构的另一例的结构的概略立体图。
图9B是用于说明隔音结构的另一例的结构的概略立体图。
图9C是用于说明隔音结构的另一例的结构的概略立体图。
图9D是图9C的D-D线剖视图。
图10A是概念性地表示利用本发明的隔音结构的形态的另一例的立体图。
图10B是概念性地表示利用本发明的隔音结构的形态的另一例的立体图。
图11是表示贯穿孔的内壁面的AFM测定的结果的图。
图12是拍摄了贯穿孔的内壁面的图。
图13是表示频率与声学特性之间的关系的曲线图。
图14是表示频率与声学特性之间的关系的曲线图。
图15是表示频率与声学特性之间的关系的曲线图。
图16是表示频率与声学特性之间的关系的曲线图。
图17是表示频率与声学特性之间的关系的曲线图。
图18是表示频率与吸收率之间的关系的曲线图。
图19是表示频率与声学特性之间的关系的曲线图。
图20是表示频率与声学特性之间的关系的曲线图。
图21是表示频率与吸收率之间的关系的曲线图。
图22是表示平均开口率与声学特性之间的关系的曲线图。
图23是表示平均开口直径与最佳平均开口率之间的关系的曲线图。
图24是表示平均开口直径与最大吸收率之间的关系的曲线图。
图25是表示平均开口直径与最佳平均开口率之间的关系的曲线图。
图26是表示平均开口率与最大吸收率之间的关系的曲线图。
图27是具有本发明的隔音结构的隔音部件的一例的截面示意图。
图28是具有本发明的隔音结构的隔音部件的另一例的截面示意图。
图29是表示具有本发明的隔音结构的隔音部件安装于墙壁的状态的一例的截面示意图。
图30是从图29所示的隔音部件的墙壁拆下的状态的一例的截面示意图。
图31是表示具有本发明的隔音结构的隔音部件的另一例中的单位组单元的拆装的俯视图。
图32是表示具有本发明的隔音结构的隔音部件的另一例中的单位组单元的拆装的俯视图。
图33是本发明的隔音结构的隔音单元的一例的俯视图。
图34是图33所示的隔音单元的侧视图。
图35是本发明的隔音结构的隔音单元的一例的俯视图。
图36是图35所示的隔音单元的A-A线向视截面示意图。
图37是具有本发明的隔音结构的隔音部件的另一例的俯视图。
图38是图37所示的隔音部件的B-B线向视截面示意图。
图39是图37所示的隔音部件的C-C线向视截面示意图。
图40是用于说明框架的形状的示意性立体图。
图41是示意地表示隔音结构的另一例的剖视图。
图42是表示距离与眼睛分辨率之间的关系的曲线图。
图43是表示频率与吸收率之间的关系的曲线图。
图44是表示频率与吸收率之间的关系的曲线图。
图45是表示频率与吸收率之间的关系的曲线图。
图46是表示频率与吸收率之间的关系的曲线图。
图47是用于说明视觉辨认性的测定方法的示意图。
图48是拍摄了测定视觉辨认性后的结果的图。
图49是拍摄了测定视觉辨认性后的结果的图。
具体实施方式
以下，对本发明进行详细说明。
以下记载的构成要件的说明有时根据本发明的代表性实施方式而完成，但本发明并不限定于这种实施方式。
另外，本说明书中，用“～”表示的数值范围表示将记载于“～”前后的数值作为下限值和上限值而包含的范围。
[隔音结构]
本发明的隔音结构，其具备：板状部件，具有沿厚度方向贯穿的多个贯穿孔；以及框架部件，具有开口部，并且通过使板状部件相对于框架部件的开口部周缘固定，板状部件能够进行膜振动，该隔音结构中，
贯穿孔的平均开口直径为0.1μm以上且250μm以下，
板状部件的膜振动的第一固有振动频率在10Hz～100000Hz之间。
对于本发明的隔音结构的结构，利用图1～图3进行说明。
图1是表示本发明的隔音结构的优选实施方式的一例的示意性立体图，图2是隔音结构的示意性主视图，图3是隔音结构的示意性剖视图。
图1～图3所示的隔音结构10具有：大致正方形形状的板状部件12，具有多个沿厚度方向贯穿的贯穿孔14；以及框架部件16，具有与板状部件12的大小大致相同的大小和形状的开口部，并且具有通过使板状部件12与框架部件16的开口部嵌合而使板状部件12的周缘部被框架部件16固定并支撑的结构。
这种隔音结构10用于影印机、送风机、空调设备、换气扇、泵类、发电机、管道、此外还有涂布机或旋转机、输送机等发出声音的各种类型的制造设备等工业设备、汽车、电车、航空器等交通运输设备、冰箱、洗衣机、烘干机、电视机、复印机、微波炉、游戏机、空调、风扇、PC、吸尘器、空气净化器、换气扇等一般家用设备等中，并且适当配置在各种设备中从噪声源发出的声音所通过的位置上。
例如，如图4所示，配置在与噪声源52连通的配管50的开放端，并吸收从噪声源52发出的声音。
在此，图1～图3所示的例子中，板状部件12设为与框架部件16的开口部嵌合而固定的结构，但如图5所示，也可以是将尺寸比开口部的尺寸大的板状部件12以覆盖开口部的方式固定在框架部件16的一个端面的结构。
框架部件16以包围贯穿的开口部的方式形成，并用于以覆盖开口部的方式固定并支撑板状部件12，并且成为固定在该框架部件16的板状部件12的膜振动的波节。因此，框架部件16比板状部件12的刚性高，具体而言，优选每单位面积的质量和刚性均较高。
另外，框架部件16优选为如下形状，即，能够固定板状部件12，以能够抑制板状部件12的整个周边的封闭的连续形状，但本发明并不限定于此，只要框架部件16成为固定在该框架部件16的板状部件12的膜振动的波节，则也可以是一部分被切断且不连续的形状。即，框架部件16的作用是固定并支撑板状部件12以控制膜振动，因此即使框架部件16上存在小切口或存在极少的未粘合的部位，也会发挥效果。
并且，框架部件16的与开口部的贯穿方向垂直的截面形状在图1所示的例子中为正方形，但本发明中并没有特别限制，例如可以是包含矩形、菱形或平行四边形等其他四边形、等边三角形、等腰三角形或直角三角形等三角形、正五边形或正六边形等正多边形的多边形或者圆形、椭圆形等，也可以是不规则形状。另外，框架部件16的开口部沿厚度方向贯穿框架部件16。
并且，以下说明中，框架部件16的尺寸是指平面视图中的其开口部的尺寸。平面视图中的开口部的尺寸定义为与开口部的贯穿方向垂直的截面内的开口部的直径即开口部的开口直径。另外，当与开口部的贯穿方向垂直的截面形状为如多边形、椭圆形以及不规则形状等圆形以外的形状时，开口部的尺寸以当量圆直径定义。本发明中，当量圆直径是指换算成等面积的圆时的直径。
这种框架部件16的开口部的尺寸并没有特别限制，根据本发明的隔音结构10为了隔音而适用的隔音对象物设定即可，该隔音对象物例如为影印机、送风机、空调设备、换气扇、泵类、发电机、管道、此外还有涂布机或旋转机、输送机等发出声音的各种类型的制造设备等工业设备、汽车、电车、航空器等交通运输设备、冰箱、洗衣机、烘干机、电视机、复印机、微波炉、游戏机、空调、风扇、PC、吸尘器、空气净化器等一般家用设备等。
并且，如后述，能够设为如下隔音结构，即，将在框架部件16上固定有板状部件12的隔音结构10作为单位隔音单元，并且具有多个单位隔音单元的隔音结构。由此，既不需要使开口部的尺寸与管道等的尺寸匹配，也能够通过将多个单位隔音单元组合配置在管道端以用于隔音(参考图10A和图10B)。
并且，还能够用于将该隔音结构10本身用为分区，以屏蔽来自多个噪声源的声音的用途。此时，框架部件16的尺寸也可以从成为对象的噪声的频率中选择。
另外，为了以所希望的频率得到由框架部件16和板状部件12构成的结构的固有振动模式，适当地设定框架部件16的尺寸即可。
另外，当开口部的尺寸大于波长时，产生由开口部的尺寸引起的声音的衍射现象。另一方面，当开口部的尺寸小于波长时，不会由于衍射而使得声音向特定方向增加或减少。因此，框架部件16的尺寸(开口部的尺寸)优选小于作为吸音对象的声音中最大的波长。
例如，框架部件16的尺寸(开口部的尺寸)优选为0.5mm～300mm，更优选为1mm～100mm，最优选为5mm～50mm。
另外，框架部件16的框架的壁厚和开口部的贯穿方向上的厚度(以下，还称为框架部件16的高度)只要能够可靠地固定并支撑板状部件12，则并没有特别限制，例如，能够根据框架部件16的尺寸而设定。
在此，如图40所示，框架部件16的框架壁厚为框架部件16的开口面内的厚度最薄部分的厚度d1。并且，框架部件16的高度为开口部的贯穿方向上的高度h1。
例如，当框架部件16的尺寸为0.5mm～50mm时，框架部件16的框架壁厚优选为0.5mm～20mm，更优选为0.7mm～10mm，最优选为1mm～5mm。
若框架部件16的框架壁厚相对于框架部件16的尺寸的比率变得过大，则整体中所占的框架部件16部分的面积率增大，装置可能会变重。另一方面，若上述比率变得过小，则变得很难在该框架部件16部分用粘合剂等较强地固定板状部件。
并且，当框架部件16的尺寸超过50mm且为300mm以下时，框架部件16的框架壁厚优选为1mm～100mm，更优选为3mm～50mm，最优选为5mm～20mm。
并且，框架部件16的高度即开口部的贯穿方向的厚度优选为0.5mm～200mm，更优选为0.7mm～100mm，最优选为1mm～50mm。
框架部件16的形成材料能够支撑板状部件12，只要在适用于上述隔音对象物时具有适当的强度，并且对隔音对象物的隔音环境具有耐性，则并没有特别限制，能够根据隔音对象物及其隔音环境来选择。例如，作为框架部件16的材料，可举出铝、钛、镁、钨、铁、钢、铬、铬钼、镍铬钼及它们的合金等金属材料、丙烯酸树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚酰胺酰亚胺、聚芳酯、聚醚酰亚胺、聚缩醛、聚醚醚酮、聚苯硫醚、聚砜、聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚酰亚胺、三乙酰纤维素及ABS树脂(丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚合成树脂)等树脂材料、碳纤维增强塑料(CFRP：Carbon Fiber Reinforced Plastics)、碳纤维及玻璃纤维增强塑料(GFRP：Glass Fiber Reinforced Plastics)等。
并且，可以组合使用多种这些的框架部件16的材料。
并且，如图41所示，可以在框架部件16的开口部内配置吸音材料24。
通过配置吸音材料，能够通过由吸音材料产生的吸音效果来进一步提高隔音特性。
作为吸音材料，并没有特别限定，能够适当利用现有公知的吸音材料。例如，能够利用发泡聚氨酯等发泡材料、玻璃棉及微纤维(3M company制造的Thinsulate等)等无纺布等各种公知的吸音材料。
此时，为了通过贯穿孔并且不妨碍摩擦所产生的机理，优选从板状部件的表面隔开1mm以上而配置吸音材料。另一方面，通过使吸音材料与板状部件部分接触或整体接触而配置，能够适当地抑制板状部件的振动。在平均开口率低的情况以及开口部的尺寸小的情况等板状部件容易振动的结构中，通过板状部件过度振动，有时并不能充分发挥由声音通过贯穿孔产生的吸音效果。相对于此，通过使吸音材料与板状部件接触配置来适当地抑制板状部件的振动，能够充分发挥由声音通过贯穿孔产生的吸音效果和板振动的效果。
板状部件12具有多个贯穿孔，并且以覆盖框架部件16的开口部的方式被框架部件16抑制地固定，对应来自外部的声波，声音通过贯穿孔以及进行膜振动，由此吸收或反射声波的能量而隔音。
并且，板状部件12具有沿厚度方向贯穿的多个贯穿孔14。形成于板状部件12的多个贯穿孔14的平均开口直径为0.1μm以上且250μm以下。
板状部件12在框架部件16上的固定方法并没有特别限制，只要能够将板状部件12固定在框架部件16上，则可以是任何方法，例如可举出使用粘合剂的方法或使用物理固定件的方法等。
使用粘合剂的方法中，将粘合剂涂布于包围框架部件16的开口的表面(端面)上，并在该表面上载置板状部件12，从而用粘合剂将板状部件12固定在框架部件16上。作为粘合剂，例如可举出环氧类粘合剂(ARALDITE(注册商标)(Nichiban Co.,Ltd.制造)等)、氰基丙烯酸酯类粘合剂(Aron Alpha(注册商标)(TOAGOSEI CO.,LTD.制造)等)、丙烯酸类粘合剂等。
作为使用物理固定件的方法，可举出将以覆盖框架部件16的开口的方式配置的板状部件12夹在框架部件16与杆等固定部件之间，并使用螺钉和螺丝等固定件将固定部件固定在框架部件16上的方法等。
并且，也可以根据框架部件的开口部的尺寸切取双面胶(例如NITTO DENKOCORPORATION制造、3M制造的双面胶)，并从该双面胶上固定板状部件。
在此，如图1等所示，隔音结构10在板状部件的一个面侧(以下，还称为背面)不具有封闭空间。即，隔音结构10并未使用如下原理，即，将贯穿孔内的空气层和封闭空间内的空气层的连结作为质量弹簧发挥作用而引起共振从而吸收声音的原理。
如上所述，设为在形成有许多贯穿孔的板状部件的一个面侧(背面)设置有封闭空间的结构，在利用亥姆霍兹共振来吸音的结构中，为了制作封闭空间，在板状部件的背面需要不会使声音通过的屏蔽板，并且，由于将共振用作原理，因此能够吸音的频带很窄且很难宽频带化。
为了解决这种课题，还尝试了将多个孔沿厚度方向或水平方向设置多个或者设置多个背面的封闭空间，但由于需要设置多个单元，因此尺寸增大，并且由于需要单独制造，因此存在结构和零件复杂化，零件数量也会增加这种问题。
而且，由于在背面需要封闭空间，因此存在封闭空间的体积尺寸变大的问题。尤其，为了吸收低频声音，需要加大封闭空间的空气层的体积，从而必须加大尺寸。
并且，由于背面需要封闭空间，因此还存在不能确保通气性和排热的问题。
并且，在不具有封闭空间而具有贯穿孔的隔音结构中，提出了通过设计贯穿孔的周边的结构，即使钻开贯穿孔，也会以尽可能接近原始片材所具有的隔音性能的性能保持的结构，但无法得到更高的隔音性能，并且由于声音被反射，因此存在无法很好地吸收的问题。
相对于此，本发明人等发现，通过设为如下隔音结构，在可以在背后不具有封闭空间而得到吸音效果，该隔音结构具备：板状部件，具有沿厚度方向贯穿的多个贯穿孔；以及框架部件，具有开口部，并且通过使板状部件相对于框架部件的开口部周缘固定，板状部件能够进行膜振动，该隔音结构中，贯穿孔的平均开口直径为0.1μm以上且250μm以下，板状部件的膜振动的第一固有振动频率在10Hz～100000Hz之间。
根据本发明人等的研究，认为本发明的结构存在板状部件和贯穿孔，因此声音通过该两种中的任一种而透射。透射板状部件的路径(路由)是暂时转换为板状部件的膜振动的固体振动作为声波而再放射的路径，透射贯穿孔的路径为在贯穿孔中作为气体行进声音而直接通过的路径。而且，认为通过贯穿孔的路径作为本次的吸收机理是主导性的。
在此，透射贯穿孔的路径中的吸音机理是声音通过微细的贯穿孔时由贯穿孔的内壁面与空气之间的摩擦引起的声能向热能的变化。该机理是由于贯穿孔尺寸微细而发生的，因此与基于共振的机理不同。通过贯穿孔作为空气中的声音而直接通过的路径的阻抗远远小于暂且转换为膜振动后再次作为声音而放射的路径的阻抗。因此，与膜振动相比，声音更容易通过微细的贯穿孔的路径。当通过该贯穿孔部分时，声音从整个板状部件的宽面积集中通过到贯穿孔的窄面积。声音聚集在贯穿孔中，由此局部速度变得极大。由于摩擦与速度相关，因此摩擦在微细的贯穿孔内变大并转换为热。
当贯穿孔的平均开口直径小时，开口部的边缘长度相对于开口面积的比率变大，因此认为能够增加在贯穿孔的缘部和内壁面产生的摩擦。通过增加通过贯穿孔时的摩擦，能够将声能转换为热能更有效地吸收声音。
并且，利用声音通过贯穿孔时的摩擦来吸音，因此能够与声音的频带无关地吸音，并且能够在宽频带吸音。
在此，在比膜振动的第一固有振动频率低的频率侧具有板的刚性根据隔音量确定的区域，这被称为刚性规则。
本发明人等本次发现，在该刚性规则中，尽管位于比第一固有振动频率低的频率侧，但根据贯穿孔的效果，也可以得到大的吸收效果。
在刚性规则中，与由声波推动膜(板状部件)的运动方程主导的运动相比，由从端部拉出通过安装在框架部件而移动的膜的弹簧方程主导的运动更大。该刚性规则中，显示通过从框架部件拉出膜从而拉力(张力)增加的效果，即使与实际膜的杨氏模量相比，也具有膜的表观硬度变得非常大的效果。
通常，低频区域是膜的摇动力大且增加膜振动的区域。本发明的结构中，将板状部件的膜振动的第一固有振动频率设在10Hz～100000Hz之间，通过在比该第一固有振动频率低的频率侧制作刚性规则区域，增加膜的表观硬度，以便在低频区域也不会增加太多膜振动。此时，由于膜在低频区域也不会振动太大，因此声波通过微细的贯穿孔的情况增加。根据微细的贯穿孔的效果产生摩擦热，从而能够在低频侧广泛地吸收声音。
另一方面，在高频区域中膜振动从开始就不是很大，且声波通过贯穿孔的情况很多，因此在高频区域中与微细的贯穿孔之间由摩擦引起的吸音也成为主导。
这样，本发明中，除了作为微细的贯穿孔的原始功能的高频区域的吸收特性以外，还安装框架而制作刚性规则区域，由此制成如下结构，即，在保留了高频区域中微细的贯穿孔内的由摩擦引起的吸音效果的状态下，在低频区域也显示与微细的贯穿孔之间由摩擦引起的吸音效果的结构。
另外，由框架部件16和板状部件12构成的结构中的第一固有振动频率、即被框架部件16抑制地固定的板状部件12的第一固有振动频率是固有振动模式的频率，该固有振动模式中，在声波通过共振现象而使膜振动最波动的部位，声波在其频率下大量透射。本发明中，第一固有振动频率根据由框架部件16和板状部件12构成的结构而确定，因此本发明人等发现不管在板状部件12上是否具有穿孔的贯穿孔14，都会成为大致相同的值。
并且，在第一固有振动频率附近的频率中膜振动会变大，因此与微细的贯穿孔之间由摩擦引起的吸音效果减小。因此，本发明的隔音结构中，吸收率在第一固有振动频率±100Hz下成为极小。
并且，从低频区域中的吸音性能、人耳的灵敏度等观点考虑，板状部件的膜振动的第一固有振动频率优选为20Hz～20000Hz，更优选为50Hz～15000Hz。
在此，作为参考例，将如下内容示于表1，即，在将厚度为20μm的铝膜固定在具有正方形开口部的框架部件的结构中，对开口部的大小进行各种变更时各结构的膜振动的第一共振频率。
[表1]
从表1得知，通过改变开口部的边长即开口部的尺寸，能够调整膜振动的第一共振频率。并且，得知通过减小框架部件的尺寸，能够提高膜振动的第一共振频率。得知从在比第一固有振动频率低的频率侧制作刚性规则区域，并提高由贯穿孔产生的吸音效果的观点考虑，优选开口部的尺寸较小。
另外，作为开口部的尺寸小的框架部件，能够使用所谓的网布(金属网、塑料网)和蜂窝结构(铝蜂窝板或纸蜂窝芯等)。
在此，如上所述，本发明的隔音结构不需要在板状部件的背面具有封闭空间，因此能够减小尺寸。
并且，在背面不具有封闭空间，因此能够确保通气性。
并且，具有贯穿孔，因此能够在散射的同时透射光。
并且，通过形成微细的贯穿孔来发挥作用，因此选择材料的自由度高，对于周边环境的污染或耐环境性能的问题也少。
并且，板状部件具有微细的贯穿孔，因此即使在板状部件上附着有水等液体时，由于表面张力而使得水避开贯穿孔的部分从而不会堵住贯穿孔，因此不易降低吸音性能。
并且，本发明中使用的板状部件薄，并且形成有多个微细的贯穿孔，因此容易破损，但通过减小框架部件的开口部的尺寸，变得很难用手指等触摸，从而能够抑制破损。
并且，根据本发明人等的研究，发现贯穿孔的平均开口率存在最佳比例，尤其当平均开口直径为50μm左右以上而比较大时，平均开口率越小，吸收率变得越高。当平均开口率大时声音通过许多贯穿孔中的每一个贯穿孔，相对于此，当平均开口率小时贯穿孔的数量减少，因此认为通过一个贯穿孔的声音变多，通过贯穿孔时的空气的局部速度变得更大，从而进一步增加在贯穿孔的缘部和内壁面产生的摩擦。
在此，从吸音性能等观点考虑，贯穿孔的平均开口直径的上限值优选为100μm以下，更优选为80μm以下，进一步优选为70μm以下，尤其优选为50μm以下，最优选为30μm以下。这是因为，贯穿孔的平均开口直径越小，贯穿孔中有助于摩擦的贯穿孔的边缘长度相对于贯穿孔的开口面积的比率变得越大，从而容易产生摩擦。
并且，平均开口直径的下限值优选为0.5μm以上，更优选为1μm以上，进一步优选为2μm以上。若平均开口直径过小，则通过贯穿孔时的粘性电阻过高而声音不会充分地通过，因此即使将开口率设为较高，也不会充分地得到吸音效果。
并且，贯穿孔的平均开口率根据平均开口直径等适当地设定即可，但从吸音性能和通气性等观点考虑，贯穿孔的平均开口率优选为2％以上，更优选为3％以上，进一步优选为5％以上。并且，当通气性和排热性更重要时，优选为10％以上。
根据之后详细说明的实施例和模拟的结果，当贯穿孔的平均开口直径大时，优选贯穿孔的平均开口率小，当贯穿孔的平均开口直径为20μm以下的较小的值时，贯穿孔的平均开口率优选为5％以上的较大的值。
另外，对于贯穿孔的平均开口直径，使用高分辨率扫描型电子显微镜(SEM)，以200倍的倍率从板状部件的一个面拍摄板状部件的表面，在所得SEM照片中，提取20个周围以环状连接的贯穿孔，读取其开口直径并计算出它们的平均值作为平均开口直径。如果，当在1张SEM照片内贯穿孔小于20个时，在周边的其他位置拍摄SEM照片并进行计数直至总数量成为20个。
另外，对于开口直径，分别测量贯穿孔部分的面积，并利用替换为相同面积的圆时的直径(当量圆直径)进行了评价。即，贯穿孔的开口部的形状并不限定于大致圆形，因此当开口部的形状为非圆形状时，以相同面积的圆的直径进行了评价。因此，例如即使当为如两个以上的贯穿孔一体化的形状的贯穿孔时，也将它们视作一个贯穿孔，并将贯穿孔的当量圆直径作为开口直径。
这些作业例如能够使用“Image J”(https：//imagej.nih.gov/ij/)，并通过粒子分析(Analyze Particles)来计算所有当量圆直径、开口率等。
并且，对于平均开口率，使用高分辨率扫描型电子显微镜(SEM)，以200倍的倍率从正上方拍摄板状部件的表面，对于所得SEM照片的30mm×30mm视场(5部位)，用图像分析软件等进行二值化并观察贯穿孔部分和非贯穿孔部分，根据贯穿孔的开口面积的总计和视场的面积(几何面积)，计算比率(开口面积/几何面积)，并计算出各视场(5部位)中的平均值作为平均开口率。
在此，本发明的隔音结构中，多个贯穿孔可以被规则地排列，也可以被无规地排列。从微细的贯穿孔的生产性、吸音特性的稳健性以及抑制声音的衍射等观点考虑，优选被无规地排列。另外，吸音特性的稳健性是指，即当在制作或制造方面在排列和开口直径等上产生偏差时，吸音特性发生变化。尤其，通过从一开始就被无规地排列，从而排列的偏差不会有影响，因此优选。
关于声音的衍射，若贯穿孔被周期性地排列，则随着该贯穿孔的周期而产生声音的衍射现象，会担心声音通过衍射而弯曲并且噪声的行进方向被分成多个。无规是指成为不具有如完美地排列的周期性的配置的状态，成为显现由各贯穿孔引起的吸收效果，但不产生由贯穿孔间最小距离引起的衍射现象的配置。
并且，本发明的实施例中具有通过卷状连续处理中的蚀刻处理制作出的样品，但为了批量生产，表面处理等一并形成无规的图案比制作周期性排列的工艺更容易，因此从生产性的观点考虑，也优选被无规地排列。
另外，本发明中，如下定义贯穿孔被无规地配置。
当为完美的周期性结构时，显现强衍射光。并且，即使如只有一小部分周期性结构的位置不同，也由于其余的结构而显现衍射光。衍射光是叠加来自周期性结构的基本单元的散射光而形成的波，因此即使只要一小部分被干扰，由其余的结构引起的干涉也是产生衍射光的机理。
因此，随着周期性结构干扰的基本单元增加，加强衍射光的干涉的散射光减少，由此衍射光的强度减小。
因此，本发明中的“无规”是表示总体的至少10％的贯穿孔偏离周期性结构的状态。根据上述讨论，为了抑制衍射光，偏离周期性结构的基本单元越多越好，因此优选总体的50％偏离的结构，更优选总体的80％偏离的结构，进一步优选总体的90％偏离的结构。
作为偏离的验证，能够通过采取容纳5个以上贯穿孔的图像并对其进行分析来进行。所容纳的贯穿孔的数量越多，能够进行精度更高的分析。图像不仅能够通过光学显微镜、SEM来使用，而且只要是能够识别多个贯穿孔的位置的图像，仍能够使用。
在已拍摄的图像中，关注一个贯穿孔而测定与其周围的贯穿孔之间的距离。将最近的距离设为a1，将第二、第三、第四近的距离分别设为a2、a3、a4。此时，当a1至a4中两个以上的距离一致(例如，将该一致的距离设为b1)时，能够判断该贯穿孔为对b1的距离具有周期性结构的孔。另一方面，当a1至a4中的哪一个距离都不一致时，能够判断该贯穿孔为偏离周期性结构的贯穿孔。对图像上的所有贯穿孔进行该作业并进行判断。
在此，对于上述“一致”，当将所关注的贯穿孔的孔径设为Φ时，直至偏离Φ前设为一致。也就是说，当为a2-Φ＜a1＜a2+Φ的关系时，a2与a1设为一致。为是因为，由于衍射光被认为是来自各贯穿孔的散射光，因此认为在孔径Φ的范围内会产生散射。
接着，例如对“对b1的距离具有周期性结构的贯穿孔”的数量进行计数，并求出相对于图像上的所有贯穿孔的数量的比例。当将该比例设为c1时，比例c1为具有周期性结构的贯穿孔的比例，1-c1成为偏离周期性结构的贯穿孔的比例，1-c1成为确定上述“无规”的数值。当存在多个距离例如“对b1的距离具有周期性结构的贯穿孔”和“对b2的距离具有周期性结构的贯穿孔”时，对b1和b2分别单独进行计数。如果设为对b1的距离的周期性结构的比例为c1、对b2的距离的周期性结构的比例为c2，则在(1-c1)和(1-c2)均为10％以上时，其结构成为“无规”。
另一方面，当(1-c1)和(1-c2)中的任一个小于10％时，成为其结构具有周期性结构而非“无规”。这样，当对偏离的比例c1、c2、……也满足“无规”的条件时，将其结构定义为“无规”。
并且，多个贯穿孔可以是包含一种开口直径的贯穿孔，也可以是包含两种以上的开口直径的贯穿孔。从生产性的观点、耐久性的观点等考虑，优选包含两种以上的开口直径的贯穿孔。
作为生产性，与上述无规排列相同地，从大量地进行蚀刻处理的观点考虑，容许开口直径的偏差会提高生产性。并且，作为耐久性的观点，由于灰尘和尘埃的尺寸根据环境而不同，因此如果设为一种开口直径的贯穿孔，则在主要尘埃的尺寸与贯穿孔大致吻合时，会对所有贯穿孔带来影响。通过设置多种开口直径的贯穿孔，从而成为能够在各种环境下适用的装置。
根据国际公开WO2016/060037号中记载的制造方法等，能够形成孔径在贯穿孔内部涨大的、在内部成为最大直径的贯穿孔。根据该形状，贯穿孔尺寸程度的尘埃(灰尘、调色剂、无纺布或散开的发泡体等)难以堵塞内部，从而具有贯穿孔的膜的耐久性提高。
比贯穿孔的最外侧表面的直径大的尘埃不会侵入贯穿孔内，而小于直径的尘埃能够通过内部直径的增大而直接通过贯穿孔内。
由此可知，如果考虑内部以相反的形状变窄的形状，则通过贯穿孔的最外侧表面的尘埃捕获在内部直径小的部分，与尘埃容易保持原样地残留的情况相比，在内部成为最大直径的形状对抑制尘埃的堵塞方面有利。
并且，如所谓的锥形那样，在膜的任一个表面成为最大直径，且内部直径大致单调减少的形状中，从成为最大直径的一侧进入满足“最大直径＞尘埃的尺寸＞另一表面的直径”的关系的尘埃时，内部形状如斜坡那样发挥作用，并在中途堵塞的可能性变得更大。
并且，从进一步增加声音通过贯穿孔内时的摩擦的观点考虑，优选贯穿孔的内壁面被粗糙化(参考图12)。具体而言，贯穿孔的内壁面的表面粗糙度Ra优选为0.1μm以上，更优选为0.1μm～10.0μm，更优选为0.15μm以上且1.0μm以下，尤其优选为0.2μm以上且1.0μm以下。
在此，能够通过用AFM(原子力显微镜(Atomic Force Microscope))测量贯穿孔内来测定表面粗糙度Ra。作为AFM，例如能够使用Hitachi High-Tech Science Corporation制造的SPA300。能够使用OMCL-AC200TS并在DFM(动态力模式(Dynamic Force Mode))模式下测定悬臂。贯穿孔的内壁面的表面粗糙度为几微米左右，因此从具有几微米的测定范围和精度的观点考虑，优选使用AFM。
另外，图12是对后述实施例1的样品拍摄了SEM照片的图。
并且，通过从贯穿孔内的SEM图像将贯穿孔内的凹凸的各凸部视作粒子，能够计算出凸部的平均粒径。
具体而言，将以2000倍拍摄的SEM图像取为Image J，以使凸部变白的方式将其二值化为白黑，并通过粒子分析来求出其各凸部的面积。对各凸部求出其各面积和假定为相同面积的圆的当量圆径，并计算出其平均值作为平均粒径。该SEM图像的拍摄范围为100μm×100μm左右。
例如，后述实施例1的粒径分布成1～3μm左右，平均时为2μm左右。该凸部的平均粒径优选为0.1μm以上且10.0μm以下，更优选为0.15μm以上且5.0μm以下。
在此，在后述模拟结果中，在通过与实施例1对应的设计的模拟计算之后计算了贯穿孔内的速度。贯穿孔内的速度在声压为1[Pa](＝94dB)时成为5×10-2(m/s)左右，在声压为60dB时成为1×10-3(m/s)左右。
当吸收频率为2500Hz的声音时，根据局部速度得知以声波为媒介的介质的局部移动速度。由此，假设粒子在贯穿孔的贯穿方向上振动而求出移动距离。由于声音进行振动，因此其距离振幅成为能够在半个周期内移动的距离。在2500Hz时，一个周期为1/2500秒，因此其一半的时间能够在相同方向上。从局部速度求出的声波半个周期内的最大移动距离(声学移动距离)在94dB时为10μm，在60dB时为0.2μm。因此，通过具有该声学移动距离程度的表面粗糙度而摩擦增加，因此优选上述表面粗糙度Ra的范围以及凸部的平均粒径的范围。
在此，当贯穿孔的平均开口直径为0.1μm以上且小于100μm时，将平均开口直径设为phi(μm)、将板状部件的厚度设为t(μm)时，贯穿孔的平均开口率rho优选在以rho_center＝(2+0.25×t)×phi-1.6为中心、以rho_center-(0.085×(phi/20)-2)为下限、以rho_center+(0.35×(phi/20)-2)为上限的范围内，更优选在(rho_center-0.24×(phi/10)-2)以上且(rho_center+0.57×(phi/10)-2)以下的范围，进一步优选在(rho_center-0.185×(phi/10)-2)以上且(rho_center+0.34×(phi/10)-2)以下的范围内。对于该方面，通过后述模拟进行详细说明。
并且，当贯穿孔的平均开口直径为100μm以上且250μm以下时，优选贯穿孔的平均开口率在0.5％至1.0％之间。对于该方面，通过后述实施例进行详细说明。
另外，在上述平均开口率rho的数式中，平均开口率rho以比率(开口面积/几何面积)表示，而不是百分比。
在此，从贯穿孔的视觉辨认性的观点考虑，形成于板状部件的多个贯穿孔的平均开口直径优选为100μm以下，更优选为50μm以下，进一步优选为20μm以下。
当将本发明的隔音结构中使用的具有微细的贯穿孔的板状部件配置在壁表面或可见位置时，如果贯穿孔本身可见，则损害设计性，并且担心孔看起来是敞开的，因此优选难以看到贯穿孔。如果在房间内的隔音壁、调音壁、隔音板、调音板以及机械的外装部分等各种位置都可以看到贯穿孔，则会出现问题。
首先，对一个贯穿孔的视觉辨认性进行研究。
以下，在视力为1的情况下对人眼分辨率进行讨论。
视力为1的定义是分解1角分来观看的情况。这表示在30cm的距离下能够分87μm。图42中示出视力为1时的距离与分辨率之间的关系。
贯穿孔是否可见与上述视力密切相关。如通过Landolt环的间隙部分的识别来进行视力检查那样，在是否会看到两点和/或两条线段之间的空白取决于分辨率。即，就小于眼睛分辨率的开口直径的贯穿孔而言，贯穿孔的边缘之间的距离无法用眼睛分辨，因此很难视觉辨认。但能够识别眼睛分辨率以上的开口直径的贯穿孔的形状。
当视力为1时，100μm的贯穿孔能够从35cm的距离分解，但如果50μm的贯穿孔不接近到18cm、20μm的贯穿孔不接近到7cm的距离，则无法进行分解。因此，即使在能够视觉辨认并感知100μm的贯穿孔时，通过使用20μm的贯穿孔，除非接近1/5的极近的距离，否则无法识别。因此，小的开口直径更有利于隐藏贯穿孔。将隔音结构用于墙壁或车内时距观察者的距离一般成为数10cm的距离，但此时开口直径为100μm左右成为其边界。
接着，对通过贯穿孔发生的光散射进行讨论。由于可见光的波长为400nm～800nm(0.4μm～0.8μm)左右，因此在本发明中讨论的数10μm的开口直径充分大于光学波长。此时，在可见光中散射截面积(表示物体散射的强度的量，单位为面积)与几何截面积大致一致，即在本次情况下与贯穿孔的截面积大致一致。即，得知可见光散射的大小与贯穿孔的半径(当量圆直径的一半)的平方成比例。因此，贯穿孔越大，光散射的强度以贯穿孔的半径的平方越增强。贯穿孔单体的可见度与光的散射量成比例，因此即使在平均开口率相同时，也容易看到各贯穿孔大的情况。
最后，对关于贯穿孔的排列不具有周期性的无规排列和周期性排列之间的差异进行研究。在周期性排列中，与其周期相应地发生光的衍射现象。此时，透射的白色光、反射的白色光以及宽光谱的光等被照射时，以各种方式看到颜色，如光进行衍射并且颜色错位而看起来像彩虹、颜色以特定角度强烈反射等，因此图案很显眼。在后述实施例中，相对于镍周期性地形成多个贯穿孔，但如果尝试将该镍膜在荧光灯中加水印，则看到由衍射光引起的颜色的蔓延。
另一方面，当无规地排列时，不发生上述衍射现象。对于形成有在后述实施例中制作的微细的贯穿孔的铝膜，均确认到即使尝试在荧光灯中加水印也不会看到由衍射光引起的颜色变化。并且，确认到即使以反射配置观察，外观也具有与普通铝箔相同的金属光泽，并且不会发生衍射反射。
板状构件的厚度可以适当地设定，以便以期望的频率获得包括框架部件16和板状部件12的结构的固有振动模式。并且，认为厚度越厚，声音通过贯穿孔时受到的摩擦能变得越大，因此更加提高吸音性能。并且，当极为薄时很难处理且容易破裂，因此优选具有能够保持的程度的厚度。另一方面，从小型化、通气性以及光的透射性的观点考虑，优选厚度较薄。并且，当在贯穿孔的形成方法中使用蚀刻等时，厚度越厚，制作时越花费时间，因此从生产性的观点考虑，优选厚度较薄。
从吸音性能、小型化、通气性以及光的透射性等观点考虑，板状部件的厚度优选为5μm～500μm，更优选为10μm～300μm，尤其优选为20μm～100μm。
为了以所希望的频率得到由框架部件和板状部件构成的结构的固有振动模式，板状部件的材质也适当地设定即可。具体而言，铝、钛、镍、坡莫合金、42合金、可伐合金(KOVAR)、镍铬合金、铜、铍、磷青铜、黄铜、锌白铜、锡、锌、铁、钽、铌、钼、锆、金、银、铂、钯、钢、钨、铅及铱等各种金属；PET(聚对苯二甲酸乙二酯)、TAC(三乙酰纤维素)、聚偏二氯乙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚甲基戊烯、COP(环烯烃聚合物)、聚碳酸酯、ZEONOR、PEN(聚萘二甲酸乙二酯)、聚丙烯及聚酰亚胺等树脂材料；等。而且还能够使用薄膜玻璃等玻璃材料；CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics：碳纤维增强塑料)及GFRP(Glass FiberReinforced Plastics：玻璃纤维增强塑料)这种纤维增强塑料材料。
本发明的隔音结构在第一固有振动频率下产生膜振动，因此优选板状部件难以因振动而破裂。另一方面，为了有效利用在微细的贯穿孔中由摩擦引起的吸音，板状部件优选使用弹簧常数大且振动位移不会增加太大的杨氏模量高的材料。从这些观点考虑，优选使用金属材料。其中，从重量轻、容易通过蚀刻等而形成微小的贯穿孔、以及可得性和成本等观点考虑，优选使用铝。
并且，当使用金属材料时，从抑制生锈等观点考虑，可以在表面实施金属镀层。
而且，可以通过至少在贯穿孔的内表面实施金属镀层，从而将贯穿孔的平均开口直径调整到更小的范围内。
并且，作为板状部件的材料，通过使用像金属材料那种具有导电性且不带电的材料，微小的灰尘和尘埃等不会因静电而吸引到板状部件上，能够抑制灰尘和尘埃等堵塞在板状部件的贯穿孔中而导致的吸音性能下降。
并且，使用金属材料作为板状部件的材料，由此能够提高耐热性。并且，能够提高耐臭氧性。
并且，金属材料对由远红外线引起的辐射热的反射率大，因此通过使用金属材料作为板状部件的材料，也可以作为防止由辐射热引起的传热的隔热材料而发挥作用。此时，板状部件上形成有多个贯穿孔，但贯穿孔的开口直径小，因此板状部件作为反射膜发挥作用。
已知在金属中开有多个微细的贯穿孔的结构作为频率的高通滤波器发挥作用。例如，微波炉的金属网带有的窗具有使作为高频的可见光通过并且屏蔽微波炉中使用的微波的性质。此时，当将贯穿孔的孔径设为Φ、将电磁波的波长设为λ时，作为满足Φ＜λ的关系的长波长成分不会通过，且Φ＞λ的短波长成分会透射的滤波器发挥作用。
在此，考虑对辐射热的响应。辐射热是指根据物体温度而从物体发射远红外线，并且该远红外线被传递到其他物体的传热机构。已知根据维恩辐射定律(Wien's radiationlaw)，室温程度的环境下的辐射热以λ＝10μm为中心而分布，并且在长波长侧直至其3倍左右的波长(直至30μm)，有效地有助于通过辐射而传递热。如果考虑上述高通滤波器的孔径Φ与波长λ之间的关系，则当Φ＝20μm时较强地屏蔽λ＞20μm的成分，而当Φ＝50μm时成为Φ＞λ的关系，从而导致辐射热通过贯穿孔而行进。即，孔径Φ为数10μm，因此根据孔径Φ的不同，辐射热的行进性能较大改变，得知孔径Φ即平均开口直径越小，越作为辐射热截止滤波器而发挥作用。因此，从作为防止由辐射热引起的传热的隔热材料的观点考虑，形成于板状部件的贯穿孔的平均开口直径优选为20μm以下。
另一方面，当隔音结构整体需要透明性时，可以使用能够制成为透明的树脂材料或玻璃材料。例如，PET薄膜在树脂材料中杨氏模量比较高、容易获得且透明性也高，因此能够形成贯穿孔且制成合适的板状部件。
并且，板状部件根据其材料而适当地进行表面处理(镀覆处理、氧化被膜处理、表面涂敷(氟、陶瓷)等)，由此能够提高板状部件的耐久性。例如，使用铝作为板状部件的材料时，通过进行铝阳极化处理(阳极氧化处理)或勃姆石处理，能够在表面形成氧化被膜。通过在表面形成氧化被膜，能够提高耐腐蚀性、耐磨耗性以及耐划伤性等。并且，通过调整处理时间而调整氧化被膜的厚度，由此能够进行由光学干涉引起的色调的调整。
并且，能够对板状部件实施着色、装饰、点缀以及设计等。作为实施这些的方法，根据板状部件的材质或表面处理的状态来选择适当的方法即可。例如，能够使用利用了喷墨法的印刷等。并且，当使用铝作为板状部件的材料时，通过进行彩色铝阳极化处理，能够进行耐久性高的着色。彩色铝阳极化处理指在表面上进行铝阳极化处理之后，使染料渗透，然后对表面进行封口处理的处理。据此，能够制成金属光泽的有无和颜色等设计性高的板状部件。并且，通过在形成贯穿孔之后进行铝阳极化处理，仅在铝部分形成阳极氧化被膜，因此能够在不会导致染料覆盖贯穿孔且吸音特性不会下降的情况下进行装饰。
通过结合上述铝阳极化处理，能够附着各种颜色和设计。
并且，也可以是框架部件和板状部件由相同材质形成，并且一体形成的结构。
框架部件与板状部件成为一体的结构能够通过压缩成型、注射成型、压印、刮削加工、以及使用了三维形状成型(3D)打印机的加工方法等简单的工序来制作。
＜铝基材＞
被用作板状部件的铝基材并没有特别限定，例如能够使用JIS标准H4000中记载的合金号1085、1N30、3003等公知的铝基材。另外，铝基材是以铝为主成分且含有微量的异元素的合金板。
作为铝基材的厚度，并没有特别限定，优选为5μm～1000μm，更优选为5μm～200μm，尤其优选为10μm～100μm。
[具有多个贯穿孔的板状部件的制造方法]
接着，对于具有多个贯穿孔的板状部件的制造方法，以使用铝基材的情况为例来进行说明。
使用了铝基材且具有多个贯穿孔的板状部件的制造方法具有如下工序：
被膜形成工序，在铝基材的表面上形成以氢氧化铝为主成分的被膜；
贯穿孔形成工序，在被膜形成工序之后，通过进行贯穿孔形成处理而形成贯穿孔；以及
被膜去除工序，在贯穿孔形成工序之后去除氢氧化铝被膜。
通过具有被膜形成工序、贯穿孔形成工序以及被膜去除工序，能够较佳地形成平均开口直径为0.1μm以上且小于250μm的贯穿孔。
接着，利用图6A～图6E，对具有多个贯穿孔的板状部件的制造方法的各工序进行说明，之后对各工序进行详细说明。
图6A～图6E是表示使用了铝基材且具有多个贯穿孔的板状部件的制造方法的优选实施方式的一例的示意性剖视图。
如图6A～图6E所示，具有多个贯穿孔的板状部件的制造方法具有如下工序：被膜形成工序(图6A和图6B)，对铝基材11的一个主面实施被膜形成处理而形成氢氧化铝被膜13；贯穿孔形成工序(图6B和图6C)，在被膜形成工序之后，实施电解溶解处理而形成贯穿孔14，并在铝基材11和氢氧化铝被膜13上形成贯穿孔；以及被膜去除工序(图6C和图6D)，在贯穿孔形成工序之后，去除氢氧化铝被膜13并制作具有贯穿孔14的板状部件12。
并且，具有多个贯穿孔的板状部件的制造方法优选具有粗糙化处理工序(图6D和图6E)，该工序中，在被膜去除工序之后，对具有贯穿孔14的板状部件12实施电化学粗糙化处理，从而使板状部件12的表面粗糙化。
氢氧化铝被膜上容易形成小孔，因此在形成氢氧化铝被膜的被膜形成工序之后，在贯穿孔形成工序中实施电解溶解处理而形成贯穿孔，由此能够形成平均开口直径为0.1μm以上且250μm以下的贯穿孔。
〔被膜形成工序〕
本发明中，具有多个贯穿孔的板状部件的制造方法所具有的被膜形成工序是对铝基材的表面实施被膜形成处理而形成氢氧化铝被膜的工序。
＜被膜形成处理＞
上述被膜形成处理并没有特别限定，例如能够实施与现有公知的氢氧化铝被膜的形成处理相同的处理。
作为被膜形成处理，例如能够适当地采用日本特开2011-201123号公报的＜0013＞～＜0026＞段中记载的条件和装置。
本发明中，被膜形成处理的条件根据所使用的电解液而发生各种变化，因此无法同样地确定，通常合适的是电解液浓度为1～80质量％、液温为5～70℃、电流密度为0.5～60A/dm2、电压为1～100V、电解时间为1秒～20分钟，并且被调整为所希望的被膜量。
本发明中，作为电解液，优选使用硝酸、盐酸、硫酸、磷酸、草酸或这些酸中的两种以上的混合酸来进行电化学处理。
当在含有硝酸、盐酸的电解液中进行电化学处理时，可以在铝基材与反电极之间施加直流电，也可以施加交流电。当对铝基材施加直流电时，电流密度优选为1～60A/dm2，更优选为5～50A/dm2。当连续地进行电化学处理时，优选通过经由电解液向铝基材供电的液体供电方式。
本发明中，通过被膜形成处理形成的氢氧化铝被膜的量优选为0.05～50g/m2，更优选为0.1～10g/m2。
〔贯穿孔形成工序〕
贯穿孔形成工序是在被膜形成工序之后实施电解溶解处理而形成贯穿孔的工序。
＜电解溶解处理＞
上述电解溶解处理并没有特别限定，能够使用直流电或交流电，并且能够在电解液中使用酸性溶液。其中，优选使用硝酸、盐酸中的至少一个以上的酸来进行电化学处理，进一步优选除了这些酸以外，还使用硫酸、磷酸、草酸中的至少一个以上的混合酸来进行电化学处理。
本发明中，作为电解液的酸性溶液除了上述酸以外，还能够使用记载于美国专利第4,671,859号、美国专利第4,661,219号、美国专利第4,618,405号、美国专利第4,600,482号、美国专利第4,566,960号、美国专利第4,566,958号、美国专利第4,566,959号、美国专利第4,416,972号、美国专利第4,374,710号、美国专利第4,336,113号、美国专利第4,184,932号这些各说明书等中的电解液。
酸性溶液的浓度优选为0.1～2.5质量％，尤其优选为0.2～2.0质量％。并且，酸性溶液的液温优选为20～80℃，更优选为30～60℃。
并且，以上述酸为主体的水溶液能够通过向浓度为1～100g/L的酸的水溶液中以从1g/L到饱和的范围添加如下化合物中的至少一种来使用，该化合物为硝酸铝、硝酸钠、硝酸铵等具有硝酸离子的硝酸化合物、氯化铝、氯化钠、氯化铵等具有盐酸离子的盐酸化合物、硫酸铝、硫酸钠、硫酸铵等具有硫酸离子的硫酸化合物。
并且，以上述酸为主体的水溶液中也可以溶解有铁、铜、锰、镍、钛、镁、二氧化硅等铝合金中所含的金属。优选使用向酸的浓度为0.1～2质量％的水溶液中以铝离子成为1～100g/L的方式添加氯化铝、硝酸铝、硫酸铝等而成的溶液。
电化学溶解处理中主要使用直流电流，而当使用交流电流时，其交流电源波并没有特别限定，可使用正弦波、矩形波、梯形波、三角波等，其中，优选矩形波或梯形波，尤其优选梯形波。
(硝酸电解)
本发明中，通过使用了以硝酸为主体的电解液的电化学溶解处理(以下，还简称为“硝酸溶解处理”。)，能够容易地形成平均开口直径为0.1μm以上且250μm以下的贯穿孔。
在此，从容易控制形成贯穿孔的溶解点的理由考虑，优选硝酸溶解处理为使用直流电流，在将平均电流密度设为5A/dm2以上、且将电量设为50C/dm2以上的条件下实施的电解处理。另外，平均电流密度优选为100A/dm2以下，电量优选为10000C/dm2以下。
并且，硝酸电解中的电解液的浓度和温度并没有特别限定，能够使用高浓度例如硝酸浓度为15～35质量％的硝酸电解液在30～60℃的条件下进行电解，或者使用硝酸浓度为0.7～2质量％的硝酸电解液在高温例如80℃以上的条件下进行电解。
并且，能够使用在上述硝酸电解液中混合浓度为0.1～50质量％的硫酸、草酸、磷酸中的至少一种而成的电解液来进行电解。
(盐酸电解)
本发明中，通过使用了以盐酸为主体的电解液的电化学溶解处理(以下，还简称为“盐酸溶解处理”。)，也能够容易地形成平均开口直径为1μm以上且250μm以下的贯穿孔。
在此，从容易控制形成贯穿孔的溶解点的理由考虑，优选盐酸溶解处理为使用直流电流，在将平均电流密度设为5A/dm2以上、且将电量设为50C/dm2以上的条件下实施的电解处理。另外，平均电流密度优选为100A/dm2以下，电量优选为10000C/dm2以下。
并且，盐酸电解中的电解液的浓度和温度并没有特别限定，能够使用高浓度例如盐酸浓度为10～35质量％的盐酸电解液在30～60℃的条件下进行电解，或者使用盐酸浓度为0.7～2质量％的盐酸电解液在高温例如80℃以上的条件下进行电解。
并且，能够使用在上述盐酸电解液中混合浓度为0.1～50质量％的硫酸、草酸、磷酸中的至少一种而成的电解液来进行电解。
〔被膜去除工序〕
被膜去除工序是通过进行化学溶解处理而去除氢氧化铝被膜的工序。
上述被膜去除工序例如能够通过实施后述酸蚀刻处理或碱蚀刻处理来去除氢氧化铝被膜。
＜酸蚀刻处理＞
上述溶解处理是使用比铝优先溶解氢氧化铝的溶液(以下，称为“氢氧化铝溶解液”。)来溶解氢氧化铝被膜的处理。
在此，作为氢氧化铝溶解液，例如优选为含有选自由硝酸、盐酸、硫酸、磷酸、草酸、铬化合物、锆类化合物、钛类化合物、锂盐、铈盐、镁盐、氟硅酸钠、氟化锌、锰化合物、钼化合物、镁化合物、钡化合物及卤素单质组成的组中的至少一种的水溶液。
具体而言，作为铬化合物，例如可举出氧化铬(III)、铬酸酐(VI)等。
作为锆类化合物，例如可举出氟化锆铵、氟化锆、氯化锆。
作为钛化合物，例如可举出氧化钛、硫化钛。
作为锂盐，例如可举出氟化锂、氯化锂。
作为铈盐，例如可举出氟化铈、氯化铈。
作为镁盐，例如可举出硫化镁。
作为锰化合物，例如可举出高锰酸钠、高锰酸钾。
作为钼化合物，例如可举出钼酸钠。
作为镁化合物，例如可举出氟化镁五水合物。
作为钡化合物，例如可举出氧化钡、乙酸钡、碳酸钡、氯酸钡、氯化钡、氟化钡、碘化钡、乳酸钡、草酸钡、过氯酸钡、硒酸钡、亚硒酸钡、硬脂酸钡、亚硫酸钡、钛酸钡、氢氧化钡、硝酸钡或它们的水合物等。
上述钡化合物中，优选氧化钡、乙酸钡、碳酸钡，尤其优选氧化钡。
作为卤素单质，例如可举出氯、氟、溴。
其中，优选上述氢氧化铝溶解液为含有酸的水溶液，作为酸，可举出硝酸、盐酸、硫酸、磷酸、草酸等，也可以是两种以上的酸的混合物。
作为酸浓度，优选为0.01mol/L以上，更优选为0.05mol/L以上，进一步优选为0.1mol/L以上。虽然没有特别的上限，但通常优选为10mol/L以下，更优选为5mol/L以下。
通过使形成有氢氧化铝被膜的铝基材与上述溶解液接触而进行溶解处理。接触方法并没有特别限定，例如可举出浸渍法、喷雾法。其中，优选浸渍法。
浸渍法是将形成有氢氧化铝被膜的铝基材浸渍于上述溶解液中的处理。若在浸渍处理时进行搅拌，则可以进行没有不均的处理，因此优选。
浸渍处理的时间优选为10分钟以上，更优选为1小时以上，进一步优选为3小时以上、5小时以上。
＜碱蚀刻处理＞
碱蚀刻处理是通过使上述氢氧化铝被膜与碱溶液接触而溶解表层的处理。
作为碱溶液中使用的碱，例如可举出苛性碱、碱金属盐。具体而言，作为苛性碱，例如可举出氢氧化钠(苛性钠)及苛性钾。并且，作为碱金属盐，例如可举出偏硅酸钠、硅酸钠、偏硅酸钾及硅酸钾等碱金属硅酸盐；碳酸钠及碳酸钾等碱金属碳酸盐；铝酸钠及铝酸钾等碱金属铝酸盐；葡萄糖酸钠及葡萄糖酸钾等碱金属醛糖酸盐；磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、磷酸三钠及磷酸三钾等碱金属磷酸氢盐。其中，从蚀刻速度快的观点和廉价的观点考虑，优选苛性碱的溶液、以及含有苛性碱和碱金属铝酸盐这两者的溶液。尤其优选氢氧化钠的水溶液。
碱溶液的浓度优选为0.1～50质量％，更优选为0.2～10质量％。当在碱溶液中溶解有铝离子时，铝离子的浓度优选为0.01～10质量％，更优选为0.1～3质量％。碱溶液的温度优选为10～90℃。处理时间优选为1～120秒。
作为使氢氧化铝被膜与碱溶液接触的方法，例如可举出使形成有氢氧化铝被膜的铝基材通过加入有碱溶液的槽中的方法、将形成有氢氧化铝被膜的铝基材浸渍于加入有碱溶液的槽中的方法、以及将碱溶液喷洒在形成有氢氧化铝被膜的铝基材的表面(氢氧化铝被膜)的方法。
〔粗糙化处理工序〕
本发明中，具有多个贯穿孔的板状部件的制造方法可具有的任意的粗糙化处理工序是对去除了氢氧化铝被膜的铝基材实施电化学粗糙化处理(以下，还简称为“电解粗糙化处理”。)，并对铝基材的表面及背面进行粗糙化的工序。
另外，上述实施方式中，设为在形成贯穿孔之后进行粗糙化处理的结构，但并不限定于此，也可以设为在粗糙化处理之后形成贯穿孔的结构。
本发明中，通过使用了以硝酸为主体的电解液的电化学粗糙化处理(以下，还简称为“硝酸电解”。)，能够容易地对表面进行粗糙化。
或者，通过使用了以盐酸为主体的电解液的电化学粗糙化处理(以下，还简称为“盐酸电解”。)也能够进行粗糙化。
〔金属包覆工序〕
本发明中，从能够将通过上述电解溶解处理形成的贯穿孔的平均开口直径调整到0.1μm～20μm左右的小范围内的理由考虑，优选具有多个贯穿孔的板状部件的制造方法具有金属包覆工序，该工序中，在上述被膜去除工序之后，用除铝以外的金属包覆至少包含贯穿孔的内壁的铝基材的一部分或全部表面。
在此，“用除铝以外的金属包覆至少包含贯穿孔的内壁的铝基材的一部分或全部表面”是表示包含贯穿孔的内壁的铝基材的整个表面中，至少贯穿孔的内壁被包覆，可以包覆除内壁以外的表面，也可以包覆一部分或全部表面。
金属包覆工序是对具有贯穿孔的铝基材例如实施后述置换处理和镀覆处理的工序。
＜置换处理＞
上述置换处理是在至少包含贯穿孔的内壁的铝基材的一部分或全部表面上置换镀覆锌或锌合金的处理。
作为置换镀液，例如可举出120g/L氢氧化钠、20g/L氧化锌、2g/L结晶氯化铁、50g/L罗谢尔盐、1g/L硝酸钠的混合溶液等。
并且，可使用市售的Zn或Zn合金镀液，例如能够使用由OKUNO CHEMICALINDUSTRIES CO.,LTD.制造的SUBSTAR Zn-1、Zn-2、Zn-3、Zn-8、Zn-10、Zn-111、Zn-222、Zn-291等。
铝基材在这种置换镀液中的浸渍时间优选为15秒～40秒，浸渍温度优选为20～50℃。
＜镀覆处理＞
通过上述置换处理，当在铝基材的表面置换镀覆锌或锌合金而形成锌被膜时，例如优选在通过后述非电解电镀将锌被膜置换为镍之后，实施通过后述电解电镀析出各种金属的镀覆处理。
(非电解电镀处理)
作为非电解电镀处理中使用的镍镀液，能够广泛使用市售品，例如可举出含有30g/L硫酸镍、20g/L次磷酸钠、50g/L柠檬酸铵的水溶液等。
并且，作为镍合金镀液，可举出磷化合物成为还原剂的Ni-P合金镀液或硼化合物成为还原剂的Ni-B镀液等。
在这种镍镀液或镍合金镀液中的浸渍时间优选为15秒～10分钟，浸渍温度优选为30℃～90℃。
(电解电镀处理)
作为电解电镀处理，例如在电镀Cu时的电镀液例如可举出如下电镀液，即，在纯水中添加60～110g/L硫酸Cu、160～200g/L硫酸以及0.1～0.15mL/L盐酸，而且将由OKUNOCHEMICAL INDUSTRIES CO.,LTD.制造的1.5～5.0mL/L TOP LUCINA SF基质WR、0.5～2.0mL/L TOP LUCINA SF-B以及3.0～10mL/L TOP LUCINA SF整平剂作为添加剂而添加的电镀液。
在这种铜镀液中的浸渍时间基于Cu膜的厚度，因此并没有特别限定，例如当附着2μm的Cu膜，优选以2A/dm的电流密度浸渍约5分钟，浸渍温度优选为20℃～30℃。
〔水洗处理〕
本发明中，优选在上述各处理的工序结束之后进行水洗。水洗时能够使用纯水、井水、自来水等。为了防止处理液进入下一工序，可以使用夹持装置。
对于这种具有贯穿孔的板状部件的制造，可以使用切片状的铝基材进行制造，也可以通过卷对卷(Roll to Roll，以下还称为RtoR)方式进行。
众所周知，RtoR是指从卷绕长的原材料制成的卷材中提取原材料，一边沿长边方向输送一边进行表面处理等各种处理，并将处理过的原材料再次卷绕成卷状的制造方法。
在如上述那种铝基材上形成贯穿孔的制造方法能够根据RtoR容易且有效地形成20μm左右的贯穿孔。
并且，贯穿孔的形成方法并不限定于上述方法，根据板状部件的形成材料等以公知的方法进行即可。
例如，当使用PET薄膜等树脂薄膜作为板状部件时，能够通过激光加工等吸收能量的加工方法或冲孔、针加工等通过物理接触进行的机械加工方法来形成贯穿孔。
在此，图1所示的例子中，将一个在框架部件16上固定有形成有多个贯穿孔14的板状部件12的结构设为隔音结构10，但并不限定于此，如图7所示的隔音结构20那样，也可以设为将两个以上的由板状部件12和框架部件16构成的结构沿板状部件的厚度方向排列的结构。即，也可以设为沿厚度方向排列两个以上本发明的隔音结构10的隔音结构。
当沿厚度方向排列两个以上的隔音结构时，可以将框架部件一体化。例如，当沿厚度方向排列两个板状部件12时，可以设为在一个框架部件16的一个端面固定一个板状部件12，并在框架部件16的另一个端面固定另一个板状部件12的结构。
在此，如上所述，本发明中的吸音的机理是向声音通过贯穿孔时由摩擦引起的热能的转换。因此，通过贯穿孔时的空气的局部速度越大，吸音性能变得越高。因此，当为排列有两个以上的板状部件12的结构时，优选板状部件12彼此分开配置。通过分开配置板状部件12彼此，由于配置在声音的通过方向的前部的板状部件12的影响，能够抑制通过配置在后部的板状部件12的贯穿孔14时的局部速度下降，从而能够更好的吸音。
在此，若增加板状部件之间的距离，则不仅尺寸变大，而且板状部件之间的距离成为波长的程度，由此显现声音的干涉并且在平坦的吸音特性中消失。因此，作为典型的波长，优选3400Hz的声音的波长的长度优选小于100mm，更优选10000Hz的声音的波长的长度小于34mm。
另一方面，若板状部件之间的距离接近，则前部的板状部件的贯穿孔中由于摩擦降低的局部速度的影响会影响到后部的板状部件中的吸音。因此，适当地分开会提高效率。
从良好地抑制通过后部的板状部件12的贯穿孔14时的局部速度下降的观点考虑，板状部件12彼此之间的距离优选为5mm以上且100mm以下，更优选为10mm～34mm。
并且，当为了上述隔音对象物的隔音而设置本发明的隔音结构时，可以根据隔音对象物沿板状部件的面方向排列并配置多个单位隔音结构。即，可以设为图1所示那种隔音结构，该隔音结构将由具有一个开口部的框架部件和板状部件构成的隔音结构作为单位隔音结构，并且具有多个单位隔音结构。
作为一例，图8所示的隔音结构40具有将具备板状部件12和框架部件14的隔音结构10作为单位隔音结构10，并且沿面方向排列有四个单位隔音结构10的结构，该板状部件12具有多个贯穿孔14，该框架部件14具有开口部且在开口部的周缘部固定板状部件12。
此时，多个单位隔音结构的框架部件可以一体形成。
例如，如图9A～图9D所示，可以将如图9A所示那种一个板状部件12b在如图9B所示那种具有四个开口部的框架部件14b上，以覆盖四个开口部的方式固定，由此制成如图9C和图9D所示那种具备四个单位隔音结构的隔音结构40。即，多个板状部件可以由覆盖多个框架部件的一个片状的板状部件构成。
当为具有多个单位隔音结构的隔音结构40时也与单一的隔音结构10时相同地，例如，如图10A或图10B所示，将该隔音结构40配置在与噪声源52连通的配管50的开放端，从而吸收从噪声源52发出的声音。
此时，如图10A所示，隔音结构40可以不完全覆盖配管50的开放端，并且如图10B所示，隔音结构40可以完全覆盖配管50的开放端。
具有多个单位隔音结构的隔音结构中，单位隔音结构的数量并没有限定。例如，当屏蔽设备内噪声(反射和/或吸收)时，单位隔音结构的数量优选为1个～10000个，更优选为2～5000，最优选为4～1000。
这是因为，对于一般设备的大小，设备的尺寸是确定的，因此为了将一个隔音单元的尺寸设为适合噪声的频率和音量的尺寸，大多需要用组合多个隔音单元进行屏蔽，另一方面，由于过渡增加隔音单元，因而存在整体的重量增加相当于所有隔音结构的重量的情况。另一方面，如大小不受限制的分区的结构中，能够根据所需整体的大小自由选择隔音结构的数量。
以下，对能够与具有本发明的隔音结构的隔音部件进行组合的结构部件的物性或特性进行说明。
[阻燃性]
当使用具有本发明的隔音结构的隔音部件作为建材或设备内隔音材料时，要求其为阻燃性。
因此，板状部件优选为阻燃性板状部件。当使用树脂作为板状部件时，例如可使用作为阻燃性PET薄膜的Lumirror(注册商标)非卤素阻燃型ZV系列(TORA YINDUSTRIES,INC.制造)、TeijinTetoron(注册商标)UF(TEIJIN LIMITED制造)和/或作为阻燃性聚酯类薄膜的DIALAMY(注册商标)(MitsubishiPlastics,Inc.制造)等。
并且，通过使用铝等金属材料，也能够赋予阻燃性。
并且，框架部件也优选为阻燃性的材质，可举出铝等金属、陶瓷等无机材料、玻璃材料、阻燃性聚碳酸酯(例如，PCMUPY610(Takiron Co.,Ltd.制造))和/或阻燃性丙烯酸(例如，ACRYLITE(注册商标)FR1(Mitsubishi Rayon Co.,Ltd.制造))等阻燃性塑料等。
进而，将板状部件固定在框架部件上的方法也优选通过阻燃性粘合剂(ThreeBond1537系列(ThreeBond Holdings Co.,Ltd.制造))、焊锡的粘合方法或用两个框架部件夹紧固定板状部件等机械固定方法。
[耐热性]
伴随环境温度的变化，有可能由于本发明的隔音结构的结构部件的膨胀伸缩而使隔音特性发生变化，因此构成该结构部件的材质优选耐热性尤其低热收缩的材质。
板状部件例如优选使用TeijinTetoron(注册商标)薄膜SLA(Teijin DuPontFilms Co.,Ltd.制造)、PEN薄膜Teonex(注册商标)(Teijin DuPont Films Co.,Ltd.制造)和/或Lumirror(注册商标)非退火低收缩型(TORA YINDUSTRIES,INC.制造)等。并且，通常还优选使用热膨胀系数比塑料材料小的铝等金属膜。
并且，作为框架部件，优选使用聚酰亚胺树脂(TECASINT4111(Enzinger JapanCo.,Ltd.制造))和/或玻璃纤维增强树脂(TECAPEEK GF30(Enzinger Japan Co.,Ltd.制造))等耐热塑料，和/或铝等金属或陶瓷等无机材料或玻璃材料。
进而，粘合剂也优选使用耐热粘合剂(TB3732(ThreeBond Holdings Co.,Ltd.制造)、超耐热单成分收缩型RTV有机硅粘合密封材料(Momentive Performance MaterialsJapan Ltd.制造)和/或耐热性无机粘合剂Aron Ceramic(注册商标)(TOAGOSEI CO.,LTD.制造)等)。将这些粘合剂涂布于板状部件或框架部件上时，优选能够通过设为1μm以下的厚度来降低膨胀收缩量。
[耐候性/耐光性]
当具有本发明的隔音结构的隔音部件配置在室外或光线照射的场所时，结构部件的耐侯性成为问题。
因此，作为板状部件，优选使用特殊聚烯烃薄膜(ARTPLY(注册商标)(MitsubishiPlastics,Inc.制造))、丙烯酸树脂薄膜(ACRYPRENE(Mitsubishi Rayon Co.,Ltd.制造))和/或Scotchcal Film(商标)(3M company制造)等耐侯性薄膜。
并且，作为框架部件，优选使用聚氯乙烯、聚甲基丙稀酸甲酯(亚克力)等耐侯性高的塑料或铝等金属、陶瓷等无机材料和/或玻璃材料。
进而，粘合剂也优选使用环氧树脂类粘合剂和/或DRY FLEX(Repair CareInternational制造)等耐侯性高的粘合剂。
关于耐湿性，也优选适当选择具有高耐湿性的板状部件、框架部件以及粘合剂。关于吸水性、耐化学性，也优选适当选择适当的板状部件、框架部件以及粘合剂。
[尘埃]
在长期的使用过程中，尘埃会附着于板状部件表面，有可能影响本发明的隔音结构的隔音特性。因此，优选防止尘埃的附着或去除所附着的尘埃。
作为防止尘埃的方法，优选使用难以附着尘埃的材质的板状部件。例如，通过使用导电性薄膜(FLECRIA(注册商标)(TDK Corporation制造)和/或NCF(NAGAOKA SANGYO CO.,LTD.制造))等，使板状部件不带电，由此能够防止由带电引起的尘埃的附着。并且，通过使用氟树脂薄膜(DI-NOCFILM(商标)(3M company制造))和/或亲水性薄膜(MIRACLEAN(Lifeguard,Inc.制造)、RIVEX(RikenTechnosCorp.制造)和/或SH2CLHF(3M company制造))，也能够抑制尘埃的附着。而且，通过使用光催化薄膜(Laclean(Kimoto Co.,Ltd.制造))，也能够防止板状部件的污染。通过将包含这些具有导电性、亲水性和/或光催化性的喷雾和/或氟化合物的喷雾喷涂于板状部件上，也能够得到相同的效果。
除了如上述那样使用特殊的板状部件以外，通过在板状部件上设置盖，也能够防止污染。作为盖，可使用具有薄膜材料(SARAN WRAP(注册商标)等)、尘埃无法通过的大小的网眼的网布、无纺布、聚氨酯、气凝胶、多孔状薄膜等。
例如，如图27和图28分别所示的隔音部件30a、和30b，在板状部件12上以规定的距离分开覆盖板状部件的方式配置盖32，由此能够防止风或尘埃直接撞击到板状部件12上。另外，盖优选固定在至少一部分框架上。并且，大网眼的网布等具有间隙的盖也可以使用喷雾胶等直接粘贴配置在板状部件上。由此，板状部件变得很难破裂。
作为去除所附着的尘埃的方法，能够通过发射板状部件的共振频率的声音并强烈地振动板状部件来去除尘埃。并且，通过使用鼓风机或擦拭也能够得到相同的效果。
[风压]
当强风吹到板状部件时，板状部件成为被挤压的状态，有可能使共振频率发生变化。因此，通过在板状部件上覆盖无纺布、聚氨酯和/或薄膜等，能够抑制风的影响。与上述尘埃的情况相同地，如图27、和图28分别所示的隔音部件30a、和30b那样，优选在板状部件12上设置盖32，并且以风不会直接撞击到板状部件12上的方式进行配置。
[组单元的组合]
并且，如上所述，当设为具有多个单位隔音结构(单位组单元)的结构时，可以是由连续有多个框架部件的一个框体构成的结构，也可以是具有多个单位隔音单元的结构，该单位隔音单元具有一个框架部件以及安装在该框架部件上的一个板状部件。即，具有本发明的隔音结构的隔音部件未必一定要由一个连续的框体构成，也可以是隔音单元，该隔音单元具有框架结构以及安装在该框架结构上的板状部件作为单位组单元，也能够单独使用这种单位组单元或连结使用多个单位组单元。
作为多个单位组单元的连结方法，在之后进行说明，可以在框体部安装组合Magictape(注册商标)、磁铁、按钮、吸盘和/或凹凸部，也可以使用胶带等来连结多个单位组单元。
[配置]
为了能够将具有本发明的隔音结构的隔音部件在壁等上简单地进行安装或拆下，优选隔音部件中安装有由磁性材料、Magic tape(注册商标)、按钮、吸盘等构成的折装机构。例如，可以如图29所示，在隔音部件30c的框体的外侧的框架部件16的底面安装有折装机构36，将安装在隔音部件30c的折装机构36安装在壁部38，并将隔音部件30c安装在壁部38，也可以如图30所示，将安装在隔音部件30c的折装机构36从壁部38拆下，并使隔音部件30c从壁部38脱离。
并且，在将共振频率不同的各隔音单元进行组合，例如如图31所示，将隔音单元31a、31b以及31c分别进行组合并且对隔音部件30d的隔音特性进行调整时，优选在各隔音单元31a、31b以及31c上安装有磁性材料、Magic tape(注册商标)、按钮、吸盘等折装机构41，以便容易组合隔音单元31a、31b以及31c。
并且，也可以在隔音单元设置凹凸部，例如如图32所示，在隔音单元31d设置凸部42a，且在隔音单元31e设置凹部42b，并将这些凸部42a和凹部42b进行啮合来进行隔音单元31d和隔音单元31e的折装。只要能够组合多个隔音单元，则也可以在一个隔音单元中设置凸部和凹部这两者。
进而，也可以将上述图31所示的折装机构41和图32所示的凹凸部、凸部42a和凹部42b进行组合来进行隔音单元的拆装。
[框架部件的机械强度]
随着具有本发明的隔音结构的隔音部件的尺寸增大，框架部件变得容易振动，相对于框架部件的振动，作为固定端的功能下降。因此，优选增加框架部件的高度来提高框架部件刚性。但是，若增加框架部件的高度，则隔音部件的质量增加，重量轻这一本隔音部件的优点降低。
因此，为了维持高刚性的同时减少质量的增加，优选在框架部件上形成孔或槽。例如，对于图33所示的隔音单元44的框架部件46，通过使用图34中以侧视图的形式显示的桁架结构，或者对于图35所示的隔音单元48的框架部件49，通过使用图36中作为A-A线向视图显示的框架结构，能够兼顾高刚性和轻量化。
并且，例如，如图37～图39所示，通过面方向的位置改变或组合框架部件的高度，能够确保高刚性且实现轻量化。如具有图37所示的本发明的隔音结构的隔音部件53那样，如作为用B-B线切断了图37所示的隔音部件53的截面示意图的图38所示，对于由36个隔音单元54的多个框架部件56构成的框体58的两个外侧以及中央的框架部件58a，使其厚度比其他部分的框架部件58a厚，在图38所示的例子中加厚两倍以上。如作为用与B-B线正交的C-C线切断的截面示意图的图39所示，在正交方向上也相同地，对于框体58的两个外侧以及中央的框架部件58a，使其厚度比其他部分的框架部件58b厚，在图39所示的例子中加厚两倍以上。
通过这样，能够兼顾高刚性化和轻量化。
另外，上述图27～图39中，省略了形成于各板状部件12的贯穿孔的图示。
本发明的隔音结构并不限定于上述工业设备、运输设备以及一般家用设备等各种设备中使用的结构，也能够用于配置在建筑物的房间内且将房间内隔开的固定隔断结构(分区)等固定壁中，以及配置在建筑物的房间内且将房间内隔开的可动隔断结构(分区)等可动壁中。
这样，通过将本发明的隔音结构用作分区，能够在进行了间隔断的空间之间良好地屏蔽声音。并且，尤其在可动式分区的情况下，本发明的结构薄而轻，并且携带容易，因此优点较大。
并且，本发明的隔音结构具有光透射性和通气性，因此也能够较佳地用作窗部件。
或者，作为防止噪声的用途，也能够用作包围成为噪声源的设备例如空调室外机或热水器等笼状物。通过该部件包围噪声源，由此能够在确保放热性和通气性的状态下吸收声音，从而防止噪声。
并且，也可以用于宠物饲养用笼状物中。将本发明的部件适用于饲养宠物的全部或一部分笼状物中，例如通过以该部件替换宠物笼的一个面，能够制成重量轻且具有吸音效果的宠物笼。通过使用该笼状物，能够使笼状物内的宠物免受外部的噪声，并且，能够抑制笼状物内的宠物的叫声外漏。
除了上述以外，本发明的隔音结构还能够用作如下隔音部件。
例如，作为具有本发明的隔音结构的隔音部件，可举出：
建材用隔音部件：作为建材用途而使用的隔音部件；
空调设备用隔音部件：设置在换气口、空调用管道等上，且防止来自外部的噪声的隔音部件；
外部开口部用隔音部件：设置在房间的窗户上，且防止来自室内或室外的噪声的隔音部件；
天花板用隔音部件：设置在室内的天花板上，且控制室内的声音的隔音部件；
地板用隔音部件：设置在地板上，且控制室内的声音的隔音部件；
内部开口部用隔音部件：设置在室内的门、拉门部分，且防止来自各房间的噪声的隔音部件；
卫生间用隔音部件：设置在卫生间内或门(室内外)部，且防止来自卫生间的噪声的隔音部件；
阳台用隔音部件：设置在阳台上，且防止来自自家阳台或相邻阳台的噪声的隔音部件；
室内调音用部件：用于控制房间的声音的隔音部件；
简单隔音室部件：能够简单组装，且移动也简单的隔音部件；
宠物用隔音室部件：包围宠物的房间而防止噪声的隔音部件；
娱乐设施：设置在游戏中心、体育中心、音乐厅、电影院的隔音部件；
施工现场的临时围墙用隔音部件：覆盖施工现场来防止噪声向周围泄漏的隔音部件；
隧道用的隔音部件：设置在隧道内，且防止泄漏于隧道内部和外部的噪声的隔音部件；等。
实施例
以下，根据实施例对本发明进一步进行详细说明。以下实施例所示的材料、使用量、比例、处理内容、处理步骤等，在不脱离本发明的宗旨的范围内，能够适当进行变更。因此，本发明的范围并不应被以下所示的实施例限定性地解释。
[实施例1]
＜具有多个贯穿孔的板状部件的制作＞
对平均厚度为20μm、大小为210mm×297mm(A4尺寸)的铝基材(JIS H-4160、合金号：1N30-H、铝纯度：99.30％)的表面实施以下所示的处理，从而制作了具有多个贯穿孔的板状部件。
(a1)氢氧化铝被膜形成处理(被膜形成工序)
使用温度保持在50℃的电解液(硝酸浓度为10g/L、硫酸浓度为6g/L、铝浓度为4.5g/L、流量为0.3m/s)，将上述铝基材作为阴极，并在电量总和为1000C/dm2的条件下实施了20秒钟的电解处理，从而在铝基材上形成了氢氧化铝被膜。另外，用直流电源进行了电解处理。电流密度设为50A/dm2。
在氢氧化铝被膜形成后，通过喷雾器进行了水洗。
(b1)电解溶解处理(贯穿孔形成工序)
接着，使用温度保持在50℃的电解液(硝酸浓度为10g/L、硫酸浓度为6g/L、铝浓度为4.5g/L、流量为0.3m/s)，将铝基材作为阳极，并在电量总和为600C/dm2的条件下实施了24秒钟的电解处理，从而在铝基材和氢氧化铝被膜上形成了贯穿孔。另外，用直流电源进行了电解处理。电流密度设为25A/dm2。
在贯穿孔的形成后，通过喷雾器进行水洗并使其干燥。
(c1)氢氧化铝被膜的去除处理(被膜去除工序)
接着，将电解溶解处理后的铝基材在氢氧化钠浓度为50g/L、铝离子浓度为3g/L的水溶液(液温35℃)中浸渍32秒钟之后，在硝酸浓度为10g/L、铝离子浓度为4.5g/L的水溶液(液温50℃)中浸渍40秒钟，从而溶解并去除了氢氧化铝被膜。
然后，通过喷雾器进行水洗并使其干燥，从而制作了具有贯穿孔的板状部件。
测定了制作出的板状部件的贯穿孔的平均开口直径和平均开口率的结果，平均开口直径为24μm，平均开口率为5.3％。
并且，使用AFM(Hitachi High-Tech Science Corporation制造的SPA300)测定了制作出的板状部件的贯穿孔的内壁面的表面形状。使用OMCL-AC200TS并通过DFM(DynamicForce Mode)模式测定了悬臂。
将结果示于图11。
并且，图12中示出拍摄了贯穿孔的内壁面的SEM照片的图。
从图11和图12得知贯穿孔的内壁面被粗糙化。并且，Ra为0.18(μm)。此时的比表面积为49.6％。
＜隔音结构的制作＞
准备了具有25mm×25mm的开口，外形为60mm×60mm、高度为3mm的丙烯酸制框架部件。
将具有制作出的贯穿孔的板状部件切取成60mm×60mm的大小，使用NITTO DENKOCORPORATION制造的双面胶，用板状部件覆盖开口的一个端面从而将板状部件的端部固定在框架部件上，从而制作了隔音结构。
[评价]
＜声学特性＞
在丙烯酸制成的自制声管中使用四个麦克风并通过传递函数法测定了制作出的隔音结构的声学特性。该方法依据“ASTM E2611-09：基于传递矩阵法测量声学材料的正常发声声行进的标准测试方法(Standard Test Method for Measurement of NormalIncidence Sound Transmission of Acoustical Materials Based on the TransferMatrix Method)”。该测定法例如是与使用了由Nihon Onkyo Engineering Co.,Ltd.提供的WinZac的四个麦克风测定法相同的测定原理。通过该方法，能够在宽的光谱频带中测定传声损失。尤其，通过同时测定透射率和反射率，并将吸收率作为1-(透射率+反射率)而求出，从而还准确地测定了样品的吸收率。在100Hz～4000Hz的范围内进行了传声损失测定。声管的内径为40mm，能够充分地测定至4000Hz以上。
以被板状部件覆盖的开口部分配置在声管内的方式，隔音结构的框架部件的部分插入声管中，从而测定了隔音结构的垂直声学透射率、反射率以及吸收率。
将测定了透射率和吸收率的结果示于图13。并且，表3中示出平均开口直径、平均开口率和开口部的尺寸(表2中设为“开口尺寸”)、第一固有振动频率、第一固有振动频率下的吸收率、作为低频代表值的200Hz下的吸收率和第一固有振动频率以下的平均吸收率。另外，第一固有振动频率以下的平均吸收率是从200Hz至第一固有振动频率的吸收率的平均值。并且，表2中还示出后述实施例2～9以及比较例1、比较例2的结果。
如图13和表2所示，得知透射率成为极大值的第一固有振动频率为450Hz，在第一固有振动频率下吸收率成为极小值。并且，得知在比第一固有振动频率低的频率侧，在频率越低的一侧，吸收率变得越大，在频率为200Hz时还会达到59.5％。
并且，得知即使在比第一固有振动频率高的频率侧，吸收率仍维持高达40％以上的状态。而且，还明确了在第一固有振动频率以下时，几乎没有声音的反射，几乎所有声能分配于吸收和透射中。
[表2]
[实施例2和实施例3]
将框架部件的开口分别设为20mm、15mm，除此以外，以与实施例1相同的方式制作了隔音结构。
对于制作出的各隔音结构，以与实施例1相同的方式测定了声学特性。将实施例2的测定结果示于图14，将实施例3的测定结果示于图15。并且，表2中示出平均开口直径、平均开口率和开口部的尺寸、第一固有振动频率、第一固有振动频率下的吸收率、作为低频代表值的200Hz下的吸收率和第一固有振动频率以下的平均吸收率。
从图14、图15以及表2得知，在实施例2和实施例3中分别具有透射率成为极大值的第一固有振动频率，在第一固有振动频率下吸收率成为极小值。并且，得知在比第一固有振动频率低的频率侧，在频率越低的一侧，吸收率变得越大。
并且，根据实施例1～3的对比，得知框架部件的开口部的尺寸变得越小，在频率越高的一侧显现第一固有振动频率。
[实施例4～6]
参考国际公开WO2016/060037号和国际公开WO2016/017380号，使用了改变条件而制作的具有平均开口直径为51μm且平均开口率为18.7％的贯穿孔的板状部件，除此以外，分别以与实施例1～3相同的方式制作了隔音结构。
对于制作出的各隔音结构，以与实施例1相同的方式测定了声学特性。将吸收率的测定结果示于图16。并且，表2中示出平均开口直径、平均开口率和开口部的尺寸、第一固有振动频率、第一固有振动频率下的吸收率、作为低频代表值的200Hz下的吸收率和第一固有振动频率以下的平均吸收率。
从图16和表2，得知在比第一固有振动频率低的频率侧，在频率越低的一侧，吸收率变得越大。并且，根据实施例4～6的对比，得知框架部件的开口部的尺寸变得越小，在频率越高的一侧显现第一固有振动频率。
并且，根据实施例1～3与实施例4～6的对比，得知平均开口直径和平均开口率越小，吸收率变得越高。
认为本发明的吸收的原理是贯穿孔内由摩擦热引起的吸音，因此增加贯穿孔内的声音的局部速度很重要。当平均开口率大时声音分别朝向许多贯穿孔，因此在增加局部速度方面，平均开口率小的情况是有利的。并且，当平均开口直径小时，贯穿孔缘部的长度相对于贯穿孔面积的比例增大，因此在将局部速度在缘部转换为摩擦热方面是有利的。
[实施例7～9]
参考国际公开WO2016/060037号和国际公开WO2016/017380号，使用了改变条件而制作的具有平均开口直径为28μm且平均开口率为11.9％的贯穿孔的板状部件，除此以外，分别以与实施例1～3相同的方式制作了隔音结构。
对于制作出的各隔音结构，以与实施例1相同的方式测定了声学特性。将吸收率的测定结果示于图17。并且，表2中示出平均开口直径、平均开口率和开口部的尺寸、第一固有振动频率、第一固有振动频率下的吸收率、作为低频代表值的200Hz下的吸收率和第一固有振动频率以下的平均吸收率。
从图17和表2得知，在比第一固有振动频率低的频率侧，在频率越低的一侧，吸收率变得越大。并且，根据实施例7～9的对比，得知框架部件的开口部的尺寸变得越小，在频率越高的一侧显现第一固有振动频率。
[实施例10]
以板状部件之间的距离成为10mm的方式，沿厚度方向排列两个实施例1的隔音结构，从而制作了隔音结构。
对于制作出的各隔音结构，以与实施例1相同的方式测定了声学特性。将吸收率的测定结果示于图18。
从图18得知，与隔音结构为一个的情况相比，吸收率提高。
[比较例1]
作为板状部件，使用了未钻孔的厚度为20μm的铝基材，除此以外，以与实施例3相同的方式制作了隔音结构。
对于制作出的各隔音结构，以与实施例1相同的方式测定了声学特性。将吸收率和透射率的测定结果示于图19。并且，表2中示出开口部的尺寸、第一固有振动频率、第一固有振动频率下的吸收率、作为低频代表值的200Hz下的吸收率和第一固有振动频率以下的平均吸收率。
当没有钻开贯穿孔时，主要通过板状部件的膜振动发生吸收。在透射率成为极大值的第一固有振动频率下，板状部件引起共振并有效地进行振动。因此，如图19所示，比较例1中，在第一固有振动频率下吸收率也成为极大值。若在其他频率下与第一固有振动频率下的吸收率进行比较，则吸收率减小。因此，如表2所示，频率为200Hz下的吸收率和第一固有振动频率以下的平均吸收率均小于第一固有振动频率下的吸收率。
并且，若比较例1与实施例3进行比较，则得知在第一固有振动频率下吸收率也较小，而且低频侧的吸收率存在较大差异。并且，得知高频侧的吸收率也存在差异，并且具有微小的贯穿孔的实施例3作为宽频带的吸音发挥作用。
而且，若对比较例1与实施例3进行比较，则得知尽管在实施例3中存在平均开口率为5.3％的贯穿孔，第一固有振动频率也没有大的差异。因此，作为设计，能够进行如下简单的设计，即，根据所希望的性能确定第一固有振动频率，并根据该第一固有振动频率研究板状部件单体的材质、厚度以及框架部件的尺寸(开口部的尺寸)等，并且在实际的实验中使用具有贯穿孔的板状部件的这种设计。
[比较例2]
作为板状部件，使用了在中央用冲头形成有直径为4mm的贯穿孔的厚度为20μm的铝基材，除此以外，以与实施例3相同的方式制作了隔音结构。贯穿孔的面积相对于框架部件的开口面积的比例(开口率)成为5.6％，开口率成为非常接近实施例3的开口率。
对于制作出的各隔音结构，以与实施例1相同的方式测定了声学特性。将吸收率和透射率的测定结果示于图20。并且，表2中示出平均开口直径、平均开口率和开口部的尺寸、第一固有振动频率、第一固有振动频率下的吸收率、作为低频代表值的200Hz下的吸收率和第一固有振动频率以下的平均吸收率。
如图20所示，在作为透射率的极大值的第一固有振动频率附近，吸收率成为极大值，在比其低的频率侧，吸收率减小。因此，如表2所示，低频侧的平均吸收率变得小于第一固有振动频率下的吸收率。
根据该结果，得知在大贯穿孔中很难得到宽频带的吸收率，与形成许多微细的贯穿孔的本发明的隔音结构的特征不同。
并且，在上述实施例中，使用铝基材作为板状部件的材质，但根据本发明的隔音结构的吸音的机理，明确了即使在使用除铝以外的材料作为板状部件的材质的情况下也能够得到相同的效果。例如，使用PET薄膜作为板状部件的其他材料，并且在PET薄膜上使用通过激光形成有贯穿孔的薄膜而制作隔音结构并相同地测定吸收率的结果，确认了得到相同的效果。
[实施例11、实施例12以及比较例3]
作为实施例11，改变板状部件的制作条件而制成具有平均开口直径为46.5μm、平均开口率为7.3％的贯穿孔的板状部件，将框架部件的开口部的大小设为50mm×50mm，将高度设为5mm，除此以外，以与实施例1相同的方式制作了隔音结构。
并且，作为实施例12，如图41所示，制成在开口部内配置吸音材料的结构，除此以外，以与实施例11相同的方式制作了隔音结构。
另外，吸音材料使用了由Fuji Gomu Co.,Ltd.制造的软质聚氨酯泡沫U0016。并且，吸音材料的大小根据开口部的大小而制成50mm×50mm×20mm，并且配置成板状部件之间分开2mm。吸音材料配置成从框架部件凸出。
并且，作为比较例3，不具有板状部件，除此以外，以与实施例12相同的方式制作了隔音结构。
对于制作出的各隔音结构，将声管的内径设为80mm，除此以外，以与实施例1相同的方式测定了吸收率。将测定结果示于图43。
根据图43所示的实施例11的结果，吸收率成为极小值的第一固有振动频率为284Hz。得知即使在增加开口部的尺寸且降低膜振动的第一固有振动频率的情况下，在比第一固有振动频率低的频率侧，吸收率也增大。另一方面，得知在不具有板状部件的吸音材料单体的比较例3的情况下，朝向频率越低的一侧，吸收率变得越小。
并且，根据实施例11与实施例12的对比，得知通过在开口部内配置吸音材料，从而在宽频带内吸收率增大。
[实施例13、实施例14以及比较例4]
作为实施例13，将框架部件的开口部的大小设为25mm×25mm，除此以外，以与实施例11相同的方式制作了隔音结构。
并且，作为实施例14，如图41所示，制成在开口部内配置吸音材料的结构，除此以外，以与实施例13相同的方式制作了隔音结构。
另外，吸音材料使用了由Fuji Gomu Co.,Ltd.制造的软质聚氨酯泡沫U0016。并且，吸音材料的大小根据开口部的大小而制成25mm×25mm×20mm，并且配置成板状部件之间分开1mm。
并且，作为比较例4，不具有板状部件，除此以外，以与实施例14相同的方式制作了隔音结构。
对于制作出的各隔音结构，以与实施例1相同的方式测定了吸收率。将测定结果示于图44。
根据图44所示的实施例13的结果，吸收率成为极小值的第一固有振动频率为624Hz。从图44得知，在比第一固有振动频率低的频率侧，吸收率也增大。另一方面，得知在不具有板状部件的吸音材料单体的比较例4的情况下，朝向频率越低的一侧，吸收率变得越小。
并且，根据实施例13与实施例14的对比，得知通过在开口部内配置吸音材料，从而在宽频带内吸收率增大。
[实施例15、实施例16以及比较例5]
作为实施例15，改变板状部件的制作条件而制成具有平均开口直径为16.4μm、平均开口率为2.8％的贯穿孔的板状部件，除此以外，以与实施例13相同的方式制作了隔音结构。
并且，作为实施例16，如图41所示，制成在开口部内配置吸音材料的结构，除此以外，以与实施例15相同的方式制作了隔音结构。
另外，吸音材料使用了与实施例14相同的吸音材料。
并且，作为比较例5，不具有板状部件，除此以外，以与实施例16相同的方式制作了隔音结构。
对于制作出的各隔音结构，以与实施例1相同的方式测定了吸收率。将测定结果示于图45。
根据图45所示的实施例15的结果，吸收率成为极小值的第一固有振动频率为600Hz。得知即使在增加开口部的尺寸且降低膜振动的第一固有振动频率的情况下，在比第一固有振动频率低的频率侧，吸收率也增大。另一方面，得知在不具有板状部件的吸音材料单体的比较例5的情况下，朝向频率越低的一侧，吸收率变得越小。
并且，对比实施例15与实施例13时，实施例15中吸收率的波动(每个频率下的吸收率之差)大。这是因为，由于实施例15中的平均开口率小，因此膜振动的影响相对变大。
并且，根据实施例15与实施例16的对比，得知通过在开口部内配置吸音材料，从而在宽频带内吸收率增大。并且，得知能够减小吸收率的波动。
[实施例17]
作为实施例17，将板状部件的材料设为镍，并且制成具有平均开口直径为19.5μm、平均开口率为6.2％的贯穿孔的板状部件，除此以外，以与实施例11相同的方式制作了隔音结构。
另外，当使用镍作为板状部件的材料时的微细的贯穿孔的形成方法如下。
首先，对硅基板使用基于光刻的蚀刻法，在硅基板的表面形成多个以规定的排列图案形成的直径为19.5μm的圆柱形凸部。相邻的凸部之间的中心间距离设为70μm，排列图案设为方形网格排列。此时，凸部所占的面积比例成为约6％。
接着，使用镍电铸法，以形成有凸部的硅基板为原型而将镍沉积在硅基板，从而形成了厚度为20μm的镍膜。然后，将镍膜从硅基板剥离并进行了表面抛光。由此，制作了以方形网格排列形成有多个贯穿孔的镍制板状部件。
使用SEM对制作出的板状部件进行评价的结果，平均开口直径为19.5μm，平均开口率为6.2μm，厚度为20μm。并且，确认到贯穿孔沿厚度方向完全贯穿了板状部件。
对于制作出的隔音结构，以与实施例1相同的方式测定了吸收率。将测定结果示于图46。
从图46得知，在将板状部件的材料设为镍时也能够发挥吸音性能。这是因为，本发明的隔音结构通过在板状部件上形成多个微细的贯穿孔来发挥作用，因此能够不依赖于板状部件的材料而发挥效果。
根据以上内容，本发明的效果是显而易见的。
[评价2]
＜视觉辨认性＞
接着，对在实施例1中制作出的铝膜和在实施例17中制作出的镍膜进行了贯穿孔的视觉辨认性的评价。
具体而言，如图47所示，将板状部件12载置于厚度为5mm的亚克力板T上，在与板状部件12相反的方向上，从从亚克力板T的主面垂直地分开50cm的位置上配置有点光源L(Nexus5(LG Electronics.制造)的白光)。并且，从板状部件12的主面垂直地分开30cm的位置上配置有照相机C(iPhone5s(Apple Inc.制造))。
点亮点光源，从照相机的位置目视评价了透射板状部件12的贯穿孔的光。
接着，用照相机拍摄了透射光。确认到所拍摄的结果与目视观察时相同。
图48中示出镍膜的拍摄结果，图49中示出铝膜的拍摄结果。
如上所述，在实施例17中制作出的镍膜中，贯穿孔被规则地排列。因此，如图48所示，看到通过光的衍射，彩虹色散开。另一方面，在实施例1中制作出的铝膜中，贯穿孔被无规地排列。因此，如图49所示，不发生光的衍射，并且白色光源保持原样而被看到。
[模拟]
如上所述，本发明人等推测，本发明的隔音结构的吸音的原理是在声音通过微细的贯穿孔时的摩擦。
因此，优化设计板状部件的微细的贯穿孔的平均开口直径和平均开口率以增加摩擦会增加吸收率，因此是重要的。这是因为，尤其在高频区域中，膜振动也变小，因此安装到框架部件的影响不大，并且认为通过贯穿孔+板状部件本身的吸音特性来吸收声音。
为此，对由微细的贯穿孔引起的摩擦热进行了模拟。
具体而言，使用有限元法的分析软件即COMSOLver5.1的声学模块进行了设计。通过使用声学模块内的热声模型，能够计算在流体中(也包含空气)透射的声波和由墙壁的摩擦引起的吸音。
首先，与实验相比，对于实施例1中使用的具有贯穿孔的板状部件单体，通过将其松驰地固定在实施例1中使用的声管，从而测定了作为板状部件的吸收率。即，通过尽可能减小固定端的影响而安装到框架部件上，对板状部件本身进行了评价。将吸收率的测定结果作为参考例示于图21。
在模拟中，作为铝的物性值，使用COMSOL的程序库的值，通过热声模块计算贯穿孔内部，并计算由膜振动和贯穿孔内的摩擦引起的吸音。在模拟中，通过将板状部件的端部设为辊固定，使板状部件在与板状部件平面垂线的方向上自由移动，并且使板状部件单体的体系再现。将结果作为模拟示于图21。
如图21所示，若对实验与模拟的吸收率进行比较，则得知模拟良好地再现了实验。实验中的低频侧的尖峰状的变化显示，即使松驰地固定板状部件的端部，也会产生由若干固定端产生的膜振动的效果。由于在频率越高的一侧，膜振动的影响变得越小，因此与进行了板状部件单体性能评价的模拟结果良好地一致。
根据该结果，能够保证模拟再现实验结果。
接着，为了进行贯穿孔的摩擦特性的最佳化，板状部件部分被固定限制，并进行仅使声音通过贯穿孔内的模拟，并且改变该板状部件的厚度、贯穿孔的平均开口直径、平均开口率而研究了吸收的行为。并且，对频率3000Hz进行了以下计算。
例如，将板状部件的厚度为20μm、贯穿孔的平均开口直径为20μm时计算出的改变平均开口率时的透射率T、反射率R、吸收率A的变化的结果示于图22。关注吸收率时得知，通过改变平均开口率，吸收率发生变化。因此，得知存在将吸收率最大化的最佳值。该情况下，得知吸收在6％的开口率下最大化。此时，透射率与反射率变得大致相等。这样，尤其当平均开口直径小时，并不是平均开口率越小越佳，需要与最佳值对应。
并且，得知吸收率增大的平均开口率的范围以最佳平均开口率为中心而平缓地扩散。
在板状部件的厚度分别为10μm、20μm、30μm、50μm以及70μm的条件下，将贯穿孔的平均开口直径变更为20μm～140μm的范围，从而在各条件下计算并求出吸收率被最大化的平均开口率和此时的吸收率。将结果示于图23。
当贯穿孔的平均开口直径小时，最佳平均开口率根据板状部件的厚度而不同，但贯穿孔的平均开口直径为100μm左右以上时，0.5％～1.0％这一非常小的平均开口率成为最佳值。
并且，将相对于各贯穿孔的平均开口直径而使平均开口率最佳化时的最大吸收率示于图24。图24中示出板状部件的厚度为20μm的情况和板状部件的厚度为50μm的情况这两种情况。得知最大吸收率几乎不取决于板状部件的厚度，而根据贯穿孔的平均开口直径来确定。得知当平均开口直径为50μm以下而较小时，最大吸收率成为50％，但若平均开口直径变得更大，则吸收率变小。平均开口直径为100μm时吸收率减小至45％，平均开口直径为200μm时吸收率减小至30％，平均开口直径250μm时吸收率减小至20％。因此，明确了优选平均开口直径较小。
由于本发明中优选吸收率大，因此需要吸收率以20％为上限的250μm以下的平均开口直径，优选吸收以45％为上限的100μm以下的平均开口直径，最优选吸收以50％为上限的50μm以下的平均开口直径。
通过上述相对于贯穿孔的平均开口直径的最佳平均开口率，详细地进行了平均开口直径为100μm以下时的计算。关于分别为10μm、20μm、30μm、50μm、70μm的厚度，图25中以双对数曲线图示出表示贯穿孔的每个平均开口直径的最佳平均开口率。根据曲线图，发现了最佳平均开口率相对于贯穿孔的平均开口直径，大致以-1.6次方发生变化。
更具体而言，明确了当将最佳平均开口率设为rho_center、将贯穿孔的平均开口直径设为phi(μm)、将板状部件的厚度设为t(μm)时，并且设为
rho_center＝a×phi-1.6时，
由a＝2+0.25×t进行确定。
这样，尤其当贯穿孔的平均开口直径小时，根据板状部件的厚度和贯穿孔的平均开口直径确定最佳平均开口率。
如上所述，吸收率增大的范围以最佳平均开口率为中心而平缓地扩散。为了该详细的分析，将在板状部件的厚度为50μm的模拟中改变了平均开口率的结果示于图26。贯穿孔的平均开口直径设为10μm、15μm、20μm、30μm以及40μm，平均开口率以0.5％至99％发生变化。
在任何平均开口直径中，吸收率增大的平均开口率的范围在最佳平均开口率的周围扩大。作为特征，贯穿孔的平均开口直径小时，吸收率增大的平均开口率的范围遍及宽范围。并且，比最佳平均开口率大的平均开口率侧的、吸收率增大的平均开口率的范围更宽。
吸收率的最大值无论哪个平均开口直径均为50％，因此将吸收率成为30％、40％、45％的下限的平均开口率和上限的平均开口率分别示于表3。并且，将距离最佳平均开口率的各吸收率的范围示于表4。
例如，当贯穿孔的平均开口直径为20μm时，最佳平均开口率为11％且吸收率为40％以上的平均开口率的下限成为4.5％，上限成为28％。此时，以最佳平均开口率为基准且吸收率为40％的平均开口率的范围成为(4.5％-11.0％)＝-6.5％～(28.0％-11.0％)＝17.0％，因此表4中示出为-6.5％～17.0％。
[表3]
[表4]
根据表4，比较了贯穿孔的每个平均开口直径的吸收率的宽度的结果，当将贯穿孔的平均开口直径设为phi(μm)时，吸收率的宽度大致以100×phi-2的比率发生变化。因此，对于吸收率为30％、40％、45％中的每一个，能够针对各贯穿孔的每个平均开口直径确定适当的范围。
即，吸收率为30％的范围需要在如下范围内，该范围中，使用上述最佳平均开口率rho_center，作为基准使用贯穿孔的平均开口直径为20μm时的范围，
rho_center-0.085×(phi/20)-2
为下限的平均开口率，
rho_center+0.35×(phi/20)-2
为上限的平均开口率。其中，平均开口率限制在大于0且小于1的范围内。
优选在吸收率为40％的范围内，并且优选在
rho_center-0.24×(phi/10)-2
为下限的平均开口率，
rho_center+0.57×(phi/10)-2
为上限的平均开口率的范围内。其中，为了尽可能减小误差，将贯穿孔的平均开口直径的基准设为10μm。
进一步优选在吸收率为45％的范围内，并且进一步优选在
rho_center-0.185×(phi/10)-2
为下限的平均开口率，
rho_center+0.34×(phi/10)-2
为上限的平均开口率的范围内。
如上所述，通过模拟明确了贯穿孔内的摩擦导致的吸音现象的特性。
符号说明
10、20、40-隔音结构，11-铝基材，12、12b-板状部件，13-氢氧化铝被膜，14、14b-贯穿孔，16、46、49、56-框架部件，24-吸音材料，30a～30e、53-隔音部件，31a～31e、44、48、54-隔音单元，32-盖，36、41-拆装机构，38-壁部，42a-凸部，42b-凹部，50-配管，52-噪声源，58-框体，58a-框体的两个外侧以及中央的框架部件，58b-其他部分的框架部件。
Claims (18)
1.一种隔音结构，其具备：
板状部件，具有贯穿厚度方向的多个贯穿孔；
以及框架部件，具有开口部，
并且通过使所述板状部件相对于所述框架部件的开口部周缘固定，所述板状部件能够进行膜振动，
该隔音结构的特征在于，
所述贯穿孔的平均开口直径为0.1μm以上且250μm以下，
所述板状部件的膜振动的第一固有振动频率在10Hz～100000Hz之间。
2.根据权利要求1所述的隔音结构，其中，
所述贯穿孔的平均开口直径为0.1μm以上且小于100μm，
当将所述平均开口直径设为phi(μm)，将所述板状部件的厚度设为t(μm)时，所述贯穿孔的平均开口率rho落入以rho_center＝(2+0.25×t)×phi-1.6为中心、以rho_center-(0.085×(phi/20)-2)为下限、以rho_center+(0.35×(phi/20)-2)为上限的范围。
3.根据权利要求1所述的隔音结构，其中，
所述贯穿孔的平均开口直径为100μm以上且250μm以下，
所述贯穿孔的平均开口率在0.5％至1.0％之间。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的隔音结构，其中，
在所述板状部件的膜振动中的第一固有振动频率±100Hz的频率中，吸收率成为极小。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的隔音结构，其中，
所述框架部件的所述开口部的尺寸小于作为吸音对象的声音中最大的波长。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的隔音结构，其中，
多个所述板状部件沿厚度方向排列。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的隔音结构，其中，
所述贯穿孔的所述内壁面的表面粗糙度Ra为0.1μm～10.0μm。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的隔音结构，其中，
所述贯穿孔的内壁面以多个粒子状形状形成，并且形成于所述内壁面的凸部的平均粒径为0.1μm～10.0μm。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的隔音结构，其中，
所述板状部件的形成材料为金属。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的隔音结构，其中，
所述板状部件的形成材料为铝。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的隔音结构，其中，
所述多个贯穿孔被无规地排列。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的隔音结构，其中，
所述多个贯穿孔包含两种以上开口直径不同的贯穿孔。
13.一种隔音结构，其以权利要求1至12中任一项所述的隔音结构作为单位隔音结构，并具有多个单位隔音结构。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的隔音结构，其中，
所述贯穿孔的平均开口直径为0.1μm以上且50μm以下。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的隔音结构，其中，
至少一部分所述贯穿孔的形状为在所述贯穿孔的内部成为最大直径的形状。
16.一种隔断结构，其具有权利要求1至15中任一项所述的隔音结构。
17.一种窗部件，其具有权利要求1至15中任一项所述的隔音结构。
18.一种笼状物，其具有权利要求1至15中任一项所述的隔音结构。
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