JP2008002981A - 無響室 - Google Patents

Abstract

【課題】室内の有効寸法を可及的に大きくすることができ、また、風洞設備を備えている場合において、気流の円滑な流れを可能とすると共に、スクリーン等を別途設けなくとも気流の可視化のためのスモークを容易に見ることができる無響室を提供する。
【解決手段】外部から遮音された室内内面全体に多数の吸音パネル１２が隙間なく取り付けられた無響室であって、吸音パネル１２は、金属製多孔板１３と、金属製多孔板１３の背面側に充填された吸音材１４とを有し、金属製多孔板１３の室内側に向き合う主面が、凹凸のない平面とされている。この金属製多孔板の開孔率は２２．５％以上、４０％以下とされている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、外部から遮音された室内の内面全体に吸音パネルが設けられた無響室に関する。

近年、建築や音響関係などの研究機関では、各種の音響実験や測定を行うための設備として無響室を設置することが多くなっている。この種の無響室としては、外部から遮音された室内の内面全体に吸音楔を取付けた構造のものが提案されている（特許２８５２３５４号公報、特開平１０−１２４０６８号公報参照）。

特許２８５２３５４号公報 特開平１０−１２４０６８号公報

上記特許文献１，２に記載される吸音楔を用いた場合は、低域から高域までの広範囲の周波数帯域において均一に吸音することが可能であるという効果を奏する。
しかしながら、吸音楔を用いると、吸音楔の凹凸のために、室内の有効寸法が小さくなるという問題が存在する。特に、無響室で実験される測定対象物がそれほど低域の音を発生しないような場合には、楔形状にして吸音面積を大きくする必要がなく、寧ろ吸音楔の凹凸により室内の有効寸法が小さくなることの方が問題となる。
また、風洞設備を伴った無響室の場合、吸音楔の凹凸が気流の円滑な流れの障害となり、正確な実験を行えないという問題が存在する。さらに、吸音楔の凹凸により、気流を可視化するためのスモークが見ずらく、スクリーンが別途必要となっている。

本発明は、上記の実情を鑑みて考え出されたものであり、その目的は、室内の有効寸法を可及的に大きくすることができ、また、風洞設備を備えている場合において、気流の円滑な流れを可能とすると共に、スクリーン等を別途設けなくとも気流の可視化のためのスモークを容易に見ることができる無響室を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、外部から遮音された室内内面全体に多数の吸音パネルが隙間なく取り付けられた無響室であって、前記吸音パネルは、金属製多孔板と、金属製多孔板の背面側に充填された吸音材とを有し、前記金属製多孔板の室内側に向き合う主面が、凹凸のない平面とされていることを特徴とする。
ことを特徴とする。

上記の如く、金属製多孔板の室内側に向き合う主面が、凹凸のない平面とされることにより、従来の吸音楔構造の吸音パネルを使用する場合に比べて、無響室１内の実質的な有効寸法を大きくできる。また、従来の吸音楔の凹凸により気流の円滑な流れを阻害するという課題が解決される。更に、スモークを流す場合に吸音楔の設置によりスモークが見ずらいという課題も解消することができる。
なお、用語「無響室」は、狭義の無響室と狭義の半無響室の両者を含む。

また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の無響室であって、前記金属製多孔板は、前記凹凸のない平面を備えた主面部と、主面部の両長辺に沿って内側に折れ曲げられて構成される側部と、各側部の先端部で外側に折れ曲げられて構成されるフランジ部とを有し、前記主面部に加えて、前記側部にも多数の孔が形成されていることを特徴とする。

上記の如く、主面部に加えて、側部にも多数の孔が形成されることにより、吸音率が向上する。

また、請求項３記載の発明は、請求項２記載の無響室であって、前記金属製多孔板の開孔率が２２．５％以上、４０％以下であることを特徴とする。

このように規制するのは以下の理由による。即ち、開孔率が２２．５％未満では吸音パネルでの音の反射量が大きく、十分に吸音できないからである。一方、開孔率が４０％よりも大きいと、吸音パネルの強度が弱くなりすぎるからである。

また、請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れかに記載の無響室であって、隣接する金属製多孔板の短辺側同士が、金属製多孔板から成る押え金物によって連結固定されており、この押え金物は開孔率が２２．５％以上、４０％以下であることを特徴とする。

上記の如く、押え金物を金属製多孔板で構成することにより、更に吸音率が向上する。

また、請求項５記載の発明は、請求項１〜４の何れかに記載の無響室であって、前記吸音パネルを構成する金属製多孔板の主面部と、主面部の背面側に配置される吸音材との間には、空間が形成されていることを特徴とする。

上記の如く、金属製多孔板の主面部と吸音材との間に、空間を形成することにより、金属製多孔板を前面側から見た場合に、吸音材の色が薄れて見える。この結果、室内に設置された吸音パネルを違和感なく見ることができる。

また、請求項６記載の発明は、請求項１〜５の何れかに記載の無響室であって、前記吸音材の密度が１２ｋｇ／ｍ^３以上、２４ｋｇ／ｍ^３以下であることを特徴とする。

このように、密度が１２ｋｇ／ｍ^３以上、２４ｋｇ／ｍ^３以下の比較的低密度の吸音材を使用することにより、吸音効率の向上を図ることができる。

また、請求項７記載の発明は、請求項１〜６の何れかに記載の無響室であって、前記吸音材は、粗面が室内側に向くように充填されていることを特徴とする。

吸音材は、繊維マットが所定の大きさに切断されて構成されており、この繊維マットの切断面が室内側に臨むような配置で充填されると、繊維が入り組んだ粗面が室内側に臨むことになるので、音の減衰効果が向上することになる。

本発明によれば、金属製多孔板の室内側に向き合う主面が、凹凸のない平面とされることにより、従来の吸音楔構造の吸音パネルを使用する場合に比べて、無響室１内の実質的な有効寸法を大きくできる。また、従来の吸音楔の凹凸により気流の円滑な流れを阻害するという課題が解決される。更に、スモークを流す場合に吸音楔の設置によりスモークが見ずらいという課題も解消することができる。

以下、本発明に係る無響室を実施の形態に基づいて詳述する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は実施の形態に係る無響室の平面図、図２は実施の形態に係る無響室の正面図、図３は実施の形態に係る無響室の背面図、図４は図２のＸ１−Ｘ１線矢視断面図である。

本実施の形態に係る無響室１は、風洞設備を備えた無響室である。なお、測定対象物４としては、例えば、自動車、自動二輪車、自転車、航空機等、若しくはそれらの模型等が該当する。また、本実施の形態に係る無響室１は、測定対象物４の気流の流れを容易に目視できるようにスモークを噴出させることが可能な構成となっている。

また、本実施の形態に係る無響室１の内壁である遮音壁１０及び遮音天井壁１１の内面全面には、吸音パネル１２が所定方向に配列されて取り付けられている。ここで、注目すべきは、吸音パネル１２は、室内側に向かう主面が凹凸のない平面とされている金属製多孔板１３と、金属製多孔板１３の背面側に充填された吸音材１４とから構成されている。即ち、本実施の形態に係る吸音パネル１２は金属製多孔板平面構造とされていることである。このような金属製多孔板平面構造の吸音パネル１２を使用することにより、従来の吸音楔構造の吸音パネルを使用する場合に比べて、無響室１内の実質的な有効寸法を大きくできる。また、従来の吸音楔の凹凸により気流の円滑な流れを阻害するという課題が解決される。更に、スモークを流す場合に吸音楔の設置によりスモークが見ずらいという課題も解消することができる。

図５は壁に吸音パネルが設置されている状態を示す正面図、図６は図５のＸ２−Ｘ２線矢視断面、図７は金属製多孔板の斜視図、図８は金属製多孔板の側面図、図９は金属製多孔板の断面図、図１０は金属製多孔板の一部拡大断面図、図１１は金属製多孔板の短辺付近の連結状態を示す分解斜視図、図１２は金属製多孔板の短辺付近の拡大図、図１３は壁に設置される吸音パネルの内部構造を示す図、図１４は天井に設置される吸音パネルの内部構造を示す図である。

吸音パネル１２を構成する金属製多孔板１３は、図７に明らかに示すように、室内側に向き合う主面が凹凸のない平面構成の主面部２０と、主面部２０の両長辺に沿って内側に折れ曲げられて構成される側部２１と、各側部２１の先端部で外側に折れ曲げられて構成されるフランジ部２２とから構成されている。主面部２０及び側部２１には、無響室１内で発生した音を吸音材１４に導くために多数の孔２３が形成されている。この金属製多孔板１３の寸法は、例えば長辺が２７００ｍｍ、短辺が６００ｍｍ、孔２３の直径が２ｍｍとされている。このように孔２３の直径を２ｍｍとすることにより、吸音材１４が吸音パネル１２の前面側に飛散することが防がれる。また、主面部２０及び側部２１の開孔率は、２２．５％以上、４０％以下とされている。このように規制するのは以下の理由による。即ち、開孔率が２２．５％未満では吸音パネルでの音の反射量が大きく、十分に吸音できないからである。一方、開孔率が４０％よりも大きいと、吸音パネルの強度が弱くなりすぎるからである。

また、吸音材１４は、所定密度に圧縮された、例えばグラスウールからなる繊維マットが所定の大きさに切断されてなる。この吸音材１４の密度は、２４ｋｇ／ｍ^３以下の低密度の吸音材が使用されている。

壁１０に設置される吸音パネル１２の場合には、図５に示すように、金属製多孔板１３はその長辺が横方向に沿うように配列されて設置されている。そして、この金属製多孔板１３の背面側に、図１３に示すように、吸音材１４が複数枚縦積みで積層状態で充填されている。従って、吸音材１４の充填方向としては、繊維マットの切断面が室内側に臨むような配置（以下、エッジオンと称する）で充填されている。このようにエッジオンで充填することにより、繊維が入り組んだ粗面である切断面が室内側に臨むので、音の減衰効果が向上することになる。また、高さ方向に間隔をあけて吸音材支持棚３０（図６、図１３参照）が設けられており、この吸音材支持棚３０により吸音材１４が支持されている。なお、積層された吸音材１４は、所定枚数毎にその両側において金属製多孔板１３の一対の側部２１によって挟持されている。

また、壁１０に設置される金属製多孔板１３の背面側には、上下に延びる下地材３１（図５参照）が配設されており、この下地材３１はその上端部及び下端部が防振ゴム（図示せず）を介して無響室内壁に固定されている。そして、上下方向に隣接する金属製多孔板１３のフランジ部２２同士が、下地材３１にビス止めされることにより、各金属製多孔板１３が下地材３１を介して無音室内壁に固定されている。また、横方向に隣接する金属製多孔板１３同士は、図５に示すように、各金属製多孔板１３の短辺側同士を前面側から押え込む押え金物３２によって固定されている。この押え金物３２は、図１１及び図１２に示すように多数の孔２３Ａが形成されている金属製多孔板からなる。この孔２３Ａの直径は、例えば２ｍｍとされている。この押さえ金物３２の開孔率は、吸音パネル１３を構成する金属製多孔板１３の開孔率と同様に２２．５％以上、４０％以下とされている。このように押え金物３２を金属製多孔板で構成することにより、さらに吸音効果を向上することができる。

天井壁１１に設置される金属製多孔板１３の場合には、金属製多孔板１３の背面側に、図１４に示すように、一層目として吸音材が横に寝かされて室内側に臨む下面が切断面でない面とされる配置（以下、フェイスオンと称する）状態と、２層目が一層目の吸音材上に吸音材が複数枚縦積みで積層状態で充填されている。即ち、吸音材の充填方向としては、１層目がフェイスオン、２層目がエッジオンで充填されている。天井面側を壁面側と同様なエッジオンで充填していないのは、天井面については壁面より吸音率の要求性能が厳しくないので、施工性を重視して１層目のみフェイスオンとされている。勿論、吸音率向上の観点から、天井面側も壁面側と同様にエッジオンで充填するようにしてもよい。なお、前記フェイスオン状態の１層目の吸音材１４は、金属製多孔板１３の側部２１上に載置されて保持されている。更に、下地材（図示せず）により吸音材１４の保持を補強するように構成してもよい。

また、天井壁１１に設置される金属製多孔板１３の背面側にも、上記壁面の場合と同様な下地材３１が配設されており、この下地材３１を介して各金属製多孔板１３が下地材３１を介して無響室内壁に固定されている。また、横方向に隣接する金属製多孔板１３同士の連結についても、上記壁面の場合と同様な金属製多孔板からなる押え金物３２により固定されている。従って、天井面側についても、壁面と同様に吸音効果を向上するように構成されている。

また、壁１０に設置される吸音パネルの場合、図１５に示すように、測定対象物４の側方からの投影範囲よりやや大きめの範囲Ｓを占める金属製多孔板の主面部表面が黒色に塗装されている。これにより、スモークを随伴する気流の流れを容易に目視することが可能となる。なお、金属製多孔板１３表面を塗装すると音響性能の低下を招くので、塗装する範囲を所定範囲Ｓに限定している。また、吸音材１４として使用されるグラスウールは黄色であるが、吸音パネル１２を構成する金属製多孔板１３の主面部２０と吸音材１４との間隔は例えば６０ｍｍ程度と広く設定されているので、金属製多孔板１３の表面側から見ると、グラスウールの黄色が薄れて見える。従って、スモークを目視する際の妨げとはならない。なお、スモークを更に容易に目視することができるように、黒色のガラスクロスで吸音材を覆うようにしてもよい。

また、測定対象物４を撮影する場合には、吸音パネル１２が背景となるため、撮影用の装飾的な背景を得るために、吸音パネルを構成する金属製多孔板１３の主面部２０表面を特定色に塗装するようにしてもよい。また、特定事項の注意喚起を促すためのマーキングを塗装により描くようにしてもよい。

次いで、吸音パネル１２を壁１０に設置する方法について説明する。
（１）先ず、下地材３１を壁１０に固定する。具体的には、下地材３１の上端及び下端部を防振ゴム（図示せず）を介して壁１０に固定する。
（２）次いで、壁１０に所定の形状に切断された複数の吸音マット（吸音材１４に相当）を積層する。この時、エッジオンで積層する。なお、このような積層された吸音マット（吸音材１４に相当）は、吸音材支持棚３０上に載置していく。
（３）次いで、吸音材１４を覆うようにして金属製多孔板１３を配置し、この状態で金属製多孔板１３のフランジ２２同士を重ねて下地材３１にビス等によって固定する。なお、積層された吸音マット（吸音材１４に相当）は、所定枚数毎にその両側において金属製多孔板１３の一対の側部２１によって挟持される。
（４）次いで、隣接する金属製多孔板１３の短辺側同士を押え金具３２で連結固定する。
（５）そして、上記（３）及び（４）を繰り返して壁１０全面に金属製多孔板１３を取り付ける。
（６）次いで、必要に応じて、金属製多孔板１３の主面部２０表面を塗装する。
なお、天井面に吸音パネルを設置する場合も、吸音材支持棚上に吸音材を積層する工程を除いて、上記壁面に設置する場合と同様の方法で設置する。なお、吸音材の充填方向としては、一層目がフェイスオンで、２層目がエッジオンとする。なお、フェイスオン状態の１層目の吸音材１４は、金属製多孔板１３の側部２１上に載置されて保持される。
このようにして、簡単な施工方法で吸音パネルを無響室内壁に取り付けることができる。

（その他の事項）
（１）上記実施の形態では、無響室としては狭義の半無響室を例示したけれども、本発明はこれに限定されず、狭義の無響室にも適用することができる。ここで、狭義の無響室とは、ネット床等を設け、その下に吸音パネルを設置すると共に、床壁を浮かせた浮床構造とすることにより、測定対象する周波数範囲内の音波を十分吸収する境界面で構成され、その内部では自由音場の条件が成立する試験室を意味する。また、狭義の半無響室とは、床面に吸音パネルを設けず、従って、床面では音は吸収されず、音響的に十分な反射性を備え、それ以外は測定対象とする周波数範囲内の音波を十分に吸収する境界面で構成され、反射面上で半自由音場の条件が成立する試験室を意味する。

（２）上記実施の形態では、風洞設備を備えた無響室について説明したけれども、本発明はこれに限定されず、風洞設備のない、音の測定実験等を行うためのみの無響室であってもよい。

本発明は、外部から遮音された室内の内面全体に吸音パネルが設けられた無響室に好適に実施することができる。

実施の形態に係る無響室の平面図。 実施の形態に係る無響室の正面図。 実施の形態に係る無響室の背面図。 図２のＸ１−Ｘ１線矢視断面図。 壁に吸音パネルが設置されている状態を示す正面図。 図５のＸ２−Ｘ２線矢視断面。 金属製多孔板の斜視図。 金属製多孔板の側面図。 金属製多孔板の断面図。 金属製多孔板の一部拡大断面図。 金属製多孔板の短辺付近の連結状態を示す分解斜視図。 金属製多孔板の短辺付近の拡大図。 壁に設置される吸音パネルの内部構造を示す図。 天井に設置される吸音パネルの内部構造を示す図。 測定対象物に沿ってスモークが流れている状態を示す図。

符号の説明

１：無響室
１０：壁
１１：天井壁
１２：吸音パネル
１３：金属製多孔板
１４：吸音材
２０：金属製多孔板の主面部
２１：金属製多孔板の側部
２２：金属製多孔板のフランジ部
２３，２３Ａ：孔
３１：下地材
３２：押え金物

Claims (7)

1. 外部から遮音された室内内面全体に多数の吸音パネルが隙間なく取り付けられた無響室であって、
   前記吸音パネルは、金属製多孔板と、金属製多孔板の背面側に充填された吸音材とを有し、前記金属製多孔板の室内側に向き合う主面が、凹凸のない平面とされていることを特徴とする無響室。
2. 前記金属製多孔板は、前記凹凸のない平面を備えた主面部と、主面部の両長辺に沿って内側に折れ曲げられて構成される側部と、各側部の先端部で外側に折れ曲げられて構成されるフランジ部とを有し、前記主面部に加えて、前記側部にも多数の孔が形成されていることを特徴とする請求項１記載の無響室。
3. 前記金属製多孔板の開孔率が２２．５％以上、４０％以下であることを特徴とする請求項２記載の無響室。
4. 隣接する金属製多孔板の短辺側同士が、金属製多孔板から成る押え金物によって連結固定されており、この押え金物は開孔率が２２．５％以上、４０％以下であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の無響室。
5. 前記吸音パネルを構成する金属製多孔板の主面部と、主面部の背面側に配置される吸音材との間には、空間が形成されていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の無響室。
6. 前記吸音材の密度が１２ｋｇ／ｍ^３以上、２４ｋｇ／ｍ^３以下であることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の無響室。
7. 前記吸音材は、粗面が室内側に向くように充填されていることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の無響室。