JP2021149106A - 吸音構造体及び吸音壁 - Google Patents

Abstract

【課題】本開示の目的は、吸音構造体の厚みを抑制しながら広帯域に亘って高い吸音率を達成することである。【解決手段】本開示の一態様によれば、吸音構造体は、複数の貫通孔を有する穿孔面と、前記穿孔面の法線方向と非平行に延在する部分を有する第１空洞部であって、前記穿孔面の第１領域に存在する複数の貫通孔を介して前記第１空洞部の内部と外部との間で通気可能な前記第１空洞部と、第２空洞部であって、前記穿孔面の前記第１領域と隣り合う第２領域に存在する複数の貫通孔を介して前記第２空洞部の内部と外部との間で通気可能な前記第２空洞部と、を有する。【選択図】図２

Description

本開示は、吸音構造体に関する。

鉄道、高速道路、工事現場などにおいて発生する騒音を抑制することは、重要な社会課題の１つである。特に、低周波帯の騒音を効果的に吸収することが求められる。

非特許文献１には、１８０度方向に２度折り返したＳ字形の導波管を含む吸音構造体が提案されている。この吸音構造体の厚み（吸音構造体の表面のうち導波管の開口端を含む平面である基準面に垂直な方向の寸法）は、導波管の長さの約１／３倍である。故に、かかる吸音構造体によれば、厚みを抑制しながら低周波音を効果的に吸収することができる。

非特許文献１の吸音構造体において、導波管の開口端には穿孔板が設けられる。かかる穿孔板の孔パラメータを介して音響インピーダンスを調整できる。また、穿孔板の熱粘性抵抗によってＱ値を低くする効果もある。

Wu, F., Xiao, Y., Yu, Di., Zhao, H., Wang, Y., & Wen, J. (2019). Low-frequency sound absorption of hybrid absorber based on micro-perforated panel and coiled-up channels. Applied Physics Letters, 114(15). https://doi.org/10.1063/1.5090355

非特許文献１の吸音構造体において、基準面に占める導波管の開口端の面積の割合は約１／３に過ぎない。基準面に占める導波管の開口端の面積の割合が小さくなるほどＱ値は高くなる。すなわち、この吸音構造体は、高い吸音率を達成可能な周波数帯域が狭い。

本開示の目的は、吸音構造体の厚みを抑制しながら広帯域に亘って高い吸音率を達成することである。

本開示の一態様によれば、吸音構造体は、複数の貫通孔を有する穿孔面と、前記穿孔面の法線方向と非平行に延在する部分を有する第１空洞部であって、前記穿孔面の第１領域に存在する複数の貫通孔を介して前記第１空洞部の内部と外部との間で通気可能な前記第１空洞部と、第２空洞部であって、前記穿孔面の前記第１領域と隣り合う第２領域に存在する複数の貫通孔を介して前記第２空洞部の内部と外部との間で通気可能な前記第２空洞部と、を有する。

本開示によれば、吸音構造体の厚みを抑制しながら広帯域に亘って高い吸音率を達成することができる。

第１の実施形態の吸音構造体を示す斜視図である。 第１の実施形態の吸音構造体を示すＤＷ断面図である。 第１の実施形態の吸音構造体を用いた防音壁を示す図である。 第１の実施形態の概要の説明図である。 第２の実施形態の吸音構造体を示す斜視図である。 第２の実施形態の吸音構造体を示すＤＷ断面図である。 変形例１の吸音構造体を示す斜視図である。 変形例１の吸音構造体を示すＤＷ断面図である。 変形例２の吸音構造体を示す斜視図である。 変形例２の吸音構造体を示すＤＷ断面図である。 変形例３の吸音構造体を示す斜視図である。 変形例３の吸音構造体を示すＤＷ断面図である。 その他の変形例の吸音構造体を示すＤＷ断面図である。 その他の変形例の吸音構造体を示すＤＷ断面図である。 その他の変形例の吸音構造体を示すＨＷ断面図である。 その他の変形例の吸音構造体を示すＤＷ断面図である。 その他の変形例の吸音構造体を示すＤＷ断面図である。 変形例４の吸音構造体を示す斜視図である。 変形例５の吸音構造体を示す斜視図である。 変形例６の吸音構造体を示すＤＷ断面図である。 吸音構造体を支持する支持ユニットの斜視図である。 支持ユニットによる吸音構造体の支持の説明図である。 吸音壁の変形例の説明図である。

以下、本発明の一実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施形態を説明するための図面において、同一の構成要素には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

以下の説明において、「Ｄ方向」は、吸音構造体に対する音波の入射方向であり、厚み方向と呼ぶこともできる。「Ｈ方向」は、吸音構造体の高さ方向である。「Ｗ方向」は、「Ｄ方向」および「Ｈ方向」に直交する方向であり、幅方向と呼ぶこともできる。

（１）第１の実施形態
（１−１）吸音構造体の構成
吸音構造体の構成について説明する。図１は、第１の実施形態の吸音構造体を示す斜視図である。図２は、第１の実施形態の吸音構造体を示すＤＷ断面図である。吸音構造体１０は、吸音構造体１０に向かって進む音波のエネルギーを吸収して反射音及び透過音の音圧を低減する吸音効果を有する、特定の構造を備えた部材である。

図１に示すように、吸音構造体１０は、第１の導波管１１と、第２の導波管１２と、第３の導波管１３と、穿孔板とを備える。第１の導波管１１〜第３の導波管１３は、幅方向（Ｗ方向）及び厚み方向（Ｄ方向）に積層されている。吸音構造体１０に含まれる各導波管は、共振器として機能する空洞部であり、穿孔板に入射する音波は各導波管の内部に侵入可能である。第１の導波管１１と第２の導波管１２とは側壁を介して隣接しており、第２の導波管１２と第３の導波管１３とは側壁を介して隣接している。第１の導波管１１、第２の導波管１２、及び第３の導波管１３は、Ｄ方向から見て、互いに少なくとも一部が重なっている。第１の導波管、第２の導波管、及び第３の導波管は、互いに共振特性が異なる共振器として機能する。

図２に示すように、第１の導波管１１は、第１の開口端１１ａと、第１の側壁１１ｂと、第１の閉口端１１ｃとを備える。第１の導波管１１の長さは、Ｌ１１で表される。

第１の開口端１１ａには、音波が入射可能な複数の孔（「第１の孔」の一例）を有する第１の穿孔板が設けられる。第１の穿孔板は、音響インピーダンスの整合部材に相当する。

第１の側壁１１ｂは、第１の開口端１１ａおよび第１の閉口端１１ｃを接続する。図２の例では、第１の側壁１１ｂの輪郭のＤＷ断面は矩形、言い換えるとＩ字形である。すなわち、第１の導波管１１は、穿孔板の法線方向と略平行に延在する。

第１の閉口端１１ｃには、音波を反射可能な反射壁が設けられる。

図２に示すように、第２の導波管１２は、第２の開口端１２ａと、第２の側壁１２ｂと、第２の閉口端１２ｃとを備える。第２の導波管１２は、第１の導波管１１に対してＷ方向およびＤ方向に沿って積層される。具体的には、第２の導波管１２は、第２の開口端１２ａが第１の開口端１１ａに接し、かつ第２の側壁１２ｂが第１の側壁１１ｂおよび第１の閉口端１１ｃと接するように配置される。

第２の導波管１２の長さは、Ｌ１２ａ＋Ｌ１２ｂで表される。第２の導波管１２の長さは、第１の導波管１１の長さよりも長い。すなわち、第２の導波管１２は、第１の導波管１１よりも周波数の低い音波を吸収する。

第２の開口端１２ａには、音波が入射可能な複数の孔（「第２の孔」の一例）を有する第２の穿孔板が設けられる。第２の穿孔板は、音響インピーダンスの整合部材に相当する。

第２の側壁１２ｂは、第２の開口端１２ａおよび第２の閉口端１２ｃを接続する。第２の側壁１２ｂの形状は、第２の導波管１２の長さが、第２の開口端１２ａおよび第２の閉口端１２ｃの間の直線距離のＤ軸成分よりも長くなるように定められる。換言すれば、第２の側壁１２ｂは、第２の開口端１２ａの法線方向（すなわち穿孔板の法線方向、言い換えるとＤ軸方向）と非平行に延出する部分を含む。

図２の例では、第２の側壁１２ｂの輪郭のＤＷ断面は、矩形を９０度に１度折り曲げたもの、言い換えるとＬ字形である。要するに、第２の側壁１２ｂは、第１の直線（第２の開口端１２ａの法線）に沿って（すなわちＤ軸方向と略平行に）延出する第１の部分と、第１の直線と交わる第２の直線（第２の閉口端１２ｃの法線）に沿って延出する第２の部分とを含み、第１の直線と第２の直線とがなす角度（「第１の角度」の一例）は９０度である。すなわち、第２の部分は、第１の部分からＤ軸方向と略垂直に延在する。

第２の閉口端１２ｃには、音波を反射可能な反射壁が設けられる。

図２に示すように、第３の導波管１３は、第３の開口端１３ａと、第３の側壁１３ｂと、第３の閉口端１３ｃとを備える。第３の導波管１３は、第２の導波管１２に対してＷ方向およびＤ方向に沿って積層される。具体的には、第３の導波管１３は、第３の開口端１３ａが第２の開口端１２ａに接し、かつ第３の側壁１３ｂが第２の側壁１２ｂと接するように配置される。

第３の導波管１３の長さは、Ｌ１３ａ＋Ｌ１３ｂで表される。第３の導波管１３の長さは、第２の導波管１２の長さよりも長い。すなわち、第３の導波管１３は、第２の導波管１２よりも周波数の低い音波を吸収する。

第３の開口端１３ａには、音波が入射可能な複数の孔（「第３の孔」の一例）を有する第３の穿孔板が設けられる。第３の穿孔板は、音響インピーダンスの整合部材に相当する。

第３の側壁１３ｂは、第３の開口端１３ａおよび第３の閉口端１３ｃを接続する。第３の側壁１３ｂの形状は、第３の導波管１３の長さが、第３の開口端１３ａおよび第３の閉口端１３ｃの間の直線距離のＤ軸成分よりも長くなるように定められる。換言すれば、第３の側壁１３ｂは、第３の開口端１３ａの法線（すなわちＤ軸）と非平行に延出する部分を含む。

図２の例では、第３の側壁１３ｂの輪郭のＤＷ断面は、矩形を９０度に１度折り曲げたもの、言い換えるとＬ字形である。要するに、第３の側壁１３ｂは、第１の直線（第３の開口端１３ａの法線）に沿って延出する第１の部分と、第１の直線と交わる第２の直線（第３の閉口端１３ｃの法線）に沿って延出する第２の部分とを含み、第１の直線と第２の直線とがなす角度は９０度である。

第３の閉口端１３ｃには、音波を反射可能な反射壁が設けられる。

このように、吸音構造体１０は、互いに長さの異なる第１の導波管１１、第２の導波管１２および第３の導波管１３を含む。故に、吸音構造体１０は、３つの共鳴周波数および当該３つの共鳴周波数の高調波をピークとする吸音率特性（例えば、音響インピーダンスおよびＱ値の少なくとも１つ）を示す。吸音構造体１０を用いることで、単一の導波管を用いる場合と比較して、広い周波数帯域において吸音効果を得ることができる。本実施形態における吸音構造体１０の吸音特性は、例えば、周波数ごとの吸音率、又は音響インピーダンスにより表される。

最も低いピーク周波数は、第３の導波管１３の長さに依存する。前述のように、第３の側壁１３ｂはＤＷ断面がＬ字形の輪郭を備えているため、第３の導波管１３は長さに比して厚みが小さい。故に、吸音構造体１０の厚み（すなわち、Ｄ方向の寸法）は、第３の導波管の長さであるＬ１３ａ＋Ｌ１３ｂに比べて小さくなる。

吸音構造体１０において、吸音構造体の表面のうち導波管の開口端を含む平面である基準面は、第１の開口端１１ａ、第２の開口端１２ａ、および第３の開口端１３ａからなる。すなわち、第１の側壁１１ｂ、第２の側壁１２ｂ、および第３の側壁１３ｂのＨＷ断面を無視すれば、基準面が全て開口端であるから基準面に占める導波管の開口端の面積の割合は１００％である。故に、吸音構造体１０のＱ値が低くなる（吸音率特性が急峻でない）ので、ピーク周波数から離れた周波数においても吸音率が低下しにくい。また、各導波管の開口端に設けられる穿孔板の孔パラメータは、当該導波管に要求される吸音率特性に応じて最適化されている。すなわち、吸音構造体１０によれば、広帯域に亘って高い吸音率を達成できる。

（１−１−１）穿孔板の構成
穿孔板は、複数の貫通孔を有する平板状の部材である。穿孔板は、例えば、多孔質樹脂、多孔質金属、多孔質ポリマー、および不織布の少なくとも１つを含み得る。

各導波管の吸音率特性は、当該導波管の形状と、当該導波管の備える穿孔板のパラメータ（以下「孔パラメータ」という）によって決まる。孔パラメータは、例えば以下の少なくとも１つを含む。
・穿孔板のＨＷ平面（すなわち、音波の入射面）の面積
・穿孔板の厚さ（Ｄ方向の寸法）
・孔の径
・穿孔板のＨＷ平面に占める孔の面積の割合（以下「孔の占有率」という）
・孔の形状
・孔の数
・孔どうしの間隔
具体的なパラメータとして、例えば、吸音構造体１０のＨ方向、Ｄ方向及びＷ方向の長さがそれぞれ３ｃｍ〜１０ｃｍであり、穿孔板の厚さが０．５ｍｍ〜３ｍｍである場合に、穿孔板に存在する孔の径を０．３ｍｍ〜２ｍｍに設定する。そして穿孔板における孔の数などのその他のパラメータを適切に設定することで、人の会話に含まれる音の主成分である４００Ｈｚ〜１５００Ｈｚの音を効率的に吸音する（音圧を低減する）ことができる。この場合、吸音構造体１０による４００Ｈｚ以上１５００Ｈｚ以下の音の平均吸音率は、吸音構造体１０による他の周波数帯（４００Ｈｚより低い周波数帯及び１５００Ｈｚより高い周波数帯）の音の平均吸音率よりも高くなる。また、導波管の形状及び孔パラメータの少なくとも何れかを調整することで、吸音構造体１０の吸音特性を変化させることができる。例えば、１０００Ｈｚ以上４０００Ｈｚ以下の音を効率的に吸音するように吸音構造体１０を設計することもできるし、２００Ｈｚ以上２５００Ｈｚ以下の音を効率的に吸音するように吸音構造体１０を設計することもできる。
吸音構造体１０が有する複数の導波管に異なる吸音特性を持たせることで、吸音構造体１０全体として、広い帯域の音波を吸音することができる。なお、各導波管が吸音する音波の周波数帯域は、互いに重ならないように設定されていてもよいし、一部が重複するように設定されていてもよい。また、吸音スペクトルのＱ値を下げて、特定の周波数の近傍の周波数帯における吸音効果を強くしたい場合などには、複数の導波管に同じ吸音特性を持たせてもよい。

穿孔板の構成の第１の例では、各穿孔板のパラメータ（一例として、孔の占有率）は、導波管毎に個別に設計される。すなわち、第１の穿孔板の孔パラメータは、第１の導波管１１に要求される吸音率特性に応じて最適化される。第２の穿孔板の孔パラメータは、第２の導波管１２に要求される吸音率特性に応じて最適化される。第３の穿孔板の孔パラメータは、第３の導波管１３に要求される吸音率特性に応じて最適化される。結果的に、第１の穿孔板の孔パラメータ、第２の穿孔板の孔パラメータ、および第３の穿孔板の孔パラメータは、互いに異なり得る。

穿孔板の構成の第１の例によれば、各導波管の開口端に設けられる穿孔板の孔パラメータは、当該導波管に要求される吸音率特性に応じて最適化されているので、吸音構造体１０は、広帯域に亘って高い吸音率を達成できる。

穿孔板の構成の第２の例では、各穿孔板のパラメータは、導波管間で共通となるように設計される。すなわち、第１の穿孔板の孔パラメータは、第２の穿孔板の孔パラメータおよび第３の穿孔板の孔パラメータと同一である。

穿孔板の構成の第２の例によれば、各穿孔板の仕様を標準化できるので、製造効率の向上が見込まれる。

なお、吸音構造体１０が有数する複数の導波管の開口端に設けられる複数の穿孔板は、一体となって構成されていてもよい。また、穿孔板と導波管とが一体となって構成されていてもよい。すなわち、吸音構造体１０は、複数の貫通孔を有する穿孔面と、それぞれ穿孔面の異なる領域に対応する複数の導波管とを有していればよい。各導波管の内部と外部との間は、穿孔面の対応する領域に存在する複数の貫通孔を介して通気可能である。

（１−２）実施形態の概要
第１の実施形態の概要について説明する。図３は、第１の実施形態の吸音構造体を用いた防音壁（吸音壁ともいう。）を示す図である。図４は、第１の実施形態の概要の説明図である。

図３に示すように、第１の実施形態の吸音構造体１０は、防音壁１に応用可能である。防音壁１は、Ｈ方向及びＷ方向に沿って積層された複数の吸音構造体１０を備える。防音壁１において、複数の吸音構造体１０が有する複数の穿孔面は、隣り合うように配置される。図４に示すように、吸音構造体１０の開口端が騒音源ＮＳの方を向くように防音壁１を配置することで、当該防音壁１に含まれる吸音構造体１０が騒音源ＮＳによって発生した騒音を吸収できる。故に、近隣の人間Ｎ１，Ｎ２は、騒音の存在を意識せずに済む。

第１の実施形態の吸音構造体１０は、最長である第３の導波管１３を折り曲げた形状にすることにより低周波音の効果的な吸収と厚みの抑制とを両立する。吸音構造体１０は、長さの異なる複数種類の導波管を備えるとともに、各導波管の開口端に穿孔板を備えることにより、広帯域に亘って高い吸音率を達成する。故に、吸音構造体１０によれば、防音壁１を、低周波音を含む種々の周波数帯の音波を効果的に吸収可能であるとともに肉薄に構成可能である。

（２）第２の実施形態
（２−１）吸音構造体の構成
吸音構造体の構成について説明する。図５は、第２の実施形態の吸音構造体を示す斜視図である。図６は、第２の実施形態の吸音構造体を示すＤＷ断面図である。

図５に示すように、吸音構造体２０は、第１の導波管２１と、第２の導波管２２と、第３の導波管２３とを備える。

図６に示すように、第１の導波管２１は、第１の開口端２１ａと、第１の側壁２１ｂと、第１の閉口端２１ｃとを備える。第１の導波管２１の長さは、Ｌ２１で表される。

第１の開口端２１ａには、音波が入射可能な複数の孔を有する第１の穿孔板が設けられる。第１の穿孔板は、音響インピーダンスの整合部材に相当する。

第１の側壁２１ｂは、第１の開口端２１ａおよび第１の閉口端２１ｃを接続する。図６の例では、第１の側壁２１ｂの輪郭のＤＷ断面は矩形、言い換えるとＩ字形である。

第１の閉口端２１ｃには、音波を反射可能な反射壁が設けられる。

図６に示すように、第２の導波管２２は、第２の開口端２２ａと、第２の側壁２２ｂと、第２の閉口端２２ｃとを備える。第２の導波管２２は、第１の導波管２１に対してＷ方向に沿って積層される。具体的には、第２の導波管２２は、第２の開口端２２ａが第１の開口端２１ａに接し、かつ第２の側壁２２ｂが第１の側壁２１ｂと接するように配置される。

第２の導波管２２の長さは、Ｌ２２で表される。第２の導波管２２の長さは、第１の導波管２１の長さよりも長い。すなわち、第２の導波管２２は、第１の導波管２１よりも周波数の低い音波を吸収する。

第２の開口端２２ａには、音波が入射可能な複数の孔を有する第２の穿孔板が設けられる。第２の穿孔板は、音響インピーダンスの整合部材に相当する。

第２の側壁２２ｂは、第２の開口端２２ａおよび第２の閉口端２２ｃを接続する。図６の例では、第１の側壁２１ｂの輪郭のＤＷ断面は矩形、言い換えるとＩ字形である。

第２の閉口端２２ｃには、音波を反射可能な反射壁が設けられる。

図６に示すように、第３の導波管２３は、第３の開口端２３ａと、第３の側壁２３ｂと、第３の閉口端２３ｃとを備える。第３の導波管２３は、第２の導波管２２に対してＷ方向およびＤ方向に沿って積層され、第１の導波管２１に対してＤ方向に沿って積層される。具体的には、第３の導波管２３は、第３の開口端２３ａが第２の開口端２２ａに接し、第３の側壁２３ｂが第２の側壁２２ｂおよび第２の閉口端２２ｃと接し、かつ第３の閉口端２３ｃが第１の閉口端２１ｃと接するように配置される。

第３の導波管２３の長さは、Ｌ２３ａ＋Ｌ２３ｂ＋Ｌ２３ｃで表され、Ｌ２３ａ＞Ｌ２３ｃである。Ｌ２３ａ＞Ｌ２３ｃとすることで、第３の導波管２３を、第３の閉口端２３ｃが第１の閉口端２１ｃと接するように配置することが可能となる。これにより、吸音構造体１０ｃの基準面に占める導波管の開口端の面積の割合の減少（すなわち、Ｑ値の増加）を防ぐことができる。第３の導波管２３の長さは、第２の導波管２２の長さよりも長い。すなわち、第３の導波管２３は、第２の導波管２２よりも周波数の低い音波を吸収する。

第３の開口端２３ａには、音波が入射可能な複数の孔を有する第３の穿孔板が設けられる。第３の穿孔板は、音響インピーダンスの整合部材に相当する。

第３の側壁２３ｂは、第３の開口端２３ａおよび第３の閉口端２３ｃを接続する。第３の側壁２３ｂの形状は、第３の導波管２３の長さが、第３の開口端２３ａおよび第３の閉口端２３ｃの間の直線距離のＤ軸成分よりも長くなるように定められる。換言すれば、第３の側壁２３ｂは、第３の開口端２３ａの法線（すなわちＤ軸）と非平行に延出する部分を含む。

図６の例では、第３の側壁２３ｂの輪郭のＤＷ断面は、矩形を９０度に２度折り曲げたもの、言い換えるとコの字形である。要するに、第３の側壁２３ｂは、第１の直線（第３の開口端２３ａの法線）に沿って延出する第１の部分と、第１の直線と交わる第２の直線に沿って延出する第２の部分と、第３の直線（第３の閉口端２３ｃの法線）に沿って延出する第３の部分とを含み、第１の直線と第２の直線とがなす角度（「第１の角度」の一例）および第２の直線と第３の直線とがなす角度（「第２の角度」の一例）は９０度である。すなわち、第３の部分は、第２の部分からＤ軸方向と略平行に延在する。

第３の閉口端２３ｃには、音波を反射可能な反射壁が設けられる。

第３の閉口端２３ｃは、第１の閉口端２１ｃと反射壁を共有してもよい。すなわち、反射壁の表面が第１の閉口端２１ｃとして機能し、反射壁の裏面が第３の閉口端２３ｃとして機能してもよい。この場合に、かかる反射壁が、両端が開口端である導波管の内部空間を、一方の開口端（第１の開口端２１ａ）から反射壁までの第１の空間と他方の開口端（第３の開口端２３ａ）から反射壁までの第２の空間とに分断することで、当該導波管が第１の導波管２１および第３の導波管２３に機能分割されているとみなすこともできる。

このように、吸音構造体２０は、互いに長さの異なる第１の導波管２１、第２の導波管２２および第３の導波管２３を含む。故に、吸音構造体２０は、３つの共鳴周波数および当該３つの共鳴周波数の高調波をピークとする吸音率特性を示す。

最も低いピーク周波数は、第３の導波管２３の長さに依存する。前述のように、第３の側壁２３ｂはＤＷ断面がコの字形の輪郭を備えているため、第３の導波管２３は長さに比して厚みが小さい。故に、吸音構造体２０の厚み（すなわち、Ｄ方向の寸法）は、第３の導波管の長さであるＬ２３ａ＋Ｌ２３ｂ＋Ｌ２３ｃに比べて小さくなる。

吸音構造体２０において、吸音構造体の表面のうち導波管の開口端を含む平面である基準面は、第１の開口端２１ａ、第２の開口端２２ａ、および第３の開口端２３ａからなる。すなわち、第１の側壁２１ｂ、第２の側壁２２ｂ、および第３の側壁２３ｂのＨＷ断面を無視すれば、基準面が全て開口端であるから基準面に占める導波管の開口端の面積の割合は１００％である。故に、吸音構造体２０のＱ値が低くなる（吸音率特性が急峻でない）ので、ピーク周波数から離れた周波数においても吸音率が低下しにくい。

（２−１−１）穿孔板の構成
穿孔板は、複数の孔を有する平板状の部材である。穿孔板は、例えば、多孔質樹脂、多孔質金属、多孔質ポリマー、および不織布の少なくとも１つを含み得る。各導波管の吸音率特性は、当該導波管の備える穿孔板の孔パラメータによって決まる。

穿孔板の構成の第１の例では、各穿孔板のパラメータ（一例として、孔の占有率）は、導波管毎に個別に設計される。すなわち、第１の穿孔板の孔パラメータは、第１の導波管２１に要求される吸音率特性に応じて最適化される。第２の穿孔板の孔パラメータは、第２の導波管２２に要求される吸音率特性に応じて最適化される。第３の穿孔板の孔パラメータは、第３の導波管２３に要求される吸音率特性に応じて最適化される。結果的に、第１の穿孔板の孔パラメータ、第２の穿孔板の孔パラメータ、および第３の穿孔板の孔パラメータは、互いに異なり得る。

穿孔板の構成の第１の例によれば、各導波管の開口端に設けられる穿孔板の孔パラメータは、当該導波管に要求される吸音率特性に応じて最適化されているので、吸音構造体２０は、広帯域に亘って高い吸音率を達成できる。

穿孔板の構成の第２の例では、各穿孔板のパラメータは、導波管間で共通となるように設計される。すなわち、第１の穿孔板の孔パラメータは、第２の穿孔板の孔パラメータおよび第３の穿孔板の孔パラメータと同一である。

穿孔板の構成の第２の例によれば、各穿孔板の仕様を標準化できるので、製造効率の向上が見込まれる。

（２−２）実施形態の概要
第１の実施形態において説明した防音壁１に含まれる吸音構造体１０の一部または全部が、第２の実施形態の吸音構造体２０によって置き換え可能である。すなわち、吸音構造体２０は、防音壁１に応用可能である。

第２の実施形態の吸音構造体２０は、最長の導波管２３を折り曲げた形状にすることにより低周波音の効果的な吸収と厚みの抑制とを両立する。吸音構造体２０は、長さの異なる複数種類の導波管を備えるとともに、各導波管の開口端に穿孔板を備えることにより、広帯域に亘って高い吸音率を達成する。故に、吸音構造体２０によれば、防音壁１を、低周波音を含む種々の周波数帯の音波を効果的に吸収可能であるとともに肉薄に構成可能である。

（３）変形例
本実施形態の変形例について説明する。

（３−１）変形例１
変形例１について説明する。変形例１は、スライド可能な反射板を用いて、導波管の延在方向の長さを可変（調節可能）とする例である。

吸音構造体の構成について説明する。図７は、変形例１の吸音構造体を示す斜視図である。図８は、変形例１の吸音構造体を示すＤＷ断面図である。

図７に示すように、吸音構造体３０は、第１の導波管１１と、第２の導波管３２と、第３の導波管１３とを備える。第１の導波管１１および第３の導波管１３は、第１の実施形態と同様である。

図８に示すように、第２の導波管３２は、第２の開口端３２ａと、第２の側壁３２ｂと、第２の閉口端３２ｃと、反射板３２ｄとを備える。第２の導波管３２は、第２の開口端３２ａが第１の開口端１１ａに接し、かつ第２の側壁３２ｂが第１の側壁１１ｂおよび第１の閉口端１１ｃと接するように配置される。

第２の導波管３２の最大長は、反射板３２ｄの厚みを無視すれば、Ｌ３２ａ＋Ｌ３２ｂで表される。第２の導波管３２の最大長は、第１の導波管１１の長さよりも長い。すなわち、第２の導波管３２は、第１の導波管１１よりも周波数の低い音波を吸収可能である。

第２の開口端３２ａは、第１の実施形態の第２の開口端１２ａと同一である。
第２の側壁３２ｂは、第１の実施形態の第２の側壁１２ｂと同一である。
第２の閉口端３２ｃは、第１の実施形態の第２の閉口端１２ｃと同一である。

反射板３２ｄは、第２の開口端３２ａと第２の閉口端３２ｃとの間で第２の導波管３２内をスライド可能に構成される。図８に示すように、反射板３２ｄは、第２の側壁３２ｂの内部空間を、第２の開口端３２ａから反射板３２ｄまでの空間と、反射板３２ｄから第２の閉口端３２ｃまでの空間とに分断する。すなわち、反射板３２ｄから第２の閉口端３２ｃまでの距離をＬ３２ｃで表すと、反射板３２ｄは、第２の導波管の長さを実質的にＬ３２ａ＋Ｌ３２ｂ−Ｌ３２ｃに制限する。Ｌ３２ｃの大きさは、反射板３２ｄの設置位置を介して調整可能である。

要するに、第２の導波管３２は、反射板３２ｄの設置位置を変えることで、共鳴周波数を調整することができる。従って、変形例１の吸音構造体３０によれば、各導波管の形状や寸法などの基本的な構造を規格化しながらも、吸音対象とする騒音の周波数特性に応じて共鳴周波数をカスタマイズすることが可能となる。

上記説明では、第１の実施形態の吸音構造体１０に含まれる第２の導波管１２を第２の導波管３２に置き換えた。しかしながら、第１の実施形態および第２の実施形態で説明した吸音構造体に含まれる任意の導波管にスライド可能な反射板を取り付けることで当該導波管の共鳴周波数を可変とすることができる。

（３−２）変形例２
変形例２について説明する。変形例２は、着脱可能な反射板を用いて、導波管の延在方向の長さを可変とする例である。

吸音構造体の構成について説明する。図９は、変形例２の吸音構造体を示す斜視図である。図１０は、変形例２の吸音構造体を示すＤＷ断面図である。

図９に示すように、吸音構造体４０は、第１の導波管１１と、第２の導波管４２と、第３の導波管１３とを備える。第１の導波管１１および第３の導波管１３は、第１の実施形態と同様である。

図１０に示すように、第２の導波管４２は、第２の開口端４２ａと、第２の側壁４２ｂと、第２の閉口端４２ｃとを備える。第２の導波管４２は、第２の開口端４２ａが第１の開口端１１ａに接し、かつ第２の側壁４２ｂが第１の側壁１１ｂおよび第１の閉口端１１ｃと接するように配置される。

第２の導波管４２の最大長は、Ｌ４２ａ＋Ｌ４２ｂで表される。第２の導波管４２の最大長は、第１の導波管１１の長さよりも長い。すなわち、第２の導波管４２は、第１の導波管１１よりも周波数の低い音波を吸収可能である。

第２の開口端４２ａは、第１の実施形態の第２の開口端１２ａと同一である。
第２の閉口端４２ｃは、第１の実施形態の第２の閉口端１２ｃと同一である。

第２の側壁４２ｂは、第２の開口端４２ａと第２の閉口端４２ｃとの間に、音波を反射可能な反射板４２ｅを取り付け可能な溝４２ｆを備える点で、第１の実施形態の第２の側壁１２ｂと異なる。その他の点において、第２の側壁４２ｂは、第２の側壁１２ｂと同一である。

反射板４２ｅを溝４２ｆのいずれかに差し込むことで、反射板４２ｅを第２の導波管４２に取り付け可能である。反射板４２ｅを溝４２ｆから引き抜くことで、反射板４２ｅを第２の導波管４２から取り外し可能である。図１０に示すように、反射板４２ｅは、第２の側壁４２ｂの内部空間を、第２の開口端４２ａから反射板４２ｅまでの空間と、反射板４２ｅから第２の閉口端４２ｃまでの空間とに分断する。すなわち、反射板４２ｅから第２の閉口端４２ｃまでの距離をＬ４２ｄで表すと、反射板４２ｅは、第２の導波管の長さを実質的にＬ４２ａ＋Ｌ４２ｂ−Ｌ４２ｄに制限する。Ｌ４２ｄの大きさは、反射板４２ｅの設置位置を介して調整可能である。

要するに、第２の導波管４２は、反射板４２ｅの設置位置を変えることで、共鳴周波数を調整することができる。従って、変形例２の吸音構造体４０によれば、各導波管の形状や寸法などの基本的な構造を規格化しながらも、吸音対象とする騒音の周波数特性に応じて共鳴周波数をカスタマイズすることが可能となる。

上記説明では、第１の実施形態の吸音構造体１０に含まれる第２の導波管１２を第２の導波管４２に置き換えた。しかしながら、吸音構造体１０に含まれる任意の導波管、または、第２の実施形態の吸音構造体２０に含まれる任意の導波管の側壁に溝を設け、当該導波管に対して着脱可能な反射板を取り付けることで、導波管の長さを可変とすることができる。これにより、反射板の取り付け位置に応じて当該導波管の共鳴周波数を調整することができる。

（３−３）変形例３
変形例３について説明する。変形例３は、複数の導波管を備える立体部材に穿孔板を着脱可能に構成した例である。

吸音構造体の構成について説明する。図１１は、変形例３の吸音構造体を示す斜視図である。図１２は、変形例３の吸音構造体を示すＤＷ断面図である。

図１１に示すように、吸音構造体５０は、第１の導波管１１と、第２の導波管５２と、第３の導波管１３とを備える。第１の導波管１１および第３の導波管１３は、第１の実施形態と同様である。

図１２に示すように、第２の導波管５２は、第２の開口端５２ａと、第２の側壁５２ｂと、第２の閉口端５２ｃとを備える。第２の導波管５２は、第２の開口端５２ａが第１の開口端１１ａに接し、かつ第２の側壁５２ｂが第１の側壁１１ｂおよび第１の閉口端１１ｃと接するように配置される。

第２の導波管５２の長さは、Ｌ５２ａ＋Ｌ５２ｂで表される。第２の導波管５２の長さは、第１の導波管１１の長さよりも長い。すなわち、第２の導波管５２は、第１の導波管１１よりも周波数の低い音波を吸収可能である。

第２の開口端５２ａは、音波が入射可能な複数の孔を有する穿孔板５２ｇを着脱可能である点で、第１の実施形態の第２の開口端１２ａと異なる。穿孔板５２ｇは、音響インピーダンスの整合部材に相当する。その他の点において、第２の開口端５２ａは、第２の開口端１２ａと同一である。

第２の側壁５２ｂは、第２の開口端５２ａ側の端部に、穿孔板５２ｇを取り付け可能な溝５２ｈを備える点で、第１の実施形態の第２の側壁１２ｂと異なる。その他の点において、第２の側壁５２ｂは、第２の側壁１２ｂと同一である。

第２の閉口端５２ｃは、第１の実施形態の第２の閉口端１２ｃと同一である。

穿孔板５２ｇを溝５２ｈに差し込むことで、穿孔板５２ｇを第２の導波管５２に取り付け可能である。穿孔板５２ｇを溝５２ｈから引き抜くことで、穿孔板５２ｇを第２の導波管５２から取り外し可能である。

変形例３の吸音構造体５０によれば、穿孔板５２ｇを孔パラメータの異なる別の穿孔板に交換することが容易となる。すなわち、各導波管の形状や寸法などの基本的な構造を規格化しながらも、吸音対象とする騒音の周波数特性に応じて導波管の吸音率特性をカスタマイズすることが可能となる。

変形例３の吸音構造体５０によれば、穿孔板５２ｇを、取り外して清掃、点検または修理を行ったり、新しい穿孔板に交換したりすることが容易となる。すなわち、メンテナンス性の向上が可能となる。

上記説明では、第１の実施形態の吸音構造体１０に含まれる第２の導波管１２を第２の導波管５２に置き換えた。しかしながら、吸音構造体１０に含まれる任意の導波管、または、第２の実施形態の吸音構造体２０に含まれる任意の導波管の側壁に溝を設け、穿孔板を当該導波管に対して着脱可能とすることができる。

（３−４）変形例４
変形例４について説明する。変形例４は、変形例３とは異なる方法で、複数の導波管を備える立体部材に穿孔板を着脱可能に構成した例である。

吸音構造体６０の構成について説明する。図１８は、変形例４の吸音構造体６０を示す斜視図である。吸音構造体６０の構成は、穿孔板６３とその着脱のための仕組みを除き、図１を用いて説明した吸音構造体１０の構成と同様である。なお、吸音構造体１０の構成に代えて、吸音構造体２０や吸音構造体３０など上述した何れかの実施形態の構成を用いてもよい。

吸音構造体６０は、穿孔板６３を保持するための突起部６１を有している。一方、穿孔板６３には、突起部６１を挿入可能な穴６２が設けられている。突起部６１と穴６２とが嵌合するように、穿孔板６３をＤ方向に押し込むことで、吸音構造体６０に穿孔板６３が固定される。そして、吸音構造体６０に固定された穿孔板６３は、Ｄ方向の反対方向に引き抜くことで、外すことができる。

変形例４の吸音構造体６０によれば、穿孔板６３を孔パラメータの異なる別の穿孔板に交換することが容易となる。すなわち、各導波管の形状や寸法などの基本的な構造を規格化しながらも、吸音対象とする騒音の周波数特性に応じて導波管の吸音率特性をカスタマイズすることが可能となる。

変形例４の吸音構造体６０によれば、穿孔板６３を、取り外して清掃、点検または修理を行ったり、新しい穿孔板に交換したりすることが容易となる。すなわち、メンテナンス性の向上が可能となる。

なお、図１８に示す例においては、３つの導波管に対応する穿孔板が一体となって構成されているものとした。ただしこれに限らず、同様の嵌合構造により、複数の穿孔板がそれぞれ吸音構造体６０に脱着可能となるように構成してもよい。

（３−５）変形例５
変形例５について説明する。変形例５は、吸音構造体を複数のブロックに分割して構成する例である。

吸音構造体７０の構成について説明する。図１９は、変形例５の吸音構造体７０を示す斜視図である。吸音構造体７０はブロック７１、ブロック７２、及びブロック７３をＨ方向に積層することで構成される。各ブロックの構造は、Ｈ方向の高さを除いて、図１を用いて説明した吸音構造体１０の構成と同様である。なお、吸音構造体１０の構成に代えて、吸音構造体２０や吸音構造体３０など上述した何れかの実施形態の構成を用いてもよい。また、ブロック７１、ブロック７２、及びブロック７３は、嵌合部を介して互いに固定可能に構成されていてもよい。

変形例５の吸音構造体７０によれば、各導波管のＤ方向及びＷ方向の長さを維持したまま、それらの長さよりも各導波管のＨ方向の長さを短くできる。すなわち、吸音構造体１０と同様の吸音構造を維持したまま、ブロックのＨ方向の長さを短くすることができる。例えば各ブロックを射出成型により生成する場合、ブロックのＨ方向の長さが長いほど、生成のための冷却工程でブロックに含まれる側壁に変形が生じやすくなり、所望の吸音特性が得られにくくなってしまう。また、他の要因で側壁に変形が生じた場合にも、同様の問題が生じる。変形例５の吸音構造体７０によれば、各ブロックのＨ方向の長さを短くすることで、側壁の変形により吸音特性が劣化する虞を低減できる。

（３−６）変形例６
変形例６について説明する。変形例６は、吸音構造体が変形を抑制するためのリブを備えつつ、導波管の長さを保つ例である。

吸音構造体８０の構成について説明する。図２０（ａ）は、変形例６の吸音構造体８０を示すＤＷ断面図である。図２０（ａ）に示すように、吸音構造体８０は、図２及び図６を用いて説明した導波管の構造を応用して組み合わせた構造を有する。すなわち、吸音構造体８０には、屈曲していないＩ字方の導波管と、１回又は複数回屈曲した形状の導波管と、穿孔板８４とが含まれる。また、吸音構造体８０は、側壁８１とリブ８２を有する。

ここで、図２０（ｂ）に示す吸音構造体９０を考える。吸音構造体９０は、吸音構造体８０における５回屈曲した形状の導波管８３を１回屈曲した形状の導波管９３に置換し、リブ８２を取り除いた構造を有する。吸音構造体９０を例えば射出成型で生成した場合、側壁９１の幅が長いため、生成のための冷却工程で側壁９１に変形が生じやすくなり、所望の吸音特性が得られにくくなってしまう。また、他の要因で側壁に変形が生じた場合にも、同様の問題が生じる。

一方、吸音構造体８０におけるリブ８２を吸音構造体９０における同じ位置に設置すると、側壁９１が吸音構造体８０の内側又は外側に倒れにくくなり、変形を抑制することができる。しかしながら、この場合、導波管９３がリブの位置で区切られて短くなるため、導波管９３による低周波数帯の吸音特性が低下してしまう。

そこで吸音構造体８０においては、側壁８１にリブ８２を設けつつ導波管８３の長さを長くするために、導波管８３を複数回屈曲した形状にしている。変形例６の吸音構造体８０によれば、導波管８３による低周波数帯の吸音特性が低下することを抑制しつつ、側壁８１の変形による吸音構造体８０の吸音特性の低下を抑制することができる。

（４）その他の変形例
図１３は、その他の変形例の吸音構造体を示すＤＷ断面図である。図１４は、その他の変形例の吸音構造体を示すＤＷ断面図である。図１５は、その他の変形例の吸音構造体を示すＨＷ断面図である。図１６は、その他の変形例の吸音構造体を示すＤＷ断面図である。図１７は、その他の変形例の吸音構造体を示すＤＷ断面図である。

図１３〜図１７において、点描部分は開口端を表し、実線は側壁または閉口端を表す。

上記説明において、吸音構造体は長さの異なる３つの導波管を含むこととした。しかしながら、吸音構造体は長さの異なる４以上の導波管を含んでもよいし、長さの異なる２つの導波管を含んでもよい。いずれにせよ、吸音構造体のうち最長の導波管を折り曲げた形状にする（換言すれば、ＤＷ断面を非Ｉ字形にする）ことで、低周波音の効果的な吸収と厚みの抑制とを両立することができる。

上記説明において、吸音構造体の各導波管の側壁が、開口端の法線（すなわちＤ方向）に対して平行または垂直に延出する例を示した。しかしながら、側壁は、開口端の法線に対して非平行かつ非垂直に延出してもよい。例えば、図１３に示すように、側壁は、開口端の法線に対して斜めに延出してもよい。

上記説明において、吸音構造体の導波管の側壁を折り曲げない形状とする例と、１回または２回折り曲げた形状とする例とを示した。しかしながら、図１４に示すように、側壁は、３回以上折り曲げられてもよい。

上記説明において、隣接する導波管の開口端が互いに隣接する例を示した。しかしながら、図１５に示すように、隣接する導波管の開口端が互いに接しなくてもよい。

上記説明において、複数の導波管の開口端がＷ方向に沿って並ぶように当該複数の導波管を積層する例を示した。しかしながら、複数の導波管の開口端がＨ方向に沿って並ぶように当該複数の導波管を積層してもよいし、図１７に示すように複数の導波管の開口端がＨ方向およびＷ方向の両方に並ぶように当該複数の導波管を積層してもよい。図１７のように、各導波管の開口端の面積を互いに異ならせることは、導波管毎のＱ値を制御できるという利点がある。

第２の実施形態において、反射壁の表面が第１の閉口端２１ｃとして機能し、反射壁の裏面が第３の閉口端２３ｃとして機能してもよく、かかる反射壁が、両端が開口端である導波管の内部空間を２つに分断することで、当該導波管が第１の導波管２１および第３の導波管２３に機能分割されているとみなすこともできる、と説明した。しかしながら、図１６に示すように、かかる反射壁の位置を変更することで、第２の実施形態の第１の導波管２１および第３の導波管２３を、長さの異なるＬ字形の側壁を有する２つの導波管に変形することもできる。

上記説明において、吸音構造体のうち最長の導波管の側壁の折り曲げ角は９０度であることとした。しかしながら、かかる折り曲げ角は任意である。換言すれば、最長の導波管の側壁は、第１の直線に沿って延出する第１の部分と、第１の直線と交わる第２の直線に沿って延出する第２の部分とを含み、第１の直線と第２の直線とがなす角度が１８０度とは異なっていればよい。

上記説明において、吸音構造体が有する導波管は、ＤＷ平面上の方向に屈曲するものとした。言い換えると、１つの吸音構造体のＤＷ断面における導波管の形状は、断面のＨ方向の位置によらず、同一であるものとした。しかしながら、吸音構造体が有する導波管は３次元的に屈曲してもよく、１つの吸音構造体のＤＷ断面における導波管の形状が、断面のＨ方向の位置によって異なってもよい。

上記説明において、吸音構造体のうち最長の導波管を折り曲げることとした。しかしながら、かかる導波管は、当該導波管の側壁が、当該導波管の開口端の輪郭線上の点と当該導波管の閉口端の輪郭線上の点とを結ぶ直線によって形成される曲面とは異なる輪郭形状を有していればよい。すなわち、導波管を折り曲げた形状とすることは必須ではない。例えば、導波管は、曲線に沿って延出する部分を含んでもよい。

上記説明において、各導波管の開口端に音響インピーダンスの整合部材（穿孔板）を設けることとした。各導波管の開口端から閉口端までの間にさらなる整合部材が追加されてもよい。この整合部材は、変形例３の穿孔板のように着脱可能に構成されてもよい。

上記説明において、Ｈ方向及びＷ方向に沿って積層された複数の吸音構造体１０を備える防音壁１の例を示した。しかしながら、上記説明で述べた任意の吸音構造体を任意の方向に沿って積層することで、種々の形状の防音壁を形成可能である。

上記説明において、吸音構造体は直方体であり、穿孔面が直方体の一面に設けられ、吸音構造体の内部は側壁により複数の空洞部に分割されている例を示した。ただし、吸音構造体の外形は直方体に限らず、他の多面体や球体であってもよい。また、穿孔面は、吸音構造体の一面のうち一部にのみ設けられていてもよいし、吸音構造体の複数の面に設けられていてもよい。また、吸音構造体の内部に、空洞部以外の構造が含まれていてもよい。

（５）吸音構造体の応用例
吸音構造体の応用例について説明する。図２１は、本実施形態の吸音構造体を支持する支持ユニットの斜視図である。図２２は、本実施形態の支持ユニットによる吸音構造体の支持の説明図である。

複数の吸音構造体１０を組み合わせることで、所望の外形の吸音壁１００を構成することが可能である。以下では吸音壁１００が平面の壁形状である場合を中心に説明するが、吸音壁１００の外形はこれに限定されず、例えばドーム型や箱型であってもよい。吸音壁１００は、例えば、防音パネル、防音壁、部屋の壁、天井、及び床などに使用することができる。以降の説明において、鉛直軸をＴ−Ｂ軸と定める。鉛直軸（Ｔ−Ｂ軸）とともに直交座標系を構成する２軸をそれぞれＦ−Ｒ軸およびＳＬ−ＳＲ軸と定める。この直交座標系において、上方（Ｔ方向）、下方（Ｂ方向）、前方（Ｆ方向）、後方（Ｒ方向）、左方向（ＳＬ方向）、および右方向（ＳＲ方向）を定義する。

吸音壁１００は、吸音構造体１０を支持する支持ユニット１１０に、複数の吸音構造体１０を設置することで構成される。図２１に示すように、支持ユニット１１０は、左右方向（ＳＬ−ＳＲ方向）に延出する梁を備える。支持ユニット１１０は、梁に吸音構造体１０を固定することで、吸音構造体１０が所定の姿勢をとるように支持する。

具体的には、支持ユニット１１０は、吸音構造体１０のＤ方向（つまり、穿孔板の法線方向）が、騒音源からの音波の進行方向（つまり、吸音壁１００の後方（Ｒ方向））に対して垂直とならないように吸音構造体１０を支持する。好ましくは、支持ユニット１１０は、複数の吸音構造体１０のＤ方向がいずれも、騒音源からの音波の進行方向と略平行になるように吸音構造体１０を支持する。

例えば図２２に示すように、支持ユニット１１０は、各吸音構造体１０のＨ方向が、上方向（Ｔ方向）となるように吸音構造体１０を支持してもよい。このような向きに吸音構造体１０を設置することで、音波は吸音構造体１０の穿孔板に垂直に入射し、吸音構造体の吸音特性が最適になる。

前述のように、吸音構造体１０は、広帯域に亘る吸音と厚みの抑制とを両立する。故に、吸音構造体１０を設置した吸音壁１００によれば、外形を自由にカスタマイズ可能であって、かつ広帯域に亘る吸音が可能な吸音壁を肉薄に（厚みを薄く）構成することができる。

なお、吸音構造体１０に代えて、吸音構造体２０や吸音構造体３０など、上述した各実施形態及び変形例における吸音構造体を用いることで、吸音壁１００を構成してもよい。また、吸音壁１００が複数の異なる構造の吸音構造体により構成されてもよい。複数の異なる構造の吸音構造体を用いて吸音壁１００を構成することで、吸音壁１００に多様な吸音特性を持たせることができる。

（５−１）吸音壁の変形例
吸音壁の変形例について説明する。図２３（ａ）は、吸音壁の変形例における吸音構造体の構造を示すＤＷ断面図である。図２３（ｂ）は、吸音壁の変形例における複数の吸音構造体の組み方の説明図である。

図２３（ａ）に示すように、吸音構造体１２０は、図２０を用いて説明した吸音構造体８０と同様に、穿孔板１２２と複数の導波管とを有する。ただし、吸音構造体１２０には、Ｈ方向から見て（すなわちＤＷ断面において）導波管が存在しない空間１２１が設けられる。また、吸音構造体１２０は、外壁に凹凸が設けられた嵌合部１２３を有する。吸音構造体１２０がこのような構造を有することにより、複数の吸音構造体１２０を容易に組み合わせて吸音壁を構成することができる。

具体的には、図２３（ｂ）に示すように、複数の吸音構造体１２０を横方向（ＳＬ−ＳＲ方向）に並べる際に、複数の吸音構造体１２０の嵌合部１２３を互いに嵌合させることで、複数の吸音構造体１２０を容易に固定させることができる。また、嵌合部１２３が導波管の一部を構成しているため、吸音構造体１２０に導波管とは別に固定用の構造を付加する場合と比較して、吸音構造体１２０内のスペースを有効に吸音に活用し、吸音壁の吸音性能を高めることができる。

また、図２３（ｂ）に示すように、吸音構造体１２０が有する空間１２１には、支柱１２４を挿入することができる。そして、支柱１２４が各吸音構造体１２０の空間１２１を通るように、複数の吸音構造体１２０を高さ方向（Ｔ−Ｂ方向）積み上げることで、複数の吸音構造体１２０を容易に固定させることができる。このような構成によれば、図２１及び図２２で説明した支持ユニット１１０を用いて吸音壁を構成する場合とは異なり梁が必要ないため、高さ方向に並んだ複数の吸音構造体１２０の間の隙間が小さくなり、吸音壁の吸音性能を高めることができる。また、支持ユニット１１０を用いて吸音壁を構成する場合とは異なり吸音構造体１２０の背面を支える部材が必要ないため、吸音壁の厚さ（Ｆ−Ｒ方向の寸法）を小さくすることができる。さらに、支柱１２４の素材として、例えば硬質ポリ塩化ビニルなどの軽量な素材を用いることで、吸音壁の重量を軽くし、吸音壁の利便性を向上させることができる。ただし、支柱１２４の素材はこれに限定されず、例えばアルミや鉄などを用いてもよい。

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の範囲は上記の実施形態に限定されない。また、上記の実施形態は、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更が可能である。また、上記の実施形態及び変形例は、組合せ可能である。

（５）付記
実施形態で説明した事項を、以下に付記する。

（付記１）
第１の開口端（１１ａ，２１ａ）と、第１の閉口端（１１ｃ，２１ｃ）と、第１の開口端および第１の閉口端を接続する第１の側壁とを備える第１の導波管（１１ｂ，２１ｂ）と、
第２の開口端（１２ａ，２２ａ，３２ａ，４２ａ，５２ａ）と、第２の閉口端（１２ｃ，２２ｃ，３２ｃ，４２ｃ，５２ｃ）と、第２の開口端および第２の閉口端を接続する第２の側壁（１２ｂ，２２ｂ，３２ｂ，４２ｂ，５２ｂ）と備える第２の導波管（１２，２２，３２，４２，５２）と
を具備し、
第１の開口端には、音波が入射可能な複数の第１の孔を有する第１の穿孔板が設けられ、
第２の開口端には、音波が入射可能な複数の第２の孔を有する第２の穿孔板が設けられ、
第２の導波管の長さは、第１の導波管の長さよりも長く、
第２の導波管は、第２の側壁の少なくとも一部が第１の側壁と接するように配置され、
第２の側壁は、第２の開口端の法線と非平行に延出する部分を有する、
吸音構造体（１０，２０，３０，４０，５０）

（付記１）によれば、低周波音の効果的な吸収と厚みの抑制とを両立するとともに、広帯域に亘って高い吸音率を達成できる。

（付記２）
第２の側壁は、第１の直線に沿って延出する第１の部分と、第１の直線と交わる第２の直線に沿って延出する第２の部分とを含み、
第１の直線と第２の直線とがなす第１の角度が１８０度とは異なる、
付記１に記載の吸音構造体。

（付記２）によれば、低周波音の効果的な吸収と厚みの抑制とを両立するとともに、広帯域に亘って高い吸音率を達成できる。

（付記３）
第１の角度が９０度であって、
第１の直線は、第２の開口端の法線であって、
第２の直線は、第２の閉口端の法線である、
付記２に記載の吸音構造体。

（付記３）によれば、低周波音の効果的な吸収と厚みの抑制とを両立するとともに、広帯域に亘って高い吸音率を達成できる。

（付記４）
第２の側壁は、第１の直線に沿って延出する第１の部分と、第１の直線と交わる第２の直線に沿って延出する第２の部分と、第２の直線と交わる第３の直線に沿って延出する第３の部分とを含み、
第１の直線と第２の直線とがなす第１の角度が１８０度とは異なり、
第２の直線と第３の直線とがなす第２の角度が１８０度とは異なる、
付記１に記載の吸音構造体。

（付記４）によれば、低周波音の効果的な吸収と厚みの抑制とを両立するとともに、広帯域に亘って高い吸音率を達成できる。

（付記５）
第１の角度および第２の角度が９０度であって、
第１の直線は、第２の開口端の法線であって、
第３の直線は、第２の閉口端の法線である、
付記４に記載の吸音構造体。

（付記５）によれば、低周波音の効果的な吸収と厚みの抑制とを両立するとともに、広帯域に亘って高い吸音率を達成できる。

（付記６）
第２の側壁は、曲線に沿って延出する部分を含む、付記１に記載の吸音構造体。

（付記６）によれば、低周波音の効果的な吸収と厚みの抑制とを両立するとともに、広帯域に亘って高い吸音率を達成できる。

（付記７）
第３の開口端（１３ａ，２３ａ）と、第３の閉口端（１３ｃ，２３ｃ）と、第３の開口端および第３の閉口端を接続する第３の側壁（１３ｂ，２３ｂ）と備える第３の導波管（１３，２３）をさらに具備し、
第３の開口端には、音波が入射可能な複数の第３の孔を有する第３の穿孔板が設けられ、
第３の導波管の長さは、第３の導波管の長さよりも長く、
第３の導波管は、第３の側壁の少なくとも一部が第２の側壁と接するように配置され、
第３の側壁は、第３の開口端の法線と非平行に延出する部分を有する、
付記１乃至付記６のいずれかに記載の吸音構造体。

（付記７）によれば、低周波音の効果的な吸収と厚みの抑制とを両立するとともに、広帯域に亘って高い吸音率を達成できる。

（付記８）
第１の穿孔板の孔パラメータは、第２の穿孔板の孔パラメータと異なる、付記１乃至付記７のいずれかに記載の吸音構造体。

（付記８）によれば、各導波管の開口端に設けられる穿孔板の孔パラメータは、当該導波管に要求される吸音率特性に応じて最適化されているので、広帯域に亘って高い吸音率を達成できる。

（付記９）
孔パラメータは、音波の入射面の面積、穿孔板の厚さ、孔の径、孔の占有率、および孔の形状の少なくとも１つを含む、
付記８のいずれかに記載の吸音構造身体。

（付記９）によれば、導波管の開口端に設けられる穿孔板の孔パラメータは、当該導波管に要求される吸音率特性に応じて最適化されているので、広帯域に亘って高い吸音率を達成できる。

（付記１０）
第２の導波管内に設置され、音波を反射可能な反射板（３２ｄ）をさらに具備し、
反射板は、第２の開口端と第２の閉口端との間で第２の導波管内をスライド可能に構成され、
第２の導波管の長さは、第２の開口端から反射板の設置位置までの長さに制限される、
付記１乃至付記９のいずれかに記載の吸音構造体。

（付記１０）によれば、第２の導波管の形状や寸法などの基本的な構造を規格化しながらも、吸音対象とする騒音の周波数特性に応じて共鳴周波数をカスタマイズすることが可能となる。

（付記１１）
第２の側壁は、第２の開口端と第２の閉口端との間に、音波を反射可能な反射板（４２ｅ）を取り付け可能な溝（４２ｆ）を備え、
反射板の取り付け時に、第２の導波管の長さは、第２の開口端から反射板の設置位置までの長さに制限される、
付記１乃至付記１０のいずれかに記載の吸音構造体。

（付記１１）によれば、第２の導波管の形状や寸法などの基本的な構造を規格化しながらも、吸音対象とする騒音の周波数特性に応じて共鳴周波数をカスタマイズすることが可能となる。

（付記１２）
第１の穿孔板は、第１の開口端に対して着脱可能に構成され、
第２の穿孔板（５２ｇ）は、第２の開口端に対して着脱可能に構成される、
付記１乃至付記１１のいずれかに記載の吸音構造体。

（付記１２）によれば、各導波管の形状や寸法などの基本的な構造を規格化しながらも、吸音対象とする騒音の周波数特性に応じて当該導波管の吸音率特性をカスタマイズすることが可能となるとともに、メンテナンス性の向上が可能となる。

（付記１３）
第２の導波管は、第２の開口端が第１の開口端と接するように配置される、付記１乃至付記１２のいずれかに記載の吸音構造体。

（付記１３）によれば、低周波音の効果的な吸収と厚みの抑制とを両立するとともに、広帯域に亘って高い吸音率を達成できる。

（付記１４）
第１の開口端（２１ａ）と、第１の開口端に接するように配置された第２の開口端（２３ａ）と、第１の開口端および第２の開口端を接続する側壁（２１ｂおよび２３ｂ）とを備える導波管（２１および２３）と、
側壁内に設置され、音波を反射可能な反射壁（２１ｃおよび２３ｃ）と
を具備し、
第１の開口端には、音波が入射可能な複数の第１の孔を有する第１の穿孔板が設けられ、
第２の開口端には、音波が入射可能な複数の第２の孔を有する第２の穿孔板が設けられ、
側壁の内部空間は、第１の開口端から反射壁までの第１の空間と、第２の開口端から反射壁までの第２の空間とに分断され、
第２の開口端から反射壁までの長さは、第１の開口端から反射壁までの長さよりも長い、
吸音構造体。

（付記１４）によれば、低周波音の効果的な吸収と厚みの抑制とを両立するとともに、広帯域に亘って高い吸音率を達成できる。

１ ：防音壁
１０ ：吸音構造体
１１ ：第１の導波管
１２ ：第２の導波管
１３ ：第３の導波管
２０ ：吸音構造体
２１ ：第１の導波管
２２ ：第２の導波管
２３ ：第３の導波管
３０ ：吸音構造体
３２ ：第２の導波管
４０ ：吸音構造体
４２ ：第２の導波管
５０ ：吸音構造体
５２ ：第２の導波管

Claims (20)

1. 複数の貫通孔を有する穿孔面と、
   前記穿孔面の法線方向と非平行に延在する部分を有する第１空洞部であって、前記穿孔面の第１領域に存在する複数の貫通孔を介して前記第１空洞部の内部と外部との間で通気可能な前記第１空洞部と、
   第２空洞部であって、前記穿孔面の前記第１領域と隣り合う第２領域に存在する複数の貫通孔を介して前記第２空洞部の内部と外部との間で通気可能な前記第２空洞部と、
   を有する吸音構造体。
2. 前記第１空洞部は、前記穿孔面から前記穿孔面の法線方向と略平行に延在する第１部分と、前記第１部分から前記穿孔面の法線方向と非平行に延在する第２部分と、を有する請求項１に記載の吸音構造体。
3. 前記第２部分は、前記第１部分から前記穿孔面の法線方向と略垂直に延在する、請求項２に記載の吸音構造体。
4. 前記第１空洞部は、前記第２部分から前記穿孔面の法線方向と略平行に延在する第３部分を有する、請求項２又は請求項３に記載の吸音構造体。
5. 前記第２空洞部は、前記穿孔面の法線方向と非平行に延在する部分を有する、請求項１から請求項４の何れか１項に記載の吸音構造体。
6. 前記第２空洞部は、前記穿孔面から前記穿孔面の法線方向と略平行に延在する第４部分と、前記第４部分から前記穿孔面の法線方向と略垂直に延在する第５部分と、を有する、請求項１から請求項５の何れか１項に記載の吸音構造体。
7. 前記第１空洞部と前記第２空洞部とは、前記穿孔面の法線方向から見て少なくとも一部が重なる、請求項１から請求項６の何れか１項に記載の吸音構造体。
8. 前記第１空洞部と前記第２空洞部とは、互いに共振特性が異なる共振器として機能する、請求項１から請求項７の何れか１項に記載の吸音構造体。
9. 前記穿孔面から前記穿孔面の法線方向と略平行に延在する第３空洞部であって、前記穿孔面の前記第２領域と隣り合う第３領域に存在する複数の貫通孔を介して前記第３空洞部の内部と外部との間で通気可能な前記第３空洞部を有する、請求項１から請求項８の何れか１項に記載の吸音構造体。
10. 前記穿孔面の前記第１領域に存在する貫通孔の数及び孔径の少なくとも何れかは、前記穿孔面の前記第２領域に存在する貫通孔の数及び孔径と異なる、請求項１から請求項９の何れか１項に記載の吸音構造体。
11. 前記穿孔面に存在する複数の貫通孔それぞれの孔径は０．３ｍｍ以上２ｍｍ以下である、請求項１から請求項１０の何れか１項に記載の吸音構造体。
12. 前記吸音構造体による４００Ｈｚ以上１５００Ｈｚ以下の音の平均吸音率は、前記吸音構造体による他の周波数帯の音の平均吸音率よりも高い、請求項１から請求項１１の何れか１項に記載の吸音構造体。
13. 前記吸音構造体は直方体であり、
    前記穿孔面は前記直方体の一面に設けられ、
    前記吸音構造体の内部は側壁により複数の空洞部に分割されている、
    請求項１から請求項１２の何れか１項に記載の吸音構造体。
14. 前記吸音構造体は射出成型により形成される、請求項１から請求項１３の何れか１項に記載の吸音構造体。
15. 前記第１空洞部の延在方向の長さを調節する手段を有する、請求項１から請求項１４の何れか１項に記載の吸音構造体。
16. 前記穿孔面は、前記第１空洞部と前記第２空洞部とを備える立体部材に着脱可能な板状部材の面である、請求項１から請求項１５の何れか１項に記載の吸音構造体。
17. 前記第１空洞部の前記第１部分が延在する第１方向における長さと、前記第１空洞部の前記第２部分が延在する第２方向における長さは、前記第１空洞部の前記第１方向及び前記第２方向に垂直な第３方向における長さよりも長い、請求項１から請求項１６の何れか１項に記載の吸音構造体。
18. 前記吸音構造体の側壁にリブが設けられている、請求項１から請求項１７の何れか１項に記載の吸音構造体。
19. 請求項１から請求項１８の何れか１項に記載の吸音構造体を複数有する吸音壁であって、
    複数の前記吸音構造体が有する複数の前記穿孔面が互いに隣接して配置された、吸音壁。
20. 請求項１から請求項１８の何れか１項に記載の吸音構造体を複数有する吸音壁であって、
    複数の前記吸音構造体が有する複数の前記穿孔面の法線方向が互いに略平行となるように、複数の前記吸音構造体を支持する支持部材を有する、吸音壁。
    

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