JP2013139709A5 - - Google Patents

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音響透過材Sound transmission material

本発明は、音響透過材に関する。例えば、本発明は、優れた吸音性能を示す吸音構造体(例えば、壁、窓、天井)、当該吸音構造体の構成パーツである吸音構造体用部材として利用可能である。特に、本発明は、吸音構造体を製造するに際し、本来的に反射性の固い材料・平滑な固い質感の材料の選択や構造体自体の透明化を可能とすると共に、空気層が無くとも高い吸音特性を維持する音構造体用部材として利用可能である The present invention relates to a sound transmission material. For example, the present invention provides the sound absorbing structures exhibiting excellent sound absorbing performance (e.g., walls, windows, ceilings) of, is available as the sound absorbing structure member is a structural part of the sound absorbing structure. In particular, the present invention makes it possible to select a material that is inherently reflective hard material / smooth hard texture and to make the structure itself transparent when manufacturing a sound absorbing structure, and is high even without an air layer. available as sound absorbing structure member to maintain the sound-absorbing characteristics.

美術館や博物館をはじめ、文化施設や展示施設にシンプルで継ぎ目のない内装材料を使いたいという建築設計の要望には根強いものがある。そのため、これらの空間の内装にはコンクリートや金属材料等など、反射性の固い材料が選ばれることになる。結果として、静けさを必要とする室内音響の要求条件からは程遠い、残響が長く鳴竜(フラッタエコ)などの音響障害に悩まされる空間となるケースがほとんどだった。また、室内プールの天井などについても、水に強い材料をということで、同様に反射性の固い材料が使われることが多く、響きの多い、場内アナウンスなどの明瞭度が悪い空間条件になることが多かった。   There is a strong demand for architectural design that wants to use simple and seamless interior materials for museums, museums, cultural facilities and exhibition facilities. Therefore, a hard reflective material such as concrete or metal material is selected for the interior of these spaces. As a result, it was far from the requirements of room acoustics that required quietness, and in most cases, the reverberation was long and the space suffered from acoustic disturbances such as Naruto (Flutter Eco). In addition, the ceiling of the indoor pool is also made of water-resistant material, and in the same way, hard reflective material is often used, resulting in a space condition with a lot of sound and poor clarity such as announcements in the field. There were many.

これらは全て、固い質感の吸音構造体用部材が不在であることに起因しており、この事実はこれまで建築家の強い要望を阻んできた。固い質感の吸音材料、というだけであれば軽石や発泡成形された金属等がある程度の吸音性を示すので、用途によっては使えないことはない。しかし、これらの表面は凸凹しており平滑とは言いがたく、吸音率も中程度で中途半端の域を免れ得なかった。「固くて平滑な表面を持ち、高い吸音率を示す部材(構造)」という建築業界の要求は、「静かでシンプルな室内表面」を有する美術館や博物館を実現したい、或いは、室内拡声設備の明瞭度が良い室内プールを提供したい、といった切実かつ現実的なニーズから発しており、永きに亘り実現が待たれる対象技術であったが、これら視覚条件と音響条件を同時に満たすアイデアや工業技術が浮上しなかった。   All of this is due to the absence of a hard sound-absorbing structural member, which has so far prevented the strong demands of architects. If it is just a sound-absorbing material with a hard texture, pumice or foam-molded metal will exhibit a certain level of sound-absorbing properties, so it cannot be used depending on the application. However, these surfaces are uneven and cannot be said to be smooth, and the sound absorption rate is medium, and it is impossible to avoid the halfway region. The building industry's demand for “a member (structure) that has a hard and smooth surface and exhibits a high sound absorption coefficient” is that it wants to realize museums and museums that have “quiet and simple interior surfaces”, or the clearness of indoor loudspeakers. Although it was a target technology that had been waiting for realization for a long time, it came out of an urgent and realistic need to provide a good indoor pool, but ideas and industrial technologies that satisfy these visual and acoustic conditions simultaneously emerged. I did not.

ところで、従来の吸音材はグラスウールやフェルト・カーペット・カーテン等に代表されるように、物理的な質感は「柔らかく」、固い(硬い)イメージからは程遠いものがほとんどであった。防振床材として使われる高密度グラスウールボード(例:96kg/m)や天井吸音材として一般的な岩綿吸音板(商品例:ミネラートン・ダイロートン)などは、ある程度の固さを有しているものの、指で押せば変形するなど強度的にも「固い」とは言えず、吸音特性としてもグラスウールより低い、あるいは吸音に関わる周波数範囲が狭くなっている。 By the way, the conventional sound-absorbing materials, as represented by glass wool, felts, carpets, curtains, etc., are mostly “soft” and far from hard (hard) images. High-density glass wool board (example: 96kg / m 3 ) used as an anti-vibration flooring material and rock wool sound-absorbing board (product example: Mineralton / Dyroton), which is commonly used as a ceiling sound-absorbing material, have a certain degree of hardness However, it cannot be said to be “hard” in terms of strength, such as being deformed when pressed with a finger, and the sound absorption characteristic is lower than that of glass wool or the frequency range related to sound absorption is narrow.

一方、これを打破するために開発された発泡金属板や金属焼結板の場合、吸音特性に加え遮音性や電磁シールド性などを併せ持つ一方で、表面は概して平滑でなく細かいながら凸凹しており、美術館や博物館の内装には向かない。吸音特性も、空気層と組み合わせればグラスウールに準ずる特性を示すが、一般的にはグラスウールより低く、また、価格的にも高めである。価格を下げるために開発された多孔質石材(商品名:クーストーン(COUSTONE)/イングランド産フリントストーンを粉砕し特殊樹脂で固めた軽石状の材料、発泡バーミキュライト/中国産のバーミキュライトを原石と混ぜて800〜1500℃で焼結加工した吸音性・保温性などを持つ育苗用軽石、等)もあるが、金属板と同様に表面はざらざらしており強度的には脆く、吸音特性もグラスウールよりは低く狭帯域のため、室内用吸音材料としては使いにくい嫌いがある。   On the other hand, in the case of foam metal plates and sintered metal plates developed to break through this, while having both sound absorption properties and sound insulation properties and electromagnetic shielding properties, the surface is generally not smooth but uneven, although it is fine. Not suitable for museums and museum interiors. The sound absorption characteristics, when combined with an air layer, are similar to those of glass wool, but are generally lower than glass wool and higher in price. Porous stone developed for lowering the price (trade name: COUSTONE / Pumice-like material made by crushing England flintstone and solidifying with special resin, foam vermiculite / Chinese vermiculite mixed with raw stone There are also pumice stones for raising seedlings that have been sintered at 800-1500 ° C. and have absorptive and heat-retaining properties, etc., but like the metal plate, the surface is rough and brittle in strength, and the sound absorbing properties are also better than glass wool Because it is low and narrow, it is difficult to use as a sound absorbing material for indoor use.

また、穿孔板として現在最も普及している有孔合板(有孔ベニヤ)は、選択吸音性で特定の周波数帯域だけを吸音するので使いにくく、更に最近では穴あきという外観が好まれず内装として使われる機会が減ってきている。表面に通気性のクロスを配置するという回避手段もあるが、孔の部分が空気の出入で汚れ黒ずむなど視覚的な問題を誘発している。孔の径を1mm以下にしたMPP(Multi−perforated Panel)の場合は、開口率は更に低く音響透過性という視点からは異なる範疇の材料と位置づけられるが、背後空気層にグラスウールを充填した「ヘルムホルツ型吸音構造」に対し、決定的に差別化できる特徴が無い。ここで、孔径が1mm以下である場合は、空気の粘性による減衰と開口端での反射減衰により音響透過率が減少すると言われている。より詳しくは、図1に示すように、開放端の反射における減音量にはfl=cl/λに依存する関係があり、微小な開孔では低周波数帯域の音が通過せずに反射されやすくなる、つまり、0.5mm以下の径を有する孔を100Hz以下の低周波数帯域の音が通過することは理論上困難である(非特許文献1)。孔径を小さくしようとすると、理論上低周波数帯域の音ほど通過し難くなると言われており、設計上の限界があると考えられている。   The perforated plywood (perforated veneer), which is currently the most popular as a perforated plate, is difficult to use because it absorbs only a specific frequency band with selective sound absorption, and more recently it is not preferred to have a perforated appearance. Opportunities are decreasing. There is also a workaround to arrange a breathable cloth on the surface, but it induces visual problems such as the pores becoming dirty and darkened by the in and out of air. In the case of MPP (Multi-perforated Panel) with a hole diameter of 1 mm or less, the aperture ratio is lower and it is positioned as a different category material from the viewpoint of sound transmission. However, “Helmholtz with glass wool filled in the back air layer” There is no characteristic that can be decisively differentiated from “type sound absorbing structure”. Here, when the hole diameter is 1 mm or less, it is said that the sound transmittance decreases due to attenuation due to air viscosity and reflection attenuation at the opening end. More specifically, as shown in FIG. 1, there is a relationship that the volume reduction in the reflection at the open end depends on fl = cl / λ, and the sound in the low frequency band is likely to be reflected without passing through a small opening. That is, it is theoretically difficult for sound in a low frequency band of 100 Hz or less to pass through a hole having a diameter of 0.5 mm or less (Non-Patent Document 1). When trying to reduce the hole diameter, it is theoretically said that the sound in the low frequency band becomes difficult to pass, and it is considered that there is a design limit.

「建築の音響設計<新訂版>/日本建築学会設計計画パンフレット4」P40/図5(日本建築学会編/彰国社刊)"Architectural acoustic design <new edition> / Architectural Institute of Japan design plan pamphlet 4" P40 / Fig. 5 (Edited by Architectural Institute of Japan / Shokokusha)

本発明は、新規な音響透過材を提供することを目的とする。例えば、本発明は、吸音構造体を製造するに際し、本来的に反射性の固い材料・平滑な固い質感の材料の選択や構造体自体の透明化を可能とすると共に、空気層と組み合わせなくとも高い吸音特性を維持する、新規な音響透過材を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a novel sound transmission material. For example, when manufacturing a sound absorbing structure , the present invention enables the selection of an inherently reflective hard material / smooth hard texture material and the transparency of the structure itself, and without combining with an air layer. An object of the present invention is to provide a novel sound transmission material that maintains high sound absorption characteristics.

本発明(1)は、以下の測定方法1に従い測定された周波数特性の差が各1/1オクターブ帯域で10dB以内であり、かつ、以下の測定方法2に従い測定されたα変化が0.10以下である音響透過型の板状部材又はシート状部材からなる音響透過材である。
(測定方法1):無響室において音源から発せられるオーディオ周波数帯域(50〜10000Hz)の音を音源から1500mm離間した位置に設置されたマイクロホンにて測定した周波数特性と、音源の前面に該部材を設置した場合の周波数特性との差を測定。
(測定方法2):JIS A 1405−2「音響管による吸音率及びインピーダンスの測定−第2部:伝達関数法」に従い測定される、一般的な残響設計領域(125〜4000Hz)にわたる各1/1オクターブ帯域での垂直入射吸音率(α)の変化量。
In the present invention (1), the difference in frequency characteristics measured according to the following measurement method 1 is within 10 dB in each 1/1 octave band, and the α 0 change measured according to the following measurement method 2 is 0. It is an acoustic transmission material comprising an acoustic transmission type plate-like member or sheet-like member that is 10 or less.
(Measurement method 1): Frequency characteristics of sound in an audio frequency band (50 to 10000 Hz) emitted from a sound source in an anechoic chamber measured by a microphone installed at a position 1500 mm away from the sound source, and the member on the front surface of the sound source Measure the difference from the frequency characteristics when the is installed.
(Measurement method 2): 1 / each over a general reverberation design region (125 to 4000 Hz) measured according to JIS A 1405-2 “Measurement of sound absorption coefficient and impedance by an acoustic tube—Part 2: Transfer function method” Change in normal incident sound absorption coefficient (α 0 ) in one octave band.

本発明(2)は、前記板状部材が、孔径が1〜500μmの一方の面から他方の面に貫通する微細孔を有し、厚さ/孔径の比が1〜200、単位面積あたりの該面上の該微細孔による開口率が3〜50%である硬質板である、前記発明(1)の音響透過材である。 In the present invention (2), the plate-like member has fine holes penetrating from one surface having a hole diameter of 1 to 500 μm to the other surface, and a thickness / hole diameter ratio of 1 to 200, per unit area. The sound transmission material according to the invention (1), which is a hard plate having an aperture ratio of 3 to 50% due to the fine holes on the surface .

ここで、図7及び図8を参照しながら、本発明(2)に係る硬質板が本発明(1)で規定する性質を有する原理を説明する。ここで、図7中、上側が平面図、下側は断面図である。まず、図7の左図に示すように、開口が1個の場合は開口部分でインピーダンスが急変し、かつ、空気の粘性も作用するため、断面の左側から到来した音は車や空調の消音器と同様、反射して穴(開口)を通過することができない。この孔を数個に増やしても状況は変わらず、図7の中図に示すように、音は「遮断」(遮音)され見かけ上の材料の遮音性、即ち、ほぼ母材の透過損失TL(dB)を維持する。しかし、図7の右図に示すように、この孔の数を開口率Pを一定に保ったまま増やしていき、開口径が1〜500μmとなると、各隣接開口間の距離もそれに伴って小さくなり、透過する音響エネルギーが急増し、Pが50%以下でも(つまり100%をはるかに下回るのに)、広い周波数にわたり「音響全透過」、即ち材料の一方に入射した音響エネルギーのほとんどが反対側に透過する現象を示すようになる。この全音響透過状態では、波動としての音響エネルギーが競合し合い、波動的に連携作用して開口面積以上に透過する(開口面積に対し過剰透過する)ものと考えられる。また、音響物理学的な面からは、波動方程式を展開する時の仮定としてしか存在しなかった材料境界面の性質、「局所作用的」性質を理想的な形で有する初めての材料となる。材料が「局所作用的」とは、材料表面において境界面に垂直な粒子速度成分Vと音速との比、すなわちノーマル音響インピーダンスZが入射角によらず材料の特定インピーダンスZに等しい、という性質で、この場合、VはV=p/Zのように計算できる。物理的には音がどの方向から材料に入射しても全て表面に垂直な成分に変換される性質、つまり、多くの微細管を並べたハニカム構造のような性質をいう。上記の「吸音板」は微小径の孔を無数に穿孔することになるので、結果的に「局所作用的」となる。「局所作用的」のイメージを図8に示す。 Here, the principle that the hard plate according to the present invention (2) has the properties defined in the present invention (1) will be described with reference to FIGS. Here, in FIG. 7, the upper side is a plan view and the lower side is a cross-sectional view. First, as shown in the left diagram of FIG. 7, when there is only one opening, the impedance changes suddenly at the opening and the viscosity of the air also acts. Like a vessel, it cannot reflect and pass through a hole (opening). Even if the number of holes is increased to several, the situation does not change. As shown in the middle diagram of FIG. 7, the sound is “blocked” (sound-insulated), and the sound-insulating property of the apparent material, that is, the transmission loss TL of the base material. (DB) is maintained. However, as shown in the right diagram of FIG. 7, the number of holes is increased while keeping the aperture ratio P constant, and when the aperture diameter becomes 1 to 500 μm, the distance between adjacent apertures decreases accordingly. The transmitted acoustic energy increases rapidly, and even if P is less than 50% (ie well below 100%), “acoustic total transmission” over a wide frequency, ie most of the acoustic energy incident on one of the materials is opposite Phenomenon that penetrates to the side. In this total acoustic transmission state, it is considered that acoustic energy as waves compete with each other, and cooperate with each other in a wave manner to transmit more than the opening area (excessive transmission with respect to the opening area). In terms of acoustophysics, this is the first material that has the ideal “locally active” nature of the material interface, which existed only as an assumption when developing the wave equation. That the material is “locally active” means that the ratio of the particle velocity component V n perpendicular to the boundary surface to the sound velocity at the material surface, that is, the normal acoustic impedance Z n is equal to the specific impedance Z of the material regardless of the incident angle. By nature, in this case, V n can be calculated as V n = p / Z. Physically, the sound is converted into a component perpendicular to the surface regardless of the direction in which the sound enters the material, that is, the property of a honeycomb structure in which many fine tubes are arranged. Since the above-mentioned “sound absorbing plate” has an infinite number of fine holes, the result is “local action”. An image of “local action” is shown in FIG.

本発明(3)は、前記硬質板が透明又は透光性の材料からなる、前記発明(2)の音響透過材である。 The present invention (3) is the acoustic transmission material of the invention (2), wherein the hard plate is made of a transparent or translucent material.

本発明(4)は、前記シート状部材が、1種又は2種以上の金属繊維を含んで構成されるスラリーを湿式抄造法で抄紙することによって得られる、前記金属繊維が互いに交絡している金属繊維シートである、前記発明(1)の音響透過材である。 In the present invention (4), the metal fibers are entangled with each other, which is obtained by papermaking a slurry in which the sheet-like member contains one or more metal fibers by a wet papermaking method. It is a sound transmission material of the said invention (1) which is a metal fiber sheet.

本発明(5)は、前記シート状部材が、不規則方向に配向した短繊維状のフッ素繊維により構成され、該繊維の繊維間が熱融着により結合されているフッ素繊維紙である、前記発明(1)の音響透過材である。 The present invention (5) is a fluorofiber paper in which the sheet-like member is composed of short fiber-like fluorine fibers oriented in an irregular direction, and the fibers of the fibers are bonded by heat fusion. It is an acoustic transmission material of invention (1).

尚、音響透過材を吸音構造体用部材として使用した態様を説明する。態様(1)は、前記発明(1)〜(5)のいずれか一つの音響透過材と当該音響透過材の背後に吸音材及び/又は空気層とを有する吸音構造体である。 A mode in which the sound transmitting material is used as a sound absorbing structure member will be described. The aspect (1) is a sound absorbing structure having the sound transmitting material according to any one of the inventions (1) to (5) and a sound absorbing material and / or an air layer behind the sound transmitting material .

態様(2)は、前記発明(3)の音響透過材と当該音響透過材の背後に空気層を有する、採光吸音天井又は採光吸音窓である吸音構造体である。 The present embodiment (2) has an air layer behind the sound transmission member and the sound transmission material of the invention (3), a sound absorbing structure is a lighting acoustical ceiling or lighting sound absorption window.

本発明によれば、広い音域に対して極めて高い音響透過性を有するという効果を奏する。更に、本発明に係る音響透過材を吸音構造用部材として用いたときの効果を述べる。
まず、本発明(1)及び(6)によれば、吸音構造体を製造するに際し、所定のパラメータについて所定の範囲内にある板状部材又はシート状部材からなる音響透過材を吸音構造体用部材として採用すれば、高い吸音特性を有する吸音構造体を提供することができるので、本来的に反射性の固い材料・平滑な固い質感の材料・透明な吸音構造体といった、ニーズに応じた自由な性質を吸音構造体に付加できるという効果を奏する。更には、本発明(1)によれば、当該音響透過材を採用すれば、空気層と組み合わせなくとも高い吸音特性を維持する吸音構造体とすることができる結果、吸音材と貼り合わせた自立性のある吸音構造体を提供することができるという効果を奏する。
According to the present invention, there is an effect of having extremely high sound permeability with respect to a wide sound range. Furthermore, the effect when the sound transmission material according to the present invention is used as a sound absorbing structure member will be described.
First, according to the present invention (1) and (6), when producing a sound absorbing structure, a sound transmitting material comprising a plate-like member or a sheet-like member within a predetermined range for a predetermined parameter is used for the sound absorbing structure. If it is used as a member, it can provide a sound-absorbing structure with high sound-absorbing characteristics, so it is free to meet the needs of inherently reflective hard materials, smooth hard texture materials, and transparent sound-absorbing structures. There is an effect that a special property can be added to the sound absorbing structure. Furthermore, according to the present invention (1), if the sound transmitting material is employed, it is possible to obtain a sound absorbing structure that maintains high sound absorbing characteristics without being combined with an air layer. There exists an effect that a sound-absorbing structure with the property can be provided.

本発明(2)によれば、前記効果に加え、数十cm程度にまで近づいても孔の開口部をほとんど視認できない硬質板を使用するので、従来は吸音特性との関係で採用することが問題であった、本来的に反射性の固い材料・平滑な固い質感の材料の選択が可能になるという効果を奏する。尚、開口率が一定の範囲内において孔径を極限まで十分小さくすることにより、波長の増加と共に音響透過し難くなるという従来常識とは逆に、音響透過しやすくなり、ついには全帯域で全音響透過性を示すという事実は、当業者にとって予想外のことである。   According to the present invention (2), in addition to the above effects, a hard plate that hardly sees the opening of the hole even when approaching several tens of centimeters is used. There is an effect that it is possible to select a material that is inherently reflective hard material and smooth hard material. Contrary to the conventional sense that sound transmission becomes difficult with increasing wavelength by making the hole diameter sufficiently small within a certain range of aperture ratio, it becomes easy to transmit sound, and finally all sound in all bands. The fact that it exhibits transparency is unexpected for those skilled in the art.

本発明(3)によれば、前記効果に加え、硬質板が透明又は透光性材料からなる(例えばアクリル板)ので、視覚的には孔径が極めて小さく、ひとつひとつを開口として認められないばかりでなく、うっすらと曇った感じが加わるのみで、「固い平滑な表面」を有する音響的にも視覚的にも「無」に近い吸音板を提供することができるという効果を奏する。   According to the present invention (3), in addition to the above effects, since the hard plate is made of a transparent or translucent material (for example, an acrylic plate), the hole diameter is visually very small, and each one is not recognized as an opening. However, only a slight cloudy feeling is added, and an acoustic absorption plate having a “hard and smooth surface” that is close to “nothing” both acoustically and visually can be provided.

本発明(4)によれば、前記効果に加え、吸音構造体用部材である音響透過材として金属繊維シートを採用するよう構成されているので、防水効果のある吸音構造体を提供することができるという効果を奏する。 According to this invention (4), in addition to the said effect, since it is comprised so that a metal fiber sheet may be employ | adopted as an acoustic transmission material which is a member for sound-absorbing structures, the sound-absorbing structure with a waterproof effect can be provided. There is an effect that can be done.

本発明(5)によれば、前記効果に加え、吸音構造体用部材である音響透過材としてフッ素樹脂繊維紙を採用するよう構成されているので、防水効果のある吸音構造体を提供することができるという効果を奏する。 According to the present invention (5), in addition to the above-described effect, the sound-absorbing structure having a waterproof effect is provided since the fluororesin fiber paper is adopted as the sound transmitting material that is a member for the sound- absorbing structure. There is an effect that can be.

本発明(7)によれば、前記効果に加え、透明又は透光性材料と空気層との組み合わせで吸音構造体を構築しているので、美術館や博物館で「透光性や透明性のある吸音天井」を構成したり、或いは、室内プール等で「水や湿気に強い吸音天井」を提供して明瞭度の高い拡声音質を確保したりすることができるという効果を奏する。   According to the present invention (7), in addition to the above effects, the sound absorbing structure is constructed by a combination of a transparent or translucent material and an air layer. The sound absorbing ceiling can be configured, or a sound absorbing ceiling with high clarity can be secured by providing a “sound absorbing ceiling resistant to water and moisture” in an indoor pool or the like.

以下、まず、本発明に係る音響透過材を説明し、次いで、当該音響透過材を吸音構造体用部材として使用した場合の吸音構造体を説明することとする。尚、本発明の技術的範囲は、以下で説明する最良形態には限定されない。 Hereinafter, first, the sound transmission material according to the present invention will be described, and then the sound absorption structure when the sound transmission material is used as a member for the sound absorption structure will be described. The technical scope of the present invention is not limited to the best mode described below.

音響透過材
本発明に係る音響透過材は、以下の測定方法1に従い測定された周波数特性の差が各1/1オクターブ帯域で10dB以内であり、かつ、以下の測定方法2に従い測定されたα変化が0.10以下である音響透過型の板状部材又はシート状部材からなる。
測定方法1:無響室において音源から発せられるオーディオ周波数帯域(50〜10000Hz)の音を音源から1500mm離間した位置に設置されたマイクロホンにて測定した周波数特性と、音源の前面に該部材を設置した場合の周波数特性との差を測定。
測定方法2:JIS A 1405−2「音響管による吸音率及びインピーダンスの測定−第2部:伝達関数法」に従い測定される、一般的な残響設計領域(125〜4000Hz)にわたる各1/1オクターブ帯域での垂直入射吸音率(α)の変化量。
Sound transmission material according to the acoustically transparent member present invention, the difference of the frequency characteristics measured in accordance with the measuring method 1 below is within 10dB at each 1/1 octave band, and was measured according to the measuring method 2 below α It consists of a sound transmission type plate-like member or sheet-like member whose 0 change is 0.10 or less.
Measurement method 1: Frequency characteristics of an audio frequency band (50 to 10000 Hz) emitted from a sound source in an anechoic chamber measured by a microphone installed at a position 1500 mm away from the sound source, and the member placed on the front of the sound source Measure the difference from the frequency characteristics.
Measurement method 2: Each 1/1 octave over a general reverberation design region (125 to 4000 Hz) measured according to JIS A 1405-2 “Measurement of sound absorption coefficient and impedance by acoustic tube—Part 2: Transfer function method” The amount of change in normal incident sound absorption coefficient (α 0 ) in the band.

ここで、上記性質を有する板状部材又はシート状部材としては、所定構造の硬質板、金属繊維シート及びフッ素繊維紙を挙げることができる。以下、これらを順に説明することとする。   Here, examples of the plate-like member or sheet-like member having the above properties include a hard plate having a predetermined structure, a metal fiber sheet, and a fluorine fiber paper. Hereinafter, these will be described in order.

≪所定構造の硬質板≫
当該所定構造の硬質板は、孔径が1〜500μmの一方の面から他方の面に貫通する微細孔を有し、厚さ/孔径の比が1〜200、単位面積あたりの該面上の該微細孔による開口率が3〜50%である硬質板である。以下、各要件を詳述する。
≪Hard plate with specified structure≫
The hard plate having the predetermined structure has fine holes penetrating from one surface having a hole diameter of 1 to 500 μm to the other surface, and has a thickness / hole diameter ratio of 1 to 200, It is a hard plate having an aperture ratio of 3 to 50% due to fine holes. Each requirement will be described in detail below.

(材料)
硬質板として用いられる材料は、特に限定されず、アクリル、ポリカーボネート(PC)、ポリエチレン(PE)、アリル−スチレン共重合体(ABS)等のプラスチック製板、ガラス板、鉄、アルミニウム、鉛等の金属製板、等が挙げられる。ここで、用途として例えば採光吸音天井や採光吸音窓の一部材としてこの音響透過材を用いる場合には、硬質板は、透明又は透光性の材料からなることが好適である。
(material)
The material used as the hard plate is not particularly limited, and plastic plates such as acrylic, polycarbonate (PC), polyethylene (PE), and allyl-styrene copolymer (ABS), glass plates, iron, aluminum, lead, etc. Examples thereof include a metal plate. Here, for example, when the sound transmitting material is used as a member of a daylighting sound absorbing ceiling or a daylighting sound absorbing window, the hard plate is preferably made of a transparent or translucent material.

(構造−厚さ)
硬質板の厚さは、硬質板の厚さと微細孔の孔径との関係を満たす範囲において特に制限はないが、0.1〜100mmが好ましく、より好ましくは1〜60mmである。0.1mm未満では強度上の問題が発生し易くなり、100mmを超えると、0.5mm以下の径の長い貫通孔を板面に開けることの困難性が高くなるからである。
(Structure-thickness)
The thickness of the hard plate is not particularly limited as long as the relationship between the thickness of the hard plate and the hole diameter of the fine holes is satisfied, but is preferably 0.1 to 100 mm, more preferably 1 to 60 mm. If the thickness is less than 0.1 mm, a problem in strength is likely to occur. If the thickness exceeds 100 mm, it is difficult to open a long through-hole having a diameter of 0.5 mm or less on the plate surface.

(構造−孔径)
硬質板に設けられる微細孔の径は、1〜500μm、好ましくは50〜500μm、より好ましくは100〜300μmである。長径が1μm未満でも特に問題がないが、製造技術上の困難性が高くなり、高価となってしまう。長径が500μmを超えると硬質板へ近づいた際に開口部を視認し易くなり、美観上の欠点を生じやすくなるだけでなく、音響透過材の表面に通気性のクロス等を配置した場合、孔の部分が空気の出入りで汚れ、黒ずむなどの視覚的問題の原因ともなり易い。
(Structure-hole diameter)
The diameter of the micropores provided in the hard plate is 1 to 500 μm, preferably 50 to 500 μm, more preferably 100 to 300 μm. Even if the major axis is less than 1 μm, there is no particular problem, but the difficulty in manufacturing technology increases and the cost becomes high. When the long diameter exceeds 500 μm, it becomes easy to visually recognize the opening when approaching the hard plate, not only aesthetic defects are likely to occur, but also when a breathable cloth or the like is disposed on the surface of the sound transmitting material, This part is likely to cause visual problems such as dirt and darkening due to air coming and going.

(構造−厚さ/孔径比)
硬質板の厚さ/孔径の比は、1〜200、好ましくは1〜50、より好ましくは1〜20、更に好ましくは1〜5である。
(Structure-thickness / hole diameter ratio)
The ratio of the thickness / hole diameter of the hard plate is 1 to 200, preferably 1 to 50, more preferably 1 to 20, and still more preferably 1 to 5.

(開口率)
硬質板に設けられる孔の開口率は、単位面積あたりに存在する孔の開口面積の合計を単位面積で除した値を100分率で表示した値である。開口率は、3〜50%が好ましく、より好ましくは5〜30%である。開口率が50%を超えることに理論上問題はなく、孔が完全円形の場合は理論上78.5%まで開口可能であるが、実際には50%を超えると強度を保った状態で開口することが難しい。開口率が3%未満でも用途によっては問題ない場合もあるが、300Hz以下の低周波帯域の音が通過し難くなる。
(Aperture ratio)
The aperture ratio of the holes provided in the hard plate is a value obtained by dividing the sum of the aperture areas of the holes existing per unit area by the unit area in terms of 100 fractions. The opening ratio is preferably 3 to 50%, more preferably 5 to 30%. If the aperture ratio exceeds 50%, there is no theoretical problem. If the hole is perfectly circular, it can theoretically be opened up to 78.5%, but if it exceeds 50%, the aperture is maintained in a state where the strength is maintained. Difficult to do. Even if the aperture ratio is less than 3%, there may be no problem depending on the application, but it is difficult for sound in a low frequency band of 300 Hz or less to pass through.

(製造方法)
本発明に係る硬質板の製造方法は、特に制限はないが、機械式ドリル、レーザー光線や電熱器等による手法やエッチングによる手法等により硬質板に孔を開ける方法を挙げることができる。
(Production method)
The method for producing a hard plate according to the present invention is not particularly limited, and examples thereof include a method of making a hole in a hard plate by a mechanical drill, a laser beam, an electric heater or the like or an etching method.

≪金属繊維シート≫
当該金属繊維シートは、1種又は2種以上の金属繊維を含んで構成されるスラリーを湿式抄造法で抄紙することによって得られる、前記金属繊維が互いに交絡している金属繊維シートである。以下、各要件を詳述する。尚、当該金属繊維シート及びその製造方法として、特開2000−80591、特許2649768及び特許2562761の記載内容も本明細書に組み込まれているものとする。
≪Metal fiber sheet≫
The metal fiber sheet is a metal fiber sheet in which the metal fibers are entangled with each other, which is obtained by papermaking a slurry containing one or more metal fibers by a wet papermaking method. Each requirement will be described in detail below. In addition, as the said metal fiber sheet and its manufacturing method, the content of description of Unexamined-Japanese-Patent No. 2000-80591, patent 2649768, and patent 2562761 shall also be integrated in this specification.

(材料)
1種又は2種以上の金属繊維とは、ステンレス、アルミニウム、真ちゅう、銅、チタン、ニッケル、金、白金、鉛等の金属材料を素材とする繊維から選択される1種又は2種以上の組み合わせである。
(material)
One or more metal fibers are one or more combinations selected from fibers made of metal materials such as stainless steel, aluminum, brass, copper, titanium, nickel, gold, platinum and lead. It is.

(構造)
当該金属繊維シートは、金属繊維が互いに交絡した構造を採っている。また、当該金属繊維を構成する金属繊維は、1μm〜50μm、好ましくは8μm〜20μmの繊維径を有し、かつアスペクト比が500〜3000のものが好ましく、さらに好ましくは、アスペクト比が1000〜2000のものである。このような金属繊維であれば、金属繊維同士を交絡させるのに好適であり、また、このような金属繊維同士を交絡させることにより、表面がけば立ちの少ない金属繊維シートとすることが可能となる。
(Construction)
The metal fiber sheet has a structure in which metal fibers are entangled with each other. The metal fiber constituting the metal fiber preferably has a fiber diameter of 1 μm to 50 μm, preferably 8 μm to 20 μm, and an aspect ratio of 500 to 3000, and more preferably an aspect ratio of 1000 to 2000. belongs to. Such a metal fiber is suitable for entanglement of metal fibers, and by entanglement of such metal fibers, it is possible to form a metal fiber sheet with less standing if the surface is flaky. Become.

(製造方法)
本発明に係る金属繊維シートの製造方法は、1種又は2種以上の金属繊維を含んで構成されるスラリーを湿式抄造法によりシート形成する際に、網上の水分を含んだシートを形成している前記金属繊維を互いに交絡させる繊維交絡処理工程を含んで構成される。ここで、繊維交絡処理工程としては、例えば、抄紙後の金属繊維シート面に高圧ジェット水流を噴射する繊維交絡処理工程を採用するのが好ましく、具体的には、シートの流れ方向に直交する方向に複数のノズルを配列し、この複数のノズルから同時に高圧ジェット水流を噴射することにより、シート全体に亘って金属繊維同士を交絡させることが可能である。即ち、湿式抄紙により平面方向に不規則に交差した金属繊維で構成されるシートに、例えば、高圧ジェット水流をシートのZ軸方向に噴射することにより、高圧ジェット水流が噴射された部分の金属繊維がZ軸方向に配向する。このZ軸方向に配向した金属繊維が平面方向に不規則に配向した金属繊維間に絡みつき、各繊維が互いに三次元的に絡み合った状態、すなわち交絡することで物理的強度を得ることができるものである。また、抄造方法は、例えば、長網抄紙、円網抄紙、傾斜ワイヤ抄紙等、必要に応じて種々の方法を採用することができる。尚、長繊維の金属繊維を含むスラリーを製造する場合、金属繊維の水中での分散性が悪くなることがあるので、造粘作用のあるポリビニールピロリドン、ポリビニールアルコール、CMC等の高分子水溶液を少量添加してもよい。また、金属繊維シートの製造方法は、上述した湿式抄造工程後、得られた金属繊維シートを真空中または非酸化雰囲気中で金属繊維の融点以下の温度で焼結する焼結工程を含んで構成されるのが好ましい。すなわち、上述した湿式抄造工程後、焼結工程が行われれば、繊維交絡処理が施されるため、金属繊維シートに有機バインダ等を添加する必要がないので、有機バインダ等の分解ガスが焼結工程において障害となることもなく、金属特有の光沢面を有する金属繊維シートを製造することが可能となる。また、金属繊維が交絡しているので、焼結後の金属繊維シートの強度を一層向上することが可能となる。
(Production method)
The method for producing a metal fiber sheet according to the present invention forms a sheet containing moisture on the net when forming a slurry containing one or more metal fibers by wet papermaking. And a fiber entanglement process step for entanglement of the metal fibers. Here, as the fiber entanglement treatment step, for example, it is preferable to employ a fiber entanglement treatment step of injecting a high-pressure jet water flow onto the metal fiber sheet surface after papermaking, specifically, a direction orthogonal to the sheet flow direction. By arranging a plurality of nozzles at the same time and simultaneously injecting a high-pressure jet water stream from the plurality of nozzles, the metal fibers can be entangled over the entire sheet. That is, for example, by jetting a high-pressure jet water stream in the Z-axis direction of the sheet onto a sheet composed of metal fibers irregularly intersecting the plane direction by wet papermaking, the metal fiber of the portion where the high-pressure jet water stream was jetted Are oriented in the Z-axis direction. This metal fiber oriented in the Z-axis direction is entangled between metal fibers irregularly oriented in the plane direction, and each fiber is entangled three-dimensionally, that is, the physical strength can be obtained by entanglement It is. In addition, as a papermaking method, various methods such as long net papermaking, circular net papermaking, and inclined wire papermaking can be employed as necessary. In addition, when producing a slurry containing long-fiber metal fibers, the dispersibility of the metal fibers in water may be deteriorated, so a polymer aqueous solution such as polyvinylpyrrolidone, polyvinyl alcohol, or CMC having a viscosity forming action. May be added in a small amount. Further, the method for producing a metal fiber sheet includes a sintering step in which the obtained metal fiber sheet is sintered at a temperature below the melting point of the metal fiber in a vacuum or in a non-oxidizing atmosphere after the wet papermaking step described above. It is preferred that That is, if the sintering process is performed after the wet papermaking process described above, the fiber entanglement process is performed, so there is no need to add an organic binder or the like to the metal fiber sheet, so the decomposition gas such as the organic binder is sintered. It becomes possible to produce a metal fiber sheet having a glossy surface peculiar to a metal without any obstacle in the process. Moreover, since the metal fibers are entangled, the strength of the sintered metal fiber sheet can be further improved.

≪フッ素繊維紙≫
当該フッ素繊維紙は、不規則方向に配向した短繊維状のフッ素繊維により構成され、該繊維の繊維間が熱融着により結合されている紙である。尚、当該フッ素繊維紙及びその製造方法として、特開昭63−165598の記載内容も本明細書に組み込まれているものとする。以下、各要素を詳述する。
≪Fluorine fiber paper≫
The said fluorine fiber paper is paper which is comprised by the short fiber-like fluorine fiber orientated in the irregular direction, and the fibers of this fiber are couple | bonded by heat sealing | fusion. In addition, the description content of Unexamined-Japanese-Patent No. 63-165598 shall also be integrated in this specification as the said fluorine fiber paper and its manufacturing method. Hereinafter, each element will be described in detail.

(材料)
本発明に係るフッ素繊維は、熱可塑性フッ素樹脂から製造されるもので、その主成分としてはPTFE、TFE、PFE、FEP、ETFE、PVDF、PCTFE、PVFがあるが、フッ素樹脂から作られたものであればこれらに限定されるものではなく、さらにこれら或いは他の樹脂と混合して使用することもできる。ここで、当該フッ素繊維は、湿式抄紙法により紙状物とするために、繊維長が1〜20mmの単繊維であることが好適であり、また、その繊維径は2〜30μmであることが好適である。
(material)
The fluorofiber according to the present invention is manufactured from thermoplastic fluororesin, and its main component is PTFE, TFE, PFE, FEP, ETFE, PVDF, PCTFE, PVF, but made from fluororesin If it is, it will not be limited to these, Furthermore, these and other resin can also be mixed and used. Here, the fluorofiber is preferably a single fiber having a fiber length of 1 to 20 mm and a fiber diameter of 2 to 30 μm in order to obtain a paper-like material by a wet papermaking method. Is preferred.

(製造方法)
本発明に係るフッ素繊維紙は、フッ素繊維と自己接着機能を有する物質とを湿式抄造法により混抄し乾燥して得たフッ素繊維混抄紙を、フッ素繊維の軟化点以上で熱圧着してフッ素繊維の繊維間を熱融着させた後、自己接着機能を有する物質を溶媒により溶解除去し、必要により再乾燥することにより製造することができる。ここで、自己接着機能を有する物質としては、通常製紙用として用いられる木材、綿、麻、わら等の植物繊維からなる天然パルプ、PVA、ポリエステル、芳香族ポリアミド、アクリル系、ポリオレフィン系の熱可塑性合成高分子からなる合成パルプや合成繊維、更に天然高分子や合成高分子からなる製紙用紙力増強剤等を用いることができるが、自己接着性の機能があってフッ素繊維と混在して水に分散できるものであればこれらに限定されるものではない。
(Production method)
The fluorine fiber paper according to the present invention is a fluorine fiber mixed paper obtained by mixing and drying a fluorine fiber and a substance having a self-adhesive function by a wet papermaking method, and heat-pressing the fluorine fiber mixed paper at or above the softening point of the fluorine fiber. After the fibers are heat-sealed, the substance having a self-adhesive function can be dissolved and removed with a solvent and re-dried if necessary. Here, as a substance having a self-adhesive function, natural pulp made of plant fibers such as wood, cotton, hemp, and straw, which are usually used for papermaking, PVA, polyester, aromatic polyamide, acrylic, and polyolefin-based thermoplastics Synthetic pulp and synthetic fiber made of synthetic polymer, and paper-making paper strength enhancer made of natural polymer and synthetic polymer can be used, but it has a self-adhesive function and is mixed with fluorine fiber in water. It is not limited to these as long as it can be dispersed.

音響透過材の物性
本発明に係る音響透過材は、前述のパラメータ特性(周波数特性の差が10dB以内、α変化が0.10以下)に加え、当該音響透過材を用いて吸音構造体を構築すると、空気層と組み合わせなくとも高い吸音特性を維持するという性質を有する。
Sound transmission material according to the physical properties present invention sound transmission material, (less difference 10dB in the frequency characteristics, alpha 0 change 0.10) aforementioned parameters characteristic added to the sound absorbing structure using the sound transmission material When constructed, it has the property of maintaining high sound absorption characteristics without being combined with an air layer.

吸音構造体
本発明に係る吸音構造体は、前述の音響透過材と当該音響透過材の背後に吸音材及び/又は空気層とを有する。ここで、吸音材としては、特に限定されず、グラスウール等の汎用されているものが使用可能である。当該母材の選択・背後空気層の調整・背後吸音材の選定、等により種々の調整・制御が可能であり、用途に応じて多くの形態が考えられる。例えば、建築・構造物のみならず、自動車、電車、航空機等の輸送機器等、騒音対策、音響対策、音響調整を要する用途に幅広く用いることができる。
Sound-absorbing structure The sound-absorbing structure according to the present invention includes the above-described sound-transmitting material and a sound- absorbing material and / or an air layer behind the sound-transmitting material . Here, it does not specifically limit as a sound-absorbing material, What is used widely, such as glass wool, can be used. Various adjustments and control are possible by selecting the base material, adjusting the back air layer, selecting the back sound absorbing material, and the like, and many forms are conceivable depending on the application. For example, it can be widely used not only for buildings and structures but also for applications that require noise countermeasures, acoustic countermeasures, and acoustic adjustments, such as transportation equipment such as automobiles, trains, and aircraft.

ここで、音響透過材として硬質材を使用した場合、図9のように「固い表面を持つ吸音面」を有する吸音構造体を構築することが可能となる。また、音響透過材として透明又は透光性の硬質材を選択し、かつ、当該硬質材の背後に空気層を形成する(即ち、吸音材を設けない)と、図10のように「透明で固い音響透過材」を有する吸音構造体を構築することが可能になる。表1は、図9及び図10に示した態様の構成例及び用途例である。尚、表中、吸音構造用部材が音響透過材である。

Figure 2013139709
Here, when a hard material is used as the sound transmitting material , it is possible to construct a sound absorbing structure having a “sound absorbing surface having a hard surface” as shown in FIG. Further, when a transparent or translucent hard material is selected as the sound transmitting material and an air layer is formed behind the hard material (that is, no sound absorbing material is provided), as shown in FIG. It becomes possible to construct a sound-absorbing structure having a “hard sound-transmitting material ”. Table 1 shows configuration examples and application examples of the embodiment shown in FIGS. 9 and 10. In the table, the sound absorbing structure member is a sound transmitting material.
Figure 2013139709

実施例1及び2並びに比較例1及び2{音響透過材(硬質材)}
(製造例)
厚さ10mm、100mm四方の透明アクリル板に、COレーザー装置、電動ドリル、NC旋盤を適宜用いて、表2のとおり比較例1及び2の音響透過材を作製した。そして、厚さ2mm、100mm四方のアルミ板に、電動ドリルを用いて開孔させ、実施例1の音響透過材を作製した。

Figure 2013139709
Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 {acoustic transmission material (hard material)}
(Production example)
Thickness 10 mm, a transparent acrylic plate of 100mm square, CO 2 laser device, by using an electric drill, an NC lathe appropriate, to prepare the Comparative Examples 1 and 2 of the acoustic transmitting material shown in Table 2. And the sound-transmitting material of Example 1 was produced by making an aluminum plate having a thickness of 2 mm and 100 mm square using an electric drill.
Figure 2013139709

(吸音特性確認試験)
作成した実施例及び各比較例の音響透過材について、各々その吸音特性を確認した。確認方法は、伝送周波数特性と垂直入射吸音率により行なった。
(Sound absorption characteristics confirmation test)
The sound absorption characteristics of each of the produced sound transmission materials of Examples and Comparative Examples were confirmed. The confirmation method was based on transmission frequency characteristics and normal incidence sound absorption coefficient.

伝送周波数特性については、図2に示すように、有効径10cmのスピーカー1を取り付けた約2250cmの発音装置の前面に、各実施例及び各比較例の音響透過材2を設置し、スピーカー1前面より1500mmの位置に設置したマイク3で測定される伝送周波数特性を測定し、その変化を確認した。スピーカー1には、略100Hzから10kHzまで、周波数変調を掛けない正弦波スイープを信号として用いた。測定した結果を図3〜4に示す。図3は実施例1の音響透過材を設置した時及びサンプルを設置しなかった時(コントロール)の測定結果、図4は比較例1及び2の音響透過材を設置した時の伝送周波数特性の測定結果である。明らかなように、図4の各測定値はコントロールの波形とは異なり、スピーカーに入力された音の大半が、各比較例の吸音板を透過できなかった結果である。それに対し、実施例1の吸音構造体の場合は、図3からも明らかなように、測定した全音域においてほとんどの音が透過している{尚、図3では、コントロール(実線)と実施例1(点線)とが略重複している}。 As for the transmission frequency characteristics, as shown in FIG. 2, the sound transmitting material 2 of each example and each comparative example is installed on the front surface of a sound generating device of about 2250 cm 3 to which a speaker 1 having an effective diameter of 10 cm is attached. The transmission frequency characteristic measured by the microphone 3 installed at a position 1500 mm from the front surface was measured, and the change was confirmed. For the speaker 1, a sine wave sweep without applying frequency modulation from approximately 100 Hz to 10 kHz was used as a signal. The measurement results are shown in FIGS. FIG. 3 shows the measurement results when the sound transmission material of Example 1 is installed and when no sample is installed (control), and FIG. 4 shows the transmission frequency characteristics when the sound transmission material of Comparative Examples 1 and 2 is installed. It is a measurement result. As is apparent, each measured value in FIG. 4 is a result of the fact that most of the sound input to the speaker could not pass through the sound absorbing plate of each comparative example, unlike the control waveform. On the other hand, in the case of the sound absorbing structure of the first embodiment, as is clear from FIG. 3, most of the sound is transmitted in the entire measured sound range {in FIG. 3, the control (solid line) and the embodiment. 1 (dotted line) substantially overlaps}.

垂直入射吸音率(α)については、JIS A1405−2に従い、図5に示す装置を用い、A−A線の位置にサンプルを設置して測定した。音響管の内径は44.8mm、吸音材として96Kg/mグラスウール吸音材を使用し、マイク1とマイク2として1/2インチコンデンサマイクロホンを用いて間隔を7cmとした。その結果を図6に示す。図6は、コントロール(サンプルなし)、実施例1の音響透過材、をそれぞれ用いた場合の垂直入射吸音率の測定結果である。背後のグラスウール吸音材のみの場合に準じる特性となっている。特に、1kHzから2kHzでは吸音材だけのときよりも吸音率が高くなっており、これは音波に対する試料と吸音材の相乗効果と考えられる。 The normal incident sound absorption coefficient (α 0 ) was measured according to JIS A1405-2 by using the apparatus shown in FIG. The inner diameter of the acoustic tube was 44.8 mm, a 96 Kg / m 3 glass wool sound absorbing material was used as the sound absorbing material, and a 1/2 inch condenser microphone was used as the microphone 1 and the microphone 2 with an interval of 7 cm. The result is shown in FIG. FIG. 6 shows the measurement results of the normal incident sound absorption coefficient when the control (no sample) and the sound transmission material of Example 1 are used. The characteristics are the same as those for the glass wool sound absorbing material behind. In particular, from 1 kHz to 2 kHz, the sound absorption rate is higher than that of the sound absorbing material alone, which is considered to be a synergistic effect of the sample and the sound absorbing material on the sound wave.

実施例2(金属繊維シート)
(製造例)
表3に示す膜厚にした点を除いては特許2562761の実施例1と同様の手法で、実施例2に係る金属繊維シートを製造した。
Example 2 (metal fiber sheet)
(Production example)
A metal fiber sheet according to Example 2 was produced in the same manner as in Example 1 of Patent 2562761, except that the film thickness was as shown in Table 3.

(吸音特性確認試験)
実施例と同様の手法で、伝送周波数特性及び垂直入射吸音率を測定した。その結果を図11及び図12にそれぞれ示す。まず、図11は、実施例2の音響透過材の伝送周波数特性を示した図である。ここで、当該図中、(1)がコントロール、(2)が実施例2の音響透過材である。尚、図11では、コントロール(1)と実施例2(2)とが略重複している。このように、実施例2の音響透過材の場合は、図11からも明らかなように、測定した全音域においてほとんどの音が透過している。次に、図12の左側は、実施例2の音響透過材の垂直入射吸音率である。ここで、当該図中、(1)がコントロール(シートなし)、(6)が実施例2の音響透過材である。このように、シートなしと比較して各周波数における吸音率の変化が小さいことが確認された。
(Sound absorption characteristics confirmation test)
The transmission frequency characteristics and normal incidence sound absorption coefficient were measured by the same method as in the example. The results are shown in FIGS. 11 and 12, respectively. First, FIG. 11 is a diagram illustrating transmission frequency characteristics of the sound transmission material of the second embodiment. Here, in the figure, (1) is the control, and (2) is the sound transmission material of Example 2. In FIG. 11, the control (1) and the second embodiment (2) are substantially overlapped. As described above, in the case of the sound transmitting material of Example 2, most of the sound is transmitted in the entire measured sound range, as is apparent from FIG. Next, the left side of FIG. 12 is the normal incident sound absorption coefficient of the sound transmission material of the second embodiment. Here, in the figure, (1) is the control (no sheet), and (6) is the sound transmission material of Example 2. Thus, it was confirmed that the change in the sound absorption coefficient at each frequency was small as compared with the case without the sheet.

実施例3(フッ素繊維シート)
(製造例)
表3に示す膜厚にした点を除いては特開昭63−165598の実施例1と同様の手法で、実施例3に係るフッ素繊維シート(フッ素樹脂系繊維シート)を製造した。
Example 3 (Fluorine fiber sheet)
(Production example)
A fluorine fiber sheet (fluororesin fiber sheet) according to Example 3 was produced in the same manner as in Example 1 of JP-A-63-165598 except that the film thicknesses shown in Table 3 were used.

(吸音特性確認試験)
実施例と同様の手法で、伝送周波数特性及び垂直入射吸音率を測定した。その結果を図11及び図12にそれぞれ示す。まず、図11は、実施例3の音響透過材の伝送周波数特性を示した図である。ここで、当該図中、(1)がコントロール、(3)が実施例3の音響透過材である。尚、図11では、コントロール(1)と実施例3(3)とが略重複している。このように、実施例3の音響透過材の場合は、図11からも明らかなように、測定した全音域においてほとんどの音が透過している。次に、図12の左側は、実施例3の音響透過材の垂直入射吸音率である。ここで、当該図中、(1)がコントロール(シートなし)、(7)が実施例3の音響透過材である。このように、シートなしと比較して各周波数における吸音率の変化が小さいことが確認された。
(Sound absorption characteristics confirmation test)
The transmission frequency characteristics and normal incidence sound absorption coefficient were measured by the same method as in the example. The results are shown in FIGS. 11 and 12, respectively. First, FIG. 11 is a diagram showing transmission frequency characteristics of the sound transmission material of Example 3. Here, in the figure, (1) is the control, and (3) is the sound transmission material of Example 3. In FIG. 11, the control (1) and Example 3 (3) are substantially overlapped. Thus, in the case of the sound transmission material of Example 3, as is clear from FIG. 11, most of the sound is transmitted in the entire sound range measured. Next, the left side of FIG. 12 shows the normal incident sound absorption coefficient of the sound transmission material of Example 3. Here, in the figure, (1) is the control (no sheet), and (7) is the sound transmitting material of Example 3. Thus, it was confirmed that the change in the sound absorption coefficient at each frequency was small as compared with the case without the sheet.

実施例5(空気層有無での吸音特性確認試験)
各種多孔質シートとグラスウール吸音材を試料とした垂直入射吸音率を測定した。ここで、各種多孔質シートしては、実施例2の金属繊維シートと実施例3のフッ素繊維シートの他、汎用の各種多孔質シートを比較のため試験した。
Example 5 (Sound absorption characteristics confirmation test with and without air layer)
The normal incident sound absorption coefficient was measured using various porous sheets and glass wool sound absorbing materials as samples. Here, as the various porous sheets, in addition to the metal fiber sheet of Example 2 and the fluorine fiber sheet of Example 3, various general-purpose porous sheets were tested for comparison.

≪測定方法≫
(垂直入射吸音率とシートの位置)
シートを設置しそれより2cm後方に厚さ5cmの32Kg/m3のグラスウールを置いた場合と、装置の終端を2cm短くしシートと吸音材を密着させた場合、とを測定した。1/2インチのコンデンサマイクロホン(B&K4133)を7cm間隔で設置し、この2本の伝達関数から吸音率を測定した。音源として中心周波数250、500、lk、2kHzの1Oct.バンドノイズを雑音発生器(NODE7030)から入力した。音速は室温から計算で求めた。測定できる周波数は300Hzから2kHzである。マイクロホン出力はプリアンプで増幅後、A/D)変換器で20秒程度パソコンに取り込んだ。サンプリング周波数はそれぞれ、中心周波数500Hzまでは2048Hzとし、1kHzでは4096Hz、2kHzでは8192Hzとした。
≪Measurement method≫
(Normal incidence sound absorption coefficient and sheet position)
When a sheet was placed and a glass wool of 32 kg / m 3 with a thickness of 5 cm was placed 2 cm behind the sheet, and when the end of the apparatus was shortened by 2 cm and the sheet and the sound absorbing material were brought into close contact with each other. A 1/2 inch condenser microphone (B & K4133) was installed at 7 cm intervals, and the sound absorption coefficient was measured from these two transfer functions. As a sound source, 1Oct. Band noise with a center frequency of 250, 500, lk, and 2 kHz was input from a noise generator (NODE7030). The speed of sound was calculated from room temperature. The frequency that can be measured is 300Hz to 2kHz. The microphone output was amplified by a preamplifier, and then taken into a personal computer for about 20 seconds by an A / D converter. The sampling frequency was 2048 Hz up to a center frequency of 500 Hz, 4096 Hz at 1 kHz, and 8192 Hz at 2 kHz.

吸音率αの算出手順は以下のとおりである:マイク1,2の512点FFT(ハニング窓)を求め、自己相関(マイク1)と相互相関を求めた後、20回の平均から伝達関数H12を求める。αはこれより、式(1)のように算出することができる。 The calculation procedure of the sound absorption coefficient α is as follows: After obtaining the 512-point FFT (Hanning window) of microphones 1 and 2 and the autocorrelation (microphone 1) and cross-correlation, the transfer function H is calculated from the average of 20 times. Ask for twelve . α can be calculated as shown in Equation (1).

式1Formula 1

Figure 2013139709
Figure 2013139709

(シートの特性)
シートのそれぞれの特性を表3に示す。透気度(紙の一定面積を一定量の空気が一定圧力の下で通過するのにかかる時間)はs(秒)/100mlである。各試料は、装置の内径とほぼ同じ大きさのO型リングを作成し、そのリングにシートを貼り付けて使用した。

Figure 2013139709
(Characteristics of the sheet)
Table 3 shows the respective characteristics of the sheet. The air permeability (the time it takes for a certain amount of air to pass through a certain area of paper under a certain pressure) is s (seconds) / 100 ml. For each sample, an O-shaped ring having the same size as the inner diameter of the apparatus was prepared, and a sheet was attached to the ring for use.
Figure 2013139709

(測定結果)
垂直入射吸音率の測定結果を吸音材のみ(試料なし)を含めて図12に示す。図12(左)には、シートと厚さ5cmの吸音材の間に空隙2cmを設けてある結果を示し、図12(右)には、シートと吸音材との間に空隙を設けない結果を示している。また、(a)にはシートなしと試料1、2、8及び3における結果を示し、(b)にははシートなしと試料4、5、7(実施例3のフッ素繊維シート)、6(実施例2の金属繊維シート)の結果を示す。その結果、図12(左)の「空隙2cmあり」の結果では、まず、開孔のない印刷用紙はシートなしと比較することにより、吸音率が低域でも高域でもかなり低下することがわかる。一方、試料1〜5はシートなしと比較して各周波数における吸音率が多少変化するが、試料8(印刷用紙)と比較すると吸音率に大きな変化が生じず、「全音響透過」に近い傾向を示す。また、本実施例に係る試料6及び7に関しても、シートなしと比較して各周波数における吸音率の変化が小さく、「全音響透過」であることが確認できた。他方、図12(右)に示す「空隙なし」の結果では、シートなしと比較して、試料1〜5及び8においては、吸音率が下がる傾向が見られた。しかし、本実施例に係る試料6及び7においてはシートなしとほぽ同じ吸音率を示し、他の試料と比べて際だった「全音響透過」であることが確認できた。グラスウール吸音材は、低い周波数では空.気のインピーダンスからずれていく。また、グラスウール表面の見え方が、シートを直接接触させると異なることが予想されるが、試料6及び7では、他のシートより透気度が低いことが「全音響透過」となっていると思われる。このように、本実施例に係る試料6及び7に係るシートでは、空隙の有無にかかわらず「全音響透過」であることが確認できた。
(Measurement result)
The measurement result of the normal incident sound absorption coefficient is shown in FIG. 12 including only the sound absorbing material (no sample). FIG. 12 (left) shows the result of providing a gap of 2 cm between the sheet and the sound absorbing material having a thickness of 5 cm, and FIG. 12 (right) shows the result of not providing the gap between the sheet and the sound absorbing material. Is shown. In addition, (a) shows the results in the case of no sheet and samples 1, 2, 8 and 3, and (b) shows in the case of no sheet and samples 4, 5, 7 (fluorine fiber sheet of Example 3), 6 ( The result of the metal fiber sheet of Example 2 is shown. As a result, in the result of “with 2 cm gap” in FIG. 12 (left), first, it is understood that the sound absorption coefficient of the printing paper having no aperture is considerably lowered in both the low frequency range and the high frequency range as compared with the case without the sheet. . On the other hand, the samples 1 to 5 have a somewhat different sound absorption rate at each frequency compared to the case without the sheet, but compared to the sample 8 (printing paper), the sound absorption rate does not change greatly and tends to be close to “total sound transmission”. Indicates. In addition, regarding the samples 6 and 7 according to this example, the change in the sound absorption coefficient at each frequency was small as compared with the case without the sheet, and it was confirmed that the sound absorption was “total sound transmission”. On the other hand, in the result of “no gap” shown in FIG. 12 (right), the samples 1 to 5 and 8 tended to have a lower sound absorption rate than that without the sheet. However, Samples 6 and 7 according to the present example showed almost the same sound absorption coefficient as that without the sheet, and it was confirmed that it was “total sound transmission” that was outstanding as compared with the other samples. Glass wool sound-absorbing material deviates from the air impedance at low frequencies. In addition, it is expected that the appearance of the glass wool surface will be different when the sheet is brought into direct contact, but in Samples 6 and 7, the lower the air permeability than the other sheets is “total sound transmission”. Seem. As described above, it was confirmed that the sheets according to the samples 6 and 7 according to the present example were “total sound transmission” regardless of the presence or absence of voids.

開放端の反射による減音量(ASHRAE)Volume reduction due to reflection at open end (ASHRAE) 音響透過性(伝送周波数特性)測定方法の概略図Schematic diagram of sound permeability (transmission frequency characteristics) measurement method 実施例1及びブランクの伝送周波数特性測定結果Measurement result of transmission frequency characteristics of Example 1 and blank 比較例1及び2の伝送周波数特性測定結果Measurement results of transmission frequency characteristics of Comparative Examples 1 and 2 垂直入射吸音率測定装置の概略図Schematic diagram of normal incidence sound absorption measurement device 実施例1の垂直入射吸音率の測定結果Measurement result of normal incidence sound absorption coefficient of Example 1 本発明の原理図Principle of the present invention 本発明の原理図(「局所作用的」のイメージ)Principle diagram of the present invention (image of “local action”) 固い表面を持つ吸音材の例を示した図Figure showing an example of a sound-absorbing material with a hard surface 透明で固い表面を持つ吸音材の例を示した図Figure showing an example of a sound-absorbing material with a transparent and hard surface 実施例2、実施例3及びブランクの伝送周波数特性測定結果Example 2, Example 3 and blank transmission frequency characteristic measurement results 実施例2及び3の垂直入射吸音率の測定結果(+空隙の有無と吸音効果の確認図)Measurement results of normal incidence sound absorption coefficient of Examples 2 and 3 (+ confirmation of presence / absence of air gap and sound absorption effect)

1 スピーカー
2 サンプル
3 マイク
1 Speaker 2 Sample 3 Microphone

Claims (5)

以下の測定方法1に従い測定された周波数特性の差が各1/1オクターブ帯域で10dB以内であり、かつ、以下の測定方法2に従い測定されたα変化が0.10以下である音響透過型の板状部材又はシート状部材からなる音響透過材
(測定方法1):無響室において音源から発せられるオーディオ周波数帯域(50〜10000Hz)の音を音源から1500mm離間した位置に設置されたマイクロホンにて測定した周波数特性と、音源の前面に該部材を設置した場合の周波数特性との差を測定。
(測定方法2): JIS A 1405−2「音響管による吸音率及びインピーダンスの測定−第2部:伝達関数法」に従い測定される、一般的な残響設計領域(125〜4000Hz)にわたる各1/1オクターブ帯域での垂直入射吸音率(α)の変化量。
Sound transmission type in which the difference in frequency characteristics measured according to the following measurement method 1 is within 10 dB in each 1/1 octave band, and the α 0 change measured according to the following measurement method 2 is 0.10 or less. An acoustic transmission material comprising a plate-like member or a sheet-like member.
(Measurement method 1): Frequency characteristics of sound in an audio frequency band (50 to 10000 Hz) emitted from a sound source in an anechoic chamber measured by a microphone installed at a position 1500 mm away from the sound source, and the member on the front surface of the sound source Measure the difference from the frequency characteristics when the is installed.
(Measurement method 2): 1 / each over a general reverberation design region (125 to 4000 Hz), measured according to JIS A 1405-2 “Measurement of sound absorption coefficient and impedance by an acoustic tube—Part 2: Transfer function method” Change in normal incident sound absorption coefficient (α 0 ) in one octave band.
前記板状部材が、孔径が1〜500μmの一方の面から他方の面に貫通する微細孔を有し、厚さ/孔径の比が1〜200、単位面積あたりの該面上の該微細孔による開口率が3〜50%である硬質板である、請求項1記載の音響透過材The plate-like member has micropores penetrating from one surface having a pore diameter of 1 to 500 μm to the other surface, the thickness / pore diameter ratio is 1 to 200, and the micropores on the surface per unit area The sound transmission material according to claim 1, which is a hard plate having an aperture ratio of 3 to 50%. 前記硬質板が透明又は透光性の材料からなる、請求項2記載の音響透過材The sound transmission material according to claim 2, wherein the hard plate is made of a transparent or translucent material . 前記シート状部材が、1種又は2種以上の金属繊維を含んで構成されるスラリーを湿式抄造法で抄紙することによって得られる、前記金属繊維が互いに交絡している金属繊維シートである、請求項1記載の音響透過材The sheet-like member is a metal fiber sheet obtained by papermaking a slurry containing one or more metal fibers by a wet papermaking method, wherein the metal fibers are entangled with each other. Item 1. The sound transmitting material according to Item 1. 前記シート状部材が、不規則方向に配向した短繊維状のフッ素繊維により構成され、該繊維の繊維間が熱融着により結合されているフッ素繊維紙である、請求項1記載の音響透過材The sound transmission material according to claim 1, wherein the sheet-like member is a fluorine fiber paper which is constituted by short fiber-like fluorine fibers oriented in an irregular direction, and the fibers of the fibers are bonded by heat fusion. .
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