CN109690669A - 防音结构及防音系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种防音结构及防音系统，所述防音结构具有2个以上的防音单元，各防音单元具有筒形状的外壳，在外壳的内部具备中空的内部空间，在外壳的成为筒形状的轴向的一侧端部的面具有向外部开放的第1开口部，相邻的2个防音单元以使各个第1开口部彼此对置的方式沿所述轴向配置，对置的第1开口部沿轴向相互间隔开，对置的第1开口部彼此的轴向的平均距离小于20mm，由此能够通过简单的结构来对低频侧的声音进行防音，并且小型轻量，且能够轻松地改变其频率特性。

Description

防音结构及防音系统
技术领域
本发明涉及一种防音结构及防音系统。具体而言，本发明涉及一种通过将具有筒形状的外壳、在外壳的内部具备中空的内部空间且在外壳的筒形状的成为轴向的一侧端部的面具有向外部开放的第1开口部的防音单元，以2个第一开口部分别相对的方式靠近配置，能够以简单的结构来对低频侧的声音进行防音的防音系统。即，本发明涉及一种用于选择性地较强地屏蔽成为目标的更低频率的声音的小型的防音结构。并且，本发明涉及一种还能够使用这种防音结构来简单地调整防音的中心频率的防音系统。
背景技术
以往，由马达类、泵类、空调设备及管道等产业用及商业用设备、汽车等输送用设备以及空调等一般家用设备等发出的噪音对环境的恶化带来影响，因此使用用于降低这种噪音的各种防音材料。
作为这种防音材料，以往使用吸音材料。例如，如由聚氨酯的纤维材料等构成的一般吸音材料由吸音材料的尺寸与声波波长的长度的比确定吸收率。并且，在膜型吸音材料或利用如亥姆霍兹共振等共鸣来吸收声音的吸音材料中，也由背后体积的大小来确定防音频率。这些吸音材料中，高频侧即使比较小型轻量也能够进行防音，但是低频侧需要加重加大。并且，为了改变成为防音的对象的频率，而需要改变背后体积或改变膜的强度等，难以轻松地微调整频率。
作为使用利用了这种共鸣的吸音材料的防音结构，例如专利文献1中公开有通气型隔音壁结构，将一对截面大致C字状的腔室部件以该腔室部件的开口侧彼此分开对置的方式组合来构成腔室部件组装体，在多个组的管道内并设该腔室部件组装体，在腔室部件组装体之间形成通气部，将一对腔室部件的开口侧设为通气槽，在一对腔室部件的内部形成通过通气槽与通气部连通的共鸣室。
该通气型隔音壁结构中，在腔室部件组装体的一对腔室部件内形成通过成为狭缝的通气槽与外部的通气部连通的共鸣室，在共鸣室内，对从噪音源入射而通过通气槽(狭缝)的噪音，利用狭缝共鸣(狭缝亥姆霍兹共鸣)及内部的体积而产生彼此抵消的反相的共鸣波，由此确保通气性并进行隔音作用。如此，专利文献1的通气型隔音壁结构中，改变共鸣室的容积，或者适当选择通气槽的槽宽，由此改变在共鸣室内所产生的共鸣频率(即，隔音(吸音)频率)，能够处理从由噪音源产生的低频噪音到高频噪音的宽频范围的噪音。专利文献1中，例如共鸣室的容积设定地较大或通气槽的槽宽设定地较小，由此能够使共鸣频率、即隔音(吸音)频率低频化，并能够对低频噪音进行隔音。
并且，专利文献2中公开有管道消音装置，所述管道消音装置在管道内表面，具有呈噪音的主成分的多个声波的波长的1/4的长度，且由在管道的长度方向上将末端由闭合角管构成的多个专管并设对象声波的半波长以上的声管的集合的构成。
专利文献2中，将多个角管(声管)配置于与对置管道内表面对应的壁面边界，以使成为声管的角管的开口配置于与管道内表面对应的位置，将其长度设为声波的波长的1/4，并利用气柱共鸣来改变管道内表面的波面的形状，实现在管道内表面成为声压大致成为0的软的边界面的波面，能够得到较大的噪音减少效果，而不会在管道内表面产生声波的传播。
以往技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第3893053号公报
专利文献2：日本专利第3831263号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
然而，众所周知，利用由如一般的聚氨酯或玻璃棉等由纤维材料等构成的宽带防音材料难以吸收低频声音。
如专利文献1，靠近一对截面大致C字状的腔室部件而配置并利用狭缝亥姆霍兹共鸣的吸音材料的情况下，成为声压在腔室部件的腔室方向(水平方向)释放，因此几乎不会产生气柱共鸣，并且在腔室部件单体中几乎不会吸收声音。从而，通过靠近一对截面大致C字状的腔室部件来首次显现基于狭缝亥姆霍兹的吸收效果，因此若距离增加则吸收不会因高频移位，存在吸收变小且无法作为吸音体而发挥功能的问题。而且，若所需的吸音量大到一定程度，则随着应吸收的声音的频率变低而需要增加共鸣室的容积，从而存在结构尺寸变大的问题。
并且，专利文献1公开的发明中，即使通过狭缝共鸣使狭缝宽度(槽宽度)变窄，也能够将频率移位到低频侧，但是在狭缝共鸣中，声音的吸收部为基于狭缝(通气槽)的摩擦，并且通过狭缝的壁的厚度与槽宽来确定摩擦量。从而，需要增加壁的厚度以吸收量增大且进行低频侧的吸收，存在结构尺寸变得过大的问题。并且，若槽宽增加，则狭缝亥姆霍兹现象的吸收量迅速减小，因此需要将槽宽保持在一定程度，其结果存在频率的移位量较小的问题。
并且，专利文献2中，为了将气柱共鸣现象改变成管道内表面中的波面的形状以使管道壁中的声压几乎为0，以使声管的开口与管道内表面对置配置，将由长度为波长的1/2的多个声管构成的组件成对使用。若减小管道本身的尺寸，则风或热因摩擦而难以首先通过，因此存在无法靠近配置多个声管的组件的问题。
并且，专利文献2中，需要制作隔开作为气柱共鸣管的声管彼此的距离且管道端部成为软的边界的波面。为此，若对置的声管彼此存在相互作用，则会影响波面。因此，由于存在声管彼此的相互作用小的状态、即管道的管尺寸粗到一定程度的情况下使用的需要，也存在声管彼此无法靠近等问题。
并且，由于需要波长的1/2左右的长度的结构，因此还存在尺寸尤其在低频侧变得非常大的问题。
并且，设备防音(办公设备、商业用设备、产业用设备、输送用设备及家庭用设备等)或建材等中，空间及轻量化成为重要的课题，其结果存在低频侧的防音变得困难等问题。因此，期望能够以与以往相同的尺寸进行更低频侧的防音的技术。
并且，机器防音中，存在由机器的个体差产生的噪音偏差或由老化引起的噪音的频率变化，并且，在一般的噪音中也存在各种频率。相对于此，在以往的防音材料中，存在防音的频率需要改变尺寸、张力及/或孔径等的难以简单调整的量等问题。因此，期望简单地调整防音的频率的机构。
本发明的目的在于解决上述以往技术的问题点，提供一种不使用由纤维材料等的吸音材料，能够通过简单的结构来对低频侧的声音进行防音，即能够选择性地较强地屏蔽成为目标的更低频率的声音，并且小型轻量，且能够轻松地改变其频率特性的防音结构。
本发明的其他目的在于，除了上述目的以外，提供一种使用这种防音结构，能够根据外部的噪音环境而简单地调整防音的中心频率的防音系统。
另外，本发明中，“防音”是指，作为声学特性包含“隔音”及“吸音”这两种意思，但尤其是指“隔音”，“隔音”是指“屏蔽声音”的情况，即“不透射声音”的情况。因此，包含“反射”声音的情况(声音的反射)及“吸收”声音的情况(声音的吸收)而称为“隔音”。(参考三省堂大辞林(第三版)及日本声学材料学会的网页http：//www.onzai.or.jp/question/soundproof.html以及http：//www.onzai.or.jp/pdf/new/gijutsu201312_3.pdf)
以下，基本上不区分“反射”和“吸收”，包含两者而称为“隔音”及“屏蔽”，当区分两者时，称为“反射”及“吸收”。
用于解决技术课题的手段
为了实现上述目的，本发明的第1方式的防音结构具有2个以上的防音单元的防音结构，特征在于，各防音单元具有筒形状的外壳，在外壳的内部具备中空的内部空间，在外壳的筒形状的成为轴向的一个端部的面具有向外部开放的第1开口部，相邻的2个防音单元以使各个第1开口部彼此对置的方式沿轴向配置，对置的第1开口部沿轴向相互间隔开，对置的第1开口部彼此的轴向的平均距离小于20mm。
在此，优选在外壳的筒形状的成为轴向的另一个端部的面具有隔开内部空间与外部的盖部件，盖部件优选隔离外壳的内部空间与外部的空间。
并且，优选在外壳的筒形状的成为轴向的另一个端部的面具有尺寸小于第1开口部的第2开口部。
并且，优选外壳除了外壳的筒形状的成为轴向的两个端部的2个面之外，还隔离内部空间与外部。
并且，优选外壳具有1个以上的尺寸小于第1开口部的第2开口部。
并且，优选防音结构为以内部空间与外部通过第1开口部能够传递气体传播声的方式连接的结构，且相对于通过第1开口部流入的声音产生共鸣现象的结构。
并且，优选作为共鸣现象，防音单元通过内部空间与第1开口部相对于声音产生基本密封的管的气柱共鸣。
并且，优选防音单元的外壳由相同的原材料构成。另外，防音单元的外壳也可以由无法作为气体传播声而通过声音的原材料构成。
并且，优选还具有在内部具有空间的管道形状的部件，2个以上的防音单元配置于管道形状的部件的内部。
并且，优选2个以上的防音单元配置于壁。
并且，优选还具有移动机构，所述移动机构使相邻的2个防音单元中的一个第1开口部相对于另一个第1开口部相对移动，移动机构改变相邻的2个防音单元的第1开口部彼此的距离。
并且，优选移动机构为具备导轨及载置相邻的2个防音单元中的至少一个防音单元并在导轨上行走的车轮的导轨行走机构。
并且，优选移动机构为具备滚珠丝杠及安装有相邻的2个防音单元中的至少一个防音单元，且与滚珠丝杠螺合的螺母的螺丝移动机构，或安装有相邻的2个防音单元中的至少一个防音单元的齿条及与齿条啮合的齿轮齿条机构。
并且，为了实现上述目的，本发明的第2方式的防音系统的特征在于，具有：上述第1方式的防音结构；测量部，测量防音结构的周围环境的噪音；及分析部，分析在测量部中测出的噪音的频率，根据分析部的分析结果来改变相邻的2个防音单元的第1开口部彼此的距离。
在此，优选防音机构为具备上述移动机构的防音结构，移动机构为还具备驱动源及控制驱动源的驱动的控制部的自动移动机构，分析部根据分析结果来确定相邻的2个防音单元中的至少一个防音单元的移动量，控制部根据所确定的移动量来控制驱动源的驱动，使相邻的2个防音单元中的至少一个防音单元自动移动，从而改变相邻的2个防音单元的第1开口部彼此的距离。
并且，优选具备多个测量部，分析部分别分析在多个测量部中分别测出的噪音的频率，并根据其分析结果，确定相邻的2个防音单元中的至少一个防音单元的移动量。
发明效果
根据本发明，通过简单的结构来对低频侧的声音进行防音。即，根据本发明，能够选择性地较强地屏蔽成为目标的更低频率的声音，并且小型轻量，同时能够轻松地改变其频率特性。
并且，根据本发明，能够根据外部的噪音环境而简单地调整防音的中心频率。
附图说明
图1是示意性地表示本发明的一实施方式所涉及的防音结构的一例的剖视图。
图2是图1所示的防音结构的II-II线向视图。
图3是图1所示的防音结构的III-III线向视图。
图4是图1所示的防音结构中所使用的防音单元的一例的示意剖视图。
图5是图4所示的防音单元内的驻波的一例的示意图。
图6是本发明的防音结构中所使用的防音单元的另一例的示意剖视图。
图7是本发明的防音结构中所使用的防音单元的另一例的示意剖视图。
图8是本发明的另一实施方式所涉及的防音结构的一例的示意剖视图。
图8A是本发明的另一实施方式所涉及的防音结构的一例的示意剖视图。
图8B是本发明的另一实施方式所涉及的防音结构的一例的示意剖视图。
图9是本发明的另一实施方式所涉及的防音结构的一例的示意剖视图。
图10是本发明的另一实施方式所涉及的防音结构的一例的示意剖视图。
图10A是本发明的另一实施方式所涉及的防音结构的一例的示意剖视图。
图11是本发明的另一实施方式所涉及的防音结构的一例的示意剖视图。
图12是本发明的另一实施方式所涉及的防音结构的一例的示意剖视图。
图13是本发明的另一实施方式所涉及的防音结构的一例的示意剖视图。
图14是本发明的另一实施方式所涉及的防音结构的一例的示意剖视图。
图15是本发明的另一实施方式所涉及的防音结构的一例的示意剖视图。
图16是本发明的另一实施方式所涉及的防音结构的一例的示意剖视图。
图17是本发明的另一实施方式所涉及的防音结构的一例的示意剖视图。
图18是本发明的另一实施方式所涉及的防音结构的一例的示意剖视图。
图19是本发明的一实施方式所涉及的防音系统的一例的示意剖视图。
图20是本发明的另一实施方式所涉及的防音系统的一例的示意剖视图。
图21是表示本发明的实施例1～6的防音结构的声音的吸收特性的曲线图。
图22是表示本发明的实施例1～6的防音结构的声音的反射特性的曲线图。
图23是表示本发明的实施例1～6的防音结构的峰频率与开口端的近距离的关系的曲线图。
图24是本发明的实施例1～6的防音结构的峰值与开口端的近距离的关系的曲线图。
图25是表示本发明的实施例7～11的防音结构的声音的吸收特性的曲线图。
图26是表示本发明的实施例7～11的防音结构的声音的反射特性的曲线图。
图27是本发明的实施例12的防音结构的示意剖视图。
图28是表示本发明的实施例12的防音结构的声音的吸收特性的曲线图。
图29是本发明的另一实施方式所涉及的防音结构的一例的示意剖视图。
图30A是本发明的另一实施方式所涉及的防音结构的一例的示意剖视图。
图30B是本发明的另一实施方式所涉及的防音结构的一例的示意剖视图。
图31是本发明的另一实施方式所涉及的防音结构的一例的示意剖视图。
具体实施方式
以下，参考附图所示的优选实施方式对本发明所涉及的防音结构及防音系统进行详细说明。
本发明的防音结构的特征在于，在内部具备中空的内部空间，以在成为一侧端部的面具备向外部开放的开口部的具有筒形状的外壳的防音单元的开口部彼此小于20mm的方式靠近而配置，由此共鸣频率移位到低频侧，并能够以相同体积对低频侧的声音进行防音。
根据本发明，能够通过简单的结构来对低频侧的声音进行防音(即，选择地较强地屏蔽低频率的声音)，并且小型轻量，且能够轻松地改变其频率特性。
并且，根据本发明，能够根据外部的噪音环境而简单地调整防音的中心频率。
气柱共鸣为声学领域中众所周知的共鸣现象，单侧开放、单侧密封筒状结构体(例如，单侧闭管的筒状结构(例如，气柱共鸣管)或截面四边形的四棱柱管的5个面密封而仅开放1个面的筒状结构)中，相对于筒(管)的长度，进行开口端校正的长度与波长的1/4(波长/4)的长度一致时产生共鸣的现象。此时，气柱共鸣管中，在管内通过产生较强的共鸣而发出声音的吸收或反射。在使用气柱共鸣管的结构中，所学的管仅为筒状结构，由此也能够使结构非常简单且坚固。并且，这种结构中，声音被整个管吸收而没有特定的薄膜吸收结构或微细贯穿孔等，因此不会仅对特定的薄的吸音部施加负荷，也能够使耐久性坚固。另外，由于没有特定的薄的吸音结构，吸收频率或吸收率取决于整个筒的大小，因此具有相较于尺寸的坚固性较大的优点。另一方面，作为用于防音或消音时的课题，可举出筒的长度成为1/4波长的量级，由此尤其为了用于低频侧的消音而结构变得非常大。(例如，使用振动膜型吸音材料及亥姆霍兹共振型吸音体等的结构中，通过分别利用振动膜及贯穿孔的相位变化，能够实现尺寸小于1/4波长的结构且声音的吸收。)
关于本发明，准备上述单侧闭管的筒状结构，靠近这些开口部彼此的距离，由此共鸣频率移动到低频侧，以紧凑的结构能够对低频侧的声音进行防音。
本发明中，向低频侧偏移的频率量依赖于2个第1开口部之间的距离，距离越小越向低频侧偏移。因此也有如下特征：仅通过调整2个第1开口部之间的距离，能够调整防音频率。因此，通过将如导轨等调整距离的机构设为防音单元的移动机构来进行组合，能够简单地改变防音的频率。并且，利用扩音器等测量噪音，并利用分析装置等分析其频率，从而根据分析结果调整2个防音单元之间的距离，由此能够实现适当的防音。
如此，本发明为小型轻量的低频防音材料并且能够轻松地改变其频率特性新型防音结构。
图1是示意性地表示本发明的一实施方式所涉及的防音结构的一例的剖视图，图2是图1所示的防音结构的左侧面图，图3是图1所示的防音结构的III-III线向视图。
图1、图2及图3所示的本发明的防音结构10具有2个防音单元12(12a、12b)。
在图1～图3所示的例子中，各防音单元12(12a、12b)具有相同结构，并具备正方形状的中空的内部空间13(13a、13b)，设置于成为一侧端部的面，具有具备向外部开放的正方形状的开口部14(14a、14b)的正方形的筒形状(例如，正方形管状)的外壳16(16a、16b)，外壳16(16a、16b)设置于与成为其中一侧端部的面的开口部14(14a、14b)对置的成为另一侧端部的面，并具备隔开内部空间13(13a、13b)与外部的空间的(例如，声学上分离内部空间13(13a、13b)与外部的空间，优选气密性隔离)正方形状的盖部件18(18a、18b)。
图示例的防音结构10中，2个防音单元12a与12b以各自的外壳16a的开口部14a与外壳16b的开口部14b对置的方式对齐外壳16a及16b的筒形状的轴向(例如，中心轴方向)并靠近而配置。
在此，靠近而配置的2个防音单元12a及12b之间、具体而言2个防音单元12a与12b的外壳16a及16b的各自的开口部(开口端)14a与14b之间形成将内部空间13a与13b连通的长方体形状的狭缝20。
另外，在本发明中，2个防音单元12a与12b靠近是指成为2个外壳16a及16b的各自的一侧端部的开口部(以下，也称为开口端)14a及14b彼此靠近。即，2个防音单元12a与12b靠近是指以2个外壳16a及16b的各自的开口部14a及14b彼此的平均距离小于20mm的方式靠近，但分开。
但是，在本发明中，2个外壳16a与16b的开口端彼此的距离(例如，2个开口部14a与14b彼此的距离)是指2个开口端(即，开口部14a与14b)之间的距离或间隔。因此，在本发明中，2个开口端14a及14b与外壳16a及16b的筒形状的轴向(例如中心轴方向)对齐或一致，优选开口端14a的开口端面与开口端14b的开口端面的两个开口端面彼此的各自的位置与轴向一致的方式对置。但是，本发明并不限定于此，若能够通过使两者靠近而将2个外壳16a及16b的气柱共鸣的共鸣频率移位到低频侧，则2个开口端14a及14b可以两个开口端面彼此完全对置。例如如在后面叙述的图27所示的防音结构10d，2个开口端14a及14b中，另一个可以与其中一个平移(平行地错位)，也可以相对于其中一个旋转，或如图29所示的防音结构10e，也可以错位并且旋转。这种情况下，两个开口端面彼此的距离由开口端面彼此的平均距离来表示即可。
在这种情况下，2个外壳16a及16b在两个开口端14a及14b彼此完全不重叠的状态下对置时，与单体的情况相比消除了频率移位。即，允许平移及/或旋转，但是必须以两个开口端面重叠的状态下对置。两个开口端面重叠的状态是指，从一个防音单元的开口端将其开口端部分的射影投影图沿其开口端面垂线方向显示于另一个防音单元的开口端上时具有与另一个开口端重叠的状态。
本发明中，2个防音单元的两个开口端面彼此的“距离”定义为如下。
首先，如图29所示，2个防音单元(12a及12b)的开口端(14a及14b)错位(平移)并且旋转的防音结构(10e)中，2个防音单元(12a及12b)以相对的配置的方式进行将一个防音单元(例如，12b)平移操作到以点线表示的位置。接着，基于上述，确定与完全对置的2个防音单元(12a及12b)的开口端(14a及14b)的开口端面相关的镜像面(21)。在此，将“距离”定义为从各开口端面垂下与镜像面21垂直的线时的2个开口端面的垂线的长度da及db时，将2个开口端之间的距离(垂线的长度之和da+db)的开口端整面中的平均值定义为“2个防音单元的开口端彼此的平均距离”。
另外，如图27所示，错位(平移)的防音结构10d的情况下，平移操作一个防音单元(12a或12b)而使2个防音单元(12a及12b)的开口端面完全对置，由此与上述相同地进行定义即可，仅旋转的情况下，不进行平移操作而与上述相同地定义即可。
本发明中，本发明人等对难以在低频区域中的防音进行深入研究的结果，发现了通过以往已知的靠近筒形状的外壳等气柱共鸣管的开口端彼此来将吸音频率低频移位、即开口端彼此的平均距离小于20mm而产生该低频移位的效果，随着开口端彼此的平均距离变小，效果变得显著没有完成这些见解是因为，与该开口端彼此的距离即间隙尺寸相比，声波非常大，将气柱共鸣管用于吸音的情况下，其开口端主要与声音相对而配置，但是至少如专利文献2那样，通常为朝向声音通过的面配置开口端(在管道内在壁沿水平方向放置的结构等)，通过将开口端彼此靠近且使开口端面不直接与声音通过的面相对的方式配置而进行吸音的结构不常见，因此不容易想象。
与此相对，本发明的防音结构10优选为以内部空间13(13a及13b)与外部的空间通过开口部14(14a及14b)能够传递气体传播声的方式连接的结构，优选为相对于通过开口部14(14a及14b)流入的声音产生气柱共鸣现象的结构。
本发明中，图1所示的2个开口端14a与14b的开口端彼此的平均距离D需要限定为小于20mm。其理由是因为，若2个开口端14a及14b彼此的平均距离D成为20mm以上，则看不到吸音频率的低频移位的效果。
另外，本发明中，开口端14a及14b彼此的平均距离D优选为15mm以下，更优选为10mm以下，进一步优选为5mm以下，最优选为2mm以下。
但是，本发明的防音结构10中，2个防音单元12a及12b的开口部14a与14b的边沿部分的框体(角管体)的大小Ls较大，且开口端14a与14b彼此的平均距离D接近，则能够使本发明的基于气柱共鸣的吸收峰值与通过由夹在框体(角管体)而成为狭缝的部分的基于热声学效果产生的摩擦热引起的狭缝亥姆霍兹共鸣的吸收峰值一同显现。
另外，以下中，对于防音结构10的2个防音单元12a及12b、内部空间13a及13b、开口部(开口端)14a及14b、外壳16a及16b以及盖部件18a及18b等构成要件，在为相同的结构且无需特别区分的情况下，不进行区别而统一地分别作为防音单元12、内部空间13、开口部(开口端)14、外壳16以及盖部件18等而进行说明。
图4是图1所示的防音结构中所使用的防音单元的一例的示意剖视图。另外，图4所示的防音单元的左侧面图与图3所示的防音结构的左侧面图相同，图4所示的防音单元的右侧面图与图2所示的防音结构的III-III线向视图相同，因此省略图示。
如图4所示，防音单元12具有在内部具备中空的内部空间13的外壳16。并且，外壳16具备：截面正方形的角管体17，筒形状的框体例如在图2～图4中由4个侧面板状部件17a构成；开口部14，作为筒形状的框体的角管体17的轴向的一侧端部的面朝向外部的空间开放而成为外壳16的内部空间13与外部的空间的边界；及盖部件18，设置于外壳16的筒形状的角管体(框体)17的轴向的另一侧端部的面，并隔离外壳16的内部空间13与外部的空间，对角管体(框体)17的另一侧端部进行密封。
本发明中所使用的防音单元12为通过由外壳16的角管体(框体)17、开口部14及盖部件18形成的单侧的闭管的共鸣、由所谓的气柱共鸣发出声音的吸收及/或反射的单元。但是，外壳16具有如下特征：由气柱共鸣产生的单侧为闭合框体结构例如角管体结构，通过整个管形成声音的驻波并通过整个管吸收声波等。因此，优选外壳16为不仅关闭盖部件18还关闭4个侧面板状部件17a的共鸣管结构。
本发明中使用的防音单元12只要无法通过外壳16的气柱共鸣发出声音的吸收及/或反射，则并无特别限定，可以为任一防音单元。即，防音单元12能够在由具备角管体17、具有其开口端14及其背面的盖部件18的外壳16形成的内部空间13、优选作为密封空间的内部空间13中进行气柱共鸣，可以为任何防音单元。
如此，与通常的基于振动膜的膜振动、基于贯穿孔的亥姆霍兹共鸣或利用专利文献1中公开的狭缝亥姆霍兹共鸣的情况相比，本发明的防音单元12中的气柱共鸣中防音单元的尺寸较大，但是为最简单的共振现象，因此非常坚固且坚固性较大，结构的振动较小。并且，这种防音单元12靠近配置2个防音单元12而作为防音结构10时的相对于2个开口端14之间的近距离的变化的气柱共鸣的频率的峰值、即防音频率的移位量较大，因此能够以上述近距离可靠且简单地控制各种频率。
因此，优选防音单元12通过内部空间13与开口部14，作为共鸣现象，相对于声音产生基本密封的管的气柱共鸣。
本发明中所使用的2个防音单元12的配置方法并无特别限制，例如，以各自的外壳16a的开口部14a与外壳16b的开口部14b对置的方式对齐靠近外壳16a及16b的筒形状的中心轴方向而配置2个防音单元12a及12b时，如图30A所示的防音结构80A，在防音单元12a中，在外壳16a的端部设置针状凸部82，并且，在防音单元12b中，在其外壳16b的端部设置能够插入凸部82的凹部84，并且将凸部82的长度设为比凹部84的槽的长度长，由此将凸部82插入到凹部84时，能够将2个防音单元12a与12b的开口端之间的距离保持成指定的长度。
并且，如图30B所示的防音结构80B，凸部85由具有能够嵌合于凹部84的尺寸的针状细部86及直径尺寸大于凹部84的粗部88构成，凸部85的细部86嵌合于凹部84，凸部85的粗部88与凹部84的开口部卡合，由此能够将2个防音单元12a与12b的开口端之间的距离保持成指定的长度。
如图4及图2～图3所示，防音单元12的外壳16具有截面四边形(正方形)，因此具有其侧面的4个面与盖部件18的1个面之间的5个面被关闭，且仅开放开口部14中的1个面的结构。
具有这种结构的外壳16中，在其内部空间13中，如图5所示，具备将密封的盖部件18设为声场的驻波Sw的节点Nd、将从开口端14朝向外侧仅远离开口端校正距离ΔL量的位置设为波腹An的λ/4的共鸣、所谓的气柱共鸣，以该频率产生反射及吸收。即，如图5所示，声场的驻波Sw的波腹An朝向外壳16的开口端14的外侧仅远离开口端校正距离ΔL量，即使为外壳16的外部也能够具有防音性能。另外，圆筒形管体的情况下，开口端校正距离ΔL约为0.61×管半径，因此例如为如图1～图4所示的正方形状的管体的外壳16的情况下，将近似于具备相当于正方形状的开口端14的开口面积的开口面积的圆管时的近似半径设为管半径，也可以近似地求出。
外壳16由作为单侧密封结构体的角管体17构成，因此在该外壳16的内部空间13产生气柱共鸣现象，所述角管体17具备开口部14及盖部件18，所述开口部14以通过具有厚度的侧面板状部件17a将4个侧面围绕成环状的方式形成的角管体17的内部具有中空的内部空间13，并在一侧将内部空间13向外部开放，所述该部件18在另一侧隔离内部空间13与外部的空间。因此，外壳16的角管体17的侧面板状部件17a及盖部件18隔开内部空间13与外部的空间即可，但是例如优选为声学上分离两者的部件，更优选为完全隔离或气密性切换两者的部件。这种部件例如优选为致密的部件、刚性高的部件或每单位面积的质量及刚性都高的部件。
另外，外壳16除了外壳16的筒形状的成为轴向的两个端部的2个面(开口部14及盖部件18的安装面)，优选还隔离内部空间13与外部的空间，更优选气密性或完全隔离。即，优选角管体17隔离内部空间13与外部的空间，更优选气密性或完全隔离。
外壳16为，通过开口部14仅开放单侧(即，一个侧的一面)，剩余的5个面被关闭的截面正方形的管状的结构体(具体而言，另一侧的一面通过盖部件18关闭，且4个侧面通过由侧面板状部件17a构成的角管体17关闭的截面正方形的角管状的结构体)，但本发明并不限定于此。例如，外壳16中，只要不妨碍气柱共鸣，也可以在盖部件18、盖部件18与角管体17之间及角管体17的4个侧面板状部件17a中至少1个中具有贯穿孔等1个以上的开口。
例如，如图6所示的防音单元12c，也可以在外壳16c的盖部件18c的中心具有开22，虽未图示，但是也可以具有多个贯穿孔。
并且，如图7所示的防音单元12d，也可以在外壳16d的盖部件18c与角管体17之间具有开23。另外，图7所示的外壳16d中，在盖部件18c与角管体17的各侧面板状部件17a之间安装连接部件19，通过连接部件19将盖部件18c支撑于角管体17，设置多个例如4个分断的开23，但是本发明并不限定于此。防音单元12d中，例如，在防音结构中设置分别支撑盖部件18c与角管体17的部件(未图示)，也可以设置使两者分开而在两者之间连续的开口。
并且，虽未图示，但是也可以在角管体17的4个侧面板状部件17a中的至少1个中设置1个以上的贯穿孔。但是，从基于整体气柱共鸣中的管内表面的声音的吸收的观点考虑，若具有贯穿孔则吸收降低，因此尤其优选不在角管体17的4个侧面板状部件17a上设置贯穿孔。
如上所述，图6及图7所示的防音单元12c及12d的开口22及23等的角管体17的4个侧面板状部件17a及盖部件18以及设置于两者之间的贯穿孔等开口的前提在于不妨碍气柱共鸣，因此为比较小的尺寸的开口，需要比防音单元12c及12d的开口部14的尺寸小。即，防音单元12、12a、12b，12c，及12d的开口部14(14a及14b)为设置于外壳16(16a、16b、16c及16d)的最大的尺寸的开口部即本发明的第1开口部。
另一方面，图6及图7所示的防音单元12c及12d的开22及23等为小于开口部14(14a及14b)等本发明的第1开口部的尺寸的本发明的第2开口部。
并且，如图1及图4～图7所示，与其筒形状的中心轴方向垂直的截面形状沿轴向为相同的形状的情况(即，角管体17的对应的或对置的2个侧面板状部件17a为平行的情况)下，外壳16(16a、16b、16c及16d)的形状作为具备与其筒形状的中心轴方向垂直的截面形状或端面形状的管状体而具备特征，但是也能够作为由外壳16形成的内部空间13的形状，还能够作为具备盖部件18的形状或开口部14的开口形状的管状体。
为外壳16的截面形状或端面形状(即，开口部14的形状在图2及图3所示的例子中为正方形)，但是本发明中，并无特别限制，例如可以为长方形、菱形或平行四边形等其他四边形、正三角形、等腰三角形或直角三角形等三角形、包含正五边形或正六边形等正多边形的多边形、圆形、或者椭圆形等，也可以是不规则的形状。另外，外壳16的内部空间13的单侧的端部未密封，成为具备与外壳16的截面形状的开口形状相等的形状的开口部14且向外部开放。
并且，防音单元12(12a、12b、12c及12d)以与其内部空间13(13a、13b)或防音单元12的外侧接触的配置而具有多孔吸音体。
在此，多孔吸音体是指，具有由材料形成的微小的空隙部分且在该空隙部分包含空气，声音通过该微小的空隙部分时，产生材料附近的空气的粘性摩擦，由此具有声音被吸音的吸音的功能。
作为多孔吸音体，例如能够适当使用(1)发泡聚氨酯、软质聚氨酯形式、木材、陶瓷粒子烧结材料、苯酚形式等发泡材料及包含微小的空气的材料、(2)石膏板、(3)玻璃棉、石棉、超细纤维(3M Company制Thinsulate等)、地板铺垫、地毯、熔喷无纺布、金属无纺布、聚酯无纺布、金属棉、毛毡、软质纤维板及玻璃无纺布等纤维、以及无纺布类材料、(4)木丝水泥板及(5)二氧化硅纳米纤维等纳米纤维系材料等公知的吸音材料。
如图1及图4～图7所示，外壳16的形状不限于与其筒形状的中心轴方向垂直的截面形状在整个轴向区域为相同的形状，其中心轴方向的一部分的区域中具有截面形状为相同的形状的管状体部分即可。
例如，如图8所示的分别构成防音结构的10a的2个防音单元12e的外壳16e，包括由通过中心的第1平面与通过与该第1平面垂直的半径的途中而与第1平面平行的第2平面隔离的球形壳(球壳)的一部分，也可以具备：基端部分15a，具备包括由第2平面隔离的端面的圆形的开口部14c；圆管部分15b，具备与由基端部分15a的第1平面隔离的半球壳的端面连接的相同的形状的端面；及末端部分15c，包括具备与圆管部分15b的端面连接的相同的形状的端面的半球壳。
如图8所示，如圆管部分15b那样局部具有筒形状的部分即可，与开口部14对置的末端部分15c与盖部件18相同地隔离内部空间13c与外部的空间，但是无需必须为如平板形状的盖部件18那样的二维形状，也可以为球壳形状等三维形状，具备开口部14c的基端部分15a也可以不是筒形状或管形状。另外，外壳16e的内部空间13c由基端部分15a、圆管部分15b及末端部分15c的内部的空间构成。
并且，如图8A所示的防音结构的10b的防音单元12f的外壳16f，也可以具备：弯曲管体17b，包括具备开口部14d的直管状的基端部分15d及从基端部分15d垂直弯曲的直管状的末端部分15e；及盖部件18c，安装于弯曲管体17b的末端部分15e的末端开口，并隔离弯曲管体17b的内部空间13d与外部的空间。
另外，图8A所示的防音结构的10b中，使2个防音单元12f的外壳16f的基端部分15d的开口部14d彼此相对于排列成直线状的2个基端部分15d，以2个外壳16f的末端部分15e朝向相同的一侧的状态对置而配置，但是本发明并不限定于此，也可以使2个开口部14d彼此以2个外壳16f的末端部分15e朝向彼此不同的一侧的状态对置而配置。
并且，防音单元12(12a、12b、12c及12d)的外壳16(16a、16b、16c及16d)的形状中，如图1及图4～图7所示，角管体17的长度(管长度)大于角管体17的对置的侧面板状部件17a之间的距离(开口部14的口径)，由管长度/口径表示的纵横比大于1，但是本发明并不限定于此。
如图8B所示的防音结构的10c的防音单元12g的外壳16g，角管体17c的长度(管长度)小于角管体17c的对置的侧面之间的距离(开口部14e的口径)，由管长度/口径表示的纵横比也可以为1以下。
另外，以下中，将图1～图4所示的例子作为代表例进行说明。
并且，作为外壳16的开口部14的尺寸Lo，如图2及图3所示的正方形的正多边形或圆形的情况下，能够定义为通过其中心的对置的边之间的距离或当量圆直径，在多边形、椭圆或不规则的形状的情况下，能够定义为当量圆直径。本发明中，当量圆直径及半径是指分别换算为面积相等的圆时的直径及半径。
另外，作为外壳16的截面形状的外侧尺寸及盖部件18的尺寸，图1～图7所示的例子中，能够作为相对于外壳16的开口部14的尺寸Lo相加角管体17的对置的2个侧面板状部件17a的厚度Ls的(Lo+2*Ls)而求出。
并且，作为外壳16的厚度，如图1～图3所示，能够通过外壳16的角管体17的侧面板状部件17a的厚度Ls或外壳16的盖部件18的厚度Lc来表示。在此，侧面板状部件17a的厚度Ls与盖部件18的厚度Lc可以相同也可以不同，但是从使用的方面考虑，优选相同。
并且，作为外壳16的尺寸，重点在于依赖于外壳16中产生的气柱共鸣的定常波的波长的外壳16的筒形状的中心轴方向的长度，能够作为夹持于开口端14与盖部件18之间的外壳16的结构部件即侧面板状部件17a的长度Lt来定义。即，作为外壳16的尺寸，能够作为角管体17的长度Lt来定义，也能够作为外壳16的内部空间13的轴向的尺寸来定义。
这种外壳16的尺寸Lt、厚度(Ls、Lc)、开口部14的尺寸Lo并无特别限制，只要根据为了防音而适应本发明的防音结构10及10a(以下，以防音结构10为代表)的防音对象物，例如复印机、送风机、空调设备、排气扇、泵类、发电机、导管、此外还有涂布机、旋转机、输送机等发出声音的各种种类的制造设备等工业设备、汽车、电车、航空器等运输用设备、冰箱、洗衣机、烘干机、电视、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来设定即可。
并且，将该防音结构10本身像分隔板一样使用，从而还能够用于隔离来自多个噪音源的声音的用途。此时，也能够根据成为对象的噪音的波长或频率来选择外壳16的尺寸。
并且，为了防止由防音单元12的吸收峰值中的衍射引起的声音的泄漏，外壳16的开口部14的尺寸Lo优选为与吸收峰值频率对应的波长尺寸以下。
例如，外壳16的开口部14的尺寸Lo优选为0.5mm～200mm，更优选为1mm～100mm，最优选为2mm～30mm。
例如，开口部14的尺寸Lo为0.5mm～50mm的情况下，外壳16的厚度尤其角管体17的侧面板状部件17a的厚度Ls优选为0.5mm～20mm，更优选0.7mm～10mm，最优选为1mm～5mm。
并且，开口部14的尺寸Lo为大于50mm且200mm以下的情况下，外壳16的厚度尤其角管体17的侧面板状部件17a的厚度Ls优选为1mm～100mm，更优选为3mm～50mm，最优选为5mm～20mm。
作为外壳16的厚度的外壳16的盖部件18的厚度Lc并无特别限制，但是优选设为与上述的角管体17的侧面板状部件17a的厚度Ls相同的厚度。
并且，作为外壳16的尺寸Lt，优选根据在外壳16中产生的气柱共鸣的定常波的波长来设定，从能够产生最强的气柱共鸣考虑，最优选设为从成为防音的对象的声音的波长的1/4(λ/4)的长度减去开口端校正距离的长度。但是，作为外壳16的尺寸Lt，本发明并不限定于此，只要能够产生气柱共鸣，则可以为任意长度。作为外壳16的尺寸Lt，从使用上的容易性的观点考虑，也可以为0.5mm～200mm，更优选为0.7mm～100mm，最优选为1mm～50mm。
外壳16、例如角管体17的侧面板状部件17a及盖部件18的材料或原材料具有适用于上述防音对象物时适当的强度，对防音对象物的防音环境具有耐性，则并无特别限制，能够根据防音对象物及其防音环境来进行选择。例如，作为外壳16的材料，能够举出金属材料、树脂材料、增强塑料材料、橡胶材料及碳纤维等。作为金属材料，例如能够举出铝、钛、镁、钨、铁、钢、铬、铬钼、镍铬钼及它们的合金等。并且，作为树脂材料，例如能够举出丙烯酸树脂、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、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚酰亚胺及三乙酰纤维素等。并且，作为增强塑料材料，例如能够举出碳纤维增强塑料(CFRP：Carbon FiberReinforced Plastics)及玻璃纤维增强塑料(GFRP：Glass Fiber Reinforced Plastics)等。作为橡胶材料，能够举出硅橡胶、合成橡胶、天然橡胶或在这些添加填料等的结构。
并且，也可以组合这些外壳16的材料的多种而使用。
另外，外壳16的材料或原材料可以相同也可以不同。即，角管体17的侧面板状部件17a的材料或原材料及外壳16的盖部件18的材料或原材料可以相同也可以不同。
但是，本发明中，防音单元12的外壳16(即，角管体17的侧面板状部件17a及盖部件18)优选由相同的原材料或材料构成，并且，优选由作为气体传播声而通过声音的原材料或材料构成。
本发明中，外壳16的角管体17及盖部件18的材料或原材料为相同的情况下，也可以一体构成，但是从制造适应性的观点考虑，优选分别分体构成。外壳16的角管体17及盖部件18的材料或原材料为不同的情况下，当然优选分别分体构成。
在此，成为外壳16的框体的角管体17及盖部件18分别分体构成的情况下，需要将盖部件18固定于角管体17的另一侧的端面。
外壳16与角管体17的盖部件18的固定方法并无特别限制，只要盖部件18固定于角管体17的单侧的开放端面以堵塞该开放端面而成为气柱共鸣的驻波的节点，则可以为任意的方法。例如，能够举出使用粘结剂的方法或时可用物理固定工具的方法等。
使用粘结剂的方法中，在围绕角管体17的单侧的开放端面的表面上涂布粘结剂，在其上载置盖部件18，通过粘结剂将盖部件18固定于角管体17。作为粘接剂，例如能够举出环氧系粘接剂(Araldite(注册商标)(NICHIBAN CO.，LTD.制)等)、氰基丙烯酸酯系粘接剂(Aron Alpha(注册商标)(Toagosei Co.，Ltd.制)等)、丙烯酸系粘接剂等。另外，代替直接使用粘结剂，也可以使用预先在两面涂布粘结剂的双面胶带(例如，Nitro DenkoCorporation制双面胶带)。
作为使用物理固定工具的方法，能够举出将以覆盖角管体17的单侧的开放端面的方式配置的盖部件18夹在角管体17的单侧的开放端面与棒等固定部件之间，并使用螺丝或螺钉等固定工具将固定部件固定于角管体17的方法等。
另外，图示例的防音结构10、10a、10b及10c中，2个防音单元12(12a及12b、12c、12d、12e、12f及12g)相同，但是本发明并不限定于此，一个防音单元12与另一个防音单元12可以为不同的防音单元。
在此，相邻的2个防音单元12不同的情况可以为2个防音单元12的形状或结构彼此不同的情况、例如组合防音单元12a(或12b)、12c、12d、12e、12f及12g内的不同的2个防音单元12的情况，也可以为用作2个防音单元12的外壳16(16a及16b)、16c、16e、16f或16g或角管体17、17c或弯曲管体17b等不同或者彼此对置配置的2个开口端14(14a及14b、14c、14d或14e)不同的情况。
并且，图示例的防音结构10、10a、10b及10c中，包括彼此相对即对置而相邻的2个防音单元12，但是本发明并不限定于此。只要包含相邻的2个防音单元12，则也可以包含3个以上的防音单元12。
例如，如图9所示的防音结构11，可以将图1所示的防音结构10的2个防音单元12a及12b设为1组防音单元组24而配置于结构物的壁26上。另外，图9所示的例中，将2个防音单元12a及12b的一对防音单元设为1组防音单元组24，使第1组防音单元组24的防音单元12b的盖部件18b与第2组的防音单元组24的防音单元12a的盖部件18a接触而进行一体化，并将2组防音单元组24配置于壁26上，但本发明并不限定于此。例如，可以将2个以上的防音单元作为1组防音单元组，并且，也可以将3组以上的防音单元组配置于壁上，也可以将相邻的防音单元组的背面板彼此分开而配置，也可以使其完全一体化而设为1个背面板。
将2个防音单元12a及12b的固定于结构物的壁26的方法并无特别限制，能够使用公知的方法，但是如图31的防音结构90所示，能够使用以在结构物的壁26上设置突起物92而2个防音单元12a及12b的开口端14a及14b对置的方式，分别将各防音单元的外壳16a的端部及外壳16b的端部固定于突起物82的对置的端面的方法。突起物92具有指定的长度，因此能够轻松地将2个防音单元配置于将开口端14a与14b之间保持成指定的距离的位置。
作为在突起物92的端面固定各防音单元的方法，可举出将能够插入外壳16a的端部及外壳16b的端部的孔部或凹部形成于突起物92的方法。
并且，如图10所示的防音结构11a，优选通过将图1所示的防音结构10的2个防音单元12a及12b设为1组防音单元组24并组合多组(图10所示的例子中为4组)防音单元组24来使其发挥防音壁28的功能。
并且，如图10A所示的防音结构11b，也优选通过将图10所示的多组(例如3组)防音单元组24的直线状的组合并列地组合多段(图10A所示的例子中为4段)来使其发挥新的防音壁结构28a的功能。该防音壁结构28a中，以在相同的位置积层4段的4组防音单元组24的2个防音单元12a及12b的开口部14a及14b彼此的狭缝20彼此连通的方式层叠，由此能够设为将靠近部与外部连通的开口。
在此，图9～图10A所示的防音结构11、11a及11b中，优选周期配置防音单元组24。并且，将这些防音单元组24设为单位单元，优选配置多个单位单元而设为防音结构。
另外，图9～图10A所示的防音结构11、11a及11b中，设为1组防音单元组24并不限定于图1所示的防音结构10的2个防音单元12(12a及12b)，也可以为图6～图8B所示的防音单元12c、12d、12e、12f及12g中的至少1个。
以下说明中，以图1所示的防音结构10的2个防音单元12a及12b为代表例进行说明，但是与上述相同地，当然也可以使用图6～图8B所示的防音单元12c、12d、12e、12f及12g中的至少1个。
并且，如图11所示的防音结构30，可以将图1所示的防音结构10的2个防音单元12a及12b配置于管状部件32内。另外，箭头表示声音的侵入方向。在该情况下，2个防音单元12a及12b优选其开口端14a与14b之间的狭缝20配置成为与管状部件32的长度方向(即，声音的侵入方向)正交的方向(即，半径方向)。
并且，如图12所示的防音结构30a，也可以将多组(图12所示的例子中为2组)由图1所示的防音结构10的2个防音单元12a及12b构成的防音单元组24以其开口端14a与14b之间的狭缝20成为与管状部件32的长度方向(用箭头表示的声音的侵入方向)正交的方向(即，半径方向)的方式，沿长度方向排列配置在管状部件32内。
另外，在该情况下，也通过增加防音单元组24，能够增大吸收峰值频率中的吸收率的峰值。
并且，如图13所示的防音结构30b，优选以其开口端14a与14b之间的狭缝20沿着管状部件32的长度方向(即，声音的侵入方向)(优选，以与声音的侵入方向平行的方式)，将图1所示的防音结构10的2个防音单元12a及12b配置于管状部件32内。
如图13所示的防音结构30b，即使相对于图11所示的防音结构30将2个防音单元12a及12b的配置变更90°，也不依赖于配置方法，吸收峰值频率几乎没有变化，因此具有关于防音单元的方向的耐用性。
另外，如图14所示的防音结构30c，优选在管状部件32内沿长度方向配置多组(图示例中为2组)由图1所示的防音结构10的2个防音单元12a及12b构成的防音单元组24。在该情况下，防音单元组24也优选其狭缝20沿管状部件32的长度方向(用箭头表示的声音的侵入方向)(优选以与声音的侵入方向平行的方式)配置。通过增大防音单元组24，能够增大吸收峰值频率中的吸收率的峰值。
而且，如图15所示的防音结构30d，也可以在管状部件32内沿长度方向配置多组(图15所示的例子中为2组)由图1所示的防音结构10的2个防音单元12a及12b构成的防音单元组24，并使一个防音单元组24的2个防音单元12a及12b的开口端14a与14b之间的间隔(即狭缝20的宽度)与另一个防音单元组24不同。另外，在该情况下，2组防音单元组24的狭缝20虽然宽度不同，但是同样沿管状部件32的长度方向(用箭头表示的声音的侵入方向)延伸的方向(优选声音的侵入方向)平行。各防音单元组24的狭缝20的宽度不同，因此各防音单元组24的吸收峰值频率稍微不同，因此存在多个(例如2个)吸收峰值频率，由此能够实现低频侧的吸收的宽带化。
另外，图11～图15所示的防音结构30及30a～30d中，由2个防音单元12a及12b构成的防音单元组24配置于管状部件32内的内侧的孔部33的大致中央，管状部件32的内侧的壁(即内壁面32a)与防音单元12a及12b之间优选沿长度方向(用箭头表示的声音的侵入方向)开口。
并且，如图16所示的防音结构30e，也可以在管状部件32内沿其内壁面32a配置多组(图16所示的例子中为4组)由图1所示的防音结构10的2个防音单元12a及12b构成的防音单元组24。在该情况下，各防音单元组24的2个防音单元12a及12b均沿壁配置，并以其开口端14a与14b之间的狭缝20沿管状部件32的长度方向(即声音的侵入方向)(优选声音的侵入方向)平行，并且朝向管状部件32的孔部33的中心的方式配置。
另外，如图17所示的防音结构30f，也可以在管状部件32内沿其内壁面32a配置多组(图17所示的例子中为4组)由图1所示的防音结构10的2个防音单元12a及12b构成的防音单元组24。在该情况下，各防音单元组24的2个防音单元12a及12b中的一个、图示例中为防音单元12b沿壁配置，并以其开口端14a与14b之间的狭缝20沿管状部件32的长度方向(即声音的侵入方向)(优选声音的侵入方向)平行，并且朝向管状部件32的孔部33的圆周方向的方式配置。
图16及图17所示的防音结构30e及30f中，管状部件32的孔部33的中央部及相邻的防音单元组24之间沿长度方向(用箭头表示的声音的侵入方向)开口。
本发明中所使用的防音单元及使用2个防音单元的本发明的防音结构基本上如上所述构成。
图33所示的防音结构60具备图1所示的防音结构10、载置并支撑防音结构10的防音单元12b的载置台62、固定在载置台62的移动式螺母64、及与移动式螺母64螺合的驱动螺杆66，并具有使防音单元12b相对于防音结构10的防音单元12a而移动的螺丝移动机构68。
在此，防音结构10的防音单元12a被未图示的基台支撑，包括滚珠丝杠等的驱动螺杆66可旋转地被该基台支撑。
如此，通过手动或自动地旋转驱动螺杆66，使防音单元12b相对于防音单元12a而移动，从而改变防音单元12a的开口端14a与防音单元12b开口端14之间的开口端彼此的平均距离，由此能够调整吸收率成为峰值的吸收峰值频率。
另外，当螺丝移动机构68等移动机构为自动工作的自动移动机构时，虽未图示，但具备马达等驱动源及控制驱动源的驱动的控制部，控制部根据赋予到控制部的移动量来自动控制驱动源，从而能够自动地移动与移动量相当的量。
在此，图18所示的例的螺丝移动机构68为使防音单元12b相对于防音单元12a而移动的机构，但本发明并不限定于此，可以是使防音单元12a相对于防音单元12b而移动的移动机构，也可以是移动防音单元12a及12b这两个的移动机构。
即，本发明中所使用的移动机构只要是使防音单元12a及12b中的一个相对于另一个相对移动从而改变两个开口端14a及14b之间的开口端彼此的平均距离的机构即可。
作为这种移动机构，并无特别限制，只要能够移动相邻的2个防音单元12a及12b中的至少一个，则可以是任何移动机构。例如，除了图示例的螺丝移动机构68以外，虽未图示，但能够举出具备导轨及载置相邻的2个防音单元12a及12b中的至少一个并在导轨上行走的车轮的导轨行走机构、安装有相邻的2个防音单元12a及12b中的至少一个的齿条及与齿条啮合的齿轮齿条机构、及使用了压电(Piezo)原件的压电致动器等移动机构。
具备上述的螺丝移动机构68的防音结构60等防音结构还能够构成为根据来自噪音(noise)源的噪音来适当地进行防音的防音系统。
图19所示的防音系统70为对于噪音源通过调整开口端彼此的距离而自动地调整吸收峰值频率，从而在适当的频率中产生吸收的系统，且为根据防音结构的周围环境的噪音尤其来自噪音源的噪音的频率，调整防音结构的吸收峰值频率，使吸收峰值频率与噪音的频率一致或尽可能相近，由此对噪音进行适当的防音(即屏蔽)噪音的系统。
防音系统70具有：如图1所示的防音结构10，具备相邻的2个防音单元12a及12b；扩音器(microphone)(以下，简称为扩音器(MIC))72，测量防音结构10的周围环境的噪音源78的噪音；个人计算机(以下，称为PC)74，分析由扩音器72测量的噪音的频率；及自动台76，根据PC74的分析结果来改变相邻的2个防音单元12a及12b的开口端14a及14b彼此的距离。
在此，扩音器72为根据防音结构10的周围环境的噪音源78来测量噪音的声压的测量器，且构成测量部。此时，扩音器72的位置优选位于比防音结构10更靠噪音源78侧，但只要是能够测量噪音的位置，则可以配置在任何地方，在任何地方都能够进行分析。
PC74接收由扩音器72测量的噪音的声压数据，并转换为频率特性即频谱，确定设为防音或消音对象的防音对象频率。作为防音对象频率，并无特别限制，但优选设为在可听范围内成为最大的声压的频率。例如，优选设想为想要消除频谱中的最大值，即为想要屏蔽的频率，从而确定防音对象频率。
接着，PC74求出与防音对象频率对应的开口端14a及14b的开口端彼此的平均距离(以下，也称为层间距离)。具体而言，PC74参考预先求出而存储在存储器等存储部的数据，并根据这些数据来确定与防音对象频率对应的(即吸收峰值频率成为防音对象频率)或最接近的开口端14a及14b的开口端彼此的层间距离。在此，PC74为频谱的分析装置，且构成分析部。
另外，PC74的存储器的存储数据为表示相邻的2个防音单元12a及12b的开口端14a及14b彼此的层间距离与吸收峰值频率的关系的查表，即层间距离与频率的对应表(数据)。
优选预先实测开口端14a及14b的层间距离与吸收峰值频率的关系，并根据实测值来确定好这种对应表。
PC74将如此确定的开口端14a及14b的层间距离发送(输入)到自动台76。
自动台76为虽未图示但具备图18所示的螺丝移动机构68等移动机构、马达等驱动源、及控制驱动源的驱动的控制器等控制部的自动移动机构。自动台76移动相邻的2个防音单元12a及12b中的至少一个，以成为从PC74接收到的开口端14a及14b彼此的层间距离，从而调整防音结构10的吸收峰值频率，使吸收峰值频率与防音对象频率一致。
如此，本发明的防音系统70能够适当地消除防音对象频率的噪音。
另外，图示例的防音系统70具备自动台76，但可以仅具备移动机构来代替自动台76，在该情况下，可以根据由PC74确定的层间距离，手动移动移动机构。
另外，当PC74不具有预先准备的层间距离与频率的对应表时，可以使用2个扩音器获取其声压，并且将反馈写入自动台76。
图20所示的防音系统70a为具备反馈机构，通过一边施加反馈一边调整层间距离以使防音结构的吸收频率与防音对象频率一致，从而即使事前未制作吸收频率-层间距离的对应表，也进行自动防音的系统，且为即使在防音结构的设备特性发生变化的情况等下，也能够使自动消音机构发挥功能的系统。
防音系统70a具有防音结构10、2个扩音器(扩音器1)72a及(扩音器2)72b、自动台76及PC74。
防音系统70a中，与防音系统70相同地，利用2个扩音器72a及72b中的至少1个扩音器来测量噪音的声压，并在PC74中根据扩音器的光谱信息(频谱数据)确定防音对象频率。
2个扩音器72a及72b测定来自噪音源78的噪音在防音对象频率中的声压。在此，一个扩音器例如扩音器72a中，获取防音对象频率中的声压大的噪音，另一个扩音器例如扩音器72b中，获取防音对象频率中的声压小的噪音。在此，如图20所示，能够判断为大声压的扩音器72a位于噪音源78侧。将扩音器72a的防音对象频率中的大声压设为p1，将扩音器72b的防音对象频率中的小声压设为p2。
防音系统70a中，在自动台76进行反馈调整，以使声压p1较小一方的声压p2相对于较大一方的声压p1成为最小，即p2/p1成为最小。
首先，使用2个扩音器72a及72b，测定移动自动台76之前的声压比abs(p2)/abs(p1)。
接着，一边移动自动台76一边测定声压比abs(p2)/abs(p1)。其中，通过探索声压比abs(p2)/abs(p1)成为最小的层间距离，能够确定适当的层间距离。
最后，通过自动台76调整层间距离以符合适当的层间距离，由此使吸收频率与防音对象频率一致，能够最消减防音对象频率的噪音。
另外，图示例中，将在2个扩音器72a及72b中获取的声压大的噪音及声压小的噪音发送到PC74，计算声压比p2/p1，并在自动台76中进行反馈调整，但本发明并不限定于此，也可以不经由PC74，将2个扩音器72a及72b的输出直接发送到自动台76。
以下，对能够组合于具有本发明的防音结构的防音部件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防音结构的防音部件而作为建材用及设备内防音部材料时，要求具有阻燃性。
因此，外壳(管体(框体)及盖部件)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(TAKIR0N Corporation制))和/或阻燃性丙烯酸(例如，ACRYLITE(注册商标)FR1(Mitsubishi Rayon Co.，Ltd.制))等阻燃性塑料等。
而且，将盖部件固定于管体(框体)方法也优选利用阻燃性粘接剂(ThreeBond1537系列(ThreeBond Co.，Ltd.制))、焊锡进行的粘接方法、或通过螺丝或螺钉等将盖部件固定于管体(框体)的等机械固定方法。
[耐热性]
担忧防音特性因伴随环境温度变化的本发明的防音结构的结构部件的膨胀伸缩而发生变化，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。
外壳(管体(框体)及盖部件)优选使用聚酰亚胺树脂(TECASINT4111(EngineerJapan Corporation制))和/或玻璃纤维增强树脂(TECAPEEKGF30(Engineer JapanCorporation制))等耐热塑料，和/或优选使用铝等金属或陶瓷等无机材料或玻璃材料。
而且，粘接剂也优选使用耐热粘接剂(TB3732(ThreeBond Co.，Ltd.制)、超耐热1成分收缩型RTV硅酮粘接密封材(Momentive Performance Materials Japan LLC制)和/或耐热性无机粘接剂ARON CERAMIC(注册商标)(Toagosei Company，Limited制)等)。优选将这些粘结剂涂布于盖部件或管体(框体)时，通过设为1μm以下的厚度，能够降低膨胀收缩量。
[耐候/耐光性]
当具有本发明的防音结构的防音部件配置在屋外或光照射的场所时，结构部件的耐候性成为问题。
因此，外壳(管体(框体)及盖部件)的材料优选使用聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯(丙烯酸)等耐候性高的塑料或铝等金属、陶瓷等无机材料和/或玻璃材料。
而且，粘接剂也优选使用环氧树脂系的粘接剂和/或DRY FLEX(Repair CareInternational制)等耐候性高的粘接剂。
关于耐湿性，也优选适当选择具有高耐湿性的外壳(管体(框体)及盖部件)及粘结剂。关于吸水性、耐化学性，也优选适当选择适当的外壳(管体(框体)及盖部件)及粘结剂。
本发明的防音结构及防音系统基本上如上构成。
本发明的防音结构及防音系统如上构成，因此能够进行在以往的防音结构中难以进行的低频屏蔽，而且能够实现低频化。并且，还具有如下特征：由于能够调整低频域中的吸收峰值频率，因此能够设计根据各种频率的噪音来较强地进行防音或隔音的结构。
本发明的防音结构能够用作如下的防音部件。
例如，作为具有本发明的防音结构的防音部件，能够举出：
建材用防音部件：作为建材用途使用的防音部件、
空调设备用防音部件：设置在通风口、空调用导管等，防止来自外部的噪音的防音部件、
外部开口部用防音部件：设置在房间的窗户，防止来自室内或室外的噪音的防音部件、
天花板用防音部件：设置在室内的天花板，控制室内的声音的防音部件、
床用防音部件：设置在床上，控制室内的声音的防音部件、
内部开口部用防音部件：设置在室内的门、拉门的部分，防止来自各房间的噪音的防音部件、
卫生间用防音部件：设置在卫生间内或门(室内外)部，防止来自卫生间的噪音的防音部件、
阳台用防音部件：设置在阳台，防止来自自身的阳台或相邻的阳台的噪音的防音部件、
室内调音用部件：用于控制房间的声音的防音部件、
简便防音室部件：能够简便地组装且移动也简便的防音部件、
宠物用防音室部件：围绕宠物的房间，防止噪音的防音部件、
娱乐设施：设置在游戏厅、体育中心、演奏厅、电影院的防音部件、
施工现场用临时围墙用的防音部件：覆盖施工现场而防止噪音向周围泄露的防音部件、
隧道用防音部件：设置在隧道内，防止向隧道内部及外部泄露的噪音的防音部件等。
实施例
根据实施例，对本发明的防音结构进行具体说明。
首先，作为参考例1而制作本发明的防音结构中所使用的单一的防音单元(单个单元)。
(参考例1)
首先，作为参考例1，制作了图4所示的防音单元(单个单元)12。
作为外壳16的角管体17的侧面板状部件17a使用其厚度Ls为2mm的丙烯酸板，制作了外壳16的尺寸(角管体17的长度)即夹在开口部14与盖部件18之间的侧面板状部件17a的长度Lt为30mm、开口部14的(内侧)尺寸Lo是一边为10mm的正方形状即两端开放的筒状结构的角管体17。并且，作为盖部件18，准备一边为14mm的正方形、厚度Lc为2mm的丙烯酸板，安装于筒状结构的角管体17的单侧面，从而制备盖部件18。关于与角管体17的盖部件18的安装方法，在角管体17的筒状结构的端面的框体部带有双面胶带(NittoDenko Corporation制)，以没有间隙的方式紧贴地安装。如此制作了外壳16的尺寸Lt为30mm的筒状结构的防音单元(单个单元)12。
进行了该单个单元的防音单元12的测定。
在自制的丙烯酸制声管(管状部件32：参考图11)中使用4个扩音器并通过传递函数法测定了声学特性。该方法是按照“ASTM E2611-09：基于传递矩阵法测量声学材料的正常发声声传播的标准测试方法(Standard Test Method for Measurement of NormalIncidence Sound Transmission of Acoustical Materials Based on the TransferMatrix Method)”进行的。作为声管(32)，例如为与Nihon Onkyo Engineering Co.，Ltd.制的WinZac相同的测定原理。在该方法中，能够在宽的光谱带上测定声透射损失。尤其，通过同时测定透射率和反射率，还可靠地测定了样品的吸收率。在100Hz～4000Hz的范围内进行了声透射损失测定。声管(32)的内径为40mm，在4000Hz以上为止能够充分地进行测定。
利用该传递函数法，测定了单个单元的防音单元12的声学特性。关于配置，配置成单个单元的防音单元12的开口端14成为与声管(32)的截面平行(开口端14与声管(32)的长度方向垂直)。若考虑包含单个单元的防音单元12的截面，则单个单元的防音单元12仅占声管(32)内的16％的面积，即成为大致84％的面积为开口部的状态。通过该测定对透射率与反射率进行测定，并将吸收率作为(1-透射率-反射率)求出。将这样求出的吸收率记载于图21中，将反射率记载于图22中。
并且，关于参考例1的测定结果(吸收峰值频率与单体的频率差)示于表1中。
(实施例1)
接着，制作并准备了总计2个上述单个单元的防音单元12。如图1所示的防音结构10，作为2个防音单元12的开口部14(14a及14b)彼此相对的配置，设为其开口部14(14a及14b)彼此的层间距离调整为0.5mm的配置。测定了该2个防音单元12相对的防音结构10的声学特性。关于配置，如图11所示的防音结构30，以2个开口端14(14a及14b)与声管(32)的截面平行的方式即与参考例1相同地配置而开口端14(14a及14b)相对的配置。
该实施例1的测定中，测定透射率及反射率，并将吸收率作为(1-透射率-反射率)求出。将这样求出的吸收率记载于图21中，将反射率记载于图22中。
并且，关于实施例1的测定结果(吸收峰值频率与单体的频率差)示于表1中。
另外，以下中，只要没有特别记述，配置以与实施例1相同的配置方法进行了测定。
(实施例2～6、比较例1)
以与实施例1相同的方式，将开口部14彼此的距离设为1mm(实施例2)、2mm(实施例3)、3mm(实施例4)、5mm(实施例5)、10mm(实施例6)及20mm(比较例1)，测定了各自的声学特性。
也包括实施例1及参考例1在内，分别将这些实施例2～6及比较例1的测定结果的吸收率及反射率的频率依赖性示于图21及图22中。并且，将这些结果(吸收峰值频率与单体的频率差)总结示于表1中。
[表1]
距离(mm) 吸收峰值频率 与单体的频率差
实施例1 0.5 1540 885
实施例2 1 1665 760
实施例3 2 1880 545
实施例4 3 2030 395
实施例5 5 2160 265
实施例6 10 2310 115
比较例1 20 2440 -15
参考例1 单体 2425 -
如从图21、图22及表1可知，开口端14(14a及14b)彼此的距离越靠近，其吸收峰值及反射峰值同时靠近低频侧。尤其，实施例1中，使开口端14(14a及14b)彼此的距离靠近到0.5mm，由此能够比参考例1的单个单元的防音单元12的吸收峰值频率仅低频移位885Hz。并且，可知靠近开口端14(14a及14b)彼此的距离，即使两者的间隙非常小，吸收量也能够较大的保持。
并且，如从图21可知，比较例1中，开口端14(14a及14b)彼此的距离远离20mm，因此吸收峰值的频率与参考例1的单体的防音单元的吸收峰值的频率大致相同，看不到低频移位。如从图22可知，比较例1中，反射峰值的频率接近参考例1的单体的防音单元的吸收峰值的频率，低频移位较小。
并且，从这些结果，图23中示出了关于吸收、反射相对于峰值频率的距离的移位。可知距离越小峰值越低频化，尤其，若成为5mm以下，则移位量变大。图24中示出了透射率与吸收率的各自的峰值。距离比较的大的10mm中，可知反射较大，通过距离变小，更有利于吸收。即，距离减小时，具有频率低频化而吸收率变大等的特征。这是因为通过设备内的管道等进行防音的情况下，通过反射返回声音，则有可能从不同位置泄漏，因此使用进行吸收的防音部件极其有用，尤其应用于这些部位。可知表示该部件具有紧凑地吸收低频的等的特征。
(参考例2)
接着，使用3D打印机，制作了厚度Ls为3mm、开口部14的(内侧)尺寸Lo为15mm×46mm、外壳16的尺寸、角管体17的长度(框体的厚度)Lt为35mm的两端开放的筒状结构的角管体(框体)17。其原材料(材料)为ABS树脂。并且，作为盖部件18，准备了21mm×52mm的长方形、厚度3mm的丙烯酸制的板，且固定于筒状结构的角管体17的单侧面而制作成盖部件18。与角管体17的盖部件18的固定方法以与实施例1相同的方式通过双面胶带无间隙地进行了固定。如此，作为参考例2制作了比实施例1巨大的筒状结构的防音单元(单个单元)12。
以与实施例1相同的方式测定了该参考例2的单个单元的防音单元12。
(实施例7)
接着，制作并准备了总计2个上述单个单元的防音单元12。
使用了直径80mm的自作声管(管状部件32：参考图11)，除此以外，以与实施例1相同的方式进行了基于传递函数法的声学特性的测定。如图1所示的防音结构10，作为2个防音单元12的开口部14(14a及14b)彼此相对的配置，设为其开口部14(14a及14b)彼此的层间距离调整为1.0mm的配置。测定了该2个防音单元12相对的防音结构10的声学特性。关于配置，如图11所示的防音结构30，2个开口端14(14a及14b)与声管(32)的截面平行即与实施例1相同的配置而使开口端14(14a及14b)相对的配置，并以与实施例1相同的方式进行了测定。
(实施例8～11、比较例1)
以与实施例7相同的方式，将开口部14彼此的距离设为2mm(实施例8)、3mm(实施例9)、5mm(实施例10)及10mm(实施例11)，测定了各自的声学特性。
另外，参考例2及实施例7～11的测定中，以与实施例1相同的方式测定了透射率及反射率。并且，将吸收率作为(1-透射率-反射率)而求出。将这样求出的吸收率记载于图25中，将反射率记载于图26中。
并且，关于参考例2及实施例7～11的测定结果(吸收峰值频率及与单体的频率差)示于表2中。
[表2]
如从图25、图26及表2可知，实施例7～11中也与实施例1～6相同地，距离越靠近，频率峰值越向低频侧移位。
并且，若着眼于吸收，则尤其在距离为1mm的情况下，低频侧的590Hz中显现不同吸收峰值。在本发明中，防音结构10的开口部14之间的距离较小，由此示出气柱共鸣峰值频率向低频侧移位。另外，由于角管体17的长度(框体的厚度)Lt也较大且开口部14的面积(尺寸)也较大，认为即使本发明的防音结构为筒状结构，靠近开口部14时的角管体17的开口部14的端部(框体的部分)成为较窄的狭缝状，并且狭缝部分产生摩擦，产生了使用了狭缝的亥姆霍兹共振现象。即，通过使用筒状结构，能够使用基于气柱共鸣频率的吸收率较高的防音与使用了更低频侧的狭缝摩擦的狭缝亥姆霍兹共鸣防音这两者。
如上所述可知，在于实施例1相比为更大的筒状结构的防音单元中，通过靠近2个防音单元的开口部间距离，基于气柱共鸣现象的吸收峰值或反射峰值移位到低频侧。并且，还可知由于移位量依赖于距离，容易进行将距离作为常数的防音频率控制。
(实施例12)
实施例3的防音结构中，对置的防音单元的开口部之间的距离不产生变化，将对置的开口部之间的距离(对向距离)保持在2mm的状态下，验证了使2个单元(图1所示的防音单元12a及12b)彼此偏离平移方向时的频率变化。
即，相对于在对置距离2mm完全重合的状态(平移移位δ＝0mm)的情况的实施例，如图27所示，制作了沿平移方向偏离5mm的防音结构10d，并进行了测定。防音结构10d中，平移移位沿与开口部14(14a及14b)的正方形状的边平行的方向进行。此时，开口部14(14a及14b)为一边为10mm的正方形，因此平移移位5mm的情况下，开口部14彼此成为具有5mm的重合的状态。
图28及表3中总括示出测定结果。若与单体单元进行比较，则即使为平移移位，也移位到低频侧。
(比较例2)
以与实施例3相同的方式将对向距离设为2mm、将平移移位δ设为10mm的开口部14(14a及14b)为一边为10mm的正方形，因此在该条件下不存在开口部14彼此的重合。进行该防音结构的测定，将测定结果总括示于图28及表3中。平移移位较大且不存在开口部14彼此的场合的本比较例2中，不存在从单体的情况移位到低频侧。
如从图28及表3所示的测定结果可知，只要防音单元12的开口部14彼此存在重合，则即使沿平移方向移位的对向结构也移位到低频侧，与低频侧的移位量最大是指开口部14彼此的重合较大的情况。
从以上的测定结果可知，能够使用与靠近的结构相关的与平移方向的移位来调整频率，而不是2个防音单元12的开口部14的对向距离。
[表3]
并且，对本发明的防音系统进行了确认。
制作了图19所示的防音系统70，该防音系统70中，对于噪音源，通过调整防音单元的开口端的层间距离而自动调整吸收频率，从而在适当的频率下产生吸收。
如图19所示，设为扩音器72、PC74、设置于自动台76上的本发明的设备(图1所示的防音结构10)的结构。作为防音结构，设为实施例1中所使用的样品。首先，将靠近开口端的防音结构10安装于自动台76，以使能够通过自动台76调整开口端间距离。利用自动台76调整距离的结果，确认到再现实施例1～4的各结果。
而且，对防音系统70设置反馈机构，从而无需事先制作吸收频率-开口端间距离的对应表，也能够构建自动消音系统。由此，假设在设备特性发生了变化的情况下等，也能够使自动消音机构发挥功能。
从以上可知本发明的防音结构及防音系统的效果。
在此，本发明的防音结构为利用基于坚固性更大的气柱共鸣的吸收的防音结构。
与此相对，上述的专利文献1中公开有使用狭缝型亥姆霍兹共振的而不是使用气柱共鸣的吸收的吸音方法。为了获得专利文献1中公开的狭缝型亥姆霍兹共鸣，需要通过增加狭缝厚度等增加狭缝部中的摩擦，因此专利文献1中公开的发明中结构受到限定。
在该方面，本发明利用基于坚固性更大的气柱共鸣的吸收，因此如专利文献1中公开的发明，与仅在狭缝部摩擦时依赖吸收的狭缝亥姆霍兹相比，结构的偏移难以对吸收产生影响。并且，与因摩擦而需要使侧壁部变厚的狭缝亥姆霍兹结构相比，只要侧壁部遮蔽声音就无需使成为狭缝厚度的框体的厚度变厚的本发明的结构能够轻松地保持防音结构。
并且，从通过开口端之间的距离控制频率的观点考虑，与专利文献1中公开的狭缝亥姆霍兹共振的频率移位量相比，本发明的气柱共鸣的频率移位较大。并且，也如图25可见，若狭缝宽度较大，则狭缝亥姆霍兹共振中摩擦急速变小，几乎没有吸收。因此，狭缝亥姆霍兹共振的情况下，使距离发生变化时发挥功能的距离的宽度小于本发明的气柱共鸣现象。从而，本发明在近距离控制各种频率的观点占主导地位。
专利文献1中公开了利用使用C型腔室结构而成为端部狭缝的摩擦现象的狭缝亥姆霍兹现象并根据频率进行防音，但是由于使用腔室结构而无法显现气柱共鸣。本发明中使用产生气柱共鸣的筒状构想的共鸣管，相对于此，专利文献1中使用腔室结构，因此结构上不同。
专利文献1中，若考虑摩擦现象，则通过狭缝亥姆霍兹的狭缝宽度较短来增大摩擦，并考虑共振频率移位，但是如本发明，利用通过整个共鸣管吸收的现象即气柱共鸣，使共鸣管的大小中的一小部分即开口部彼此靠近也无法移位共振频率。
另外，本发明中，上述实施例7及8等中发现了狭缝亥姆霍兹共鸣与气柱共鸣一同显现的模式。在本发明中，与专利文献1中使用的腔室结构不同，通过将角管体的5个面设为关闭的结构而作为气柱，能够实现2个吸收峰值显现的宽带吸收。
专利文献2中公开的发明中不是由单侧密封的角管构成的单一的共振单元，而使将多个单侧密封的角管以波长量级排列多个来进行波面的控制的技术，管道消音装置的单元结构需要波长量级的大小。因此，如专利文献2的发明不通过如本发明那样通过彼此相对的2个单元的相互作用来控制共鸣频率来进行防音。并且，专利文献2的发明为排列多个而控制波面的发明，因此无法仅取出成对的一组单元并使其靠近而使2个单元相互作用。
并且，专利文献2的发明中，需要隔开气柱共鸣管彼此的距离，并制作管道端部成为软的边界的波面。因此，专利文献2的发明中，如本发明那样彼此相对的气柱共鸣管彼此存在相互作用，则对波面带来影响，因此为在管彼此的相互作用较小的区域(即管道稍微粗的区域)彼此相对的气柱共鸣管彼此分开的状态下的使用作为前提的发明。
并且，管道变窄并使彼此相对的气柱共鸣管彼此靠近时，因摩擦而产生风和热难以通过的现象，因此专利文献2的发明中，如本发明那样无法使气柱共鸣管彼此靠近。
本发明中，气杜共鸣为通过非常坚固和牢固的结构进行吸收的方法，能够在除了管道共鸣以外的抑制隧道内爆炸声等、各种领域中使用。这些领域中，尤其相对于低频声音的问题中，结构尺寸较大成为问题，因此本发明的低频化及频率调谐具有广泛的优点。
以上，举出关于本发明的防音结构及防音系统的各种实施方式及实施例而进行了详细说明，但本发明并不限定于这些实施方式及实施例，在不脱离本发明的主旨的范围内，当然可以进行各种改良或变更。
符号说明
10、10a、10b、10c、10d、10e、11、11a、11b、30、30a、30b、30c、30d、30e、30f、30g、60、80A、80B、90-防音结构，12、12a、12b、12c、12d、12e、12f、12g-防音单元，13、13a、13b、13c、13d-内部空间，14、14a、14b、14c、14d、14e-开口部(第1开口部)，15a、15d-基端部分，15b-圆管部分，15c、15e-末端部分，16、16a、16b、16c、16d、16e、16f、16g-外壳，17、17c-角管体，17a-侧面板状部件，17b-弯曲管体，18、18a、18b、18c-盖部件，19-连接部件，20-狭缝，22、23-开口(第2开口部)，24-防音单元组，26-壁，28-防音壁，28a-防音壁结构，32-管状部件(声管)，32a-内壁面，33-孔部，62-载置台，64-移动式螺母，66-驱动螺杆，68-螺丝移动机构，70、70a-防音系统，72、72a、72b-扩音器(MIC)，74-个人计算机(PC)，76-自动台，78-噪音源，82-凸部，84-凹部，86-细部，88-粗部，92-突出部。

Claims (20)

1.一种防音结构，其具有2个以上的防音单元，所述防音结构的特征在于，
各防音单元具有筒形状的外壳，
在所述外壳的内部具备中空的内部空间，
在所述外壳的成为筒形状的轴向的一个端部的面具有向外部开放的第1开口部，
相邻的2个防音单元以使各个所述第1开口部彼此对置的方式沿所述轴向配置，
对置的所述第1开口部沿所述轴向相互间隔开，
对置的所述第1开口部彼此的所述轴向的平均距离小于20mm。
2.根据权利要求1所述的防音结构，其中，
在所述外壳的筒形状的成为轴向的另一个端部的面具有隔开所述内部空间与所述外部的盖部件。
3.根据权利要求2所述的防音结构，其中，
所述盖部件隔离所述外壳的所述内部空间与所述外部的空间。
4.根据权利要求1所述的防音结构，其中，
在所述外壳的筒形状的成为轴向的另一个端部的面具有尺寸小于所述第1开口部的第2开口部。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的防音结构，其中，
所述外壳除了所述外壳的筒形状的成为轴向的两个端部的2个面之外，隔离所述内部空间与所述外部。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的防音结构，其中，
所述外壳具有1个以上的尺寸小于所述第1开口部的第2开口部。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的防音结构，其为以所述内部空间与所述外部能够通过所述第1开口部传递气体传播声的方式连接的结构，且为以对通过所述第1开口部而流入的声音产生共鸣现象的结构。
8.根据权利要求7所述的防音结构，其中，
作为所述共鸣现象，所述防音单元通过所述内部空间与所述第1开口部对声音产生基本密封的管的气柱共鸣。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的防音结构，其中，
所述防音单元的所述外壳由相同的原材料构成。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的防音结构，其还具备在内部具有空间的管道形状的部件，
所述2个以上的防音单元配置于所述管道形状的部件的内部。
11.根据权利要求1至9中任一项所述的防音结构，其中，
所述2个以上的防音单元配置于壁。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的防音结构，其还具有移动机构，所述移动机构使所述相邻的2个防音单元的其中一个所述第1开口部相对于另一个所述第1开口部相对地进行移动，
该移动机构改变所述相邻的2个防音单元的所述第1开口部彼此的距离。
13.根据权利要求12所述的防音结构，其中，
所述移动机构为导轨行走机构，所述导轨行走机构载置导轨及所述相邻的2个防音单元中的至少一个防音单元，且具备在所述导轨上行走的车轮。
14.根据权利要求12所述的防音结构，其中，
所述移动机构为具备滚珠丝杠及安装有所述相邻的2个防音单元中的至少一个防音单元且与所述滚珠丝杠螺合的螺母的螺丝移动机构或安装有所述相邻的2个防音单元中的至少一个防音单元的齿条及与该齿条啮合的齿轮齿条机构。
15.一种防音系统，其特征在于，具有：
权利要求1至14中任一项所述的防音结构；
测量部，测量所述防音结构的周围环境的噪音；及
分析部，分析在测量部中测出的噪音的频率，
根据所述分析部的分析结果来改变所述相邻的2个防音单元的所述第1开口部彼此的距离。
16.根据权利要求15所述的防音系统，其中，
所述防音机构为权利要求12至14中任一项所述的防音结构，
所述移动机构为还具备驱动源及控制该驱动源的驱动的控制部的自动移动机构，
所述分析部根据所述分析结果来确定所述相邻的2个防音单元中的至少一个防音单元的移动量，
所述控制部根据所确定的所述移动量来控制所述驱动源的驱动，使所述相邻的2个防音单元中的至少一个防音单元自动移动，从而改变所述相邻的2个防音单元的所述第1开口部彼此的距离。
17.根据权利要求16所述的防音系统，其具备多个所述测量部，
所述分析部分别分析在所述多个测量部中分别测出的噪音的所述频率，并根据分析结果，确定所述相邻的2个防音单元中的至少一个防音单元的移动量。
18.根据权利要求1至14中任一项所述的防音结构，其中，
在所述第1开口部未安装相对于声音振动的膜。
19.根据权利要求1至14及18中任一项所述的防音结构，其特征在于，
所述防音单元中的至少一个仅由筒形状的外壳形成。
20.根据权利要求1至14、18及19中任一项所述的防音结构，其中，
所述防音结构为利用气柱共鸣来吸收声音的结构。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018147105A1 (ja) * 2017-02-08 2018-08-16 富士フイルム株式会社 防音構造体および開口構造体
CN111164671B (zh) * 2017-10-03 2023-09-01 富士胶片株式会社 消声管状结构体
CN112969830B (zh) * 2018-12-21 2022-12-27 香港科技大学 软声学边界平板
US11713904B2 (en) * 2019-10-01 2023-08-01 Johnson Controls Tyco IP Holdings LLP Tunable sound attenuating modules
US11545128B2 (en) * 2019-11-11 2023-01-03 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Acoustic structure for sound absorption and improved sound transmission loss
JP7454367B2 (ja) * 2019-12-12 2024-03-22 三井住友建設株式会社 トンネル用低周波音低減装置
US11776522B2 (en) * 2020-11-12 2023-10-03 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Sound isolating wall assembly having at least one acoustic scatterer
US11776521B2 (en) * 2020-12-11 2023-10-03 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Sound absorbing structure having one or more acoustic scatterers attached to or forming a vehicle structure
JP2022104154A (ja) * 2020-12-28 2022-07-08 ブラザー工業株式会社 印刷装置
KR102609983B1 (ko) * 2023-06-14 2023-12-05 국방과학연구소 온도감응형 소음 차단 시스템

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3983955A (en) * 1973-03-22 1976-10-05 Costa Silard Vasiljevic Arrangement for damping sound with resonators
CN101278336A (zh) * 2005-10-05 2008-10-01 株式会社神户制钢所 隔音板
JP2011241583A (ja) * 2010-05-18 2011-12-01 Yamaha Corp 音響構造体
CN103807996A (zh) * 2014-03-04 2014-05-21 刘浩 消音器
CN104299608A (zh) * 2013-07-17 2015-01-21 青钢金属建材(上海)有限公司 吸音减噪组件及其方法
JP2015184524A (ja) * 2014-03-25 2015-10-22 ヤマハ株式会社 音響構造体
JP2016069132A (ja) * 2014-09-30 2016-05-09 株式会社日立製作所 エレベーター装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0876773A (ja) * 1994-09-07 1996-03-22 Nippon Jidosha Kenkyusho 騒音低減構造
JPH11153995A (ja) * 1997-11-20 1999-06-08 Ohbayashi Corp 消音装置及びそれを備えた消音パネル
JP2000234315A (ja) * 1999-02-14 2000-08-29 Kyoji Fujiwara 遮音壁
JP3893053B2 (ja) * 2001-12-12 2007-03-14 ユニプレス株式会社 通気型遮音壁構造
JP3831263B2 (ja) * 2002-01-21 2006-10-11 独立行政法人科学技術振興機構 ダクト消音装置
JP4754836B2 (ja) * 2005-01-27 2011-08-24 株式会社神戸製鋼所 二重壁構造体
JP2007069816A (ja) * 2005-09-08 2007-03-22 Kobe Steel Ltd 二重壁構造体
CN101460993B (zh) * 2006-07-20 2011-10-05 株式会社神户制钢所 固体音降低构造
JP2010085989A (ja) * 2008-09-02 2010-04-15 Yamaha Corp 音響構造体および音響室
US8006802B2 (en) * 2008-09-02 2011-08-30 Yamaha Corporation Acoustic structure and acoustic room
JP5444683B2 (ja) * 2008-10-20 2014-03-19 ヤマハ株式会社 吸音構造
JP5834816B2 (ja) * 2011-11-22 2015-12-24 ヤマハ株式会社 音響構造体
JP6044070B2 (ja) * 2011-12-15 2016-12-14 ヤマハ株式会社 音響構造体
WO2017170337A1 (ja) * 2016-03-29 2017-10-05 富士フイルム株式会社 防音構造、開口構造、筒状構造、窓部材および仕切り部材

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3983955A (en) * 1973-03-22 1976-10-05 Costa Silard Vasiljevic Arrangement for damping sound with resonators
CN101278336A (zh) * 2005-10-05 2008-10-01 株式会社神户制钢所 隔音板
JP2011241583A (ja) * 2010-05-18 2011-12-01 Yamaha Corp 音響構造体
CN104299608A (zh) * 2013-07-17 2015-01-21 青钢金属建材(上海)有限公司 吸音减噪组件及其方法
CN103807996A (zh) * 2014-03-04 2014-05-21 刘浩 消音器
JP2015184524A (ja) * 2014-03-25 2015-10-22 ヤマハ株式会社 音響構造体
JP2016069132A (ja) * 2014-09-30 2016-05-09 株式会社日立製作所 エレベーター装置

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Publication number Publication date
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