CN110785806A - 隔音系统 - Google Patents

Abstract

本发明的隔音系统具有：管结构，具有1个以上的开口端；及隔音结构，具有开口部或辐射面，设相对于向隔音结构的入射音的再辐射音的相位差为θ1，相对于形成在管结构内的声压的1个以上的最大值，设开口部或辐射面与声压成为最大值的管结构的位置之间的距离为L，设入射音的波长为λ，并定义为相位差θ2＝2π×2L/λ时，满足下述式(1)。该隔音系统能够以小尺寸在宽频带获得较大的透射损失。|θ1‑θ2|≤π/2……(1)。

Description

隔音系统

技术领域

本发明涉及一种具备管结构及隔音结构的隔音系统。详细而言，本发明涉及一种隔音系统，其用于在如管道、消音器及换气套管等的通气性管结构中，维持通气性且在宽频带中降低声音而进行隔音。

背景技术

以往，将确保管道、消音器及换气套管等的通气性作为前提的结构物在使气体、风或热通过的同时还使声音通过，因此有时要求采取噪音对策。因此，如管道及消音器等，尤其在安装于噪音性机械的用途中，需要通过设计管道及消音器的结构而进行隔音(参考专利文献1及2)。

专利文献1中记载的技术是一种空调消音系统，其在空调管道的配管的中途安装对大致相同的设定频率区域的噪音进行消音的2个以上的共振型消音器(例如，大致相同长度的2个以上的筒)，并设定为相邻的共振型消音器的安装位置(例如，筒的开口)的间隔d满足λ/12+nλ/2≤d≤5λ/12+nλ/2的条件。

通常，筒状的气柱共振管在其开口部设置于声压的波腹附近时显现最高的效果，设置于声压的节点附近时效果变低。因此，当气柱共振管等的共振型消音器为1个时，若随意决定其位置，则在开口部恰好在节点附近时会导致声音的透射损失减少。为了避免该现象，在专利文献1中公开的技术中，设定为大致相同长度的相邻的2个筒状的气柱共振管的开口间隔d满足上述条件。由此，利用了2个筒状的气柱共振管中的至少任一个成为远离节点的位置，从而透射损失得到提高的机理。

专利文献2中记载的技术中，在自然换气口的套管内设置长度为套管长度的一半的消音用管状体，并在消音用管状体的内部配置多孔材料。

专利文献2中公开的技术中，使套管与消音用管状体的1次的固有频率一致，并且使套管与消音用管状体的声压特性偏离，由此使套管的气柱共振减弱，通过消音用管状体的气柱共振效果获得消音效果。并且，专利文献2的技术中，将多孔材料插入到气柱共振管内来扩大吸音带宽，通过气柱共振有效地吸收产生隔音性能的缺损的频带音，能够使消音效果宽频化(扩大)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-307895号公报

专利文献2：日本特开2016-095070号公报

发明内容

发明要解决的技术课题

但是，专利文献1的技术中，在空调管道内设置相邻的相同长度的2个筒状的气柱共振管，使这2个中的至少一个避开声压的节点，由此提高消音效果。然而，专利文献1的技术中，为了获得声音的透射损失，仅利用了气柱共振的原理，存在针对空调管道本身的模式并未予以考虑的问题。并且，例如，专利文献1的[图2]中，示出了透射损失的部位依赖性，但这示出了与筒的共振频率的声音的透射损失相关的图，并未阐述非共振频率的声音的透射损失，存在针对用于提高非共振频率中的透射损失的结构也未予以考虑的问题。

即，专利文献1的技术的目的在于，在管道内配置2个具有大致相同的共振频率的筒状的气柱共振管，由此即使其中一个不发挥作用，另一个也发挥作用。因此，即使将2个中的任一个配置于最佳位置，另一个也不会有效地工作，存在浪费的情况，存在未考虑管道本身的模式的问题。

并且，专利文献2的技术是基于称为气柱共振的原理的技术，但消音用管状体的尺寸取决于套管的尺寸，减弱套管的气柱共振来提高隔音性能，消音频带受限，因此为了宽频化，需要使用多孔材料，基本原理是根据基于气柱共振和多孔体的宽频化的原理。即，专利文献2的技术利用气柱共振，且进一步通过必需的多孔体获得扩大透射损失的共振峰值的效果。

但是，通常为了在所希望的频率中获得高透射损失，如专利文献1及2的技术，配置共振型的隔音结构体(例如，亥姆霍兹共振器、气柱共振筒或膜振动型结构体等)，对其共振频率进行隔音，认为这是其对策之一。

但是，由于空间上的限制，通常很难在管道或消音器内设置大量的隔音部件，因此有时需要进行隔音结构体的小型化。通常，根据共振现象对低频率的声音进行吸音时，由于波长较长，导致对应该波长的隔音结构的尺寸变大。这些是导致产生使管道或消音器的通气性降低的缺点的问题。

并且，共振型隔音结构体的隔音频带通常较窄，很难同时在多个频率或者宽频带消除噪音。另一方面，通常的聚氨酯或玻璃棉等多孔吸音材料的隔音性能尤其在低频侧较小。在1000Hz以下的频率中，存在即使将多孔吸音材料配置于管道等也几乎没有效果的问题。

即，这些以往技术中，存在无法以比波长尺寸小的尺寸对低频侧的声音进行隔音的课题，并且存在尤其在低频侧无法以小的结构对宽频带的声音进行隔音的课题。

本发明的目的在于解决上述以往技术的问题点及课题，提供一种能够以小的尺寸在宽频带中获得大的透射损失的隔音系统。

本发明除了上述目的以外，其目的在于还提供一种如下隔音系统，即，由管结构及具有开口部的隔音结构构成，通过将隔音结构配置于最佳位置，实现隔音系统内的隔音结构的小型化，具有确保高通风性的通风性隔音的功能，而且用于在比以往技术更宽的频带获得高透射损失。

在此，在本发明中，“隔音”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”。并且，“隔音”是指“屏蔽声音”的情况。即，“隔音”是指“不透射声音”。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)。

以下中，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机构

为了实现上述目的，本发明的第1方式的隔音系统具有具备1个以上的开口端的管结构及隔音结构，所述隔音系统的特征在于，隔音结构具有供声音入射或声音被辐射的开口部或辐射面，隔音结构的开口部或辐射面相对于管结构配置于其内侧，相对于入射到隔音结构的入射音，将从隔音结构再辐射的再辐射音相对于入射音的相位差定义为θ1，将相位差θ1可取的范围定义为0～2π，相对于在管结构内形成声压分布的声音的声压的1个以上的最大值，将隔音结构的开口部或辐射面与声压成为最大值的管结构的位置之间的距离设为L，将入射到隔音结构的入射音的波长设为λ，并定义为相位差θ2＝2π×2L/λ时，满足下述式(1)。

|θ1-θ2|≤π/2……(1)

在此，优选在管结构内形成声压分布的声音为与入射到隔音结构的入射音相同的频率或波长的声音。

并且，优选隔音结构为相对于声波的共振体。

并且，优选最大值为通过管结构形成的声音的驻波的波腹。

并且，优选管结构具有共振，在产生共振的频率中满足上述式(1)。

并且，优选隔音结构为具有开口部的管状体。

并且，优选在与管状体的共振频率不同的频率中满足上述式(1)式。

并且，优选在满足上述式(1)的频率中透射损失变得最大。

并且，优选管状体具有共振频率fr[Hz]，在管结构的透射损失谱上透射损失变得最小且小于共振频率fr的频率中，在最大的频率fma[Hz]中，将管状体的开口部、和在频率fma中在与声音传播方向相同的方向的一侧离开口部最近且成为声压的最大值的管结构的位置之间的距离设为La1，并将频率fma中的波长设为λ_fma时，满足下述式(2)。

0≤La1≤λ_fma/4……(2)

并且，为了实现上述目的，本发明的第2方式的隔音系统具有具备1个以上的开口端的管结构及隔音结构，所述隔音系统的特征在于，隔音结构为具有开口部的管状体，管状体具有共振频率fr[Hz]，在管结构的透射损失谱上透射损失变得最小且小于共振频率fr的频率中，在最大的频率fma[Hz]中，将管状体的开口部、和在频率fma中在与声音传播方向相同的方向的一侧离开口部最近且成为声压的最大值的管结构的位置之间的距离设为La1，并将频率fma中的波长设为λ_fma时，满足下述式(2)。

0≤La1≤λ_fma/4……(2)

并且，优选在将管状体的背面长度定义为d时，满足下述式(3)。

d＜λ_fma/4……(3)

并且，优选管状体的开口部设置于从管结构的开口端距离波长λ_fma以内的位置。

并且，优选管状体具有共振频率fr[Hz]，在管结构的透射损失谱上透射损失变得最小且大于共振频率fr的频率中，在最小的频率fmb[Hz]中，将管状体的开口部、和在频率fmb中在与声音传播方向相同的方向的一侧离开口部最近且成为声压的最大值的管结构的位置之间的距离设为La2，并将频率fmb中的波长设为λ_fmb时，满足下述式(4)。

λ_fmb/4≤La2≤λ_fmb/2……(4)

并且，为了实现上述目的，本发明的第3方式的隔音系统具有具备1个以上的开口端的管结构及隔音结构，所述隔音系统的特征在于，隔音结构为具有开口部的管状体，管状体具有共振频率fr[Hz]，在管结构的透射损失谱上透射损失变得最小且大于共振频率fr的频率中，在最小的频率fmb[Hz]中，将管状体的开口部、和在频率fmb中在与声音传播方向相同的方向的一侧离开口部最近且成为声压的最大值的管结构的位置之间的距离设为La2，并将频率fmb中的波长设为λ_fmb时，满足下述式(4)。

λ_fmb/4≤La2≤λ_fmb/2……(4)

并且，优选管状体的开口部设置于从管结构的开口端距离波长λ_fmb以内的位置。

并且，优选管状体的开口部位于通过管结构形成的声音的驻波的节点不同的位置。

并且，优选隔音结构的开口部或辐射面设置于从管结构的开口端距离波长λ以内的位置。

并且，优选隔音结构内置在管结构中。

并且，优选配置于管结构的内侧的隔音结构为2个以上。

并且，优选在管结构的内部还设置有吸音材料。

并且，优选吸音材料设置于隔音结构的至少一部分。

并且，优选管结构与隔音结构一体成型。

并且，优选能够相对于管结构装卸隔音结构。

并且，优选隔音结构为亥姆霍兹共振器。

并且，优选在隔音结构具有共振频率fr[Hz]时，为fr≤1000Hz。

并且，优选管结构弯曲。

发明效果

根据本发明的隔音系统，能够以小尺寸在宽频带获得较大的透射损失。

根据本发明，能够提供一种如下隔音系统，即，由管结构及具有开口部的隔音结构构成，通过将隔音结构配置于最佳位置，实现隔音系统内的隔音结构的小型化，具有确保高通风性的通风性隔音的功能，而且用于在比以往技术更宽的频带获得高透射损失。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方式所涉及的隔音系统的一例的示意性剖视图。

图2是图1所示的隔音系统中使用的管结构的示意性立体图。

图3是图1所示的隔音系统中使用的隔音结构的示意性立体图。

图4A是表示在图1所示的隔音系统中使用的管结构中形成的一频率的驻波的示意性剖视图。

图4B是表示在图1所示的隔音系统中使用的管结构中形成的另一频率的驻波的示意性剖视图。

图4C是表示自图4A所示的管结构的开口端的距离与一频率的驻波的声压分布之间的关系的图表。

图4D是表示自图4B所示的管结构的开口端的距离与另一频率的驻波的声压分布之间的关系的图表。

图5是表示图4A及图4B所示的管结构的透射损失与频率之间的关系的图表。

图6是对图1所示的隔音系统中的本发明的一实施方式的隔音原理进行说明的示意性剖视图。

图7是对图1所示的隔音系统中的本发明的另一实施方式的隔音原理进行说明的示意性剖视图。

图8是对图1所示的隔音系统中的本发明的另一实施方式的隔音原理进行说明的示意性剖视图。

图9是表示本发明的隔音系统的透射损失与频率之间的关系的图表。

图10是表示本发明的另一实施方式的隔音系统的透射损失与频率之间的关系的图表。

图11是本发明的隔音系统的另一例的示意性剖视图。

图12是表示本发明的隔音系统的一例的透射损失与频率之间的关系的图表。

图13是表示图11所示的隔音系统的透射损失与频率之间的关系的图表。

图14是本发明的另一实施方式的隔音系统的一例的示意性剖视图。

图15是表示图14所示的隔音系统的透射损失与频率之间的关系的图表。

图16是本发明的另一实施方式的隔音系统的一例的示意性剖视图。

图17是表示图16所示的隔音系统的透射损失与频率之间的关系的图表。

图18是本发明的另一实施方式的隔音系统的一例的示意性剖视图。

图19是表示图18所示的隔音系统的透射损失与频率之间的关系的图表。

图20是本发明的另一实施方式的隔音系统的一例的示意性剖视图。

图21是图20所示的隔音系统的一例的示意性立体图。

图22是对图21所示的隔音系统中的本发明的一实施方式的隔音原理进行说明的示意性剖视图。

图23是表示图21所示的隔音系统的透射损失与相位差的差分的绝对值之间的关系的图表。

图24是表示图21所示的隔音系统的透射损失与频率之间的关系的图表。

图25是本发明的另一实施方式的隔音系统的一例的示意性剖视图。

图26是本发明的另一实施方式的隔音系统的一例的示意性剖视图。

图27是表示本发明的实施例1～4和比较例1～3的隔音系统的透射损失与频率之间的关系的图表。

图28是表示本发明的实施例5～7和比较例4～5的隔音系统的透射损失与频率之间的关系的图表。

图29是表示本发明的实施例1～4和比较例1～3的隔音系统的透射损失与相位差的差分的绝对值之间的关系的图表。

图30是表示本发明的实施例8～9和比较例6～7的隔音系统的透射损失与频率之间的关系的图表。

图31是表示本发明的实施例10～11和比较例8～9的隔音系统的透射损失与频率之间的关系的图表。

图32是本发明的另一实施方式的隔音系统的一例的示意性剖视图。

图33是表示图32所示的隔音系统的透射损失与频率之间的关系的图表。

图34是本发明的另一实施方式的隔音系统的一例的示意性剖视图。

图35是能够相对于图34所示的隔音系统的管结构进行更换的吸音体的一例的示意性放大剖视图。

图36是本发明的另一实施方式的隔音系统的一例的示意性剖视图。

图37是表示图35所示的隔音系统的透射损失与频率之间的关系的图表。

图38是本发明的另一实施方式的隔音系统的一例的示意性剖视图。

图39是图38所示的隔音系统的能够更换的隔音结构的一例的示意性剖视图。

图40是本发明的另一实施方式的隔音系统的一例的示意性剖视图。

图41是本发明的另一实施方式的隔音系统的一例的示意性剖视图。

图42是本发明的另一实施方式的隔音系统的一例的示意性剖视图。

图43是本发明的另一实施方式的隔音系统的一例的示意性剖视图。

图44是本发明的另一实施方式的隔音系统的一例的示意性剖视图。

图45是本发明的另一实施方式的隔音系统的一例的示意性剖视图。

具体实施方式

以下，参考附图中示出的优选实施方式，对本发明所涉及的隔音系统进行详细说明。

以下中，将作为管结构使用直角连接弯曲管形状(以下，还称为L字管形状)的管结构，且作为隔音结构使用配置于管结构的内部且具有狭缝状开口部的管状体的情况为代表例来进行说明，但本发明当然不限定于此。

图1是示意地示出本发明的一实施方式所涉及的隔音系统的一例的剖视图。图2是图1所示的隔音系统中使用的管结构的示意性立体图。图3是图1所示的隔音系统中使用的隔音结构的示意性立体图。

图1、图2及图3所示的本发明的一实施方式的隔音系统10具有L字管形状管道等L字管形状的管结构12及配置于管结构12的内部且成为隔音结构的管状体14。

管结构12由剖面为长方形状的直管部16及从直管部16以直角弯曲并连接的剖面为长方形状的弯曲部18构成。直管部16的一个端部构成开口端20，另一端部与弯曲部18连接。弯曲部18的一个端部也构成开口端22，另一端部与直管部16的另一端部连接。管结构12在特定的频率中共振，作为气柱共振体发挥作用。另外，本发明中，所谓弯曲，如图1所示，并不限定于弯曲角为π/2(90°)，而是表示具有5°以上的弯曲角。

管状体14配置于管结构12的直管部16的内部且直管部16的底面16a上。关于管结构12中的管状体14的配置位置的详细内容，将在后面进行说明。管状体14呈长方体形状。管状体14为作为气柱共振体发挥作用的隔音结构。

如此，隔音结构优选为相对于声波的共振体，优选为具有开口部24的管状体14。

管状体14具有沿着1个端面而形成的狭缝状的开口部24。管状体14的开口部24为供声音入射或声音被辐射的开口。在此，开口部24相对于管结构12配置于其内侧(例如，直管部16的内侧)。另外，管状体14也可以代替开口部24而具有供声音入射或声音被辐射的辐射面。

本发明的隔音系统10中，使用由L字管形状且筒形状的管结构12及管状体14构成的隔音结构，是将(1)管结构12的固有的共振模式及(2)作为隔音结构的管状体14的开口部24的位置、以及(3)作为隔音结构的管状体14的背面长度(背面距离)最佳化来配置的隔音系统。

即，本发明通过将作为隔音结构的管状体14配置于管结构12内的最佳位置，能够获得(i)气柱共振引起的透射损失的峰值及(ii)后述的作为本发明的基本原理的管道耦合模式(非共振)引起的透射损失的峰值。以往的技术中，透射损失的峰值仅为气柱共振的峰值，而在本发明中，通过使上述(1)～(3)的参数最佳化，还能够获得非共振引起的峰值。

本发明中，能够如此显现非共振的峰值，结合共振的峰值及非共振的峰值，不仅显现共振引起的透射损失，还显现非共振的透射损失，由此不像专利文献2那样使用多孔材料等就能够获得宽频带的透射损失。

参考图4A～图4D及图5，对本发明的基本原理的机理即管道耦合模式进行详细说明。

图4A及图4B分别是表示在图1所示的隔音系统中使用的管结构中形成的不同频率的驻波的示意性剖视图。图4C及图4D分别是表示自图4A及图4B所示的管结构的开口端的距离与不同频率的驻波的声压分布之间的关系的图表。图5是表示图4A及图4B所示的管结构的透射损失与频率之间的关系的图表。

本发明中，如图4A及图4B所示，从安装于管结构12的弯曲部18的开口端22的声源(扬声器)26传播的声音向以箭头a表示的方向传播，从管结构12的直管部16的开口端20被辐射。用配置于开口端20侧的麦克风28等测定装置对从开口端20被辐射的声音进行测定。

在图4A及图4B所示的具有1个以上的开口端20的管道等的管结构12中，存在根据其管结构12的结构尺寸(例如，大小及尺寸等)唯一地确定的易通过的声音频率及不易通过的声音频率。即，管结构12本身如声音选择过滤器那样动作，其过滤性能根据管结构12决定。其原因在于如下现象，即，如图4A及图4B所示，与管结构12的大小及形状对应的某一特定频率(图4A中为600Hz，图4B中为1000Hz)或波长的声音在管结构12内部形成均匀且稳定的驻波(即，模式)，形成这种模式的声音尤其容易从管结构12发出。另外，图4A及图4B所示的例子中，管结构12的直管部16的尺寸为88mm×163mm(剖面)×394mm(长度)，弯曲部18的尺寸为64mm×163mm(剖面)×27mm(长度)。图4A所示的例子是这种情况下的600Hz的声音的模式(驻波)，成为在两侧具有波腹A(Antinode)且在其之间具有节点N(Node)的模式。并且，图4B所示的例子是这种情况下的1000Hz的声音的模式(驻波)，成为在两侧及其中央具有波腹A且在相邻的波腹A之间具有节点N的模式。另外，本发明中，用测量用麦克风28沿着管结构12的波导测定声压的绝对值时，将声压的绝对值成为最大的位置(部位)定义为声压的波腹A，将声压的绝对值成为最小的位置(部位)定义为声压的节点N。

图4C及图4D所示的图表分别表示从管结构12的开口端20的波导剖面中心附近向管结构12的里侧，将测量用麦克风28的前端每次偏离1cm的同时测定声压(绝对值)的结构，分别是600Hz中的测定结果及1000Hz中的测定结果。在图4C及图4D所示的图表中，可知示出声压的最大值的位置为图4A及图4B所示的声压的波腹A的位置，示出声压的最小值的位置为图4A及图4B所示的声压的节点N的位置。在此，离管结构12的开口端20最近的成为声压的最大值(波腹A)的位置为10cm(600Hz)、5cm(1000Hz)。

但是，在管结构12中，形成在多个频率中易从管结构12发出的模式，如图5所示，出现透射损失成为最小值的频率fm1、fm2(600Hz)、fm3(1000Hz)……。即，管结构12的共振能够定义为在透射损失的频率依赖性中在具有最小值的频率中产生。

另外，换言之，透射损失成为最小的频率还能够称为形成模式的频率。形成模式是指，若管结构12例如为L字型的管道，则将从管道的开口部至L字部分为止的距离设为L0时，在满足L0＝(2n+1)λ/4的频率中，显现λ/4气柱共振的模式、显现这种共振现象。

另外，以下示出的附图及模拟结果中，管结构12的尺寸如上所述。并且，声源(扬声器)26的位置为管结构12的弯曲部18的开口端22的位置。并且，麦克风28的设置位置为从开口端20距离500mm且从直管部16的底面16a向上方距离500mm的位置。

根据本发明人等的研究，得知对于这种管结构12，如图6所示，通过使用具有开口部24的管状体14等隔音结构，能够使稳定的模式向隔音结构14侧逃逸，从而难以发出声音(即，加大透射损失)。而且，判断出关于具有开口部24的隔音结构14的配置部位，存在用于使该稳定的模式向隔音结构14侧逃逸的最佳位置。

换言之认为其原因如下，即，仅由管结构12形成的管结构12中特有的稳定的模式在被赋予管状体14等隔音结构时，情况发生变化，在连结管结构12与隔音结构(管状体14)的路径上形成稳定的模式即管道耦合模式，因此声音被封闭在该部分。

而且，向管状体14等的隔音结构侧逃逸的声音的再辐射音与在管结构12中返回的声音进行增强的干扰，由此还显现声音更难向管结构12的出口侧发出的效果。

(第1实施方式)

但是，本发明人等发现为了同时显现上述(i)及(ii)的透射损失的增大，需要以下的要件。

本发明的第1实施方式中，对入射到管状体14等隔音结构的声音，将从隔音结构14再辐射的声音相对于入射音的相位差定义为θ1[rad.]，相对于形成在管结构12内的声压的至少1个以上的最大值，将管状体14等隔音结构的开口部24或辐射面的位置与声压成为最大值的管结构12的位置之间的距离设为L，将声音的波长设为λ，并定义为相位差θ2[rad.]＝2π×2L/λ[rad.]时，需满足下述式(1)。

|θ1-θ2|≤π/2[rad.]……(1)

在此，从隔音结构14再辐射的声音相对于入射音的相位差θ1[rad.]可取的范围设为0～2π。即，设为0≤θ1≤2π。

另外，本发明中，将相位差θ1可取的范围设为0～2π是指，假设即使在相位差θ1为0～2π的范围外时，例如即使在θ1＝θs+2nπ(其中，0≤θs≤2π、n：整数)时，θ1也可视作θs，即，本发明中，全部与θ1＝θs同义。

另外，以下中，省略相位差的单位[rad.]。

在此，形成于管结构12内的声音的声压是指在管结构12内形成声压分布的声音的声压，优选为在管结构12内形成驻波的声音的声压。另外，本发明中，在管结构12内形成声压分布的声音优选为与入射到隔音结构即管状体14的入射音相同的频率或波长的声音。

并且，本发明中作为对象的声音的频率或波长是指在管结构12内形成声压分布的声音的频率或波长，是指与入射到隔音结构即管状体14的入射音相同的频率或波长。该声音的频率或波长例如优选为与管结构12的大小及形状对应的某一特定的频率或波长的声音的波长，优选为在管结构12的内部形成均匀且稳定的驻波(即，模式)的声音的频率或波长。

并且，本发明中，管状体14等隔音结构的开口部24的位置是指开口部24的重心位置，隔音结构的辐射面的位置是指辐射面的重心位置。

上述式(1)的依据基于以下的原理。

参考图6，对该原理进行详细说明。

图6是对图1所示的隔音系统中的本发明的一实施方式的隔音原理进行说明的示意性剖视图。

如图6所示，本发明的隔音系统10中，声音在管结构12中通过时，在管结构12的内部存在管状体14等隔音结构时，在管结构12中传播的声波分离为进入管状体14等隔音结构的声音和直接在管结构12中传播的声音。

进入管状体14等隔音结构侧的声音再次从管状体14发出而返回管结构12的内部，此时，在进入管状体14的情况和从管状体14发出的情况赋予有限的相位差θ1。例如，隔音结构为管状体14(管状结构体：如筒那样的结构体)时，对声音赋予取决于管状体14的背面距离d的相位差θ1＝2π×2d/λ。在此，如图6所示，该相位差θ1能够称为从开口部24进入管状体14等隔音结构并从开口部24再辐射的声音在开口部24的位置Op上的相位差。另外，开口部24的位置Op定义为开口部24的开口面的重心位置。并且，管状体14的背面长度或背面距离d定义为从开口部24的开口面的重心位置即开口部24的位置Op至管状体14的端部为止的长度。

另一方面，直接在管结构12中传播的声音例如存在通过管结构12的结构规定的模式(独立的驻波)，或者通过从管结构12的开口端20反射而来的声波与朝向开口端20在管结构12中传播的声波的干扰，形成声压的最大值或波腹A及最小值或节点N。这种情况下，直接在管结构12中传播的声音再次返回，向反方向通过管状体14等隔音结构。此时，就声音前进至在驻波(模式)的波腹A或成为最大值的部位并从该部位返回时产生的相位差θ2而言，将驻波的波腹A或成为最大值的部位(管结构12的位置，例如波腹A的位置)与隔音结构的开口部24或辐射面之间的距离设为L时，成为θ2＝2π×2L/λ。在此，如图6所示，该相位差θ2能够称为不进入管状体14等隔音结构而返回到开口部24的位置Op的声音的相位差。

另外，图6中，将管结构12的开口端20与声压取最大值的管结构12内的位置(例如，波腹A的位置)之间的距离定义为Lx，将管结构12的开口端20与管状体14的开口部24的位置Op之间的距离定义为Lb时，距离L可作为距离Lb与距离Lx之差(L＝Lb-Lx)来赋予。另外，距离L可以说是在管结构12中传播的声音所往返的距离的一半。

并且，本发明中，声压成为最大值的管结构12的位置优选为通过管结构12形成的声音的驻波的波腹A。

并且，如后述，优选管结构12具有共振，在产生共振的频率fm中满足上述式(1)。

从开口部24进入管状体14等隔音结构并再次从开口部24发出的声音与直接在管结构12中传播并返回到管状体14等隔音结构的开口部24的位置Op的声音的相位差为零时或较小时，即，相位差θ1与相位差θ2之差为零时或较小时，在管结构12返回的声音的振幅变大，因此，声音易留在管结构12的内部，因此透射损失增加。

在此，优选管状体14为共振体，并在与管状体14的共振频率不同的频率中满足上述式(1)式。

并且，优选在满足上述式(1)的声波的频率中透射损失变得最大。

在|θ1-θ2|＝0的情况下，该透射损失较大的状态变得最大，随着从该情况偏离而该透射损失逐渐变小。

另一方面，若|θ1-θ2|的值超过π/2，则与|θ1-θ2|＝0的情况相比，变得不易形成较强的管道耦合模式，透射损失变小，有时还会导致声音被放大(变得易从管结构发出声音)。因此，|θ1-θ2|的值需限定为π/2以下(即，|θ1-θ2|≤π/2)。

(第2实施方式)

并且，本发明人等还发现为了同时显现上述(i)及(ii)的透射损失的增大，需要满足以下的要件。

本发明的第2实施方式中，隔音结构为管状体14时，管状体14具有共振频率fr[Hz]，在管结构12的透射损失谱上透射损失变得最小的频率fm1、fm2、fm3、……(参考图5)中的小于共振频率fr的频率中，在最大的频率fma[Hz]中，将管状体14的开口部24、和在频率fma中在与声音的传播方向相同的方向的一侧离开口部24的位置Op最近且成为声压的最大值(例如，波腹A)的管结构12的位置之间的距离设为La1，并将频率fma中的波长设为λ_fma时，需要满足下述式(2)。

0≤La1≤λ_fma/4……(2)

上述式(2)的依据基于以下的原理。

参考图7，对该原理进行详细说明。

图7是对图1所示的隔音系统中的本发明的另一实施方式的隔音原理进行说明的示意性剖视图。

图7所示的隔音系统中，也如上所述，当声源26的声音在管结构12的内部传播时，从开口部24进入管状体14并再次从开口部24被辐射的声音的相位差θ1与直接在管结构12传播并返回到管状体14的开口部24的位置(例如，中心位置)Op的声音的相位差θ2之差较小时，声音易留在管结构12的内部，透射损失增加。

另外，本发明中，关于声音的传播方向，当出侧的开口端20为1个时，能够定义为从管结构12的内部朝向开口端20的方向。当管结构12为多个时，噪音源等声源26不存在于管结构12的内部时，能够在多个管结构12的开口端面用测量用麦克风28测定声压，并定义为从声压大的开口端面(例如，图7所示的例子中为开口端22的开口面)朝向声压小的端面(例如，图7所示的例子中为开口端20的开口面)的方向。噪音源的声源26在管结构12的内部时(参考后述的图26)，能够定义为从声源26朝向管结构12的开口端20的方向。

在此，如图7所示，在管结构12中传播的声音为易透射管结构12且透射损失取最小值的频率fma的声音时，通过管状体14的开口部24的位置Op而传播的声音向开口部24的位置Op侧被反射的、声压取最大值的管结构12内的位置(例如，波腹A的位置)成为比开口部24的位置Op更靠管结构12的开口端20侧的位置。另一方面，在管结构12中传播的频率fma的声音的声压取最小值的管结构12内的位置(例如，节点N的位置)成为比管状体14的开口部24更靠管结构12的开口端22侧的管状体14的位置。因此，管状体14的开口部24的位置Op与声压取最大值的管结构12内的位置(例如，波腹A的位置)之间的距离La1为作为声压取最大值的管结构12内的位置(例如，波腹A的位置)与声压取最小值的管结构12内的位置(例如，节点N的位置)之间的距离的λ_fma/4以下。

即，本实施方式中，为了提高比共振频率fr更靠低频侧的频率fma的声音的隔音效果，距离La1限定为0以上且λ_fma/4以下，并满足上述式(2)。

从以上内容，优选管状体14的开口部24的位置Op位于与节点N的位置不同的位置(不是节点N的位置)。

另外，如图7所示，距离La1可以说是在管结构12中传播的声音所往返的距离的一半，作为距离Lb与距离Lx之差(L＝Lb-Lx)来赋予。

本实施方式中，将距离La1限定于上述式(2)的理由如下。

首先，低频侧的频率fma为低于管状体14的共振频率的频率，因此在频率fma中，相位差θ1(＝2d×2π/λ_fma)变得小于π。另一方面，通过往返距离La1而产生的相位差θ2在距离La1＝λ_fma/4时成为π(＝2La1×2π/λ_fma)。θ1小于π，因此为了使|θ1-θ2|的值接近0，需设为La1≤λ/4。

另外，本实施方式中，将管状体14的背面长度(背面距离)定义为d时，优选满足下述式(3)。

d＜λ_fma/4……(3)

从开口部24进入管状体14并再次从开口部24被辐射的声音往返背面长度d。进入到管状体14内的声音所往返的距离d的量的相位差θ1与在管结构12中传播的声音所往返的距离La1的量的相位差θ2之差较小，因此只要La1满足上述式(2)，就可以说管状体14的背面长度d优选满足上述式(3)。这就是将背面长度d限定于上述式(3)的理由。

另外，本实施方式中，优选管状体14的开口部24设置于从管结构12的开口端20距离波长λ_fma以内的位置。

从声压取最大值的管结构12内的位置(例如，波腹A的位置)观察时，管结构12的开口端20位于靠近声压取最小值的位置(例如，节点N的位置)的一侧，但并未到达该位置。因此，管结构12的开口端20与声压取最大值的管结构12内的位置(例如，波腹A的位置)之间的距离Lx比λ_fma/2短。即，为Lx＜λ_fma/2。

另一方面，管结构12的开口端20与管状体14的开口部24的位置Op之间的距离Lb作为距离La1与距离Lx之和(Lb＝La1+Lx)来赋予。

因此，成为Lb＝La1+Lx＜λ_fma/4+λ_fma/2＝3λ_fma/4＜λ_fma，并成为Lb＜λ_fma。

即，从管结构12的开口端20至管状体14的开口部24的位置Op为止的距离比λ_fma短。因此，可以说优选管状体14的开口部24设置于从管结构12的开口端20距离波长λ_fma以内的位置。这就是其理由。

(第3实施方式)

并且，本发明人等还发现为了同时显现上述(i)及(ii)的透射损失的增大，需要满足以下的要件。

本发明的第3实施方式中，隔音结构为管状体14时，管状体14具有共振频率fr[Hz]，在管结构12的透射损失谱上透射损失变得最小的频率fm1、fm2、fm3、……(参考图5)中的大于共振频率fr的频率中，在最小的频率fmb[Hz]中，将管状体14的开口部24、和在频率fmb中在与声音的传播方向相同的方向的一侧离开口部24的位置Op最近且成为声压的最大值(例如，波腹A)的管结构12的位置之间的距离设为La2，并将频率fmb中的波长设为λfmb时，优选满足下述式(4)。

λ_fmb/4≤La2≤λ_fmb/2……(4)

上述式(4)的依据基于以下的原理。

参考图8，对该原理进行详细说明。

图8是对图1所示的隔音系统中的本发明的另一实施方式的隔音原理进行说明的示意性剖视图。

图8所示的隔音系统中，也如上所述，当声源26的声音在管结构12的内部传播时，从开口部24进入管状体14并再次从开口部24被辐射的声音的相位差θ1与直接在管结构12中传播并返回到管状体14的开口部24的位置(例如，中心位置)Op的声音的相位差θ2之差较小时，声音易留在管结构12的内部，透射损失增加。

在此，如图8所示，在管结构12中传播的声音为易透射管结构12(即，透射损失取最小值)的频率fmb的声音时，通过管状体14的开口部24的位置Op而传播的声音向开口部24的位置Op侧被反射(即，声压取最大值)的管结构12内的位置(例如，波腹A的位置)成为比开口部24的位置Op更靠管结构12的开口端20侧的位置。另一方面，在管结构12中传播的频率fmb的声音的声压取最小值的管结构12内的位置(例如，节点N的位置)成为管状体14的开口部24的位置Op与声压取最大值的管结构12内的位置(例如，波腹A的位置)之间的位置。因此，管状体14的开口部24的位置Op与声压取最大值的管结构12内的位置(例如，波腹A的位置)之间的距离La2为作为声压取最大值的管结构12内的位置(例如，波腹A的位置)与声压取最小值的管结构12内的位置(例如，节点N的位置)之间的距离的λ_fmb/4以上。并且，如图8所示，声压取最小值的管结构12内的位置(例如，节点N的位置)比声压取最大值的管结构12内的位置(例如，波腹A的位置)更靠近管状体14的开口部24的位置Op，因此距离La2为λ_fmb/2以下。

即，本实施方式中，为了提高比共振频率fr更靠高频侧的频率fmb的声音的隔音效果，距离La2限定为λ_fmb/4以上且λ_fmb/2以下，并满足上述式(4)。

从以上内容，优选管状体14的开口部24的位置Op位于与节点N的位置不同的位置(不是节点N的位置)。

另外，如图8所示，距离La2可以说是在管结构12中传播的声音所往返的距离的一半，作为距离Lb与距离Lx之差(L＝Lb-Lx)来赋予。

本实施方式中，将距离La2限定于上述式(4)的理由如下。

首先，高频侧的频率fmb为高于管状体14的共振频率的频率，因此在频率fmb中，相位差θ1(＝2d×2π/λ_fmb)变得大于π。另一方面，通过往返距离La2而产生的相位差θ2在La2＝λ_fmb/4时成为π(＝2La2×2π/λ_fmb)。θ1大于π，因此为了使|θ1-θ2|的值接近0，需要使θ2大于π，因此需设为La2≥λ/4。

另一方面，若距离La2变得大于λ/2，则会超过相邻的声压的波腹，因此上述中定义的声压的最大值的位置发生变化。因此，此前定义的La2变得小于λ_fmb/4而变得不适合，因此需满足La2≤λ/2。

另外，本实施方式中，优选管状体14的开口部24设置于从管结构12的开口端20距离波长λfmb以内的位置。

从声压取最大值的管结构12内的位置(例如，波腹A的位置)观察时，管结构12的开口端20位于靠近声压取最小值的位置(例如，节点的位置)的一侧，但并未到达该位置。因此，管结构12的开口端20与声压取最大值的管结构12内的位置(例如，波腹A的位置)之间的距离Lx比λfmb/2短。即，为Lx＜λ_fmb/2。

另一方面，管结构12的开口端20与管状体14的开口部24的位置Op之间的距离Lb作为距离La2与距离Lx之和(Lb＝La2+Lx)来赋予。

因此，成为Lb＝La2+Lx＜λ_fmb/2+λ_fma/2＝λ_fmb，并成为Lb＜λ_fmb。

即，从管结构12的开口端20至管状体14的开口部24的位置Op为止的距离比λfmb短。因此，可以说优选管状体14的开口部24设置于从管结构12的开口端20距离波长λ_fmb以内的位置。这就是其理由。

另外，本发明的第2实施方式及第3实施方式中，也同样分别优选管状体14的开口部24设置于从管结构12的开口端20距离波长λ_fma及λ_fmb以内的位置，因此可以说本发明的第1实施方式中，也同样优选管状体14的开口部24设置于从管结构12的开口端20距离波长λ以内的位置。

但是，本发明的第2实施方式及第3实施方式中，优选管状体14的开口部24配置于不是节点N的位置，例如配置于声压取最小值的位置。在此，不是节点N的位置表示除了节点N以外，从节点N距离λ_fma/8、或λ_fmb/8左右的位置。

图9是表示在图2所示的管结构12的直管部16的内部且直管部16的底面16a上配置图3所示的管状体14的图1所示的隔音系统10的透射损失与频率之间的关系的图表。

图2所示的管结构12的直管部16及弯曲部18的尺寸如在图4A及图4B的说明中示出，图3所示的管状体14的尺寸如下，即，背面长度d为100mm，高度为20mm，宽度为163mm，开口部24的狭缝尺寸如下，即，狭缝宽度为20mm，狭缝长度为163mm。

图1所示的隔音系统10中的管状体14的配置位置如下，即，开口部24的位置Op从管结构12的开口端20距离170mm。即，距离Lb为170mm。

用麦克风28测定从配置于管结构12的弯曲部18的开口端22的声源26流出声音并从管结构12的直管部16的开口端20被辐射的声音。

在该结果中，管状体14的共振频率fr为850Hz，管结构12的透射损失变得最小的频率内，低频侧(fr＞fma)的最大频率fma为600Hz，高频侧(fr＜fmb)的最大频率fmb为1000Hz。如此，管状体14等隔音结构具有共振频率fr[Hz]时，为了实现小型、低频且宽频带的隔音，优选为fr≤1000Hz。

在此，600Hz中的|θ1-θ2|为0.66(参考后述的实施例3)，为π/2以下，1000Hz中的|θ1-θ2|为0.92(参考后述的实施例8)，仍为π/2以下。

其结果，满足本发明的第1实施方式的要件即上述式(1)。

因此，如图9所示，除了在共振频率的850Hz，在600Hz中也可获得透射损失的最大值(峰值)，能够获得管道耦合模式，并且在1000Hz中也可获得透射损失的最大值(峰值)，能够获得管道耦合模式。即，若能够在多个频率中满足|θ1-θ2|≤π/2，则能够同时获得管道耦合模式。

另外，600Hz中的距离Lx为100mm，La1为70mm。600Hz的波长λ_fma为575mm(＝345×10³/600)，

因此成为La1(＝70mm)＜λ_fma/4(＝575/4＝144)。

其结果，可知还满足本发明的第2实施方式的要件即上述式(2)。

并且，1000Hz中的距离Lx为50mm，La1为120mm。1000Hz的波长λ_fma为345mm(＝345×10³/1000)，

因此成为λ_fma/4(＝345/4＝86)＜La1(＝120mm)＜λ_fma/2(＝345/2＝173)。

其结果，可知还满足本发明的第3实施方式的要件即上述式(3)。

本发明中，管结构12至少具有1个开口端20，只要呈管形状则可以是任意结构，只要是用于多种用途的管结构即可，优选具有通气性。因此，优选管结构12的两端成为开口端且两侧开放，但管结构12的一端部安装于声源时，也可以仅开放另一个端部而成为开口端。

作为管结构12的管形状，可以是如图2所示的剖面为长方形状的弯曲管形状，并无特别限制。管结构12例如可以是后述的图25或图26所示的直线型管形状，但优选管结构12弯曲。

并且，管结构12例如可以是如后述的图43、图44及图45所示的管形状。

并且，管结构12的剖面形状也并无特别限制，可以是任意形状。例如，作为管结构12的剖面形状，可以是正方形、正三角形、正五边形或正六边形等正多边形。并且，作为管结构12的剖面形状，可以是包含等腰三角形及直角三角形等的三角形、包含菱形及平行四边形的四边形、五边形或六边形等多边形，也可以是不规则的形状。并且，作为管结构12的剖面形状，可以是圆形或椭圆形。并且，管结构12的剖面形状可以在管结构12的中途发生变化。

作为管结构12及管状体14等隔音结构，例如能够举出直接或间接地安装于产业用设备、运输用设备或一般家庭用设备等来使用的管道或消音器等管结构及管状体14等隔音结构。作为产业用设备，例如能够举出复印机、送风机、空调设备、通风扇、泵类及发电机，除此以外，还能够举出涂布机、旋转机及输送机等发出声音的各种制造设备等。作为运输用设备，例如能够举出汽车、电车及航空器等。作为一般家庭用设备，例如能够举出冰箱、洗衣机、干燥机、电视、复印机、微波炉、游戏机、空调、风扇、PC、吸尘器及空气净化器等。作为管结构12，尤其能够举出建筑用及建筑材料用管道、汽车用消音器、复印机等电子设备附属的管道等。而且，能够使用在建筑材料用途中使用的换气套管(直线形状、曲轴箱形状的套筒等，不限形状)。

上述的例子中，作为本发明的隔音结构使用了管状体14，但本发明并不限定于此，只要能够在管结构12配置隔音结构的开口部或辐射面，则可以使用任意隔音结构，并且可以配置于管结构12的任一位置。

并且，管状体14等隔音结构优选配置于管结构12的内部，优选内置在管结构12中。

并且，也可以是管状体14等隔音结构与管结构12一体成型。

并且，管状体14等隔音结构也可以能够装卸于管结构12。

例如，在图1所示的隔音系统10中，虽省略图示，但也可以通过在管状体14等隔音结构的底部的外侧面的至少一部分固定磁铁，在管结构12的底部的内侧面的所对应的位置的至少一部分固定极性不同的磁铁，极性不同的1组磁铁彼此以能够装卸的方式密合固定，由此管状体14等隔音结构以能够装卸的方式固定于管结构12。或者，也可以使用MagicTape(注册商标)(Kuraray Fastening Co.,Ltd.制)等表面扣件或双面胶带来代替1组磁铁，由此管状体14等隔音结构以能够装卸的方式固定于管结构12，还可以使用双面胶带固定两者。

并且，作为隔音结构，可以是在管状体14内部的至少一部分填充有玻璃棉等吸音材料的隔音结构，也可以是在管状体14的内表面和/或外表面的至少一部分设置有吸音材料的隔音结构。即，作为隔音结构，优选吸音材料设置于管状体14的至少一部分。

作为吸音材料，并无特别限定，能够适当利用以往公知的吸音材料。例如，能够利用：发泡聚氨酯、软质聚氨酯泡沫、木材、陶瓷颗粒烧结材料、酚醛泡沫等发泡材料及包含微小的空气的材料；玻璃棉、岩棉、微纤维(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；木丝水泥板；二氧化硅纳米纤维等纳米纤维系材料；石膏板；各种公知的吸音材料或多孔吸音材料。

并且，隔音结构的开口部的整个面或一面也可以被吸音材料包覆。例如，也可以用具有数微米～数毫米左右的贯穿膜的膜覆盖隔音结构的开口部的开口面。并且，例如，能够使用具有贯穿孔径为0.1～50μm左右且厚度为1～50μm、开口率0.01～0.3左右的微细贯穿孔的金属膜覆盖开口部的开口面的隔音结构。

管结构12及管状体14等隔音结构的材料只要具有适用于隔音对象物时适当的强度且相对于隔音对象物的隔音环境具有耐性，则并无特别限定，能够根据隔音对象物及其隔音环境进行选择。例如，作为管结构12及管状体14等隔音结构的材料，能够举出铝、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、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚酰亚胺及三乙酰纤维素等树脂材料、以及碳纤维增强塑料(CFRP：Carbon Fiber Reinforced Plastic)、碳纤维及玻璃纤维增强塑料(GFRP：Glass Fiber Reinforced Plastic)等。

并且，也可以组合这些材料的多种来使用。

另外，管结构12及管状体14等隔音结构的材料可以相同也可以不同。管状体14等隔音结构与管结构12一体成型时，管结构12及管状体14等隔音结构的材料优选相同。

另外，关于管状体14等隔音结构向管结构12的内部的配置方法，包括对管结构12以能够装卸的方式配置管状体14等隔音结构的情况在内，并无特别限制，使用以往公知的方法即可。

在本发明的隔音系统中，如上所述，隔音结构内可以被玻璃棉等以往公知的吸音材料填满。

图10表示在图1所示的隔音系统10的管状体14的内部填充有玻璃棉时和未填充时的模拟结果，是表示隔音系统10的透射损失与频率之间的关系的图表。

在图1所示的隔音系统10中，利用COMSOL MultiPhysics Ver5.3a声音模块，同时对假设管状体14的内部被玻璃棉(传播阻力20000Pas/m²)填满时及未填满时的透射损失进行了模拟。其结果示于图10。

在图10所示的例子中，在管状体14中将开口部24的位置Op自管结构12的开口端20的距离Lb设为185mm，除此以外，使用了上述尺寸的管结构12及管状体14。

图10所示的例子中，600Hz中的|θ1-θ2|的值为0.33，为π/2以下，1000Hz中的|θ1-θ2|的值为1.28，仍为π/2以下。

如图10所示，在管状体14填充有玻璃棉时，在600Hz及1000Hz的任一个中均产生管道耦合，即使在600Hz、1000Hz及管状体14的共振频率fr即850Hz中，与在管状体14未填充玻璃棉时相比，透射损失也变低。然而，在管状体14填充有玻璃棉时，在产生管道耦合的频率600Hz及1000Hz附近、以及在超过1000Hz的区域(例如，1000Hz～1400Hz的区域)，具有能够扩大透射损失的效果。

从以上可知，根据本计算结果，即使在被上述玻璃棉填满时，在(600Hz、1000Hz)中也能够在比较宽的频带中获得透射损失。

另外，对于在隔音结构的内表面和/或外表面的至少一部分设置有吸音材料的隔音系统，将在后面进行说明。

并且，如图11所示的隔音系统10a，也可以将管状体14等隔音结构配置于管结构12内，以使开口部24的位置成为与图1所示的情况相反的方向。

图12表示在图1所示的隔音系统10中将管状体14的背面长度d设为112mm，除此以外，使用上述尺寸时的实验结果，是表示隔音系统10的透射损失与频率之间的关系的图表。

图13表示在图11所示的隔音系统10a中的将管状体14的背面长度d设为112mm，除此以外，使用上述尺寸时的实验结果，是表示隔音系统10a的透射损失与频率之间的关系的图表。

如图12及图13所示，管状体14的共振频率fr均为750Hz，距离Lb也是170mm，因此600Hz中的|θ1-θ2|的值均为0.92，满足上述式(1)。

如图12及图13所示，可知无论管状体14的方向为哪一方向，都满足本发明的条件，在产生管道耦合的600Hz中可获得较高的透射损失，管状体14的方向可以是任意方向。

并且，如图14所示的隔音系统10b，作为隔音结构，可以将在中央具有开口部24的管状体30配置于管结构12内。在此，将管状体30的背面长度d设为200mm，除此以外，使用了图1所示的隔音系统10的上述尺寸。在这种结构中，管状体30的共振频率fr为750Hz，距离Lb也是170mm，因此600Hz中的|θ1-θ2|的值为0.66，1000Hz中的|θ1-θ2|的值为0.92，满足上述式(1)。另外，管状体30的开口部24的尺寸为20mm。

图15表示图14所示的隔音系统10b的模拟结果，是表示两者的透射损失与频率之间的关系的图表。

如图15所示，即使是将在中央具有开口部24的管状体30配置于管结构12内时，也满足本发明的条件。因此，可知在管状体30的共振频率fr即750Hz中也可获得较高的透射损失，在600Hz及1000Hz中也产生管道耦合，可获得较高的透射损失。

并且，如图16所示的隔音系统10c，作为隔音结构，也可以在图16中右侧的管结构12的开口端20侧的端部，将具有开口部24的筒状体32配置于管结构12内。在此，将筒状体32的开口部24设置于筒状体32的图16中右侧的侧端部，除此以外，使用了图1所示的隔音系统10的上述尺寸。另外，也可以代替具有开口部24的筒状体32，使用在管结构12的开口端20侧的端部具有辐射面的隔音结构。

在这种结构中，筒状体32的共振频率fr为750Hz，筒状体32的背面长度d为100mm，距离Lb也是170mm。因此，600Hz中的|θ1-θ2|的值为0.66，1000Hz中的|θ1-θ2|的值为0.92，满足上述式(1)。

图17表示图16所示的隔音系统10c的模拟结果，是表示其透射损失与频率之间的关系的图表。

如图17所示，即使是在管结构12的开口端20侧的端部，将具有开口部24的筒状体32配置于管结构12内时，也满足本发明的条件。因此，可知在筒状体32的共振频率fr即750Hz中也可获得较高的透射损失，在600Hz及1000Hz中也产生管道耦合模式，可获得较高的透射损失。即，可知通过显现管道耦合模式，可结合气柱共振，获得宽频带的透射损失。

并且，在本发明的隔音系统中，也可以使用多个管状体等多个隔音结构。即，优选配置于管结构12的内侧的隔音结构即管状体14为2个以上。

例如，如图18所示的隔音系统10f，作为隔音结构，可将长度(背面距离d)不同的2个管状体14a及14b配置于管结构12内。在此，在图18所示的隔音系统10f中，管状体14a如图1所示的管状体14，开口部24a位于管结构12的开口端20的一侧，管状体14b如图11所示的管状体14，开口部24b位于与管结构12的开口端20相反的一侧。

图19表示在图1所示的隔音系统10中，将2个管状体14a及14b在管结构12内配置于各自的位置，除此以外，使用上述尺寸时的实验结果，是表示隔音系统10f的透射损失与频率之间的关系的图表。另外，图19所示的图表的情况下，在图18所示的隔音系统10f中，将管状体14a的背面长度d设为100mm，将开口部24a的开口宽度设为20mm，且将从管结构12的开口端20至管状体14a的开口部24a的重心的位置为止的距离设为185mm。并且，将管状体14b的背面长度d设为112mm，将开口部24b的开口宽度设为20mm，且将从管结构12的开口端20至管状体14b的开口部24b的重心的位置为止的距离设为130mm。

在管状体14a中，如图19所示，在850Hz中显现由气柱共振引起的透射损失。

并且，在600Hz中成为|θ1-θ2|＝0.33[rad.]，显现由管道耦合模式引起的透射损失。

而且，在1000Hz中成为|θ1-θ2|＝1.28[rad.]，显现由管道耦合模式引起的透射损失。

在管状体14b中，如图19所示，在750Hz中也显现由气柱共振引起的透射损失。

并且，在1000Hz中成为|θ1-θ2|＝1.17[rad.]，显现由管道耦合模式引起的透射损失。

如上所述，可知通过同时利用多个管状体的共振及管道耦合，在多个频带显现透射损失，由此能够在550Hz～1000Hz的宽频范围获得超过5dB的较高的透射损失。

如此，配置于管结构内的隔音结构为2个或2个以上时，隔音效果变高。

并且，本发明中，如图20所示，隔音结构可以是亥姆霍兹共振器34。即，如图20所示的隔音系统10d，也可以代替图1所示的管状体14，将具有开口部36的1个以上的亥姆霍兹共振器34配置于管结构12的内部。

图21所示的隔音系统10d中，在图20所示的管结构12的直管部16的内部的底面16a排列有4个亥姆霍兹共振器34。如图21所示，4个亥姆霍兹共振器34的宽度与管结构12的直管部16的横向宽度一致。

如图22所示，在使用亥姆霍兹共振器34的隔音系统10d的情况下，与图6所示的隔音系统10的管状体14的情况相同，声音通过管结构12中时，在管结构12中传播的声波分离为进入隔音结构即亥姆霍兹共振器34的声音与直接在管结构12中传播的声音。

进入到亥姆霍兹共振器34的一侧的声音再次从亥姆霍兹共振器34发出而返回到管结构12的内部，此时，对进入亥姆霍兹共振器34的情况和从亥姆霍兹共振器34发出的情况赋予有限的相位差θ1。

在此，能够参考机械声学(CORONA公司)P69，通过如下来求出从亥姆霍兹共振器34被再辐射的声音的相位差θ1。

相位差θ1＝arg(r)

在此，r表示为如下。(C＝1)

r＝CρcS_c/(2ZS+ρcS_c)

并且，亥姆霍兹共振器34的声阻抗Z(为简单起见，忽略实部)能够以下述式表示。

Z＝jωρl_c+ρc²S_c/(jωV_c)

在此，ρ为空气的密度，c为空气的音速，l_c为已进行开口端校正的亥姆霍兹共振器34的开口部36的长度(l_c＝l+1.7r)，l为开口部36的长度，r为开口部36的半径，S_c为开口部36的开口面积(S_c＝πr²)，V_c为亥姆霍兹共振器34的内容积，S为管结构12的截面积和亥姆霍兹共振器34的截面积的1/4。

在此，在1个亥姆霍兹共振器34中，其内空间尺寸为40mm(长度)×40mm(幅)×20mm(高度)，开口部36的开口直径为8mm，设置有开口部36的顶板的板厚(开口部36的长度)为5mm，其他板厚为1mm。并且，为ρ＝1.205[kg/m²]、c＝343[m/S]、l＝5[mm]、r＝4[mm]、V_c＝0.04×0.04×0.02[m³]。

此时，在1000Hz中，θ1成为4.8[rad.]。

另一方面，直接在管结构12中传播的声音如图22所示，与图6所示的隔音系统10的情况相同，存在通过管结构12的结构规定的模式(独立的驻波)，或者通过从亥姆霍兹共振器34的开口部36反射而来的声波与从开口部36发出的声波的干扰，形成声压的最大值或波腹A及最小值或节点N。这种情况下，直接在管结构12中传播的声音再次返回，向反方向通过管状体14等隔音结构。此时，就声音前进至在驻波(模式)的波腹A或成为最大值的部位并从该部位返回时产生的相位差θ2而言，将驻波的波腹A或成为最大值的部位(管结构12的位置，例如波腹A的位置)与亥姆霍兹共振器34的开口部36的重心位置之间的距离设为L时，成为θ2＝2π×2L/λ(＝kL)。在此，如图22所示，该相位差θ2能够称为不进入亥姆霍兹共振器34而返回到开口部36的重心位置的声音的相位差。

图23中示出图21所示的隔音系统10d中相对于1000Hz中的相位差的差分的绝对值|θ1-θ2|的透射损失的图表。

从图23可知，在上述式(1)的|θ1-θ2|≤π/2的情况下，大致显现较高的透射损失。即，可知在1000Hz中显现基于亥姆霍兹共振器34的管道耦合模式。

并且，图24中示出如下图表，该图表为将相对于管结构12的开口端20与亥姆霍兹共振器34的开口部36的重心位置之间的距离L从14cm以2cm间隔变更至20cm时的频率的透射损失谱的图表。

从图24可知，在作为隔音结构使用亥姆霍兹共振器34的隔音系统10d中，除了共振频率(650Hz附近)以外，在1000Hz附近也产生基于管道耦合的透射损失。

并且，本发明中，作为隔音结构，可使用作为由膜和被封闭的背面空间构成的结构体的膜型共振体。

本发明中使用的亥姆霍兹共振器34及膜型共振体并无特别限制，只要是以往公知的亥姆霍兹共振器及膜型共振体即可。

并且，本发明中，如图25所示的隔音系统10e，作为管结构，可使用直线型管结构12a。在本发明的隔音系统10e中，通过将管状体14等隔音结构配置于直线型管结构12a内部的底面上的适当的位置，能够与图1所示的隔音系统10同样地显现基于气柱共振的透射损失的峰值和基于管道耦合模式的透射损失的峰值。

并且，本发明中，如图26所示的隔音系统10g，也可以设为如下结构的隔音系统，即，作为管结构使用直线型管结构12b，将图26中右侧的端部设为开口端20，将另一端设为闭合端38，并在管结构12b的闭合端38侧的内部配置声源(扬声器)26。在本发明的隔音系统10g中，通过将管状体14等隔音结构配置于直线型管结构12b内部的底面上的适当的位置，能够与图1所示的隔音系统10同样地显现基于气柱共振的透射损失的峰值和基于管道耦合模式的透射损失的峰值。

并且，作为膜型共振体，只要是如下的膜型共振体即可，该膜型共振体具有：框，具有贯穿的孔部；膜，以覆盖孔部的一个开口面的方式固定于框并能够振动；及背面部件，以覆盖孔部的另一开口面的方式固定于框。另外，在能够振动的膜可以形成有1个以上的孔，也可以具备1个以上的锭子。另外，在使用膜型共振体的隔音系统中，所使用的膜型共振体可以是1个也可以是多个。

框形成为以环状包围贯穿的孔部，用于以覆盖孔部的单面的方式固定膜且支承，成为固定于该框的膜的膜振动的节点。因此，与膜相比，框的刚性更高，具体而言，优选每单位面积的质量及刚性均高。另外，框与膜可以由相同材料或不同材料一体化。

另外，需在框的孔部的端部固定膜的至少一部分。关于低频区域中的吸音，优选膜的整个端部固定于框。

并且，框及孔部的形状并无特别限制，例如可以是正方形、长方形、菱形或平行四边形等其他四边形、正三角形、等边三角形或直角三角形等三角形、包括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，也可以是不规则的形状。另外，框的形状优选与孔部的形状相同，但也可以不同。

框的材料只要能够支承膜，其具有适用于上述隔音对象物时适当的强度，对隔音对象物的隔音环境具有耐性，则并无特别限制，能够根据隔音对象物及其隔音环境来进行选择。例如，作为框的材料，可举出树脂材料、无机材料等。作为树脂材料，具体而言，可举出：三乙酰纤维素等乙酰纤维素类树脂；聚对苯二甲酸乙二酯(PET：PolyEthyleneTerephthalate)、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯类树脂；聚乙烯(PE：PolyEthylene)、聚甲基戊烯、环烯烃聚合物、环烯烃共聚物等烯烃类树脂；聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸类树脂、聚碳酸酯等。并且，还能够举出聚酰亚胺、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、聚对苯二甲酸丁二醇酯及三乙酰纤维素等树脂材料。并且，还能够举出碳纤维增强塑料(CFRP：Carbon-Fiber-Reinforced Plastics)、碳纤维及玻璃纤维增强塑料(GFRP：Glass-Fiber-Reinforced Plastics)等。

另一方面，作为无机材料，具体而言，可举出：钠玻璃、钾玻璃、铅玻璃等玻璃；透光性压电陶瓷(PLZT：La-modified lead zirconate titanate)等陶瓷；石英；萤石等。并且，也可以使用铝、不锈钢等金属材料。而且，也可以使用钛、镁、钨、铁、钢、铬、铬钼、镍铬钼及它们的合金等金属材料。

并且，作为框的材料，也可以组合使用这些多种材料。

背面部件封闭被框的内周面包围的膜的背面空间。

背面部件是为了将在膜的背面通过框形成的背面空间设为封闭空间，与膜相互相对且安装于框的孔部的另一个端部的板状部件。作为这种板状部件，只要能够在膜的背面形成封闭空间，则并无特别限制，优选为刚性高于膜的材料制的板状部件，也可以是与膜相同的材料。在框的孔部的两侧开口固定膜时，可以在两侧的膜分别形成凸部，或者也可以安装锭子。

在此，作为背面部件的材料，例如能够使用与上述框的材料相同的材料。并且，关于将背面部件固定于框的方法，只要能够在膜的背面形成封闭空间，则并无特别限制，使用与上述的将膜固定于框的方法相同的方法即可。

并且，背面部件是用于将在膜的背面通过框形成的空间设为封闭空间的板状部件，因此可以与框一体化，也可以由相同材料一体形成。

膜的周边部被固定，以便以覆盖框内部的孔部的方式被压在框上。

关于膜的材料，设为膜状材料或箔状材料时，需要具有适用于上述隔音对象物时适当的强度，并对隔音对象物的隔音环境具有耐性。并且，为了使膜吸收或者反射声波的能量来进行隔音，膜的材料需要能够进行膜振动。膜的材料只要具有上述特征，则并无特别限制，能够根据隔音对象物及其隔音环境等来选择。

例如，作为膜的材料，能够举出聚对苯二甲酸乙二酯(PET：Polyethyleneterephthalate)、聚酰亚胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、丙烯酸(聚甲基丙烯酸甲酯：PMMA：polymenthyl methacrylate)、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、聚对苯二甲酸丁二醇酯、三乙酰纤维素、聚偏二氯乙烯、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、芳香族聚酰胺、硅酮树脂、乙烯丙烯酸乙酯、乙酸乙烯酯共聚物、聚乙烯、氯化聚乙烯、聚氯乙烯、聚甲基戊烯及聚丁烯等能够设为膜状的树脂材料。并且，还能够举出铝、铬、钛、不锈钢、镍、锡、铌、钽、钼、锆、金、银、铂、钯、铁、铜及坡莫合金等能够设为箔状的金属材料。并且，还能够举出纸、纤维素等其他成为纤维状的膜的材质、无纺布、包括纳米尺寸的纤维在内的薄膜、加工成较薄的聚氨酯及稀硫酸盐等多孔材料、加工成薄膜结构的碳材料等、能够形成较薄的结构的材质等。

并且，膜以覆盖框的孔部的至少一侧的开口的方式固定于框。即，膜可以以覆盖框的孔部的一侧或另一侧或者两侧的开口的方式固定于框。

将膜固定于框的方法并无特别限制，只要能够以成为膜振动的节点的方式将膜固定于框，则可以是任意方法。例如，将膜固定于框的方法能够举出使用粘结剂的方法或使用物理固定件的方法等。

使用粘结剂的方法中，在包围框的孔部的表面上涂布粘结剂，在其上载置膜，并用粘结剂将膜固定于框。作为粘结剂，例如能够举出环氧系粘结剂(Araldite(注册商标)(NICHIBAN CO.,LTD.制)等)、氰基丙烯酸酯系粘结剂(Aron Alpha(注册商标)(ToagoseiCo.,Ltd.制)等)、丙烯酸系粘结剂等。

作为使用物理固定件的方法，能够举出将以覆盖框的孔部的方式配置的膜夹在框与棒等固定部件之间，使用螺丝或螺钉等固定件将固定部件固定于框的方法等。

另外，可以是分开构成框和膜并将膜固定于框的结构，也可以是由相同材料构成的膜和框一体化的结构。

如以上那样构成的本发明的隔音系统通过同时利用共振与管道耦合模式，能够在宽频带中获得透射损失。即，本发明的隔音结构能够实现隔音效果的宽频化。

本发明中，作为隔音结构，优选使用如管状体14的气柱共振管，但由如管状体14的气柱共振管构成的隔音结构具有开口部24和封闭空间，成为如气柱筒的结构。

通常已知这种气柱共振管等隔音结构会引起气柱共振现象。如本发明的隔音系统，气柱共振管等隔音结构设置于管结构内时，在该共振频率中包括隔音结构在内的管结构的透射损失增大。

因此，本发明中，隔音结构例如优选为引起共振现象的隔音结构。

如此，作为引起共振现象的隔音结构，除了使用上述气柱共振管以外，还可以使用上述亥姆霍兹共振器及上述膜型共振体是理所当然的。

在本发明的隔音系统中，为了根据上述管道耦合模式及共振的原理在宽频带增大管结构的透射损失，优选构成为同时显现气柱共振频率和管道耦合模式双方。由此，能够显现(i)基于气柱共振的透射损失增大、(ii)基于管道耦合模式的透射损失增大这样的根据不同原理的2个以上的透射损失的增大，其结果，能够获得宽频带的透射损失。本发明的隔音系统的不仅显现共振引起的透射损失，还显现非共振的透射损失的技术可以说是通过以往技术不易达到的技术。

本发明的隔音系统通过管结构与管结构内的隔音结构的配置的最佳化，能够获得基于管道耦合模式的非共振的透射损失峰值。尤其，具有若使用管道耦合模式则能够使隔音结构比共振体小型化的特征。而且，如上所述，通过同时并用管道耦合模式和共振，能够在宽频带中获得透射损失。

并且，本发明的隔音系统可以是分别由单一的管结构及单一的管结构内的隔音结构构成的单一的隔音系统，也可以不是单一的隔音系统，而是由多个管结构及多个管结构内的隔音结构构成，包含多个单一的隔音系统的隔音系统。

在这种包含多个单一的隔音系统的隔音系统中，也如上所述，其特征在于，通过适当设定管结构的固有模式及开口部的位置以及隔音结构的背面长度，同时显现共振和非共振的透射损失峰值，能够不使用吸音材料而实现宽频带的透射损失，可以说应用可能性广泛且高。

另外，如上所述，本发明的隔音系统中，为了使不使用吸音体而实现的宽频带的透射损失进一步宽频化，可以将吸音材料设置于管结构的内部，也可以设置于隔音结构的内部和/或外部的表面的至少一部分表面。即，进一步优选在管结构的内部设置有吸音材料，并且，优选该吸音材料设置于隔音结构的至少一部分。

例如，如图32所示的隔音系统10h，在图18所示的隔音系统10f中，在管结构12的内部上表面(顶棚)可以利用粘结剂或双面胶带等贴附设置聚氨酯等吸音材料40。另外，作为吸音材料40，能够使用上述以往公知的吸音材料。

另外，在图32所示的隔音系统10h中，吸音材料40优选设置于管结构12的内部上表面的整个面，但也可以设置于其一部分。并且，在图32所示的隔音系统10h中，吸音材料40设置于管结构12的内部上表面，但本发明并不限定于此，只要是管结构12的内部，则可以设置于其他面，也可以设置于多个面。另外，设置于其他面时，吸音材料40设置于其至少一部分即可。当然，吸音材料40也可以设置于位于管结构12的内部的隔音结构即管状体14a及14b的至少一部分。

图33表示在图18所示的隔音系统10f中，在管结构12的内部上表面设置了吸音材料40，除此以外，使用上述尺寸时的实验结果，是表示图32所示的隔音系统10h的透射损失与频率之间的关系的图表。另外，当为图33所示的图表的情况下，作为吸音材料40使用聚氨酯，其尺寸与管结构12的顶棚的尺寸相同，为163mm×394mm。并且，厚度为10mm。

如图32所示的隔音系统10h，通过在管结构12的内部设置吸音材料40，除了此前说明的包括低频带在内的宽频带(例如，2kHz以下的频率)中的优异的隔音效果以外，能够在非常宽的频带(超过2kHz至10kHz)中对更高频率(例如，超过2kHz的频率)的声音进行隔音。因此，除了本发明的低频率声音的隔音以外，还能够应对可听范围的大部分隔音。

另外，图32所示的隔音系统10h中，在管结构12内具有管状体14a及14b的2个隔音结构，但本发明并不限定于此，可以具有1个管状体，也可以具有3个以上的管状体。

在图32所示的隔音系统10h中，在管结构12的内部上表面贴附设置了吸音材料40，但如图34所示的隔音系统10i，也可以在管结构12的内部上表面设置用于更换具备图35所示的吸音材料40的吸音材料更换部件42的更换机构44，从而能够更换吸音材料40。

如图35所示，吸音材料更换部件42通过使用粘结剂或双面胶带等粘贴材料48将吸音材料40贴附固定于板材等中间材料46的单面。在此，中间材料46只要能够支承吸音材料40，并插入到管结构12的内部上表面的更换机构44来嵌入或取出，从而能够更换(装卸)吸音材料40，则可以是任意材料。

设置于管结构12的内部上表面的更换机构44只要是具有如下结构的机构，则可以是任意机构，该结构能够以使吸音材料40侧位于管结构12的内部侧(即，图34中的下侧)的方式，将吸音材料更换部件42插入而嵌入或拉出而拔出，可以是具有支承吸音材料更换部件42的吸音材料40侧的面的网眼状的支承部件或支承吸音材料更换部件42的对置的两端的支承框等的机构。更换机构44也可以还具有引导未贴附吸音材料更换部件42的吸音材料40的中间材料46(优选中间材料46的两端)的轨道及引导件等。

并且，本发明的隔音系统中，如上所述，可以将吸音材料设置于配置在管结构的内部的隔音结构的内部和/或外部的表面的至少一部分的表面。

例如，如图36所示的隔音系统10j，在图18所示的隔音系统10f中，也可以在配置在管结构12的内部的隔音结构即2个管状体14a及14b的外侧上表面分别使用粘结剂或双面胶带等来贴附设置聚氨酯等吸音材料50。尤其，在后期将隔音结构即2个管状体14a及14b组装于管结构12的内部时，如图36所示的隔音系统10j，也可以将聚氨酯等吸音材料50与隔音结构(管状体14a及14b)一体化。尤其，能够装卸(更换)隔音结构时，优选将隔音结构与吸音材料一体化。通过如此，无需将聚氨酯等吸音材料50另外设置于配置在管结构12内的隔音结构(管状体14a及14b)，不会在吸音材料50的设置上花费时间。另外，作为吸音材料50，能够使用上述以往公知的吸音材料。

另外，在图36所示的隔音系统10j中，吸音材料50优选分别设置于2个管状体14a及14b的外侧上表面的整个面，但也可以设置于其一部分。例如，可以将2个管状体14a及14b中的一个设置于外侧上表面的整个面且另一个设置于其一部分，也可以将两者均设置于其一部分，还可以仅设置于其中一个管状体。

并且，在图36所示的隔音系统10j中，吸音材料50分别设置于2个管状体14a及14b的外侧上表面的整个面，但本发明并不限定于此，也可以设置于隔音结构即2个管状体14a及14b中的至少一个的内部和/或外部的表面的至少一部分表面。

图37表示在图18所示的隔音系统10j中，在2个管状体14a及14b的外侧上表面分别设置了吸音材料50，除此以外，使用上述尺寸时的实验结果，是表示图36所示的隔音系统10j的透射损失与频率之间的关系的图表。另外，当为图37所示的图表的情况下，作为吸音材料50使用聚氨酯，其尺寸与2个管状体14a及14b的外侧上表面的尺寸相同，为163mm×100mm。并且，厚度为10mm。

如图36所示的隔音系统10j，通过在隔音结构即2个管状体14a及14b的外侧上表面分别设置吸音材料50，与图32所示的隔音系统10h的情况同样地，除了此前说明的包括低频带在内的宽频带(例如，2kHz以下的频率)中的优异的隔音效果以外，能够在更宽的频带(超过2kHz至10kHz)中对更高频率(例如，超过2kHz的频率)的声音进行隔音。因此，除了本发明的低频率声音的隔音以外，还能够应对可听范围的大部分隔音。

并且，在本发明的隔音系统中，优选能够调整配置在管结构的内部的隔音结构的隔音特性(例如，进入到隔音结构的声音的相位差)。

例如，如图38所示的隔音系统10k，可以设为能够对框体58更换(装卸)具有配置在管结构12内的隔音结构即亥姆霍兹共振器52的开口部54的盖56。另外，图38所示的隔音系统10k的亥姆霍兹共振器52中，设为能够更换(装卸)具有图20所示的隔音系统10d的亥姆霍兹共振器34的开口部36的盖。

如图38所示，也可以在一面开放的长方体或立方体形状的框体58的开放面的四边形状的侧板的顶边安装磁铁60a并固定，在具有开口部54的四边形状的盖56的与框体58的四边形状的顶边对应的位置安装极性不同的磁铁60b并固定，并以能够装卸的方式气密地密合固定极性不同的1组磁铁60a及60b彼此，由此构成亥姆霍兹共振器52。或者代替1组磁铁60a及60b，如图39所示，也可以利用螺钉62将盖56螺固在框体58的四边形状的侧板，以能够装卸的方式气密地密合固定，从而构成亥姆霍兹共振器64。另外，在亥姆霍兹共振器52及64中，优选事先气密地密封盖56与框体58的四边形状的侧板的密合固定部分。

如此，通过将具有开口部54的盖56设为能够更换，能够构成开口部54的大小不同的亥姆霍兹共振器52或64，能够调整其隔音特性(进入到亥姆霍兹共振器52或64的声音的相位差)。

并且，例如，如图40所示的隔音系统10l，可设为如配置于管结构12内的隔音结构即管状体(气柱共振管)66，沿管状体66的长边方向预先设置多个将嵌入背面板68而固定的槽70，拆卸顶板72，改变固定背面板68的槽70的位置，由此能够调整管状体66的长度。另外，图40所示的隔音系统10l的管状体66是设为能够调整图1所示的隔音系统10的管状体14的长度的管状体。

另外，管状体66通过背面板68、顶板72及框体主体74构成具有开口部76的长方体形状，优选背面板68与顶板72、背面板68与框体主体74及顶板72与框体主体74分别通过上述极性不同的1组磁铁或螺固等，以能够装卸的方式气密地密合固定。另外，优选事先气密地密封这些密合固定部分。

如此，通过能够调整背面板68的位置，能够构成不同长度的管状体(气柱共振管)66，能够调整其隔音特性(从开口部76进入到管状体66的声音的相位差)。

并且，本发明的管结构12具有直管部16及从直管部16弯曲的弯曲部18，且构成弯曲结构。在此，从管结构12的弯曲部18的开口端22进入的风、(空气的流动)及声波与管结构12的角部的壁面(与开口端22对置的直管部16的顶棚面)碰撞，并向上游侧(开口端22侧)被反射。因此，无论是风还是声波，均不易在管结构12中从开口端22侧向直管部16的开口端20侧流动，不易通过管结构12。

因此，为了确保通气性，可考虑通过将角部设为曲面等来缓和壁的角度变化，或通过在角部设置整流板等来改变风的行进方向，从而确保通气性。

然而，将角部设为曲面或在角部设置了整流板时，虽然通气性得到提高，但声波的透射率也变高。

因此，如图41及图42所示的隔音系统10m、10n，将使风无法通过或不易通过且使声波透射的声音透射壁80及82配置于管结构12的角部17。如图41及图42所示，管结构12具有弯曲为大致90°的角部17。

在图41所示的隔音系统10m中，声音透射壁80以成为表面分别相对于入射侧的管结构12的弯曲部18的长边方向及出射侧的管结构12的直管部16的长边方向倾斜约45°的倾斜壁的方式配置于管结构12的角部17。

在图42所示的隔音系统10n中，声音透射壁82以成为相对于角部17突出的光滑曲面(例如，圆弧壁)的方式配置于管结构12的角部17。

另外，在图41及图42中，弯曲部18的开口端22侧为入射侧，直管部16的开口端20侧为出射侧。

在图41及图42所示的隔音系统10m、10n中，声音透射壁80及82使声波透射，因此从上游侧入射的声波在角部17透射声音透射壁80及82，并在管结构12的壁面向上游侧被反射。即，维持未配置声音透射壁80及82的原来的管结构12的特性。另一方面，声音透射壁80及82不使风通过，因此从上游侧入射的风的行进方向在角部17通过声音透射壁80及82弯曲而向下游侧传播。如此，通过在角部17配置声音透射壁80及82，能够将声音的透射率维持为较低，且提高通气性。

作为声音透射壁80及82，能够使用密度较小的无纺布及厚度和密度较小的膜。作为密度较小的无纺布，可举出TOMOEGAWA CO.,LTD.：不锈钢纤维片(TomifleckSS)、通常的纸巾等。作为厚度和密度较小的膜，可举出市售的各种保鲜膜、硅酮橡胶膜、金属箔等。

并且，本发明中，如图43所示的隔音系统10o，作为管结构，可使用基端侧缩径的直线型管结构12c。管结构12c由在一端侧具有开口端20且剖面为长方形状的直管部16及在直管部16的另一端部安装有一端侧且在另一端侧具有开口端22且剖面为长方形状的缩管部84构成。本发明的隔音系统10o中，将管状体14等隔音结构配置于管结构12c的直管部16内部的底面上的适当位置。

并且，本发明中，如图44所示的隔音系统10p，作为管结构，也可以使用T字型管结构12d。管结构12d由在一端侧具有开口端20且剖面为长方形状的直管部16及在直管部16的另一端部安装有侧面中央部且剖面为长方形状的管部86构成。管部86的一端侧为开口端22，另一端侧为闭合端38。管部86向直管部16的安装角度可以是直角也可以倾斜。在本发明的隔音系统10p中，将管状体14等隔音结构配置于管结构12d的直管部16内部的底面上的适当位置。

并且，本发明中，如图45所示的隔音系统10q，作为管结构，可使用曲柄型管结构12e。管结构12e由在一端侧具有开口端20且剖面为长方形状的直管部16、在另一端侧具有开口端22且剖面为长方形状的直管部88及连接直管部16的另一端部和直管部88的一端部且剖面为长方形状的弯曲部18构成。弯曲部18向直管部16及88的安装角度可以是直角，也可以倾斜。在本发明的隔音系统10q中，将管状体14等隔音结构配置于管结构12e的直管部16或88内部的底面上的适当位置。

在本发明的隔音系统10o、10p及10q中，分别将管状体14等隔音结构配置于管结构12c、12d及12e的直管部16或88内部的底面上的适当位置，由此与图1所示的隔音系统10同样地，能够显现基于气柱共振的透射损失的峰值和基于管道耦合模式的透射损失的峰值。

实施例

根据实施例，对本发明的隔音系统进行具体说明。

首先，利用图2所示的管结构12，测定管结构12的共振，并测定了管结构12的固有频率fm。

作为管结构12，使用了管结构12的直管部16的尺寸为88mm×163mm(剖面)×394mm(长度)，弯曲部18的尺寸为64mm×163mm(剖面)×27mm(长度)的管结构。

测定管结构12的固有频率fm时，如图4A及图4B(以下，以图4A为代表)所示，对管结构12配置了声源(扬声器)26及声压测定用麦克风28。与管结构12的弯曲部18的开口端22密合而配置了声源26。麦克风28设置于从管结构12的直管部16的开口端20距离500mm的位置且从管结构12的直管部16的底面16a向上侧距离500mm的位置。

在这种位置配置声源26及麦克风28，分别在如图4A所示那样设置了管结构12的状态及未设置管结构12的状态的情况下，从声源26产生声音，并通过麦克风28测定了声压。根据这些测定值计算出了管结构12的透射损失。其结果示于图5。

根据图5所示的结果，作为透射损失变得最小的固有频率(管结构12的固有模式的频率)，从低频侧确定了fm1、fm2及fm3、……。

接着，作为隔音结构使用图3所示的管状体14，求出了隔音结构的共振频率fr。

作为管状体14，使用了如下管状体，其背面长度(背面距离)d为100mm，高度为20mm，宽度为163mm，且关于开口部24的狭缝尺寸，狭缝宽度为20mm，狭缝长度为163mm。

在隔音结构即管状体14的共振频率fr的确定中，将背面长度设为d时，将通过

fr[Hz]＝v_air/d/4(v_air为音速)

求出的频率定义为管状体14的共振频率fr[Hz]。

接着，求出了本发明的第1实施方式的相位差θ1及θ2。

如下定义并求出了相位差θ1。

相位差θ1表示针对入射到隔音结构(管状体14)的声音，从隔音结构(管状体14)再辐射的声音相对于入射音的相位差。例如，当为在此使用的管状体14的筒结构的情况下，根据其长度，通过以下式求出相位差θ1的近似值。

θ1＝2d×(2π/λ)

如下定义并求出了相位差θ2。

在隔音结构即管状体14的情况下，将从开口部24的位置Op至形成于管结构12的内部的声压成为最大值的管结构12的位置为止的距离设为L时，通过以下式求出了相位差θ2。

θ2＝2L×(2π/λ)

求出了这些相位差θ1与θ2之差Δθ＝|θ1-θ2|。

(比共振更低频)

在此，将20℃下的音速v_air设为343.5m/s时，背面长度d＝100mm，因此确定为fr≈850Hz。

并且，满足fm＜fr的最大的fm为600Hz，设为fma＝600Hz(λ_fma＝572mm)。

以下，对各种La1求出相对于λ_fma(600Hz)的声音的差Δθ，并测定了此时的透射损失。

＜管结构12内部的声压的最大值的测定＞

在管结构12的内部，用测量用麦克风28(ACO公司制type4160n(1/4inch))，在从管结构12的底面16a距离高度10mm的位置，将麦克风前端部的位置从开口端20向里侧每次偏离一点点位置，调查了600Hz的声压成为最大的位置(例如，波腹A)。其结果，得知从管结构12的开口端20距离Lx＝100mm的位置，声压成为最大值。

＜透射损失的测定＞

首先，准备了如图4A所示的测定系统。

从设置于在内部未设置隔音结构即管状体14的管结构12的一个开口端22的一侧的声源26(扬声器(FOSTEX公司制的FE103En)发出白噪音，并用测量用麦克风28(ACO公司制type4160n(1/4inch))测定了声压p1。

接着，在管结构12内部设置了隔音结构即管状体14。其结果，构成了图6所示的测定系统。在此，设定为管状体14的开口部24的位置Op与上述的声压成为最大值的位置(例如，波腹A)之间的距离成为La1[mm]。

La1的定义如下。

La1＝Lb-Lx(100mm)

在此，Lb为管状体14的开口部24的位置Op与管结构12的开口端20之间的距离。

通过与如图4A所示的测定系统相同的方法，在图6所示的测定系统中测定了声压p2。

通过下述式定义透射损失。

透射损失(TL：TransmissionLoss)[dB]＝20log10(p1/p2)

(p1：没有管状体14时(参考图4A)的声压、p2：设置有管状体14时(参考图6)的声压)

以下，测定了相对于各种La1的值(实施例1～4及比较例1～3)的透射损失。

将所测定的实施例1～4及比较例1～3的透射损失与距离Lb、距离Lx、距离La1、相位差θ1、相位差θ2及差Δθ＝|θ1-θ2|一同示于表1。

另外，距离La1为从管状体14的开口部24的位置至在频率fma中在与声音传播方向相同的方向的一侧最接近且成为声压的最大值的管结构12的位置之间的距离。在与声音的传播方向相同的方向的一侧没有最大值时无法进行定义。在上述表1中，将最接近的成为声音的最大值的位置与管状体14的开口部24的位置之间的距离示为将声音的传播方向设为正的值，因此，一部分值成为负值。

[表1]

从表1的结果得知，相对于600Hz的声音，满足本发明的要件即上述式(1)的实施例1～4中，与不满足上述式(1)的比较例1～3相比，透射损失相对变大。

并且，图27中示出实施例1～4及比较例1～3的透射损失的频率依赖性。图29中示出实施例1～4及比较例1～3的透射损失和相位差θ1与相位差θ2之差Δθ＝|θ1-θ2|之间的关系。

从图27及图29明显可知，满足本发明的要件即上述式(1)的实施例1～4中，与不满足上述式(1)的比较例1～3相比，在600Hz附近的频率中透射损失变大。而且得知，在实施例1～4中，作为附加的效果，可同时在600Hz和共振频率即850Hz(＝fr)附近获得3dB以上的较高的透射损失。

由此可知，在满足本发明的要件的实施例1～4的情况下，能够在多个频率中显现较高的透射损失。

并且，此时，筒结构的管状体14的背面长度d为d＜λ_fma/4，因此虽然比基于气柱共振的隔音结构小型，但能够实现较高的透射损失。

接着，将管状体14的背面长度d设为112mm，以与上述相同的方法进行了测定。根据测定结果，确定为共振频率fr≈750Hz。

并且，确定满足fm＜fr的最大的fm为600Hz，并设为fma＝600Hz。

将该情况下的结果示于表2。

[表2]

根据表2的结果得知，相对于600Hz的声音，满足本发明的要件即上述式(1)的实施例5～7中，与不满足上述式(1)的比较例4～5相比，透射损失相对变大。。

并且，图28中示出实施例5～7及比较例4～5的透射损失的频率依赖性。

从图28明显可知，满足本发明的要件即上述式(1)的实施例5～7中，与不满足上述式(1)的比较例4～5相比，在600Hz附近的频率中透射损失变大。而且得知，在实施例5～7中，作为附加的效果，可同时在600Hz和共振频率即750Hz(＝fr)附近获得3dB以上的较高的透射损失。

从以上的结果示出，通过满足本发明的要件，能够提高相对于比共振频率低的频率的声音的透射损失。

(比共振更高频)

首先，背面长度d＝100mm时，确定为fr≈850Hz。

另一方面，背面长度d＝112mm时，确定为fr≈750Hz。

并且，在任意情况下，满足fm＞fr的最小的fm为1000Hz，设为fmb＝1000Hz。

以下，在任意情况下，均对各种La2求出相对于1000Hz的声音的差Δθ，并测定了此时的透射损失。

＜管结构12内部的声压的最大值的测定＞

在管结构12的内部，用测量用麦克风28(ACO公司制type4160n(1/4inch))，在从管结构12的底面16a距离高度10mm的位置，将麦克风前端部的位置从开口端20向里侧每次偏离一点点位置，调查了1000Hz的声压成为最大的位置(例如，波腹A)。其结果，得知从管结构12的开口端20距离Lx＝50mm的位置，声压成为最大值。

＜透射损失的测定＞

首先，准备了如图4A所示的测定系统。

从设置于在内部未设置隔音结构即管状体14的管结构12的一个开口端22的一侧的声源26(扬声器(FOSTEX公司制的FE103En)发出白噪音，并用测量用麦克风28(ACO公司制type4160n(1/4inch))测定了声压p1。

接着，在管结构12内部设置了隔音结构即管状体14。其结果，构成了图6所示的测定系统。在此，设定为管状体14的开口部24的位置Op与上述的声压成为最大值的位置(例如，波腹A)之间的距离成为La2[mm]。

La2的定义如下。

La2＝Lb-Lx(50mm)

在此，Lb为管状体14的开口部24的位置Op与管结构12的开口端20之间的距离。

通过与如图4A所示的测定系统相同的方法，在图6所示的测定系统中测定了声压p2。

通过下述式定义透射损失。

透射损失(TL)[dB]＝20log10(p1/p2)

(p1：没有管状体14时(参考图4A)的声压、p2：设置有管状体14时(参考图6)的声压)

以下，测定了相对于各种La2的值(d＝100mm时的实施例8～9及比较例6～7、以及d＝112mm时的实施例10～11及比较例8～9)的透射损失。

将所测定的实施例8～9及比较例6～7的透射损失与距离Lb、距离Lx、距离La1、相位差θ1、相位差θ2及差Δθ＝|θ1-θ2|一同示于表3。

将所测定的实施例10～11及比较例8～9的透射损失与距离Lb、距离Lx、距离La1、相位差θ1、相位差θ2及差Δθ＝|θ1-θ2|一同示于表4。

[表3]

[表4]

根据表3及表4的结果得知，相对于1000Hz的声音，满足本发明的要件即上述式(1)的实施例8～9及实施例10～11中，分别与不满足上述式(1)的比较例6～7及比较例8～9相比，透射损失相对变大。

图30中示出实施例8～9及比较例6～7的透射损失的频率依赖性。图31中示出实施例10～11及比较例8～9的透射损失的频率依赖性。

从图30及图31明显可知，满足本发明的要件即上述式(1)的实施例8～9及实施例10～11中，分别与不满足上述式(1)的比较例6～7及比较例8～9相比，在1000Hz附近的频率中透射损失变大。而且从图30明显得知，在实施例8～9中，作为附加的效果，可同时在1000Hz和共振频率即850Hz(＝fr)附近获得3dB以上的较高的透射损失。

由此可知，在满足本发明的要件的实施例8～9及实施例10～11的情况下，能够在多个频率中显现较高的透射损失。

从以上的结果示出，通过满足本发明的要件，除了共振频率以外，对不符合共振频率的比共振更高的频率的声音，也可提高透射损失。

综上，本发明的效果是显而易见的。

以上，举出各种实施方式及实施例对本发明的隔音系统进行了详细说明，但本发明并不限定于这些实施方式及实施例，可以在不脱离本发明宗旨的范围内进行各种改良或变更是理所当然的。

符号说明

10、10a、10b、10c、10d、10e、10f、10g、10h、10i、10j、10k、10l、10m、10n-隔音系统，12、12a、12b-管结构，14、14a、14b、30、66-管状体，16-直管部，16a-底面，17-角部，18-弯曲部，20、22-开口端，24、24a、24b、36、54、76-开口部，26-声源(扬声器)，28-麦克风，32-筒状体，34、52、64-亥姆霍兹共振器，38-闭合端，40、50-吸音材料，42-吸音材料更换部件，44-更换机构，46-中间材料，48-粘贴材料，56-盖，58-框体，60a、60b-磁铁，62-螺钉，68-背面板，70-槽，72-顶板，74-框体主体，80、82-声音透射壁。

Claims (27)

1.一种隔音系统，其具有：具备1个以上的开口端的管结构；以及隔音结构，所述隔音系统的特征在于，

所述隔音结构具有供声音入射或声音被辐射的开口部或辐射面，

所述隔音结构的所述开口部或所述辐射面相对于所述管结构配置于其内侧，

对于入射到所述隔音结构的入射音，将从所述隔音结构再辐射的再辐射音相对于所述入射音的相位差定义为θ1，

对于在所述管结构内形成声压分布的声音的声压的1个以上的最大值，

设所述隔音结构的所述开口部或所述辐射面与使所述声压成为所述最大值的所述管结构的位置之间的距离为L，设入射到所述隔音结构的入射音的波长为λ，并定义为相位差θ2＝2π×2L/λ时，

满足下述式(1)：

|θ1-θ2|≤π/2……(1)。

2.根据权利要求1所述的隔音系统，其中，

在所述管结构内形成声压分布的声音为与入射到所述隔音结构的入射音相同的频率或波长的声音。

3.根据权利要求1或2所述的隔音系统，其中，

所述隔音结构为针对声波的共振体。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的隔音系统，其中，

所述最大值为通过所述管结构形成的声音的驻波的波腹。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的隔音系统，其中，

所述管结构具有共振，在产生所述共振的频率下满足上述式(1)。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的隔音系统，其中，

所述隔音结构为具有所述开口部的管状体。

7.根据权利要求6所述的隔音系统，其中，

在与所述管状体的共振频率不同的频率下满足上述式(1)式。

8.根据权利要求7所述的隔音系统，其中，

在满足上述式(1)的所述频率下透射损失变得最大。

9.根据权利要求6至8中任意一项所述的隔音系统，其中，

所述管状体具有共振频率fr[Hz]，

在所述管结构的透射损失谱上透射损失变得最小且小于所述共振频率fr的频率中的最大频率fma[Hz]下，

设所述管状体的所述开口部与在所述频率fma下、在和声音的传播方向相同的方向的一侧离所述开口部最近且成为声压的最大值的所述管结构的位置之间的距离为La1，设频率fma下的波长为λ_fma时，满足下述式(2)：

0≤La1≤λ_fma/4……(2)。

10.一种隔音系统，其具有：具备1个以上的开口端的管结构；以及隔音结构，所述隔音系统的特征在于，

所述隔音结构为具有开口部的管状体，

所述管状体具有共振频率fr[Hz]，

在所述管结构的透射损失谱上透射损失变得最小且小于所述共振频率fr的频率中的最大频率fma[Hz]下，

设所述管状体的所述开口部与在所述频率fma下、在和声音的传播方向相同的方向的一侧离所述开口部最近且成为声压的最大值的所述管结构的位置之间的距离为La1，并设频率fma下的波长为λ_fma时，满足下述式(2)：

0≤La1≤λ_fma/4……(2)。

11.根据权利要求9或10所述的隔音系统，其中，

将所述管状体的背面长度定义为d时，满足下述式(3)：

d＜λ_fma/4……(3)。

12.根据权利要求9至11中任意一项所述的隔音系统，其中，

所述管状体的所述开口部设置于与所述管结构的所述开口端相距所述波长λ_fma以内的位置处。

13.根据权利要求6至8中任意一项所述的隔音系统，其中，

所述管状体具有共振频率fr[Hz]，

在所述管结构的透射损失谱上透射损失变得最小且大于所述共振频率fr的频率中的最小的频率fmb[Hz]下，

设所述管状体的所述开口部与在所述频率fmb下、在和声音的传播方向相同的方向的一侧离所述开口部最近且成为声压的最大值的所述管结构的位置之间的距离为La2，并设频率fmb下的波长为λ_fmb时，满足下述式(4)：

λ_fmb/4≤La2≤λ_fmb/2……(4)。

14.一种隔音系统，其具有：具备1个以上的开口端的管结构；以及隔音结构，所述隔音系统的特征在于，

所述隔音结构为具有开口部的管状体，

所述管状体具有共振频率fr[Hz]，

在所述管结构的透射损失谱上透射损失变得最小且大于所述共振频率fr的频率中的最小的频率fmb[Hz]下，

设所述管状体的所述开口部与在所述频率fmb下、在和声音的传播方向相同的一侧离所述开口部最近且成为声压的最大值的所述管结构的位置之间的距离为La2，并设频率fmb下的波长为λ_fmb时，满足下述式(4)：

λ_fmb/4≤La2≤λ_fmb/2……(4)。

15.根据权利要求13或14所述的隔音系统，其中，

所述管状体的所述开口部设置于与所述管结构的所述开口端相距所述波长λ_fmb以内的位置处。

16.根据权利要求6至15中任意一项所述的隔音系统，其中，

所述管状体的所述开口部位于与通过所述管结构形成的声音的驻波的节点不同的位置处。

17.根据权利要求1至16中任意一项所述的隔音系统，其中，

所述隔音结构的所述开口部或所述辐射面设置于与所述管结构的所述开口端相距所述波长λ以内的位置处。

18.根据权利要求1至17中任意一项所述的隔音系统，其中，

所述隔音结构内置在所述管结构中。

19.根据权利要求1至18中任意一项所述的隔音系统，其中，

配置于所述管结构的内侧的所述隔音结构为2个以上。

20.根据权利要求1至19中任意一项所述的隔音系统，其中，

在所述管结构的内部还设置有吸音材料。

21.根据权利要求20所述的隔音系统，其中，

所述吸音材料设置于所述隔音结构的至少一部分。

22.根据权利要求1至21中任意一项所述的隔音系统，其中，

所述管结构与所述隔音结构一体成型。

23.根据权利要求1至22中任意一项所述的隔音系统，其中，

能够相对于所述管结构装卸所述隔音结构。

24.根据权利要求1至23中任意一项所述的隔音系统，其中，

所述隔音结构为亥姆霍兹共振器。

25.根据权利要求1至24中任意一项所述的隔音系统，其中，

所述隔音结构为至少具有膜以及被封闭在所述膜的背面的背面空气层的结构。

26.根据权利要求1至25中任意一项所述的隔音系统，其中，

所述隔音结构具有共振频率fr[Hz]时，为fr≤1000Hz。

27.根据权利要求1至26中任意一项所述的隔音系统，其中，

所述管结构弯曲。

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