JP2010111347A - 吸音構造体及び音響室 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】吸音構造体1は、振動体10を車の車室側に向けて内装材とピラーとの間にできる空間内に位置する。通路形成部材30には、エアーコンディショナーからの空気を送るダクト50A,50Bが接続される。空気はダクト50A、通路形成部材30、ダクト50Bを通過するため、内装材とピラーとの間において、吸音構造体1を配置しつつ、ダクトを通して送風を行うことができる。また、吸音構造体1においては、振動体10の質量成分と空気層40および通路形成部材30の内側にある空気のバネ成分によってバネマス系の吸音メカニズムが形成され、さらに振動体10が屈曲振動をするため、屈曲系の吸音メカニズムが形成される。そして、車室側から音波が振動体10に到達すると、振動体10が振動し、音波のエネルギが消費されて音が吸音される。
【選択図】図1
Description
ここで、この構造と共に特許文献1に開示された吸音構造を採用すれば、ダクトを通して後部座席に空気を送りつつ、車室内の静粛性を向上させることが可能となる。しかしながら、ピラーに取り付けられる内装材とピラーとの間にできる空間は限りがあるため、送風する空気の量を確保するためにダクトの断面積を確保すると、吸音構造の凹部が十分に確保できなくなって吸音が十分に行われなくなり、一方、吸音構造の凹部を確保するとダクトを通すことができなくなって送風ができなくなる。
また、本発明においては、前記通路形成部材は、板状または膜状である構成であってもよい。
また、本発明は、上記吸音構造体を有する音響室を提供する。
図1は、本発明の一実施形態に係る吸音構造体1の外観図、図2は吸音構造体1を分解した図、図3は、吸音構造体1の断面図(図1のA−A線断面矢視図)である。なお、図面においては、本実施形態の構成を分かりやすく図示するために、吸音構造体1の寸法を実際の寸法とは異ならせてある。
吸音構造体1は、自動車において車室を構成するピラーと車室内側に設けられた内装材との間に配置されて音を吸音するものであり、図に示したように、振動体10、筐体20、および通路形成部材30で構成されている。
振動体10は、弾性を有するプラスチックで形成された板状または膜状で矩形の部材であり、力(音圧)を加えると変形し、弾性により復元力を発生して振動する部材である。なお、本実施形態においては、振動体10の素材はプラスチックとしているが、素材はプラスチックに限定されず、弾性を有し屈曲振動が生じるのであれば合成樹脂、紙、ゴム、金属、繊維板など他の素材であってもよい。
吸音構造体1においては、筐体20の通気孔22へ通路形成部材30が挿入されて図1に示したように通路形成部材30が筐体20を貫通している。なお、上述したように通気孔22の内周長は、通路形成部材30の長手方向に直交する断面の外周長より短くなっているため、筐体20を貫通した通路形成部材30は弾性変形して外面が通気孔22に密着する。そして、筐体20においては孔21を塞ぐようにして振動体10が固着されている。このように孔21が振動体10で塞がれると、外側から見て振動体10の背後には振動体10と筐体20を形成する壁で囲まれた空気層40が形成される。
ここで、通路形成部材30は音響透過性を有しており、通路形成部材30内の空気も音響的に吸音に作用するため、ダクトを通して送風を行いつつ、吸音構造体1の空気層の厚さを厚くして吸音を行うことができる。
なお、振動体10と空気層40によるバネマス系の吸音メカニズムは空気層40の影響を受け、空気層40が厚いほうが吸音する音の周波数が低くなるが、本実施形態では、ダクトを吸音構造体1の外に配置する場合と比較して吸音構造体1の空気層40の厚さを厚くできるため、ダクトを吸音構造体1の外に配置する場合より低い音を吸音することができる。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。図5は本発明の第2実施形態に係る吸音構造体1Aの外観図、図6は吸音構造体1Aの断面図(図5のB−B線断面矢視図)である。なお、図面においては、本実施形態の構成を分かりやすく図示するために、吸音構造体1Aの寸法を実際の寸法とは異ならせてある。また、以下の説明においては、第1実施形態と同じ構成の部材については第1実施形態と同じ符号を付し、その詳細については説明を省略する。
このように、エアーコンディショナーから送られた空気は吸音構造体1A内を通過するため、内装材200とピラー100との間の空間において、吸音構造体1の空気層の厚さを確保しつつ、ダクトを通して送風を行うことができる。
ここで、通路形成部材31は音響透過性を有しており、第2空気層42内の空気も音響的に吸音に作用するため、ダクトを通して送風を行いつつ、吸音構造体1の空気層の厚さを厚くして吸音を行うことができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、他の様々な形態で実施可能である。例えば、上述の実施形態を以下のように変形して本発明を実施してもよい。
また、一般家屋やビルなどの部屋、防音室、音楽室、ホール、劇場、音響機器のリスニングルーム、会議室等の居室など各種の音響室の境界面(壁、床、天井など)より外側に配置し、境界面の外側に配置されたダクトを接続してもよい。
また、上述した実施形態においては通路形成部材30は角管の形状となっているが、角管の形状に限定されず、円管の形状など他の形状であってもよい。
また、通路形成部材30,31の素材は、音響透過性を有していればグラスウール、合成樹脂、紙、ゴム、連続気泡体など他の素材であってもよい。
また、通路形成部材30,31は、音響透過性を有していれば連続気泡体で形成し、弾性を有していなくてもよい。
また、通路形成部材30の外周長を通気孔22の内周長より短くし、通路形成部材30を通気孔22に挿入して筐体20を貫通させた時に通気孔22の内周面と通路形成部材30との間の隙間を充填材で埋めるようにしてもよい。
図7(a)は、この構成に係る吸音構造体の断面図である。図7(a)に示された貫通孔23は、筐体20を形成する壁の外側から内側へ貫通した貫通孔である。この構成においては貫通孔23部分にある空気の質量と筐体20内部の空気(空気層40の空気および通路形成部材30の内側にある空気)のバネ性によりバネマスの振動系が構成され吸音構造体はヘルムホルツの共鳴器として作用する。そして、バネマスの振動系の共振周波数の音が貫通孔23内に入ると、貫通孔23部分の空気が激しく振動し、貫通孔23部分の空気と筐体20との摩擦により音響エネルギーが熱エネルギーに変換されて消費され、吸音がなされる。
なお、図7(a)においては貫通孔23の数は一つであるが貫通孔23は複数設けられていてもよい。また、図7(b)に示したように、筐体20の厚さより長い管状部材60を貫通孔23に挿入して管状部材60を筐体20に固着してもよい。
また、第2実施形態のように筐体20内に通路形成部材31を配置する構成においても、上述したように貫通孔23を設けて筐体20がヘルムホルツの吸音構造体として作用するようにしてもよい。なお、第2実施形態の構成において筐体20をヘルムホルツの吸音構造体とする場合においても貫通孔23を複数設けてもよく、また、貫通孔23に管状部材60を挿入して固着させてもよい。
図8は、この構成に係る吸音構造体の分解図である。
この吸音構造体の筐体20においては、貫通孔21が設けられた壁と直交する壁に外側から内側へ貫通した矩形の通気孔22A,22Bが設けられている。また、通路形成部材30においても、通路形成部材30を形成する壁の外側から内側へ貫通する貫通孔31A,31Bが設けられている。なお、図8において通路形成部材30A,30Bは通路形成部材30と同じ素材を角管の形状に形成したものである。
図8に示した部材を備えた吸音構造体においては、第1実施形態と同様に振動体10が貫通孔21を塞ぎ、筐体20の通気孔22へ通路形成部材30が挿入されて通路形成部材30が筐体20を貫通する。また、通路形成部材30Aが通気孔22Aに挿入されて筐体20内部で通路形成部材30の貫通孔31Aに接続され、通路形成部材30Bが通気孔22Bに挿入されて筐体20内部で通路形成部材30の貫通孔31Bに接続される。
そして、この構成においては、図示しないダクト50Aから通路形成部材30の内側へ送られた空気は、筐体20内で分岐して図示しないダクト50B、及び通路形成部材30Aおよび通路形成部材30Bの方向へ送られ、通路形成部材30A及び通路形成部材30Bにそれぞれ接続される図示しないダクトに送られる。
また、この構成の吸音構造体においては、振動体10の質量成分と筐体20内の空気(空気層40および通路形成部材30,30A,30Bの内側にある空気)のバネ成分によってバネマス系の吸音メカニズムが形成され、吸音がなされる。
Claims (5)
- 中空であって、外面から内面に貫通した貫通孔と、外面から内面に貫通した複数の通気孔を有する筐体と、
音響透過性を備え、前記筐体外から前記通気孔を通って前記筐体内に送られた空気が前記筐体外から空気が送られた通気孔とは異なる通気孔を通って前記筐体外へ抜けるように前記筐体の中空部分を仕切る通路形成部材と、
弾性を有し、板状または膜状で前記貫通孔を塞いだ振動体と
を有する吸音構造体。 - 中空であって、外面から内面に貫通した貫通孔と、外面から内面に貫通した複数の通気孔を有する筐体と、
音響透過性を備え、前記筐体外から前記通気孔を通って前記筐体内に送られた空気が前記筐体外から空気が送られた通気孔とは異なる通気孔を通って前記筐体外へ抜けるように前記筐体の中空部分を仕切る通路形成部材と
を有し、
前記貫通孔と前記筐体内の空気によりヘルムホルツの共鳴が生じる吸音構造体。 - 前記通路形成部材は筒状であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の吸音構造体。
- 前記通路形成部材は、板状または膜状であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の吸音構造体。
- 請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の吸音構造体を有する音響室。
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