CN113424254B - 声音反射结构体 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种可更进一步提高1500~2500Hz的频率范围内的声音反射性能的技术方案。声音反射材料具备具有弹性的片材和保持上述片材并且将上述片材划分成划分部的支承部,其中,上述划分部中的上述片材的刚性(k)及上述片材的面密度(m)以满足下述的式1的关系的方式构成。而且,以所述片材与基板隔离的方式,将所述声音反射材料配置在所述基板上而构成声音反射结构体。
Description
技术领域
本发明涉及声音反射结构体。
背景技术
汽车内存在多种声源。要求免受车内及车外的噪声影响的肃静性,因此,对汽车实施了各种防音对策。特别是对于发动机、变速箱、驱动系统那样产生大的声音的部分(固有声源),在接近发生源的位置需要防音对策。因此,对于这些声源使用了吸音隔音性能优异的专用的防音罩。在此,也与由相继的法律修正带来的车外噪声水平限制的强化、车内噪声的肃静化直接关系到车的价值(高级感)的方面相结合,汽车中的低噪声化零件的要求非常高。特别是2013年度在欧盟(EU)导入的车外噪声限制最终相对于以往限制值变成严格至-3dB(作为声压能需要降低至1/2)。其中,对发动机室内的作为主噪声发生源的发动机主体和变速箱等固有声源的噪声降低对策是必不可少的。迄今为止,使用了发动机上面侧的发动机顶盖等各种防音部件,但要求进一步的性能的改善。另外,从低燃耗率化的观点来看,优选防音对策也满足轻量化的愿望。
以防音为目标的防音结构体的结构已知有多种,但其中存在被称为“声超构材料”的材料。“声超构材料”是指以体现存在于自然界的物质通常不体现的声音性质的方式设计的人工介质。以往,深入进行了体现期望的防音效果的声超构材料的开发,并提出了各种提案。
在此,已知某频率的声波垂直入射至由均质的材料构成的单层壁时的由该单层壁造成的传输损耗(TL:Transmission Loss)的值如下即算出,使用上述频率(f)及上述单层壁的面密度(m),即算出TL≒20log10(m·f)-43[dB](质量定律)。即,一般而言,防音材料越轻量,另外,声波的频率越小,则传输损耗(TL)越小,防音性能越降低。例如在500Hz的声波的情况下,为了实现20dB的STL,对于混凝土壁而言需要12cm的尺寸,对于聚氨酯泡沫隔音材料而言也需要超过35cm的尺寸。
鉴于这种状况,在例如Ni Sui et al.,Applied Physics Letters 106,171905(2015)中提出一种声超构材料(Acoustic metamaterials),其由通过具有连续形成的多个筒状单元的芳纶纤维片材制蜂窝气密地支承乳胶橡胶制的膜而成的网格状结构体构成。在此,在Ni Sui et al.,Applied Physics Letters 106,171905(2015)所公开的网格状结构体中,乳胶橡胶制的膜被多个筒状单元划分成具有正六边形(一边的长度为3.65mm)的形状的划分部。
根据Ni Sui et al.,Applied Physics Letters 106,171905(2015),通过使用这种声超构材料,能够提供即使是轻量也特别是对低频率的声波的防音性能优异的材料,还公开了通过实验,对于低于500Hz的频率的声波可实现超过25dB的STL。
发明所要解决的问题
但是,通过本发明人等的研究判明了在将Ni Sui et al.,Applied PhysicsLetters 106,171905(2015)所记载那样的上述声超构材料用作防音材料的情况下,不能遍及2000Hz以下的频率范围的宽范围内发挥充分的防音性能。
于是,本发明人等以提供能够遍及2000Hz以下的频率范围的宽范围内发挥较高的防音性能的方案为目的进行了研究。其结果,发现在Ni Sui et al.,Applied PhysicsLetters 106,171905(2015)所公开那样的、具备具有弹性的片材和支承该片材同时将该片材划分成划分部的支承部的声超构材料中,通过以构成该划分部的片材的面刚性及面密度满足规定关系的方式进行控制,遍及400~1000Hz的频率范围的宽范围内可发挥较高的防音性能,对该发明进行专利申请(PCT/JP2018/028326)。
在此,在将上述那样的声超构材料应用于车辆等时,通常与用于配置该声超构材料的基板进行层叠。但是,根据本发明人等进一步的研究判明,根据使用声超构材料时的应用形式不同,有时特别是无法充分发挥1500~2500Hz的频率范围内的声音反射性能。另一方面,人能够听到的声音的频率范围(可听范围)宽至20~20000Hz,但已知根据等响度曲线的理论不同,对1000~4000Hz附近的声音是特别敏感的。因此,可以说人的听觉敏感的频率范围内所含的1500~2500Hz的频率范围内的声音反射性能的提高在声音反射材料的开发中占据最重要的位置。
发明内容
于是,本发明的目的在于,提供可更进一步提高1500~2500Hz的频率范围内的声音反射性能的方案。
用于解决问题的技术方案
本发明人等鉴于上述课题进行了锐意研究。其结果发现,在所述那样的声超构材料中,以构成划分部的片材的面刚性及面密度满足规定关系的方式进行控制,并且将该声超构材料配置在与基板隔离的位置,由此,可更进一步提高1500~2500Hz的频率范围内的声音反射性能,最终完成了本发明。此外,通过本发明人等的进一步研究还判明,所述声超构材料不具有作为吸音材料的性能(吸音性能),通过专门反射入射音,而发挥声音反射性能。
即,根据本发明的一方式,提供一种声音反射结构体,其具有:基板;声音反射材料,其配置于所述基板上的与该基板隔离的位置。在此,所述声音反射材料具备:具有弹性的片材和支承所述片材并且将所述片材划分成划分部的支承部。而且,该声音反射材料在所述划分部的片材的面刚性(k)及面密度(m)满足下述式1的关系这一点上具有特征。
附图说明
图1是表示本发明一实施方式的声音反射结构体的外观的侧面图。
图2是表示本发明一实施方式的声音反射材料的外观的立体图。
图3是本发明一实施方式的声音反射材料的俯视图。
图4是用于说明构成本发明一实施方式的声音反射材料的筒状单元的截面形状及其尺寸的扩大剖面图。
图5是用于将本发明的声音反射材料的声音反射性能与目前公知的防音材料中的性能趋势进行对比并说明的图表。
图6是用于说明增大防音材料的面密度的情况下的根据质量定律的防音性能(传输损耗)的变化的图表。
图7是用于说明将本发明的声音反射材料的声音反射性能(传输损耗)与仅由具有蜂窝结构的网格状结构体(支承部)构成的声音反射材料、仅由单层壁构成的声音反射材料、及仅由铁板构成的声音反射材料进行对比并说明的图表。
图8是用于对根据刚性定律的声音反射性能进行说明的图。
图9是将假定质量定律(图5)及刚性定律(图7)双方贡献于本发明的声音反射材料的声音反射性能的情况的模型公式与传输损耗的实测值进行对比表示的图表。
图10是表示本发明的另一实施方式的声音反射结构体的外观的侧面图。
图11是用于说明为了在后述的实施例的栏中评价声音反射性能而使用的测定体系(隔音盒及麦克风)的配置的照片。
图12是表示对于后述的实施例的栏中制作的声音反射材料,通过依据JIS A1409所规定的“混响室法吸音率的测定方法”的手法测定垂直入射吸音率的结果的图表。
图13是表示对于后述的实施例的栏中制作的声音反射材料,通过采用组合了混响室和消声室的方法测定音响强度而测定声音传输损耗(传输率)的结果的图表。
图14是表示对于后述的实施例的栏中制作的声音反射材料测定插入损失的结果的图表。图14是表示关于比较例1-1~1-2及实施例1-1~1-2的结果的图表。
图15是表示对于后述的实施例的栏中制作的声音反射材料测定插入损失的结果的图表。图15是表示关于比较例2-1~2-2及实施例2-1~2-2的结果的图表。
图16是表示对于后述的实施例的栏中制作的声音反射材料测定插入损失的结果的图表。图16是表示关于比较例3-1~3-2及实施例3-1的结果的图表。
图17是表示对于后述的实施例的栏中制作的声音反射材料测定插入损失的结果的图表。图17是表示关于比较例4-1及实施例4-1~4-4的结果的图表。
图18是表示对于后述的实施例的栏中制作的声音反射材料测定插入损失的结果的图表。图18是表示关于比较例5-1~5-2的结果的图表。
具体实施方式
本发明的一方式提供一种声音反射结构体,其具有基板和配置于上述基板上的声音反射材料,上述声音反射材料具备具有弹性的片材和支承上述片材并且将上述片材划分成划分部的支承部,上述划分部的上述片材的面刚性(k)及上述片材的面密度(m)满足下述式(1)的关系,且以上述片材与上述基板隔离的方式将上述声音反射材料配置在上述基板上。
后面叙述式1的面刚性(k)及面密度(m)的计算方法。
以下,参照附图说明本发明的实施方式,但本发明的技术范围应基于权利要求书的记载而确定,不仅限定于以下的方式。此外,为了便于说明,附图的尺寸比率被放大,有时与实际的比率不同。在本说明书中,表示范围的“X~Y”是指X以上且Y以下”。另外,只要没有特别说明,操作及物理性能等的测定在室温(20~25℃)/相对湿度40~50%的条件下进行。
图1是表示本发明一实施方式的声音反射结构体的外观的侧面图。图2是表示构成本发明一实施方式的声音反射结构体的声音反射材料的外观的立体图。图3是构成本发明一实施方式的声音反射结构体的声音反射材料的俯视图。图4是用于说明构成本发明一实施方式的声音反射结构体的声音反射材料的支承部的截面形状及其尺寸的扩大剖面图。
如图1所示,本发明一实施方式的声音反射结构体1具有声音反射材料10和基板20。如图1及图2所示,本发明一实施方式的声音反射材料10具备:由连续地(规则地)排列的筒状单元构成的网格状结构体100(支承部)、由具有弹性的乳胶橡胶构成的乳胶橡胶片材200。该乳胶橡胶片材200以堵塞网格状结构体100的两侧的开口部中的一侧的方式,与该网格状结构体100气密地接合,作为片状基材发挥作用。此外,本实施方式的乳胶橡胶片材200的厚度为0.25mm(250μm)。另一方面,在本实施方式中,网格状结构体100由聚氯乙烯树脂构成。而且,网格状结构体100具有连续地(规则地)形成的多个筒状单元110。
另外,如图1所示,在本实施方式的声音反射结构体1中,以构成声音反射材料10的网格状结构体100(支承部)的开口截面(与配置有乳胶橡胶片材200的侧相反侧的面)与基板接触的方式,将声音反射材料10配置于基板20上。换言之,以乳胶橡胶片材200与基板20隔离(不直接接触)的方式,将声音反射材料10配置于基板20上。在此,在本说明书中,“声音反射材料配置在基板上”并不意味着声音反射材料配置在基板的垂直上方。只要以构成声音反射材料的片材与基板隔离的方式配置声音反射材料和基板,声音反射材料就可以相对于基板配置在任意的方向上。例如,如图1所示,声音反射材料10也可以配置在基板20的垂直下方。
通过这样构成声反射材料的片材与基板隔离地配置,声反射材料(特别是构成其的具有弹性的片材)的振动难以受到基板的振动的影响。其结果是,声音反射材料(特别是构成其的具有弹性的片材)能够充分地振动,能够充分发挥声音反射效果。根据本实施方式的声音反射结构体,通过以片材与基板隔离的方式将声音反射材料配置在基板上,与不具有这样的结构的情况相比,可观察到声音反射效果的显著提高,但其机理并不完全明确。但是,通过以这样的结构配置,构成声音反射材料的片材与基板的振动不易相互干涉。其结果,考虑声音反射材料(特别是构成其的具有弹性的片材)能够充分振动,且可充分发挥声音反射性能之类的机理。另外,还已知通过密闭的中空双层的防音效果,但本方式的声音反射结构体中未必存在中空双层那样密闭的空间。尽管如此,本方式的声音反射结构体通过比中空双层的防音效果优异的声音反射作用呈现声音反射性能也完全是预想外的。另外,由本方式的声音反射结构体反射的声波(反射波)还具有通过与相对入射的声波(入射波)的一部分的频率范围干涉而抵消该入射波之类的作用,其结果,认为协同地对入射波进行消音。此外,通过反射波的存在,入射侧(声源侧)的大气的弹性波强度增加。因此,通过将可将弹性波振动转换成电位的元件(例如,压电元件等)设置于声源侧,也可将反射的声波向电力转换,并利用于能量再生。
此外,如图2及图3所示,在本实施方式的声音反射材料10中,与网格状结构体100的延伸方向垂直的截面(图3的纸面)的筒状单元110的截面形状为正六边形。即,网格状结构体100具有所谓的蜂窝结构。由此,本实施方式的网格状结构体100支承作为片状基材的乳胶橡胶片材200,并且将乳胶橡胶片材200划分成多个(图2及图3中多个)划分部。而且,该多个划分部构成为具有相同的外廓形状的该多个划分部规则地排列而成的规则排列结构。
另外,构成蜂窝结构的一个筒状单元(图4所示的110a)的单元尺寸(截面形状的正六边形中的相对的平行的边的距离;图4所示的距离w)为4mm。通过设为这种结构,能够通过非常简单的结构实现优异的隔音性能。另外,如图4所示,网格状结构体100能够看作通过将在周围具有壁的多个筒状单元110连结而构成。在本实施方式中,该筒状单元的壁的厚度(图4所示的距离t)为0.07mm(70μm)。此外,网格状结构体(筒状单元)的延伸方向的高度(图2所示的距离h)为25mm,由高度均匀的单一结构体构成。
如上述,具有图2及图3所示那样的结构的声音反射材料能够通过非常简单的结构实现优异的声音反射性能。特别是能够体现尽管为轻量且简单的结构,也能够在1500~2500Hz的频率范围内发挥较高的声音反射性能这种的现有的技术中不能实现的特性。
本发明人等对上述的实施方式那样的声音反射材料呈现这样优异的声音反射性能的机理进行了潜心研究。其结果查明,与目前用于车辆等的防音材料不同的机理做出贡献,并最终完成了本发明。而且,最终发现的机理颠覆与应用于车辆等的防音材料相关的现有的常识。以下,对本实施方式的声音反射材料发挥优异的声音反射性能的机理、和基于由本发明人等阐明的该机理完成的本愿发明的结构依次进行说明。
首先,将本发明的声音反射材料的声音反射性能以与目前公知的防音材料的性能趋势进行对比的形式在图5中表示。如图5所示,在目前公知的防音材料中,存在随着构成材料的密度变大,防音性能(传输损耗)提高之类的性能趋势。这种目前公知的防音材料的性能趋势作为“质量定律”而公知。依据该质量定律的防音材料的传输损耗的理论值(TL)使用设为对象的声波的频率(f)及防音材料的面密度(m:每单位面积的质量),并根据下述式2而计算。
TL[dB]≒20log10(m·f)-43 (2)
因此,如果增大防音材料的面密度,则能够提高防音性能(传输损耗(TL)),但另一方面,为了提高防音性能而不得不增大防音材料的面密度是基于质量定律的现有技术中的常识(图6)。换言之,相信将遍及1500~2500Hz的频率范围的宽范围发挥较高的防音性能的防音材料由轻量的材料构成是不可能的。与之相对,本发明的声音反射材料从该性能趋势大幅偏离而呈现优异的声音反射性能(即,即使是低密度(轻量),也呈现相对较高的声音反射性能)(图7)。
更详细地说明时,如图7所示,若仅是具有蜂窝结构的网格状结构体(支承部),则完全发挥不了声音反射性能。另外,在由单层壁构成的声音反射材料的情况下,若仅是具有弹性的片材(橡胶膜),则仅发挥依据质量定律的声音反射性能(虽然在高频区域中传输损耗增大,但在低频区域中传输损耗降低)。因此,为了发挥低频区域(特别是1500~2500Hz的区域)中的声音反射性能,例如需要使用铁板那样面密度非常大(即,重)的材料。与之相对,具有上述那样的结构的本发明的声音反射材料在高频区域中发挥按照质量定律的声音反射性能,随着频率的减少,传输损耗的值也减少。另一方面,本发明的声音反射材料尽管为轻量,但以某频率(共振频率)为边界在低频区域(特别是1500~2500Hz以下的区域)侧也能够发挥优异的声音反射性能。
这种低频区域中的声音反射性能的显著上升不能通过质量定律进行说明。于是,作为用于说明无法由现有技术得到说明的这种现象的模型,本发明人等对各种模式进行了深入研究。在其过程中,本发明人等惊奇地发现,低频区域中的声音反射性能依据与质量定律不同的隔音原理即“刚性定律”发挥。以下,对这一点进行说明。
依据刚性定律的声音反射材料的传输损耗的理论值(TL)使用设为对象的声波的频率(f)、声音反射材料的面密度(m:每单位面积的质量)及声音反射材料的面刚性(K),根据下述式3而计算。此外,面刚性(K)将由支承部(网格状结构体)划分的片材的划分部的一个划分部近似为具有质量m的质量且相对于声波的入射进行振动的质点弹簧模型时的弹簧常数,K越大,相当于相对于输入的变形难度越大。
而且,在TL采取极小值的条件下对于频率(f)解出该式时,共振频率(f0)的值如下述式4那样表示(图8)。
基于该情况,本发明人等尝试了假定质量定律(图6)及刚性定律(图8)双方贡献于声音反射性能的体现的情况的模型公式的制作。而且,确认到该模型公式与实际上测定的传输损耗(TL)的结果匹配,验证了质量定律及刚性定律双方贡献于本方式的声音反射材料的声音反射性能的发挥机理(图9)。
在本方式的声音反射材料的声音反射性能的发挥机理中,不仅质量定律做出贡献而且刚性定律也做出贡献的原因尚未完全了解,但认为具有弹性的片材的划分部分别被支承部(具有筒状单元的网格状结构体)划分,由此,片材的刚性提高(即,不易振动)。因此,本发明人等推测,通过上述的质点弹簧模型的近似,可良好地说明机理。
以以上那样的机理为前提,本发明人等对声音反射材料的音反射特性的设计所需要的要素进一步进行了研究。在该过程中,本发明人等将具有弹性的片材的划分部的各个部分利用面积相等的半径a的圆板进行近似,使用该圆板以周边固定、分布载荷模式振动时的平均挠曲(wave),如下述式5那样计算出输入载荷p时的该划分部的面刚性(k:本说明书中,将根据本近似的情况的面刚性的值以小文字的k表示)。本说明书中,该k的值在式1中使用。
此外,在式5中,ν为划分部的片材的泊松比,E为划分部的片材的杨氏模量[Pa],h为划分部的片材的膜厚[m]。另外,将划分部近似为圆板时的半径a为划分部的面积等效圆半径[m]。作为一例,在划分部为一边的长度为l(L)的六边形的情况下,该划分部(六边形)的面积Shex如下述式6而计算。
于是,该划分部(六边形)的等效圆半径aeq(具有与划分部(六边形)的面积相等的面积的圆的半径)如下述式7而计算。
而且,如果采用这样计算出的面刚性(k)的值作为上述的式4的面刚性(K)的值,则共振频率(f0)的值能够如下述式8表示。
此外,划分部的片材的面密度(m)能够如下述式9表示。
m=ρ·h (9)
式9中,ρ为上述划分部的片材的密度[kg/m3],h为上述划分部的片材的膜厚[m]。
因此,根据式8和式9,共振频率(f0)的值能够使用划分部的片材的密度(ρ:每单位体积的质量;kg/m3)的值和上述的划分部的片材的膜厚[m]的值,如下述式10表示。这是指通过各种变更划分部的尺寸、形状、划分部的片材的材质及膜厚,可控制声音反射材料体现的共振频率(f0)的值。
如上述,本发明所要解决的问题在于,提供在1500~2500Hz的频率范围内可发挥更进一步高的声音反射性能的方案。而且,如图8及图9所示,以共振频率(f0)为边界,频率越小,依据刚性定律的声音反射性能(传输损耗的值)越优异。因此,本发明人等认为,通过将共振频率(f0)设定为某程度以上的值,能够提高相对于2500Hz以下的频率范围的声音的声音反射性能。而且,基于该思想,根据上述的式10,在具备具有弹性的片材和支承上述片材并且将上述片材划分成划分部的支承部的声音反射材料中,通过各种变更划分部的尺寸、形状、划分部的片材的材质及膜厚,制作多个具有不同的共振频率(f0)的声音反射材料,对其分别评价了声音反射性能(特别在1500~2500Hz的频率范围)。其结果确认到,上述划分部的片材的面刚性(k:根据上述式5而计算)及片材的面密度(m:根据上述式9而计算)满足下述式1的关系,由此,特别是在2500Hz以下的频率范围内也可发挥优异的声音反射性能。下述式1是指基于上述的近似计算的共振频率(f0)比900[Hz]大。
在此,式1中的左边的值的方式没有特别限制,能够根据对声音反射材料要发挥声音反射性能的频率区域适当设定。一般而言,越增大式1中的左边的值,共振频率越向高频率侧移动,因此,只要考虑到该情况适当设定即可。作为一例,式1中的左边的值优选为1400Hz以上,更优选为2000Hz以上,进一步优选为3000Hz以上,越发优选为4000Hz以上,特别优选为5000Hz以上。式1中的左边的值例如为10000Hz以上,例如为50000Hz以上,例如为100000Hz以上。此外,在本发明的技术思想的范围内发挥声音反射性能的声音反射材料中,作为式1的左边的值的上限值,优选为1000000Hz以下,更优选为800000Hz以下,进一步优选为600000Hz以下。
如上述,根据本发明的声音反射结构体,通过以构成声音反射材料的划分部的片材的面刚性及面密度满足规定的关系的方式进行控制,并且以具有弹性的片材与基板隔离的方式将该声音反射材料配置在基板上,特别是可更进一步提高1500~2500Hz的频率范围内的声音反射性能。因此,本发明的声音反射结构体优选相对于白噪声的插入损失曲线在1500~2500[Hz]的频率范围内具有极大值。另外,更优选此时的插入损失曲线的极大值为45[dB]以上,进一步优选为50[dB]以上。
但是,在非专利文献1所公开的技术中,单元尺寸过大,结果,具有弹性的片材的面刚性变小,(k/m)1/2/2π的值未成为900Hz以上,因此,认为在2500Hz以下的频率范围内不能发挥优异的声音反射性能。
另外,以往,在各种用途中提出有树脂结构体,该树脂结构体由并设多个单元而成的芯层和配置于该芯层的两面的表皮层构成,还尝试使该树脂结构体具有吸音性或隔音性。但是,意图使这种树脂结构体具有吸音性或隔音性的现有的技术以在表皮层设置使构成芯层的单元的内外连通的连通孔为前提。而且,在这样在表皮层设置有连通孔的情况下,也仍然不能充分确保具有弹性的片材的面刚性。其结果,(k/m)1/2/2π的值未成为900Hz以上,因此,特别是在2500Hz以下的频率范围内不能发挥优异的声音反射性能。另一方面,在具有与上述同样的结构的树脂结构体中,以往还提出有不以在表皮层设置上述那样的连通孔为前提的技术,当这些技术未涉及声音反射等。在这些技术中,例如以提高弯曲刚性、弯曲强度之类的机械强度为目的,意图应用至容器、货架、托盘、面板等的要求刚性的用途。进而,在使用同样的树脂结构体的另一提案中,在表皮层中必须含有用于降低该表皮层的弹性模量的耐冲击性改良材料,因此,该表皮层不符合于本愿发明的“具有弹性的片材”的可能性高。另外,在使用同样的树脂结构体的又一提案中,将厚度为0.05~数mm程度的金属部件作为表皮层配置,仍然在表皮层中使用刚性高的材料。因此,与在表皮层未设置连通孔的树脂结构体相关的现有技术中,本愿发明的面刚性的值过大,结果,认为成为大至不能测定(k/m)1/2/2π的值的程度的(高频率侧的)值。
以下,对于声音反射材料10的构成要素进行更详细地说明。
(具有弹性的片材)
对于具有弹性的片材(相当于图1及图2所示的乳胶橡胶片材200)的构成材料没有特别限制,如果是具有弹性的材料,则可使用各种材料。在本说明书中,某材料“具有弹性”是指由杨氏模量的值为0.001~70[GPa]的范围内的值的材料构成。此外,就杨氏模量的值而言,对于树脂可根据JIS K7161-1(2014年)进行测定。另外,对于金属的杨氏模量,可根据JIS Z2241(2011年)进行测定。而且,对于橡胶的杨氏模量,可根据JIS Z6251(2010年)进行测定。作为具有弹性的片材的构成材料,除了上述的实施方式中使用的乳胶橡胶之外,同样还可使用:氯丁橡胶(CR)、苯乙烯·丁二烯橡胶(SBR)、乙烯·丙烯·二烯橡胶(EPDM)、丙烯腈·丁二烯橡胶(NBR)等橡胶材料。另外,树脂材料、金属材料、纸材料等也可以用作具有弹性的片材。另外,还可使用气垫等的具有缓冲功能的材料。这些材料均包含橡胶材料,具有高至能够体现本方式的声音反射材料的效果的程度的弹性。作为树脂材料,示例:聚乙烯(例如低密度聚乙烯、高密度聚乙烯等)、聚丙烯等聚烯烃树脂、聚氯乙烯树脂、丙烯树脂、甲基丙烯树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂、乙酸乙烯酯树脂、乙烯-乙酸乙烯酯树脂、苯乙烯-丁二烯树脂等。另外,作为热固化性树脂,可使用:硅树脂、聚氨酯树脂、密胺树脂、热固化型丙烯树脂、脲醛树脂、苯酚树脂、间苯二酚树脂、烷基间苯二酚树脂、环氧树脂、热固化型聚酯等。此外,也可以使用生成这些树脂的聚氨酯树脂预聚物、脲醛树脂预聚物(初始缩合体)、苯酚树脂预聚物(初始缩合体)、邻苯二甲酸二烯丙酯预聚物、丙烯酸低聚物、多元异氰酸酯、甲基丙烯酸酯单体、邻苯二甲酸二烯丙酯单体等预聚物、低聚物、单体等树脂前体。作为金属材料,可举出铜、铝等。具有弹性的片材的构成材料不限定于上述材料,当然也可以使用其它的材料。此外,作为具有弹性的片材的构成材料,优选为橡胶材料,其中,更优选为乳胶橡胶或EPDM橡胶。通过将这些橡胶材料用作具有弹性的片材的构成材料,可适当体现本发明的音反射体的声音反射效果。另外,这些橡胶材料在轻量的点上,特别是考虑向车辆用途的应用时,对低燃耗率化的贡献也大,因此,可以说是特别优选的材料。进而从低成本化的观点来看,聚丙烯等聚烯烃树脂均优选作为具有弹性的片材的构成材料。
从声音反射材料的声音反射效果的观点来看,具有弹性的片材的膜厚优选为10~1000μm,更优选为100~500μm。
(支承部(网格状结构体))
支承部支承上述的具有弹性的片材,并且将该片材划分成(气密地划分)划分部。如果具有可体现这种功能的结构,则支承部的具体的结构没有特别限制。图1~图3被记载为存在多个划分部,但划分部即使为一个,也在本发明的范围内。
支承部的构成材料没有特别限制,除了上述的实施方式中使用的聚氯乙烯树脂之外,还可使用目前公知的热塑性树脂或热固化性树脂。另外,也可以将金属材料、其它的材料用作支承部的构成材料。这些材料均具有适于保持具有弹性的片材且将其划分成划分部的物理性能。
作为热塑性树脂,除了聚氯乙烯树脂之外,还示例:聚乙烯(例如低密度聚乙烯、高密度聚乙烯等)、聚丙烯等聚烯烃树脂、丙烯树脂、甲基丙烯树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂、乙酸乙烯酯树脂、乙烯-乙酸乙烯酯树脂、苯乙烯-丁二烯树脂等。另外,作为热固化性树脂,可使用:聚氨酯树脂、密胺树脂、热固化型丙烯树脂、脲醛树脂、苯酚树脂、间苯二酚树脂、烷基间苯二酚树脂、环氧树脂、热固化型聚酯等。此外,也可以使用:生成这些树脂的聚氨酯树脂预聚物、脲醛树脂预聚物(初始缩合体)、苯酚树脂预聚物(初始缩合体)、邻苯二甲酸二烯丙酯预聚物、丙烯酸低聚物、多元异氰酸酯、甲基丙烯酸酯单体、邻苯二甲酸二烯丙酯单体等预聚物、低聚物、单体等树脂前体。其中,从成形容易之类的观点来看,优选使用热塑性树脂,特别是从轻量、且耐久性优异、廉价之类的优点来看,优选为氯乙烯树脂及聚烯烃树脂。
如上述,支承部优选为具有连续地形成的多个筒状单元的网格状结构体。在该情况下,支承部将具有弹性的片材划分成多个划分部。而且,更优选该多个划分部的至少一部分构成为,具有相同的外廓形状的多个划分部规则地排列而成的规则排列结构。通过设为这种结构,制造容易,且通过相同形状的多个划分部的存在,能够独特地体现相对于期望的频率范围的声波的声音反射性能。此时,从更进一步发挥声音反射性能之类的观点来看,上述规则排列结构的面积占据具有弹性的片材的面积的比例优选为80~100%,更优选为90~100%,进一步优选为95~100%,越发优选为98~100%,特别优选为99~100%,最优选为100%。此外,相对于一个上述片材,也可以将至少一个网格状结构体(支承部)分割成多个部件。通过设为这种结构,本方式的声音反射材料作为整体优选具有挠性。但是,即使是支承部未分割成多个部件的方式,声音反射材料作为整体具有挠性也是优选的实施方式。通过这样声音反射材料具有挠性,能够以追随各种形状的声源的形式配置声音反射材料,故优选。
上述的规则排列结构中的划分部的外廓形状(与网格状结构体的延伸方向垂直的截面中的筒状单元的截面形状)不限定于图2~图4所示那样的正六边形,也可以是其它的形状。如果通过连续地形成具有相同截面形状的正多边形,而配置多个筒状单元,则作为截面形状,除了正六边形之外,还可采用正四边形(正方形)、正三角形。通过采用这些形状,可提供制造容易且呈现优异的强度的支承体。此外,如果将网格状结构体的截面设为规则地配置多个正多边形的图案,则能够构成为,例如,通过阿基米德的平面充填法,能够利用(正三角形4个、正六边形1个)、(正三角形3个、正四边形(正方形)2个)×2种、(正三角形1个、正四边形(正方形)2个、正六边形1个)、(正三角形2个、正六边形2个)、(正三角形1个、正十二边形2个)、(正四边形(正方形)1个、正六边形1个、正十二边形1个)、(正四边形(正方形)1个、正八边形2个)中的任意的组合,网格状结构体的截面具有上述图案。其中,从每单位质量的压碎强度极大之类的观点来看,如图2~图4所示,最优选筒状单元的截面形状为正六边形(即,网格状结构体具有蜂窝结构)。
对于构成网格状结构体的筒状单元的尺寸,如果满足上述式1,则具体的值没有特别限制。网格状结构体具有蜂窝结构时的优选的实施方式中,如图2和图3所示,筒状单元的尺寸(截面形状的正六边形中的相对的平行的边的距离)优选6.0mm以下。通过具有这样的尺寸,可发挥优异的声音反射性能。另外,筒状单元的尺寸(截面形状的正六边形中的相对的平行的边的距离)也可以为5.9mm以下、5.8mm以下、5.7mm以下、5.6mm以下、5.5mm以下、5.4mm以下、5.3mm以下、5.2mm以下、5.1mm以下、5.0mm以下、4.9mm以下、4.8mm以下、4.7mm以下、4.6mm以下、4.5mm以下、4.4mm以下、4.3mm以下、4.2mm以下、4.1mm以下、4.0mm以下等,这些数值范围越窄越更优选。此外,对筒状单元的尺寸的下限值没有特别限制,筒状单元的尺寸如果过小,则网格状结构体(进而声音反射材料)的质量增加,因此,优选2.0mm以上。
另外,筒状单元的壁的厚度(图4所示的距离t)优选为10~150μm、更优选为30~100μm。
在图1~图4所示的实施方式中,网格状结构体(支承部)仅设置在具有弹性的片材的单面。但是,如图10所示,即使是在具有至少一个弹性的片材的两面设置网格状结构体(支承部)的方式,也同样能够发挥优良的声音反射性能。在这种情况下,分别设置在具有弹性的片材的两面上的网格结构(第一格子结构体(第一支承部)100A和第二格子结构体(第二支承部)100B)的方式可以相互相同,也可以相互不同。其中,优选在具有弹性的片材的两面分别设置的网格状结构体(第一网格状结构体100A(第一支承部)和第二网格状结构体(第二支承部)100B)的方式相互不同。另外,此时,更优选以网格状构造体(第一网格状结构体100A(第一支承部)及第二网格状构造体(第二支承部)100B)的筒状单元的形状在具有弹性的片材的两面正好重合的方式配置各个网格状结构体。通过采用这样的结构,具有能够发挥特别优异的声音反射性能的优点。另外,此时,第一支承部和第二支承部各自的厚度可以大致相同。换言之,第一支承部和第二支承部的一方的厚度可以是另一方的厚度的19/20~20/19倍。进而,第一支承部和第二支承部各自的厚度也可以实质上不同。换言之,第一支承部和第二支承部的一方的厚度可以超过另一方的厚度的20/19倍。通过这样控制第一支承部和第二支承部的厚度,能够精密地控制成为表示声音反射效果的对象的频率范围(频带)。
此外,对支承部的构成材料没有特别限制的情况如上所述,但第一支承部和第二支承部各自的构成材料可以相互相同,也可以相互不同。通过这样选择第一支承部和第二支承部的构成材料,能够精密地控制成为显示声音反射效果的对象的频率范围。
在本方式中,有网格状结构体(支承部)的延伸方向的高度越大,越能在遍及2000Hz以下的低频率区域的宽范围发挥特别优异的声音反射性能的倾向。从这样的观点来看,网格状结构体(支承部)优选为高度均匀的单一结构体。另外,上述情况下,网格状结构体的延伸方向的高度(图2所示的距离h)优选为5mm以上、更优选为6mm以上、进一步优选为13mm以上、还优选为19mm以上、特别优选为22mm以上、最优选为25mm以上。
本方式的声音反射材料如上述,优选为轻量。从该观点来看,本方式的声音反射材料的作为整体的面密度优选低于3.24kg/m2、更优选为2.0kg/m2以下、进一步优选为1.5kg/m2以下、特别优选为1.0kg/m2以下。
如上述,根据本发明人等的研究还判明,本方式的声音反射材料不具有作为吸音材料的性能(吸音性能),通过专门反射入射音,而发挥声音反射性能。对于该情况,在后述的实施例的栏中,参照图12及图13进行详细地说明。
本方式的声音反射材料通过配置于基板上而构成声音反射结构体,可适用于遮蔽来自各种声源的噪声的用途。
作为构成声音反射结构体的基板,可使用基本上没有透气性的金属板(铁板、铝板等)及树脂板等。就基板的厚度而言,在金属板的情况下优选为0.5~2.0mm的范围,在树脂板的情况下优选为0.5~20mm的范围。
本实施方式的声音反射材料和使用该声音反射材料的声音反射结构可以构成为非常轻量。本实施方式的声音反射材料和声音反射结构体由于能够这样轻量化,因此优选搭载在车辆上使用。特别是,最优选适用于相对于由发动机、变速箱、驱动系统那样的产生较大的声音的部分(固有声源)产生的噪声的声音反射用途。作为应用部位的一例,在发动机舱中,可适用于:发动机头罩、发动机机身盖、发动机罩隔振垫、仪表板前隔振垫、气箱的分隔壁、进气口的空气滤清器、灰尘侧通道、下盖板等。另外,在舱室中,可适用于:仪表板隔振垫、仪表板面板、地板的地毯、垫片、门的门饰板、门饰板内的声音反射材料、舱内的声音反射材料、仪表面板、仪表中央箱体、仪表上箱体、空调的框体、车顶的饰板、车顶饰板内的声音反射材料、防晒板、后坐席空调通道、电池搭载车辆的电池冷却系统的冷却通道、冷却风扇、中央控制台的饰板、控制台内的声音反射材料、置物板饰板、置物板面板、座位的头枕、前座的座椅靠背、后座的座椅靠背等。进而,在行李箱中,可适用于行李箱地板的饰板、行李箱板、行李箱侧的饰板、饰板内的声音反射材料、汽车通风器盖板等。另外,也能够适用于车辆的骨架内、面板间,例如,可适用于柱的饰板、挡泥板。另外,也可适用于车外的各部件、例如地板下的下盖板、挡泥板保护器、后门、车轮盖、悬架的空气动力罩等。因此,作为构成声音反射结构体的基板,能够直接使用作为上述的各种应用部位的构成材料的金属板及树脂板等。
在此,在本实施方式的声音反射结构体的优选实施方式中,上述支承部在与具有弹性的片材相反的一侧具有开口截面,声音反射材料以该支承部的开口截面与基板接触的方式配置在基板上。另外,此时,更优选上述支承部的开口截面以不与上述基板粘接的状态配置在基板上。通过这样的结构,能够进一步提高1500~2500Hz的频率范围中的声音反射性能。
此外,相对于声源配置本方式的声音反射结构体时的配置方式没有特别限制。在相对声源配置本方式的声音反射结构体时,优选以声源位于构成网格状结构体(支承部)的筒状单元的延伸方向上的方式配置。另外,在这样配置时,可以以构成声音反射材料的具有弹性的片材位于声源侧的方式配置,也可以以构成声音反射材料的筒状单元的开口部位于声源侧的方式配置,但从声音反射性能更优异之类的观点来看,更优选为前者的配置方式。
实施例
以下,根据实施例对本发明进一步详细地进行说明。但是,本发明的技术范围不仅限定于以下的实施例。
(声音反射结构体的声音反射性能的评价)
对于后述的实施例和比较例中制作的声音反射结构体,测定对各频率的声波的声音反射性能。具体而言,在图11所示那样的由铁罐形成的隔音盒的内部配置扬声器(声源),在隔音盒的开口部配置样品(声音反射结构体)。另外,为了防止从隔音盒的开口部处的样品(声音反射结构体)的周围的漏音,在样品(声音反射结构体)的周围配置橡胶片材。然后,使声音从设置于隔音盒的内部的扬声器(声源)产生,测定相对于未配置样品(声音反射结构体)的情况(对照)的插入损失[单位:dB],从而评价声音反射性能。某个频率下的插入损失的值越大,表示对该频率的声波的声音反射性能越优异。此外,在以下的实施例及比较例的栏中,只要没有特别说明,则以基板(铁板)位于与麦克风相反的侧的方式配置声音反射结构体并进行评价。另外,声源的产生条件如以下:
谱级:白噪声(100~8192Hz)
Fmax:8192Hz
平均值:300次的算术平均值(在1次测定中一点一点地减少时间的同时进行300次测定,将其算术平均值作为测定值)
重叠:75%。
(声音反射材料的制作)
[制造例1]
准备具有弹性的片材(由乳胶橡胶构成的片材;膜厚0.25mm)和由聚氯乙烯(PVC)构成的蜂窝结构体(具有多个正六边形截面的蜂窝支承体)(支承体厚度为25mm)。在此,将构成蜂窝结构体的筒状单元的尺寸(蜂窝结构体的截面形状的正六边形中的相对的平行的边的距离;图4所示的距离W)设为4mm。接着,在上述片材的一面上,气密地粘接上述蜂窝结构体的开口截面,制作具有图2所示的结构的声音反射材料。
[制造例2]
除了将蜂窝结构体(支承体)的厚度设为12.5mm以外,与上述的制造例1同样地进行,制作本制造例的声音反射材料。
[制造例3]
除了将蜂窝结构体(支承体)的厚度设为6mm以外,与上述的制造例1同样地进行,制作本制造例的声音反射材料。
[制造例4]
除了将厚度均为12.5mm的PVC制蜂窝结构体(单元尺寸为4mm)配置(粘接)在具有弹性的片材(由胶乳橡胶构成的片材)的两面以外,与上述的制造例1同样地进行,制作本制造例的声音反射材料。
[制造例5]
除了将配置在具有弹性的片材(由胶乳橡胶构成的片材)的各面的蜂窝结构体(支承体)的厚度均设为6mm以外,与上述的制造例4同样地进行,制作本制造例的声音反射材料。
[制造例6]
对于配置在具有弹性的片材(由胶乳橡胶构成的片材)的各面的蜂窝结构体(支承体),将一方的厚度设为6mm,将另一方的厚度设为12.5mm,除此以外,与上述的制造例4同样地进行,制作本制造例的声音反射材料。
在下述表1中表示在上述各制造例中制作的声音反射材料的规格。
[表1]
(吸音特性的有无的评价)
对于上述制造例1中制作的声音反射材料,评价吸音特性的有无。
具体而言,首先,对于上述声音反射材料,依据JIS A1409所规定的“混响室法吸音率的测定方法”测定相对于400~5000Hz的频率范围的入射音的垂直入射吸音率。此外,在测定垂直入射吸音率时,通过以网格状结构体的开口截面与铺满的粘土的表面面对面的方式配置,而排除了背后空气层的影响。另一方面,对于相对于同样的入射音的传输率(透过率),通过使用组合了混响室和消声室的方法测定音响强度,而测定声音传输损失(传输率)。在该声音传输损失的测定中,首先,在混响室与消声室之间的开口安置试样(声音反射材料)。接着,从混响室内的扬声器产生入射音,将混响室内的平均声压水平作为入射于试样(声音反射材料)的声源侧的功率进行测量。另一方面,受音侧使用设置于消声室内的试样(声音反射材料)附近的冲击探针测定分割的测定面,推定从试样透过的功率。然后,根据这样得到的入射功率及透过功率和试样(声音反射材料)的面积计算声音传输损失。其结果,声音传输损失与各测定值的关系以下式表示。
TL=SPL0-PWLi+10logS-6
式中,TL为声音传输损失[dB],SPL0为混响室内的平均声压水平[dB],PWLi为透过音的功率水平[dB],S为试样(声音反射材料)的面积[m2]。
这些测定结果中,将吸音率的测定结果在图12中表示,将传输率的测定结果在图13中表示。在图12所示的表示吸音率的测定结果的图表中,纵轴(垂直入射吸音率)成为0.3以上的频率范围通常解释为体现吸音性能。但是,根据图13所示的传输率的测定结果可知,在图12中产生峰值的1000~3000Hz的频率范围内的传输率上升。在此,作为入射音的趋势认为被反射,或被吸收而消失,或进行透过的任一种。而且,在这种吸音率的测定中,不能选择性地仅测定吸收的声音,仅能够作为被吸收而消失的声音和透过的声音的合计相对于入射音占据的比例进行测定。该事实时,如果鉴于图13中传输率在1000~3000Hz的频率范围内上升的结果,则可知图12的吸音峰值不是实际反映吸音率的上升,而且只不过反映传输率上升。
根据以上可理解为,本发明的声音反射材料不具有作为吸音材料的性能(吸音性能),通过专门反射入射音而发挥声音反射性能。
(防音结构体(声音反射结构体)的制作及评价)
[比较例1-1]
将铁板(厚度1mm)直接设为本比较例的防音结构体。
[比较例1-2]
将上述制造例1中制作的声音反射材料与铁板(厚度1mm)层叠,制作本比较例的声音反射结构体。此时,以构成声音反射材料的片材与铁板相邻的方式配置声音反射材料和铁板。
[实施例1-1]
除了以构成声反射材料的片材位于铁板的相反侧的方式(即,以构成声反射材料的支承部的开口截面与铁板相邻的方式)配置声反射材料和铁板以外,与上述比较例1-2同样地制作本实施例的声反射结构体。
[实施例1-2]
除了使用上述制造例4中制作的材料作为声反射材料以外,与上述实施例1-1同样地制作本实施例的声反射结构体。此时,以构成声音反射材料的支承部的一方的开口截面与铁板相邻的方式配置声音反射材料和铁板。
对于上述实施例及比较例,将评价声音反射性能而得到的插入损失的结果在图14中表示。如根据这些结果可知,与仅由基板(铁板)构成的声音反射结构体及即使使用具有与本发明相同的结构的声音反射材料但具有弹性的片材与基板(铁板)直接接触的声音反射结构体相比,本发明的声音反射结构体显示出优异的声音反射性能。
[比较例2-1]
将铁板(厚度1mm)直接作为本比较例的隔音结构体。
[比较例2-2]
将上述制造例2中制作的声音反射材料与铁板(厚度1mm)层叠,制作本比较例的声音反射结构体。此时,以构成声音反射材料的片材与铁板相邻的方式配置声音反射材料和铁板。
[实施例2-1]
除了以构成声反射材料的片材位于铁板的相反侧的方式(即,以构成声反射材料的支承部的开口截面与铁板相邻的方式)配置声反射材料和铁板以外,与上述比较例2-2相同地制作了本实施例的声反射结构体。
[实施例2-2]
除了使用上述制造例5中制作的材料作为声反射材料以外,与上述实施例1-1同样地制作本实施例的声反射结构体。此时,以构成声音反射材料的支承部的一个开口截面与铁板相邻的方式配置声音反射材料和铁板。
对于上述实施例及比较例,将评价声音反射性能而得到的插入损失的结果在图15中表示。如根据这些结果可知,本实施例的声音反射结构体即使在构成声音反射材料的支承体的厚度不同的情况下,与仅由基板(铁板)构成的声音反射结构体或即使使用具有与本发明相同结构的声音反射材料但具有弹性的片材直接接触基板(铁板)的声音反射结构体相比,也显示出优异的声音反射性能。
[比较例3-1]
将铁板(厚度1mm)直接作为本比较例的隔音结构体。
[比较例3-2]
将上述制造例3中制作的声音反射材料与铁板(厚度1mm)层叠,制作本比较例的声音反射结构体。此时,以构成声音反射材料的片材与铁板相邻的方式配置声音反射材料和铁板。
[实施例3-1]
除了以构成声反射材料的片材位于铁板的相反侧的方式(即,以构成声反射材料的支承部的开口截面与铁板相邻的方式)配置声反射材料和铁板以外,与上述的比较例3-2同样地制作本实施例的声音反射结构体。
对于上述实施例及比较例,评价声音反射性能而得到的插入损失的结果在图16中表示。如根据这些结果可知,本实施例的声音反射结构体即使在构成声音反射材料的支承体的厚度不同的情况下,与仅由基板(铁板)构成的声音反射结构体或即使使用具有与本发明相同结构的声音反射材料但具有弹性的片材直接接触基板(铁板)的声音反射结构体相比,也显示出优异的声音反射性能。。
[比较例4-1]
将铁板(厚度1mm)直接作为本比较例的隔音结构体。
[实施例4-1]
将实施例1-2制作的声音反射结构体(将由制造例4制作的声反射材料与铁板层叠而成的结构)直接作为本实施例的声反射结构体。
[实施例4-2]
将实施例2-2制作的声音反射结构体(将由制造例5制作的声反射材料与铁板层叠而成的结构)直接作为本实施例的声反射结构体。
[实施例4-3]
除了使用在上述制造例6中制作的材料作为声反射材料以外,与上述实施例4-1同样地制作本实施例的声反射结构体。此时,以构成声音反射材料的支承部中厚度为12.5mm的支承部的开口截面与铁板相邻的方式配置声音反射材料和铁板。
[实施例4-4]
除了在构成声音反射材料的支承部中,以厚度为6mm的支承部的开口截面与铁板相邻的方式配置声音反射材料和铁板以外,与上述实施例4-2同样地制作本实施例的声音反射结构体。。
对于上述实施例及比较例,将评价声音反射性能而得到的插入损失的结果在图17中表示。如根据这些结果可知,本实施例的声音反射结构体即使在构成该声音反射结构体的声音反射材料的支承部分别配置在具有弹性的片材的两侧的情况下,与仅由基板(铁板)构成的声音反射结构体以及上述各比较例中记载的声音反射结构体相比,也显示出优异的声音反射性能。
[实施例5-1]
将实施例1-1制作的声音反射结构体(将由制造例1制作的声反射材料与铁板层叠而成的结构)直接作为本实施例的声反射结构体。
[实施例5-2]
除了在构成声音反射材料的支承部的开口截面上涂布粘接剂,以涂布有粘接剂的开口截面与铁板相邻的方式配置声音反射材料和铁板,利用粘接剂粘接支承部的开口截面和铁板以外,与上述实施例5-1同样地制作本实施例的声音反射结构体。
对于上述实施例,将评价声音反射性能而得到的插入损失的结果在图18中表示。如根据这些结果可知,通过在支承部的开口截面未与基板粘接的状态下将声音反射材料配置在基板上,由此,特别是在1500~2500Hz的频率范围中的声音反射性能进一步提高。
符号说明
1 声音反射结构体
10 声音反射材料
20 基板
100 网格状结构体(支承部)
100A: 第一网格状结构体(第一支承部)
100B: 第二网格状结构体(第二支承部)
110、110a 筒状单元
200 乳胶橡胶片材(具有弹性的片材)
h 支承体(筒状单元)的延伸方向的高度
w 筒状单元的尺寸(截面形状的正六边形中的相对的平行的边的距离)
a 筒状单元的作为截面形状的正六边形的一边的长度
t 筒状单元的内壁(网格壁)的厚度
Claims (12)
1.一种声音反射结构体,具有:
基板;
声音反射材料,其配置于所述基板上,
所述声音反射材料具备:具有弹性的片材;支承所述片材并且将所述片材划分成划分部的支承部,
所述划分部中的所述片材的面刚性k及所述片材的面密度m满足下述式1的关系,
式1中的面刚性k通过下述式5计算出,
其中,在式5中,ν为划分部的片材的泊松比,E为划分部的片材的杨氏模量[Pa],h为划分部的片材的膜厚[m],将划分部近似为圆板时的半径a为划分部的面积等效圆半径[m],p为输入载荷,wave为此时的平均挠曲,
而且,以所述片材与所述基板隔离的方式,将所述声音反射材料配置在所述基板上,
所述支承部的开口截面以不与所述基板粘接的状态配置在所述基板上。
2.如权利要求1所述的声音反射结构体,其中,
所述面刚性k及所述面密度m满足(1/2π)*(k/m)1/2≥1400的关系。
3.如权利要求1或2所述的声音反射结构体,其中,
相对于白噪声的插入损失曲线在1500~2500Hz的频率范围内具有极大值。
4.如权利要求3所述的声音反射结构体,其中,
所述极大值为50dB以上。
5.如权利要求1或2所述的声音反射结构体,其中,
所述支承部在与所述片材相反的一侧具有开口截面,以所述开口截面与所述基板接触的方式,将所述声音反射材料配置在所述基板上。
6.如权利要求1或2所述的声音反射结构体,其中,
所述支承部将所述片材划分成多个划分部,所述多个划分部的至少一部分构成具有相同外廓形状的所述多个划分部规则地排列而成的规则排列结构。
7.如权利要求1或2所述的声音反射结构体,其中,
所述支承部具有:配置在至少一个所述片材的一面上的第一支承部和配置在所述片材的另一面上的第二支承部。
8.如权利要求7所述的声音反射结构体,其中,
所述支承部为高度均匀的单一的结构体。
9.如权利要求8所述的声音反射结构体,其中,
所述第一支承部和所述第二支承部中的一方的厚度是另一方的厚度的19/20~20/19倍。
10.如权利要求8所述的声音反射结构体,其中,
所述第一支承部和所述第二支承部中的一方的厚度超过另一方的厚度的20/19倍。
11.如权利要求1或2所述的声音反射结构体,其中,
配置在所述片材的两面的各个所述支承部的构成材料相互相同。
12.如权利要求1或2所述的声音反射结构体,其中,
配置在所述片材的两面的各个所述支承部的构成材料相互不同。
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