JP2005266399A - Resonator type muffling structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は共鳴器型吸音構造に関し、特に高速道路や線路等に設置されるヘルムホルツ型の共鳴器型吸音構造に関する。 The present invention relates to a resonator-type sound absorbing structure, and more particularly to a Helmholtz-type resonator-type sound absorbing structure installed on an expressway, a track, or the like.
近年、交通網の高速化に伴い、高速道路や線路等の沿線において騒音公害の問題が深刻化している。この問題を解決すべく、高速道路や線路等から騒音が拡散しないようにするために、防音壁をトンネルや道路、線路等の両側に設置することが行われている。また、防音壁を部屋の壁や天井に取付けることも行われている。 In recent years, with the increase in the speed of transportation networks, the problem of noise pollution has become more serious along highways and railway lines. In order to solve this problem, in order to prevent noise from diffusing from highways and railways, noise barriers are installed on both sides of tunnels, roads, railways, and the like. In addition, soundproof walls are also attached to room walls and ceilings.
特開2003−295866号公報には、ヘルムホルツ型の共鳴器型吸音構造が記載されている。共鳴器型吸音構造は、前面壁と後面壁とこれらを結合する中間壁とを備え、中間壁に設けられた仕切部によって、前面壁と後面壁との間の空間が複数の室に区画されている。複数の室は互いに容積が異なっており、このため異なる複数の周波数の音を吸音可能である。また、特開平11−338476号公報には、空気室と共鳴洞とが形成されたヘルムホルツ型の共鳴器型吸音構造が記載されている。
特開2003−295866号公報記載の共鳴器型吸音構造では、共鳴器型吸音構造に形成された1つの室が1つの共鳴周波数の音を吸音する。このため、幅広い周波数範囲で吸音を行う場合には、複数の互いに異なる共鳴周波数の室を共鳴器型吸音構造に形成しなければならなかった。その一方で、幅広い周波数範囲で吸音を行おうとすると、1つの共鳴周波数の室において開口率が小さくなってしまい、吸音率の低下を招くという問題が生じる。 In the resonator type sound absorbing structure described in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-295866, one chamber formed in the resonator type sound absorbing structure absorbs sound having one resonance frequency. For this reason, when sound absorption is performed in a wide frequency range, a plurality of chambers having different resonance frequencies must be formed in the resonator type sound absorption structure. On the other hand, when sound absorption is performed in a wide frequency range, the aperture ratio becomes small in a single resonance frequency chamber, which causes a problem that the sound absorption ratio is lowered.
また、特開平11−338476号公報記載の共鳴器型吸音構造においても、1つの空気室、1つの共鳴洞は、それぞれ1つの周波数の音しか吸音できないため、特開2003−295866号公報記載の共鳴器型吸音構造と同様の問題が生じる。 In the resonator type sound absorbing structure described in Japanese Patent Laid-Open No. 11-338476, one air chamber and one resonance sinus can absorb only sound of one frequency. Problems similar to those of the resonator type sound absorbing structure occur.
そこで、本発明は、室の数を増やさずに幅広い周波数範囲で吸音を行うことができる共鳴器型吸音構造を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a resonator type sound absorbing structure capable of absorbing sound in a wide frequency range without increasing the number of chambers.
上記目的を達成するために、本発明は、複数の貫通孔10aが形成された前面壁10と、該前面壁10と間隔を隔てて対向配置された後面壁20、50、70と、該前面壁10と該後面壁20、50、70との間に形成される空間の一部であって該前面壁10側の部分を複数の前面壁側空間1aに区画するための仕切部31A、32Aを有し、該前面壁10と該後面壁20、50、70とを結合する中間壁31、31′、32、62とを備え、該複数の貫通孔10aは該複数の前面壁側空間1aに対応して形成されている共鳴器型吸音構造1〜5において、該前面壁10と該後面壁20、50、70との間の該中間壁31、31′、32、62の位置には、該複数の前面壁側空間1aを該後面壁20、50、70側の空間1bから隔てる平板状の弾性体40、40′が配設され、該複数の前面壁側空間1aは、該前面壁10と該中間壁31、31′、32、62と該弾性体40、40′とにより画成される複数の前面壁側室30a、30a′をなし、該後面壁20、50、70側の空間1bは、該後面壁20、50、70の周縁部に沿って設けられ該前面壁10へ向かって延出する外周枠と該後面壁20、50、70と該弾性体40、40′とにより、又は該仕切部31A、32Aと該後面壁20、50、70と該弾性体40、40′とにより画成される後面壁側室30b、30b′をなし、該弾性体40、40′は、該貫通孔10aから該前面壁側室30a、30a′内に進入した音波により振動し、該弾性体40、40′を音波により振動しない剛壁と仮定した場合の共鳴器の共鳴周波数と、該弾性体40、40′と該後面壁側室30b、30b′の振動系の固有振動数とが略一致し、該弾性体40、40′の面密度が126.6694kg/m2以下である共鳴器型吸音構造を提供している。
To achieve the above object, the present invention includes a
ここで、該複数の前面壁側室30a、30a′は、互いに容積の異なる少なくとも2種類の該前面壁側室30a、30a′を有していることが好ましい。
Here, it is preferable that the plurality of front
また、該複数の前面壁側室30a、30a′は、該前面壁10から該弾性体40、40′までの距離が互いに異なる少なくとも2種類の該前面壁側室30a、30a′を有していることが好ましい。
The plurality of front
本発明の請求項1記載の共鳴器型吸音構造によれば、前面壁と後面壁との間の中間壁の位置には、複数の前面壁側空間を後面壁側の空間から隔てる平板状の弾性体が配設され、複数の前面壁側空間は、前面壁と中間壁と弾性体とにより画成される複数の前面壁側室をなし、後面壁側の空間は、後面壁の周縁部に沿って設けられ前面壁へ向かって延出する外周枠と後面壁と弾性体とにより、又は仕切部と後面壁と弾性体とにより画成される後面壁側室をなし、弾性体を音波により振動しない剛壁と仮定した場合の共鳴器の共鳴周波数と、弾性体と後面壁側室の振動系の固有振動数とが略一致し、弾性体の面密度が126.6694kg/m2以下であるため、1つの前面壁側室において2つの周波数の音を吸音することができる。このため、前面壁側室の数を多くせずに済み、開口率が小さくなることがない。従って、吸音率を低下させずに多数の異なる周波数の音を吸音することができる。 According to the resonator-type sound absorbing structure of the first aspect of the present invention, a flat plate-like space separating the plurality of front wall side spaces from the rear wall side space is provided at the intermediate wall position between the front wall and the rear wall. The elastic body is disposed, and the plurality of front wall side spaces form a plurality of front wall side chambers defined by the front wall, the intermediate wall, and the elastic body, and the space on the rear wall side is formed at the peripheral edge of the rear wall. A rear wall side chamber defined by the outer peripheral frame, the rear wall, and the elastic body that are provided along the front wall and formed by the partition, the rear wall, and the elastic body, and vibrates the elastic body with sound waves. Since the resonance frequency of the resonator when assuming a non-hard wall is substantially equal to the natural frequency of the vibration system of the elastic body and the rear wall side chamber, the surface density of the elastic body is 126.6694 kg / m 2 or less. The sound of two frequencies can be absorbed in one front wall side chamber. For this reason, it is not necessary to increase the number of front wall side chambers, and the aperture ratio is not reduced. Therefore, it is possible to absorb a number of different frequencies without reducing the sound absorption rate.
本発明の請求項2記載の共鳴器型吸音構造によれば、複数の前面壁側室は、互いに容積の異なる少なくとも2種類の前面壁側室を有しているため、複数の前面壁側室の種類の2倍の数の、異なる周波数の音を吸音することができる。 According to the resonator type sound absorbing structure according to claim 2 of the present invention, the plurality of front wall side chambers have at least two types of front wall side chambers having different volumes from each other. Two times as many sounds with different frequencies can be absorbed.
本発明の請求項3記載の共鳴器型吸音構造によれば、複数の前面壁側室は、前面壁から弾性体までの距離が互いに異なる少なくとも2種類の前面壁側室を有しているため、複数の前面壁側室の種類の2倍の数の、異なる周波数の音を吸音することができる。 According to the resonator type sound absorbing structure according to claim 3 of the present invention, the plurality of front wall side chambers include at least two types of front wall side chambers having different distances from the front wall to the elastic body. It is possible to absorb sounds of different frequencies, twice as many as the type of the front wall side chamber.
本発明の第1の実施の形態による共鳴器型吸音構造1について図1乃至図3に基づき説明する。共鳴器型吸音構造1はヘルムホルツ型であり、図1に示されるように、前面壁10と後面壁20と第1中間壁31と第2中間壁32と平板状の弾性体40とを備えている。図1においては、説明の都合上前面壁10と第1中間壁31と第2中間壁32と弾性体40とは、それぞれ互いに離間した状態で示されているが、実際には共鳴器型吸音構造1は、図2に示されるように、前面壁10と第1中間壁31と弾性体40と第2中間壁32とが、この順で互いに接合されて構成される。第2中間壁32と後面壁20とは一体に構成されている。なお、前後の方向については、図1の左下方向を前とし、図1の右上方向を後ろとする。また、図2、図3においては、図の上方向を前とし、図の下方向を後ろとする。
A resonator type
図1〜図3に示されるように、前面壁10は平面状をなし、前面壁10には、複数の同一径の貫通孔10aがプレス加工により形成されている。複数の貫通孔10aは、後述する複数の前面壁側室30aに対応して1つずつ形成されている。貫通孔10aが形成されていることにより、音が貫通孔10aを通って複数の前面壁側室30a内に入ることができる。前面壁10は、アルミニウム合金製の板部材である。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
後面壁20は略平面状をなす。前面壁10に対向する後面壁20の面は、図3に示されるように、後述の複数の後面壁側空間1bを画成している位置においてはそれぞれ平面をなしており、当該位置においてそれぞれ互いに後面壁20の厚さが異なっている。従って、前面壁10に対向する後面壁20の面においては、図3に示されるように、前後方向、即ち、図3の上下方向における位置が、複数の後面壁側空間1bごとに異なっている。後面壁20は、前面壁10との間に第1中間壁31、弾性体40、及び第2中間壁32が存在することにより前面壁10と所定の距離を隔てて平行な位置関係で対向配置されている。
The
第1中間壁31、第2中間壁32は略同一形状をなし、それぞれ仕切部31A、仕切部32Aによって構成されており、第2中間壁32は後面壁20と一体に接続されている。仕切部31A、仕切部32Aは、これらの間に弾性体40を挟んで共鳴器型吸音構造1の厚さ方向に向かって、前面壁10の位置から後面壁20の位置に至るまで延出して存在している。
The first
第1中間壁31は、仕切部31Aの前端位置において前面壁10に接合され、後端位置において弾性体40に接合されている。また、第2中間壁32は、仕切部32Aの後端位置において後面壁20に一体に接続され、前端位置において弾性体40に接合されている。また、第1中間壁31の仕切部31Aの後端位置と第2中間壁32の仕切部32Aの前端位置とで弾性体40を挟むことにより、第1中間壁31と第2中間壁32とは接合される。前面壁10と第1中間壁31と弾性体40と第2中間壁32及び後面壁20とは、これらを貫通する図示せぬボルトによって互いに接合されている。
The first
このように接合される結果、仕切部31A、32A及び弾性体40によって、前面壁10と後面壁20との間の空間の一部であって前面壁10側の部分が、複数の前面壁側空間1aに区画され、前面壁10と、弾性体40と、第1中間壁31の仕切部31Aとによって複数の前面壁側室30aが画成される。同様に、前面壁10と後面壁20との間の空間の一部であって後面壁20側の部分が、複数の後面壁側空間1bに区画され、後面壁20と、弾性体40と、第2中間壁32の仕切部32Aとによって複数の後面壁側室30bが画成される。
As a result of joining in this way, the
前述のように、第1中間壁31と第2中間壁32とは略同一形状をなしており、共鳴器型吸音構造1の前後方向に垂直な面で見たときの各前面壁側室30aの前端位置の形状と、後端位置の形状と、各後面壁側室30bの前端位置の形状と、後端位置の形状とが同一である。このため、第1中間壁31と弾性体40と第2中間壁32とを互いに接合したときに、各前面壁側室30aの後端位置の部分と各後面壁側室30bの前端位置の部分とは、それぞれ弾性体40を挟んで互いに一致した位置関係で対向し、弾性体40は各前面壁側室30aと各後面壁側室30bとの間を仕切っている。各後面壁側室1bは、弾性体が振動し騒音が透過するのを防止する。
As described above, the first
複数の前面壁側室30aは、図3に示されるように、互いに容積が異なっており、このことにより、前面壁側室30a毎に異なる周波数の音を吸音できるように構成されている。第1中間壁31はダイカスト法により一体成形されて製造される。第2中間壁32は、ダイカスト法により後面壁20と一体成形されて製造される。
As shown in FIG. 3, the plurality of front
弾性体40は、プラスチック材料や塩化ビニル板等の弾性体からなり、面密度が126.6694kg/m2以下の所定の値を採る。従って、弾性体40は、貫通孔10aから前面壁側室30a内に進入した音波により振動する。更に、弾性体40と後面壁側室30bの振動系の固有振動数を、弾性体40を音波により振動しない剛壁と仮定した場合の剛壁と第1中間壁31と前面壁10とにより画成される仮想前面壁側室と前面壁10の貫通孔10aにより構成される共鳴器の共鳴周波数の近くに設定することにより、2つの異なる周波数において吸音のピークが現れる。
The
このことにより、1つの前面壁側室30aにおいて2つの異なる周波数の音を吸音することができる。このため、前面壁側室30aは容積の異なる複数の種類の前面壁側室30aを有しているが、この種類の2倍の数の、異なる周波数の音を吸音することができ、開口率を小さくせずに、共鳴器型吸音構造1において、多数の異なる周波数の音を吸音することができる。
This makes it possible to absorb two different frequency sounds in one front
共鳴器型吸音構造1の製造に際しては、先ず、前面壁10、第1中間壁31、弾性体40、後面壁20及び第2中間壁32をそれぞれ製造する。前面壁10は、製造される共鳴器型吸音構造1と平面同一形状の板状に成形されたアルミニウム合金がプレス加工され、所定位置に貫通孔10aが形成されて製造される。第1中間壁31は、アルミニウム合金がダイカスト法により一体成形されて製造される。弾性体40は、製造される共鳴器型吸音構造1と平面同一形状の板状に、塩化ビニル板等が切断されて製造される。後面壁20及び第2中間壁32は、第1中間壁31と同様に、アルミニウム合金がダイカスト法により一体成形されて製造される。
In manufacturing the resonator type
次に、前面壁10と第1中間壁31と弾性体40と第2中間壁32及び後面壁20とを、図示せぬボルトによって貫通し、互いに接合させることにより共鳴器型吸音構造1を製造する。
Next, the resonator-type
前面壁10、後面壁20、第1中間壁31、第2中間壁32はアルミニウム合金製であるため、共鳴器型吸音構造1のリサイクル性を高めることができる。また、複雑な形状をした仕切部31A、32Aをそれぞれ備えた第1中間壁31と、第2中間壁32及び後面壁20とを、それぞれダイカスト法により一体成形し、前面壁10と第1中間壁31と弾性体40と第2中間壁32及び後面壁20とを接合して共鳴器型吸音構造1を構成するようにしたため、複雑な工程を経ずに共鳴器型吸音構造1内に複数の容積の異なる中空の前面壁側室30aを形成することができ、共鳴器型吸音構造1の製造を容易にすることができる。
Since the
次に、本発明の第2の実施の形態による共鳴器型吸音構造2について図4乃至図6に基づき説明する。第1の実施の形態による共鳴器型吸音構造1では、一枚の弾性体40が複数の前面壁側室30aと複数の後面壁側室30bとを仕切っていたが、第2の実施の形態による共鳴器型吸音構造2では、1つの前面壁側室30a′と1つの後面壁側室30b′とをそれぞれ1つずつ仕切る小さな弾性体40′が設けられている。従って、弾性体40′は、複数の前面壁側室30a′と同数設けられている。また、複数の前面壁側室30a′においては前面壁10から弾性体40′までの距離が互いに異なる。また、前面壁10に対向する後面壁50の面は面一になっている。
Next, a resonator type sound absorbing structure 2 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the resonator-type
また、第1の実施の形態による共鳴器型吸音構造1では、第1中間壁31の仕切部31Aの後端位置と第2中間壁32の仕切部Aの前端位置とで弾性体40を挟むことにより接合されていたが、第2の実施の形態による共鳴器型吸音構造2では、第2中間壁62の仕切部62Aの前端位置と、第1中間壁31′の仕切部31A′に形成された段部31B(図6)とで挟むようにして接合される。これら以外は第1の実施の形態による共鳴器型吸音構造1と同様である。図4〜図6においては、第1の実施の形態における部材と同一の部材については、同一の符号で示している。前後の方向については、図4の左方向を前とし、図4の右方向を後ろとする。また、図5、図6においては、図の上方向を前とし、図の下方向を後ろとする。
In the resonator-type
より具体的には共鳴器型吸音構造2は、図4に示されるように、前面壁10と後面壁50と第1中間壁31′と第2中間壁62と複数の小さな平板状の弾性体40′とを備えている。図1と同様に図4においては、説明の都合上前面壁10と第1中間壁31′と第2中間壁62と弾性体40′とは、それぞれ互いに離間した状態で示されているが、実際には共鳴器型吸音構造2は、図5に示されるように、前面壁10と第1中間壁31′と弾性体40′と第2中間壁62とが、この順で互いに接合されて構成される。また、図4では、複数の弾性体40′が互いに接続されてあたかも一体になっているかのように見えるが、各弾性体40′は互いに接続されておらず、前面壁側室30a′の数に対応した数の弾性体40′が、別個独立に設けられている。
More specifically, as shown in FIG. 4, the resonator type sound absorbing structure 2 includes a
第1中間壁31′は、図6に示されるように、前端位置において前面壁10と接合され、後端位置において後面壁50と接合されている。前面壁10と後面壁50との間の第1中間壁31′の位置には、段部31Bが設けられている。前後方向、即ち、図6の上下方向における段部31Bが設けられている位置は、第1中間壁31′の仕切部31A′によって画成される前面壁側室30a′毎に異なっている。複数の仕切部31A′間には、前面壁側室30a′、後面壁側室30b′が画成されているが、これらを画成する仕切部31A′の内周面の、段部31Bの位置よりも後端位置寄りは拡径部31Cをなし、前端位置寄りは縮径部31Dをなす。
As shown in FIG. 6, the first
第2中間部62の仕切部62Aは、第1中間壁31′の拡径部31Cに沿って第1中間壁31′の後端位置から仕切部31A′に沿って挿入されてゆき、段部31Bに予めセットされた弾性体40′を、第2中間壁62の仕切部62Aの前端位置と第1の中間壁31′の段部31Bとで挟むことによって、第1の中間壁31′、第2中間壁62とが接合されている。前述のように、複数の前面壁側室30a′においては前面壁10から弾性体40′までの距離が互いに異なっているため、複数の前面壁側室30a′において吸音される周波数をそれぞれ異なった値とすることができる。また、弾性体40′が各前面壁側空間ごとに別個独立して設けられているため、段部31Bを、吸音する周波数に適した所望の位置に各前面壁側空間毎に設定することができ、吸音する周波数の設定を簡単に行うことができる。
The
共鳴器型吸音構造2の製造に際しては、先ず、前面壁10、第1中間壁31′、弾性体40′、後面壁50及び第2中間壁62をそれぞれ製造する。第1中間壁31′は、第1の実施の形態における第1中間壁31と同様に、アルミニウム合金がダイカスト法により一体成形されて製造される。弾性体40′は、第1中間壁31′の仕切部31A′の段部31Bの、共鳴器型吸音構造2の前後方向に垂直の面で見た形状と同一形状の板状に、塩化ビニル板等が切断されて製造される。後面壁50及び第2中間壁62は、第1の実施の形態による後面壁20及び第2中間32と同様に、アルミニウム合金がダイカスト法により一体成形されて製造される。
In manufacturing the resonator type sound absorbing structure 2, first, the
次に、接着剤を用いて、弾性体40′を第1中間壁31′の仕切部31A′の段部31Bに接着する。そして、前面壁10と第1中間壁31′と後面壁50とを、図示せぬボルトによって貫通し、互いに接合させることにより共鳴器型吸音構造2を製造する。
Next, the
次に、本発明の第3の実施の形態による共鳴器型吸音構造3について図7に基づき説明する。第2の実施の形態による共鳴器型吸音構造2では、第1中間壁31′の仕切部31A′には、拡径部31Cと縮径部31Dとが設けられ、これらの境界位置に段部31Bが設けられていたが、第3の実施の形態による共鳴器型吸音構造3では、このような拡径部31C、縮径部31D拡径部は設けられておらず、第1中間壁31″の仕切部31A″の後端位置に弾性体40′を配設するための凹部31aが形成されており、凹部31aにセットされた弾性体40′を、第1の実施の形態と同様に、第1中間壁31″の後端位置と、後面壁20と一体に設けられた第2中間壁32の仕切部32Aの前端位置とで挟む構成となっている。
Next, a resonator type sound absorbing structure 3 according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the resonator-type sound absorbing structure 2 according to the second embodiment, the
また、第1中間壁31″と第2中間壁32とは、第1中間壁31″の後端位置と第2中間壁32の前端位置とが互いに当接して接合されている。これら以外は第2の実施の形態による共鳴器型吸音構造2と同様である。なお、図7においては、第1、第2の実施の形態における部材と同一の部材については、同一の符号で示している。前後の方向については、図7の上方向を前とし、図7の下方向を後ろとする。
Further, the first
共鳴器型吸音構造3の製造に際しては、接着剤によって凹部31aに弾性体40′を接着させた後に、第2中間壁32と一体に設けられた後面壁20と、前面壁10と、第1中間壁31″とを貫通孔する図示せぬボルトによって互いに接合することによって、共鳴器型吸音構造3を製造する。第1中間壁31″の仕切部31A″の後端位置に形成された凹部31aに、弾性体40′を配設するようにしたため、弾性体40′の凹部31aへの配設を容易に行うことができる。
In manufacturing the resonator-type sound absorbing structure 3, the
次に、本発明の第4の実施の形態による共鳴器型吸音構造4について図8に基づき説明する。第1の実施の形態による共鳴器型吸音構造1の後面壁20は、複数の後面壁側室30bごとにそれぞれ厚さが異なっていたが、第4の実施の形態による共鳴器型吸音構造4では、後面壁70の厚さは一定であり、この点において第1の実施の形態による共鳴器型吸音構造1とは異なる。
Next, a resonator type sound absorbing structure 4 according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The
この点以外は第1の実施の形態による共鳴器型吸音構造1と同様である。図8においては、第1の実施の形態における部材と同一の部材については、同一の符号で示している。前後の方向については、図8の上方向を前とし、図8の下方向を後ろとする。
Except this point, it is the same as the resonator type
次に、本発明の第5の実施の形態による共鳴器型吸音構造5について図9に基づき説明する。第1の実施の形態における第2中間壁32は仕切部32Aを有していたが、第5の実施の形態における図示せぬ第2中間壁は、仕切部32Aを有しておらず、後面壁70の周縁部に沿って後面壁70と一体に設けられ前面壁10へ向かって延出する図示せぬ外周枠からなる。この図示せぬ外周枠は、より具体的には、図1に示される第1の実施の形態における第2中間壁32の、符号「32」が差している部分の外周の部材と同一である。第1中間壁31の後端位置は、弾性体40を介して図示せぬ外周枠の前端位置に接合される。また、弾性体40は、第1中間壁31の後端位置に接着剤によって接着されている。この点で、第1の実施の形態による共鳴器型吸音構造1とは異なる。
Next, a resonator type
この点以外は第1の実施の形態による共鳴器型吸音構造1と同様である。図9においては、第1の実施の形態における部材と同一の部材については、同一の符号で示している。前後の方向については、図9の上方向を前とし、図9の下方向を後ろとする。
Except this point, it is the same as the resonator type
次に、本発明の実施の形態による共鳴器型吸音構造の吸音率を求めるための計算を行い、計算結果の妥当性についての試験を行った。計算及び試験では、共鳴器型吸音構造が第1〜第4の実施の形態による共鳴器型吸音構造1〜4であると仮定して行った。計算に際しては、垂直入射の場合について共鳴器型吸音構造の吸音率を求める式を導出した。共鳴器型吸音構造には前面壁側室が十分密にあり、計算により検討する周波数帯域で音波の波長に対して、前面壁の貫通孔や前面壁側室が十分小さいとする。この場合には、平均的に反射音も平面状になると考えることができ、前面壁側室の内部も音波が平面波として進行すると考えることができる。このように考えたときの以下の解析は、一次元の音場として考える。また、平板状の弾性体や、前面壁の貫通孔、前面壁側室の、前後方向に垂直な面で切った断面は円形として考える。
Next, a calculation for obtaining the sound absorption coefficient of the resonator type sound absorbing structure according to the embodiment of the present invention was performed, and a test for the validity of the calculation result was performed. In the calculation and the test, the resonator type sound absorbing structure was assumed to be the resonator type
共鳴器型吸音構造の吸音率を求めるための計算では、前面壁表面の音響インピーダンス密度Z0-を求める。ここで各記号は以下のとおりである。
In the calculation for obtaining the sound absorption coefficient of the resonator type sound absorbing structure, the acoustic impedance density Z 0− of the front wall surface is obtained. Here, each symbol is as follows.
先ず、弾性体表面上の音響インピーダンス密度Z l1-を求める。平板状の弾性体の運動方程式は、時刻tにおける弾性体上の任意点rの変位をx (r, t)とすると、以下の式で記述できる。
ここで、1次モードが支配的な領域を扱うとして、1次モードのみを考える。このとき振動速度vp ( r )は、
と記述でき、式(1)は次式となる。
ただしjは純虚数、
である。ここで、Pl 1+は、
と記述できるので、
である。ただし、
である。式(10)を式(3)に代入すると、
となるのでZ l1-は、
となる。ここで、後面壁側室の壁面は剛壁であるので、弾性体の後ろ側の面での音響インピーダンス密度Z l1+は次式となる。
ここで、kl2が小さいとすると、
となる。また、
であるので、式(14)は、
となる。ただし、
である。ここで、
は弾性体と後面壁側室内の空気とを複合した振動系の固有角振動数を表している。
First, the acoustic impedance density Zl1- on the elastic body surface is obtained . The equation of motion of the plate-like elastic body can be described by the following expression, where x (r, t) is the displacement of an arbitrary point r on the elastic body at time t.
Here, only the primary mode is considered assuming that the region where the primary mode is dominant is handled. At this time, the vibration speed v p (r) is
Equation (1) becomes the following equation.
Where j is a pure imaginary number,
It is. Where P l 1+ is
Can be described as
It is. However,
It is. Substituting equation (10) into equation (3),
Z l1-
It becomes. Here, since the wall surface of the rear wall side chamber is a rigid wall, the acoustic impedance density Z l1 + on the rear surface of the elastic body is expressed by the following equation.
Here, if kl 2 is small,
It becomes. Also,
Therefore, equation (14) is
It becomes. However,
It is. here,
Represents the natural angular frequency of the vibration system that combines the elastic body and the air in the rear wall side room.
次に、前面壁の表面の音響インピーダンス密度Z0-を求める。前面壁の貫通孔内の空気に関する運動方程式は、前面壁の貫通孔からの放射音の影響を小さいとして無視すると、次式で記述できる。
ただし、
であり、
は、前面壁の貫通孔部分の空気への付加質量を考慮した管端補正値である。この補正値は、Ingardによると次式により表すことができる。
ただし、
は孔の外部空間側の補正値、
は前面壁側室側の補正値であり、前面壁の貫通孔及び前面壁側室の、前後方向における断面を円形とした今の場合、次式で記述できる。
ここで、P0+は、
と表されるので、式(20)は、
となる。よって前面壁の貫通孔1つの音響インピーダンス密度z hは、
である。したがって
の面積にn個の前面壁側室があるとすると、全体の音響インピーダンス密度Z0-は、
となる。
Next, the acoustic impedance density Z 0− of the front wall surface is obtained. The equation of motion related to the air in the through hole in the front wall can be described by the following equation if the influence of the sound radiated from the through hole in the front wall is ignored.
However,
And
Is a tube end correction value considering the mass added to the air of the through hole portion of the front wall. This correction value can be expressed by the following equation according to Ingard.
However,
Is the correction value on the outside space side of the hole,
Is a correction value on the front wall side chamber side, and can be described by the following equation in the case where the cross section in the front-rear direction of the through hole of the front wall and the front wall side chamber is circular.
Where P 0+ is
Therefore, the equation (20) is
It becomes. Therefore, the acoustic impedance density z h of one through hole in the front wall is
It is. Therefore
If there are n front wall side chambers in the area, the overall acoustic impedance density Z 0-
It becomes.
ここで、Z0+とZl 1-の関係は、
と求めることができ、kl1が十分小さいとすると、
となる。
Here, the relationship between Z 0+ and Z l 1- is
If kl 1 is sufficiently small,
It becomes.
以上より、最終的に求めたい前面壁表面における音響インピーダンス密度Z0-は、式(18)、式(28)、式(30)を用いて、
と記述できる。ただし、Zr 、ZimはZ0-の実数部、虚数部であり、次式である。
また、式(32)、式(33)中の
は、
である。
From the above, the acoustic impedance density Z 0− on the front wall surface to be finally obtained is calculated using the equations (18), (28), and (30).
Can be described. However, Z r and Z im are the real part and imaginary part of Z 0− , and are given by the following equations.
Also, in formula (32) and formula (33)
Is
It is.
吸音率αは、
であるので、式(31)を代入し、
により求めることができる。
The sound absorption coefficient α is
Therefore, substituting equation (31),
It can ask for.
以上の計算式を用い、共鳴器型吸音構造の吸音特性を検討する。ここでは、諸元の異なる2つの共鳴器型吸音構造、即ち、本発明品1、本発明品2について検討した。これら本発明品1、本発明品2の諸元は以下の表1のとおりである。
本発明品1と本発明品2では前面壁貫通孔の径が異なっており、開口率は本発明品1では0.79%であり、本発明品2では2.76%である。平板状の弾性体としては塩化ビニル板を用いた。塩化ビニル板の諸元(材料定数)は以下の表2のとおりである。
表2に示される塩化ビニル板の材料定数は、同塩化ビニル板を短冊状とし、中央加振したときの周波数応答特性から実験によって求めた値である。だだし、ポアソン比は文献値を用いた。本発明品1、本発明品2の貫通孔10aの粘性抵抗値Rは、同じ径の貫通孔を有する共鳴器型吸音構造について、インピーダンス測定管101によるインピーダンスを測定した結果から算出した値を用いた。また、動吸振器と同様に考え、弾性体を剛壁としたときの共鳴器の共鳴周波数
と、弾性体と後面壁側室の振動系の固有振動数
とを一致させるように、板厚を調整した。
The material constants of the vinyl chloride plate shown in Table 2 are values obtained by experiments from frequency response characteristics when the vinyl chloride plate is strip-shaped and subjected to central vibration. However, literature values were used for Poisson's ratio. As the viscous resistance value R of the through
And the natural frequency of the vibration system of the elastic body and the rear wall side chamber
The plate thickness was adjusted to match.
上記計算により求められた吸音率の式よりグラフを描くと、吸音率の値が大きくなるピークが2つの周波数の位置で現れることが分かる。また、式(36)より、吸音率が大きい値となるためには、Zimが0、ZrがρCに近い値を取る必要がある。つまり、共鳴器型吸音構造の音響インピーダンス密度が空気の特性インピーダンスと一致したとき高い吸音率が得られることが分かる。 When a graph is drawn from the equation of the sound absorption coefficient obtained by the above calculation, it can be seen that a peak where the value of the sound absorption coefficient becomes large appears at two frequency positions. Further, according to Equation (36), in order for the sound absorption coefficient to be a large value, Z im must be 0 and Z r must be close to ρC. That is, it can be seen that a high sound absorption coefficient can be obtained when the acoustic impedance density of the resonator type sound absorbing structure matches the characteristic impedance of air.
吸音率の式より、本発明品1、本発明品2では、Zim=0となる周波数は、3点存在することが分かる。これら3点における周波数を「高周波数」、「中周波数」、「低周波数」とすると、中周波数
ではZrの値が大きく、吸音率は低くなるため、ピーク値をとらない。それ以外の高周波数、低周波数の2つの周波数付近で吸音率はピーク値をとる。また、Zrは、式(32)より前面壁の貫通孔部分の抵抗値による成分(第一項)と弾性体の影響を含んだ成分(第二項)の和であることが分かるが、弾性体の損失係数が小さいとき、
付近以外では弾性体の影響は小さく、前面壁の貫通孔部分の抵抗値による成分が大きい。従って、この場合には、従来の共鳴器型吸音構造の場合のZrとほぼ同様の値となり、ピーク値をとる周波数における吸音率も従来型の共鳴器と同等となることが分かる。
From the expression of the sound absorption coefficient, it can be seen that there are three frequencies at which Z im = 0 in the
In Zr, the value of Zr is large and the sound absorption coefficient is low, so the peak value is not taken. Near the other two frequencies, the high frequency and the low frequency, the sound absorption coefficient has a peak value. In addition, Zr is found to be the sum of the component due to the resistance value of the through hole portion of the front wall (first term) and the component including the influence of the elastic body (second term) from the equation (32). When the loss factor of the elastic body is small,
Outside the vicinity, the influence of the elastic body is small, and the component due to the resistance value of the through hole portion of the front wall is large. Therefore, in this case, substantially the same value as Z r for a conventional resonator-type sound absorbing structure, sound absorption rate it can be seen that the equivalent to the conventional resonator in the frequency taking the peak value.
次に弾性体の材質が吸音率特性に与える影響について検討を行う。まず、弾性体の損失係数の影響について検討する。ここでは、本発明品1、本発明品2について損失係数ηを0.02から0.8まで変化させた場合(η=0.02、η=0.1、η=0.4、η=0.8)の計算を行い、グラフに表示した。また、本発明品1、2との比較として従来技術による共鳴器型吸音構造について計算したもの(従来技術1、2)をグラフに表示した。なお、従来技術1、2は、本発明品1、2それぞれから弾性体及び後面壁側室を取り除き、弾性体を剛壁に換えたものであり、これ以外は本発明品1、2と同一である。計算結果は、本発明品1については図10に示されるとおりであり、本発明品2については図11に示されるとおりである。
Next, the effect of the material of the elastic body on the sound absorption characteristics will be examined. First, the effect of the loss factor of the elastic body is examined. Here, when the loss factor η is changed from 0.02 to 0.8 for the
図10、図11に示される計算結果より、本発明品1、本発明品2ともに損失係数を上げることで、ピーク間の吸音率が向上し、広い周波数に渡って吸音していることが分かる。また、本発明品2では損失係数を大きくしていくことで、吸音率のピーク値も上昇し大きな吸音率が広い周波数に渡って得られていることが分かる。本発明品1では、ピーク間の吸音率は向上しているもののピーク値は低下している。
From the calculation results shown in FIGS. 10 and 11, it can be seen that by increasing the loss factor for both of the
損失係数がη=0.4の場合の音響インピーダンス密度を計算すると、損失係数を上げることで、
付近で見られるZimのピークとディップが小さくなる。また、Zrは
付近の周波数でのピーク値が低下し、それ以外の周波数においては全体的に上昇する。
When calculating the acoustic impedance density when the loss factor is η = 0.4, by increasing the loss factor,
The Z im peak and dip seen in the vicinity are smaller. Z r is
The peak value at a nearby frequency decreases, and increases overall at other frequencies.
損失係数が大きい場合、本発明品1では、Zrの値がρCよりも大きくなるため、ピーク吸音率は低下している。これに対して、本発明品2では、Zimが0付近の値をとる周波数が比較的広く、またそのときのZrもρCに近い値となるため、広い周波数に渡って吸音率が高くなっている。開口率が比較的大きい場合には、弾性体の損失係数ηを大きくすることによって、広い周波数に対して吸音率を高くできることが分かる。従って、制振性の異なる材料の弾性体を適宜選択することにより、吸音率及び吸音される周波数を調整できる。
If the loss factor is large, the
次に本発明品1について、弾性体材料の密度を変えた場合を考える。この際、
が一定となるように、ヤング率も同時に変えると考えて計算を行った。表2の密度
を基準として、0.5倍、2倍、10倍、100倍として計算を行った。計算結果は図12に示されるとおりである。
Next, consider the case where the density of the elastic material is changed for the
The calculation was performed assuming that the Young's modulus was changed at the same time so that was constant. Table 2 Density
Was calculated as 0.5 times, 2 times, 10 times, and 100 times. The calculation result is as shown in FIG.
図12に示されるように、密度
が低く、剛性(D)が低い材料ほど、2つのピーク間の周波数が広くなっている。また、密度が高く、剛性も高い材料では弾性体は振動しなくなる。また、100倍のときの面密度の値を計算すると126.6694kg/m2であり、この値に近づくにつれて2つのピークが互いに近づき、この値を超えて更に大きくなると、最終的に1つのピークとなると考えられる。
As shown in FIG. 12, the density
The lower the stiffness and the lower the stiffness (D), the wider the frequency between the two peaks. In addition, the elastic body does not vibrate with a material having high density and high rigidity. Further, when the value of the surface density at 100 times is calculated, it is 126.6694 kg / m 2 , the two peaks approach each other as it approaches this value, and when this value is further increased, one peak is finally obtained. It is thought that it becomes.
次に、弾性体と後面壁側室の振動系の固有振動数が弾性体を剛壁と仮定した場合の共鳴器の共鳴周波数と一致せずにずれている場合に、弾性体の板厚のみを変えた場合について検討する。表1の場合の前面壁の板厚(h)を基準として、0.5倍、1倍、1.5倍、2.0倍とした場合について、前述の吸音率の式に基づき計算した。計算結果は、図13のグラフに示されるとおりである。また、比較例として従来技術による共鳴器型吸音構造について計算したもの(従来技術1)をグラフに表示した。 Next, when the natural frequency of the vibration system of the elastic body and the rear wall side chamber is not matched with the resonance frequency of the resonator when the elastic body is assumed to be a rigid wall, only the plate thickness of the elastic body is changed. Consider changes. Based on the plate thickness (h) of the front wall in the case of Table 1, the calculation was performed based on the above-described sound absorption coefficient for 0.5 times, 1 time, 1.5 times, and 2.0 times. The calculation results are as shown in the graph of FIG. In addition, as a comparative example, a graph calculated for the resonator type sound absorbing structure according to the prior art (prior art 1) is displayed in a graph.
図13に示される1倍(h×1)のグラフは、弾性体と後面壁側室の振動系の固有振動数と、弾性体を剛壁と仮定した場合の共鳴器の共鳴周波数とが完全に一致している場合の吸音率を示している。これに対し、0.5倍(h×0.5)、1.5倍(h×1.5)のグラフは、それぞれ弾性体と後面壁側室の振動系の固有振動数と弾性体を剛壁と仮定した場合の共鳴器の共鳴周波数とが少しずれている場合の吸音率を示している。また、2.0倍(h×2.0)のグラフは、弾性体と後面壁側室の振動系の固有振動数と、弾性体を剛壁と仮定した場合の共鳴器の共鳴周波数とが大きくずれている場合の吸音率を示している。また、比較例として従来技術による共鳴器型吸音構造について計算したもの(従来技術1、3)をグラフに表示した。なお、従来技術1は本発明品1から弾性体及び後面壁側室を取り除き、弾性体の部分を剛壁としたものであり、従来技術3は本発明品1から弾性体を取り除いたものである。これ以外は本発明品1と同一である。
In the 1 × (h × 1) graph shown in FIG. 13, the natural frequency of the vibration system of the elastic body and the rear wall side chamber and the resonance frequency of the resonator when the elastic body is assumed to be a rigid wall are completely shown. The sound absorptivity in the case of coincidence is shown. On the other hand, the 0.5 times (h × 0.5) and 1.5 times (h × 1.5) graphs show the natural frequency and the elastic body of the vibration system of the elastic body and the rear wall side chamber, respectively. The sound absorptivity is shown when the resonance frequency of the resonator is assumed to be slightly deviated from the wall. In the 2.0 times (h × 2.0) graph, the natural frequency of the vibration system of the elastic body and the rear wall side chamber and the resonance frequency of the resonator when the elastic body is assumed to be a rigid wall are large. The sound absorptivity in the case of deviation is shown. Moreover, what was calculated about the resonator type sound absorption structure by a prior art as a comparative example (
図13のグラフに示されるように、板厚を厚くしてゆくことで、2つの吸音率ピークは高い周波数にシフトしてゆき、高周波数側のピークにおける吸音率の値は低くなっていく。更に厚くしてゆくと、低周波数側のピークが、弾性体を剛壁に代えたものと一致し、高周波数側のピークは消滅する。板厚を薄くした場合は、高周波数側のピークは高い周波数にシフトし、低周波数側のピークは低周波数にシフトしている。 As shown in the graph of FIG. 13, as the plate thickness is increased, the two sound absorption coefficient peaks shift to higher frequencies, and the value of the sound absorption coefficient at the high frequency peak decreases. As the thickness is further increased, the peak on the low frequency side coincides with that obtained by replacing the elastic body with a rigid wall, and the peak on the high frequency side disappears. When the plate thickness is reduced, the peak on the high frequency side is shifted to a higher frequency, and the peak on the lower frequency side is shifted to a lower frequency.
更に薄くなると低周波数側のピークは再び高周波数側にシフトし、最終的には、前面壁側室と後面壁側室とを合わせた容積を有する1つの室からなる共鳴器の吸音率と一致する。これらの結果から、弾性体と後面壁側室の振動系の固有振動数は、必ずしも弾性体を剛壁と仮定した場合の共鳴器の共鳴周波数と完全に一致する必要はなく、共鳴周波数付近となるように設計すればよいと考えられる。なお、図9に示されるような第5の実施の形態による共鳴器型吸音構造5であっても、後面壁側室のばね定数は、第2中間壁の仕切部の有無に関わらず大きく変化しないため、容積の異なる複数の種類の前面壁側室30aの、当該種類の2倍の数の異なる周波数の音を吸音することができることが分かる。
As the thickness is further reduced, the peak on the low frequency side shifts again to the high frequency side, and finally coincides with the sound absorption coefficient of the resonator composed of one chamber having the total volume of the front wall side chamber and the rear wall side chamber. From these results, the natural frequency of the vibration system of the elastic body and the rear wall side chamber does not necessarily need to completely match the resonance frequency of the resonator when the elastic body is assumed to be a rigid wall, and is close to the resonance frequency. It is thought that it should be designed as Even in the resonator-type
また、図13の0.5倍、1倍、1.5倍グラフに示されるように、弾性体と後面壁側室の振動系の固有振動数と、弾性体を剛壁と仮定した場合の共鳴器の共鳴周波数とが一致する場合、又は少しずれている場合には、異なる2つの周波数において高い吸音率を得ることができるが、2.0倍のグラフに示されるように、弾性体と後面壁側室の振動系の固有振動数と、弾性体を剛壁と仮定した場合の共鳴器の共鳴周波数とが大きくずれている場合には、吸音率のピークは2つの周波数で現れているものの、高周波数側のピークでは良好な吸音率が得られず、実質的に吸音できる周波数は1つとなってしまっていることが分かる。 Further, as shown in the 0.5 times, 1 times, and 1.5 times graphs of FIG. 13, the natural frequency of the vibration system of the elastic body and the rear wall side chamber and the resonance when the elastic body is assumed to be a rigid wall. If the resonance frequency of the instrument matches or slightly deviates, a high sound absorption coefficient can be obtained at two different frequencies, but as shown in the 2.0 times graph, When the natural frequency of the vibration system of the face wall side chamber and the resonance frequency of the resonator when the elastic body is assumed to be a rigid wall are greatly deviated, the peak of the sound absorption coefficient appears at two frequencies, It can be seen that a good sound absorption rate cannot be obtained at the peak on the high frequency side, and the frequency that can substantially absorb sound is one.
このことから、2つの異なる周波数で良好な吸音率を得るためには、弾性体と後面壁側室の振動系の固有振動数と、弾性体を剛壁と仮定した場合の共鳴器の共鳴周波数とが略一致していること、即ち、弾性体を音波により振動しない剛壁と仮定した場合の剛壁と中間壁と前面壁とにより画成される仮想前面壁側室の共鳴周波数と、弾性体と後面壁側室の振動系の固有振動数とが略一致することが必要であることが分かる。 From this, in order to obtain a good sound absorption coefficient at two different frequencies, the natural frequency of the vibration system of the elastic body and the rear wall side chamber, the resonance frequency of the resonator when the elastic body is assumed to be a rigid wall, and Are substantially equal, that is, assuming that the elastic body is a rigid wall that is not vibrated by sound waves, the resonance frequency of the virtual front wall side chamber defined by the rigid wall, the intermediate wall, and the front wall, and the elastic body It can be seen that the natural frequency of the vibration system of the rear wall side chamber needs to substantially match.
次に、上述の計算結果に対して実際に実験を行い、計算モデルの妥当性の検証を行った。垂直入射吸音率の測定は、図14に示されるように、2マイクロホン法によるインピーダンス測定管101(ブリューエル・ケアーBK4206)を試験装置として用い、本実施の形態による共鳴器型吸音構造1をインピーダンス測定管101の端に取付けて測定を行った。インピーダンス測定管101には、コンピュータ102に接続されたFFTアナライザ103(B&K3550)が接続されている。
Next, an experiment was actually performed on the above calculation results, and the validity of the calculation model was verified. As shown in FIG. 14, the normal incident sound absorption coefficient is measured by using the impedance measurement tube 101 (Bruell Care BK4206) by the two-microphone method as a test apparatus, and using the resonator type
インピーダンス測定管101の直径はφ100mmであり、前面壁の厚さは2mmである。前面壁の貫通孔の直径はφ15mmである。弾性体を音波により振動しない剛壁と仮定した場合の剛壁と中間壁と前面壁とにより画成される仮想前面壁側室と前面壁の貫通孔により構成される共鳴器の共鳴周波数は644Hzである。前面壁と弾性体との間の距離は30mmであり、後面壁と弾性体との間の距離は20mmである。弾性体は、表2に示される塩化ビニル板と同じ板厚1mmの塩化ビニル板を用いた。
The diameter of the
実験では、インピーダンス測定管101を用いて1つの前面壁側室30aの吸音率を求めたが、これは同じ開口率を持った前面壁側室が複数配列した共鳴器型吸音構造に垂直に平面音波が入射した場合と同等と考えることができる。但し、インピーダンス測定管101による実験の場合と、自由空間で使用する場合とでは、前面壁10の貫通孔10aからの放射特性が変わるため、実験との比較を考え、計算においては入射側の管端補正値として次式を用いた。
は前面壁側室30aの半径である。損失係数は、弾性体40の取付け部などにおいて損失があるため、事前に見積ることが困難であり、実験結果と比較して妥当な値を選んだ。
In the experiment, the sound absorption coefficient of one front
Is the radius of the front
試験結果は、図15のグラフに示されるとおりである。図15に示されるように、計算結果を示す計算値と、実験結果を示す実測値とはよく一致しており、計算モデルの妥当性が認められた。また、比較品1として共鳴器型吸音構造に弾性体が設けられていないものを用い、比較品2として弾性体に、1mm塩化ビニル板に0.3mmの制振材を貼り制振性を高めたものを用いて、同様に計算及び実験を行ったが、これらについても計算結果と実験結果はよく一致しており、計算モデルの妥当性が認められた。なお、比較品2の弾性体のヤング率は、表2の材料定数を測定した場合と同様の方法により、塩化ビニル板に制振材を貼付けた状態での平均的な値を用いた。
The test results are as shown in the graph of FIG. As shown in FIG. 15, the calculated value indicating the calculation result and the actually measured value indicating the experimental result were in good agreement, and the validity of the calculation model was confirmed. In addition, as a
本発明による共鳴器型吸音構造は、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。例えば、本実施の形態においては、前面壁、後面壁、第1中間壁、第2中間壁をアルミニウム合金製としたが、アルミニウム合金以外の金属(例えば鉄)又は樹脂により成形してもよい。また、適宜、これらの材料を選択し、例えば、前面壁を樹脂とし、第1中間壁を鉄とする等、組合せるようにしてもよい。 The resonator type sound absorbing structure according to the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and improvements can be made within the scope described in the claims. For example, in the present embodiment, the front wall, the rear wall, the first intermediate wall, and the second intermediate wall are made of an aluminum alloy, but may be formed of a metal other than the aluminum alloy (for example, iron) or a resin. In addition, these materials may be appropriately selected and combined, for example, the front wall is made of resin and the first intermediate wall is made of iron.
また、本実施の形態による共鳴器型吸音構造では、第1中間壁、第2中間壁と一体の後面壁は、それぞれダイカスト法により一体成形されて構成されたが、他の鋳造方法により一体成形されるようにしてもよい。また、前面壁を鋳造により成形するようにしてもよい。 Further, in the resonator type sound absorbing structure according to the present embodiment, the rear wall integrally formed with the first intermediate wall and the second intermediate wall is integrally formed by the die casting method, but is integrally formed by another casting method. You may be made to do. The front wall may be formed by casting.
また、前面壁と中間壁とをダイカスト法により一体成形してもよい。また、後面壁を板部材として、第1中間壁と略同一形状の第2中間壁を成形して、後面壁と第2中間壁とを別体としてもよい。 Further, the front wall and the intermediate wall may be integrally formed by a die casting method. Alternatively, the rear wall may be a plate member, a second intermediate wall having substantially the same shape as the first intermediate wall may be formed, and the rear wall and the second intermediate wall may be separated.
また、弾性体は、プラスチック材料や塩化ビニル板等の弾性体により構成されたが、これらに限定されない。また、弾性体は平板状の膜であってもよい。 Moreover, although the elastic body was comprised with elastic bodies, such as a plastic material and a vinyl chloride board, it is not limited to these. The elastic body may be a flat film.
また、第2、第3の実施の形態では、弾性体は、接着剤によって段部に接着されたが、接着剤を用いずに、第1中間壁の段部と第2中間壁の前端とで挟むようにしてもよい。 In the second and third embodiments, the elastic body is bonded to the step portion with an adhesive, but without using the adhesive, the step portion of the first intermediate wall and the front end of the second intermediate wall It may be sandwiched between.
また、複数の前面壁側室30aは互いに容積が異なっていたが、同一であってもよい。また、前面壁10には、複数の同一径の貫通孔10aが形成されていたが、貫通孔の径は、前面壁側室毎に異なっていてもよい。
Further, although the front
本発明の共鳴器型吸音構造は、特に、開口率を低くせずに多数の周波数を吸音することが要求される分野において極めて有用である。 The resonator type sound absorbing structure of the present invention is extremely useful particularly in the field where it is required to absorb a large number of frequencies without reducing the aperture ratio.
1〜5 共鳴器型吸音構造
1a 前面壁側空間
1b 後面壁側空間
10 前面壁
10a 貫通孔
20、50、70 後面壁
31A、32A 仕切部
30a、30a′ 前面壁側室
30b、30b′ 後面壁側室
31、31′ 第1中間壁
32、62 第2中間壁
40、40′ 弾性体
1-5 Resonator-type
Claims (3)
該前面壁と間隔を隔てて対向配置された後面壁と、
該前面壁と該後面壁との間に形成される空間の一部であって該前面壁側の部分を複数の前面壁側空間に区画するための仕切部を有し、該前面壁と該後面壁とを結合する中間壁とを備え、
該複数の貫通孔は該複数の前面壁側空間に対応して形成されている共鳴器型吸音構造において、
該前面壁と該後面壁との間の該中間壁の位置には、該複数の前面壁側空間を該後面壁側の空間から隔てる平板状の弾性体が配設され、該複数の前面壁側空間は、該前面壁と該中間壁と該弾性体とにより画成される複数の前面壁側室をなし、該後面壁側の空間は、該後面壁の周縁部に沿って設けられ該前面壁へ向かって延出する外周枠と該後面壁と該弾性体とにより、又は該仕切部と該後面壁と該弾性体とにより画成される後面壁側室をなし、該弾性体は、該貫通孔から該前面壁側室内に進入した音波により振動し、
該弾性体を音波により振動しない剛壁と仮定した場合の共鳴器の共鳴周波数と、該弾性体と該後面壁側室の振動系の固有振動数とが略一致し、
該弾性体の面密度は126.6694kg/m2以下であることを特徴とする共鳴器型吸音構造。 A front wall formed with a plurality of through holes;
A rear wall disposed opposite to the front wall at an interval;
A partition part for partitioning a part on the front wall side into a plurality of front wall side spaces, which is a part of a space formed between the front wall and the rear wall; An intermediate wall that joins the rear wall,
In the resonator-type sound absorbing structure in which the plurality of through holes are formed corresponding to the plurality of front wall side spaces,
At the position of the intermediate wall between the front wall and the rear wall, a plate-like elastic body that separates the plurality of front wall side spaces from the rear wall side space is disposed, and the plurality of front walls The side space forms a plurality of front wall side chambers defined by the front wall, the intermediate wall, and the elastic body, and the space on the rear wall side is provided along the peripheral edge of the rear wall. A rear wall side chamber defined by the outer peripheral frame extending toward the wall, the rear wall, and the elastic body, or by the partition, the rear wall, and the elastic body; Vibrates due to sound waves entering the front wall side chamber from the through hole,
When the elastic body is assumed to be a rigid wall that does not vibrate by sound waves, the resonance frequency of the resonator substantially matches the natural frequency of the vibration system of the elastic body and the rear wall side chamber,
The area density of the elastic body is 126.6694 kg / m 2 or less.
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