JP2024034061A - 移動体の吸音装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置の大型・重量化を招くことなく、室内空間の騒音を効率良く吸音することができる移動体の吸音装置を提供する。【解決手段】移動体の吸音装置は、共鳴管１１と、弾性率可変膜１３と、調整部を備えている。共鳴管１１は、管路１２の一端部が室内空間１０に臨んで配置される。弾性率可変膜１３は、一方の面が室内空間１０に臨んで配置され、他方の面が共鳴管１１の他端部の内部空間に臨んで配置される。調整部は、弾性率可変膜１３の弾性率を調整する。【選択図】図１

Description

本発明は、車両や飛行機等の移動体の室内空間の騒音を吸音する移動体の吸音装置に関するものである。

車両や飛行機等の移動体の室内には、エンジンの回転振動や走行振動等が騒音となって伝達されることがある。この種の騒音の対策として、共鳴管や共鳴箱を用いた共鳴器型の吸音装置や、薄板や膜を用いた板振動型の吸音装置等が各種案出されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１には、管路長を調整可能な共鳴管を用いたサイドブランチ型の吸音装置が開示されている。この吸音装置の共鳴管は、管路の一端部が室内空間に臨んで配置され、管路の他端部側に移動可能な底面が設けられている。この吸音装置は、共鳴管の内部の空気が管路長に応じた周波数（波長）の音に共振し、その共鳴管の内部の空気の共振振動が室内空間の騒音振動と干渉することにより、室内空間の騒音を減衰させる。

特開２００９－１０２０００号公報

しかし、特許文献１に開示されるようなサイドブランチ型の吸音装置は、狙いとする低周波数域の室内音を低減しようとすると、共鳴管の管路長を長くせざるを得ない。このため、この種の吸音装置では、吸音装置全体が大型・重量化し易く、この点の改善が求められている。

また、薄板や膜を用いた板振動型の吸音装置は、室内空間の騒音の音圧を受けたときに振動板を充分に振動させようとすると、振動板の面積を大きくせざるを得ない。このため、この種の吸音装置では、振動板の設置面積が大きくなり、結果として吸音装置全体が大型・重量化してしまう。

そこで本発明は、装置の大型・重量化を招くことなく、室内空間の騒音を効率良く吸音することができる移動体の吸音装置を提供しようとするものである。

本発明の一態様に係る移動体の吸音装置は、管路（例えば、実施形態の管路１２）の一端部（例えば、実施形態の一端部１２ａ）が室内空間（例えば、実施形態の室内空間１０）に臨んで配置される共鳴管（例えば、実施形態の共鳴管１１）と、一方の面（例えば、実施形態の表面１３ａ）が前記室内空間に臨んで配置され、他方の面（例えば、実施形態の裏面１３ｂ）が前記共鳴管の他端部（例えば、実施形態の他端部１２ｂ）の内部空間に臨んで配置される弾性率可変膜（例えば、実施形態の弾性率可変膜１３）と、前記弾性率可変膜の弾性率を調整する調整部（例えば、実施形態の電圧調整部３０）と、を備えていることを特徴とする。

上記の構成により、共鳴管は、他端部の弾性率可変膜の弾性率が任意の値に設定されていると、共鳴管内の気柱が室内空間の所定周波数域の騒音に共振する。共鳴管は、共振振動が室内空間の所定周波数域の騒音と干渉することにより、室内空間の騒音のエネルギーを減衰（消費）する。また、弾性率可変膜は、室内空間の騒音振動を受けて振動し、振動に伴う弾性率可変膜の内部摩擦によって室内空間の騒音のエネルギーを減衰（消費）する。また、共鳴管の管路長等を適切に設定することにより、弾性率可変膜が室内空間から直接受ける騒音振動の圧力位相と、共鳴管を通して弾性率可変膜の裏面（室内空間に臨む側と逆側の面）で受ける騒音振動の圧力位相を逆位相にすることができる。こうして弾性率可変膜の表裏に作用する振動の圧力位相が逆位相になると、弾性率可変膜の振幅が増幅され、それにより室内空間の騒音のエネルギーが効率良く減衰（消費）される。
ここで、弾性率可変膜は、調整部によって弾性率を変化させることができる。調整部によって共鳴管の他端部の弾性率可変膜の弾性率を減少させると、共鳴管内の気柱振動の腹の位置が仮想的に共鳴管の実際の他端部の位置よりも外側（室内空間側）に延びる。この結果、減衰する室内空間の騒音の周波数を減少させることが可能になる。このことは、逆に減衰対象の騒音の周波数が同じであれば、共鳴管の管路長を短くできることを意味する。したがって、本構成を採用した場合には、弾性率可変膜の弾性率を調整部によって減少させることにより、吸音装置をより小型・軽量化することができる。

移動体の吸音装置は、騒音の周波数を検知する周波数検知部（例えば、実施形態の周波数検知部３５）をさらに備え、前記調整部は、前記周波数検知部によって検知される騒音の周波数に応じて前記弾性率可変膜の弾性率を増減させるようにしても良い。

この場合、周波数検知部によって検知した騒音の周波数に応じて、調整部が弾性率可変膜の弾性率を増減させることにより、吸音可能な周波数域を変化させることが可能になる。このため、本構成を採用した場合には、発生する騒音に応じて広範囲の周波数域の騒音を吸音することができる。

前記調整部は、前記周波数検知部によって検知される騒音の周波数が高いほど弾性率可変膜の弾性率を増大させ、前記周波数検知部によって検知される騒音の周波数が低いほど弾性率可変膜の弾性率を減少させるようにしても良い。

この場合、周波数検知部によって検知される騒音の周波数に応じて弾性率可変膜の弾性率を吸音可能な最適な弾性率に設定することができる。このため、本構成を採用した場合には、広範囲の周波数域の騒音を精度良く吸音することができる。

前記弾性率可変膜は、外部からの刺激によって膜厚を調整可能な材料から成り、前記調整部は、前記弾性率可変膜に膜厚を増減させる刺激を付与するようにしても良い。

この場合、調整部が、電圧や電荷等の膜厚を増減させる刺激を弾性率可変膜に付与することにより、弾性率可変膜の弾性率を適切に設定することができる。このため、本構成を採用した場合には、吸音対象の周波数域の騒音を良好に吸音することができる。

前記調整部は、前記弾性率可変膜に張力を増減させる伸縮方向の力を付与する伸縮装置（例えば、実施形態の伸縮装置４０）によって構成されるようにしても良い。

この場合、調整部である伸縮装置が弾性率可変膜に張力を増減させる伸縮方向の力を付与することにより、弾性率可変膜の張力を変更し、弾性率可変膜の弾性率を適切に設定することができる。このため、本構成を採用した場合には、吸音対象の周波数域の騒音を良好に吸音することができる。
また、本構成では、弾性率可変膜に対して、伸縮装置によって伸縮方向の物理的な力を付与するものであるため、弾性率可変膜を入手の容易な安価な材料によって構成しても、弾性率可変膜の弾性率を良好に増減調整することができる。したがって、本構成を採用した場合には、吸音装置の製品コストを低減することができる。

移動体の吸音装置は、長さの異なる前記共鳴管を複数備え、各前記共鳴管に対応する前記弾性率可変膜と前記調整部が夫々設けられるようにしても良い。

この場合、長さの異なる共鳴管の組み合わせにより、様々な周波数域の騒音を精度良く吸音することが可能になる。

本発明の一態様に係る移動体の吸音装置は、弾性率可変膜の一方の面が室内空間から直接受ける圧力振動と、共鳴管を通して弾性率可変膜の他方の面が受ける逆位相の圧力振動と、による差圧によって、弾性率可変膜の振幅を増幅させることができる。さらに、本発明に係る移動体の吸音装置は、調整部によって弾性率可変膜の弾性率を低下させることにより、共鳴管の管路長を長くすることなく低周波数域の騒音を低減させることができる。したがって、本発明の一態様に係る移動体の吸音装置を採用した場合には、装置の大型・重量化を招くことなく室内空間の騒音を効率良く吸音することができる。

図１は、本発明の第１実施形態の吸音装置の概略構成図である。 図２は、本発明の第１実施形態の吸音装置の断面図である。 図３は、本発明の実施形態の吸音装置の騒音減衰効果を示す音圧－周波数特性図である。 図４は、弾性率可変膜の膜厚と共鳴管の固有振動数（共振振動数）の関係を示す特性図である。 図５は、本発明の第２実施形態の吸音装置の概略構成図である。 図６は、本発明の第３実施形態の吸音装置の正面図である。 図７は、本発明の第３実施形態の吸音装置の図６のＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿う断面図である。 図８は、本発明の第４実施形態の吸音装置の図７と同様の断面図である。 図９は、本発明の第５実施形態の吸音装置の一部を示す斜視図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下で説明する各実施形態では、共通部分に同一符号を付し、重複する説明を一部省略するものとする。

＜第１実施形態＞
図１は、本実施形態の移動体の吸音装置１（以下、「吸音装置１」と称する。）の概略構成図である。図２は、吸音装置１の断面図である。
本実施形態の吸音装置１は、航空機や車両等の移動体に適用される。吸音装置１は、一部が移動体の室内空間１０に臨んで配置されている。具体的には、吸音装置１は、例えば、図１，図２に示すように、室内空間１０を構成する室内の任意の壁１０ｗに設置されている。吸音装置１は、管路１２の一端部１２ａが室内空間１０に臨むように室内の壁１０ｗに連結された共鳴管１１と、一方の面１３ａ（以下「表面１３ａ」と称する。）が室内空間１０に臨むように壁１０ｗに設置された弾性率可変膜１３（振動膜）と、を備えている。
本実施形態では、共鳴管１１は、壁１０ｗの外側に配置されている。ただし、共鳴管１１は、壁１０ｗの内側（室内側）に配置することも可能である。

弾性率可変膜１３は、例えば、図２に示すように、室内空間１０の壁１０ｗに設けられた連通口１４の外側（車外側）に取り付けられている。連通口１４は、弾性率可変膜１３の実効振動面積（室内空間１０内の音波を受けて実際に振動する部分の面積）とほぼ同サイズの円形形状に形成されている。

弾性率可変膜１３は、例えば、圧電フィルム（高分子強誘電フィルム）や圧電セラミックス（チタン酸ジルコン酸鉛）等によって構成されている。本実施形態の弾性率可変膜１３は、表面１３ａと裏面１３ｂに配置した電極（符号省略）に電圧を付与することにより、膜の弾性率を増減調整する。本実施形態では、弾性率可変膜１３に接続される電気回路に電源２８と電圧調整部３０が直列に接続されている。電圧調整部３０は、室内空間１０の騒音の周波数を検知する周波数検知部３５の検知信号を受け、検知信号に応じた電圧を弾性率可変膜１３に出力する。
なお、周波数検知部３５は、騒音の周波数を直接検知する装置であっても良いが、騒音の周波数を間接的に検知する装置であっても良い。例えば、室内空間１０の主な騒音が航空機や車両の駆動源であるエンジンやモータ等の振動である場合には、駆動源の回転数を計測することによって騒音の周波数を間接的に検知するようにしても良い。

具体的には、電圧調整部３０は、周波数検知部３５によって検知される騒音の周波数が高いほど弾性率可変膜１３に付与する電圧を増大させ、周波数検知部３５によって検知される騒音の周波数が低いほど弾性率可変膜１３に付与する電圧を減少させる。これにより、周波数検知部３５によって検知される騒音の周波数が高いほど弾性率可変膜１３の弾性率が増大し、周波数検知部３５によって検知される騒音の周波数が低いほど弾性率可変膜１３の弾性率が減少する。

また、図２に示すように、室内空間１０の壁１０ｗのうちの、弾性率可変膜１３の臨む連通口１４と離間した位置には、連通口１４よりも開口面積の小さい別の連通口１５か設けられている。連通口１５には、共鳴管１１の管路１２の一端部１２ａが接続されている。共鳴管１１の管路１２は、連通口１５から、壁１０ｗから離間する方向に延びた後に、壁１０ｗと平行に連通口１４と対向する位置まで屈曲して延びている。共鳴管１１の管路１２は、さらに連通口１４と対向する位置において連通口１４の方向に屈曲して延びている。管路１２の他端部１２ｂは、連通口１４の方向に向かって内部の開口面積が次第に拡大（漸増）している。以下、管路１２の他端部１２ｂのうちの、内部の開口面積が次第に拡大する領域を「テーパ部２０」と称する。管路１２の他端部１２ｂは、弾性率可変膜１３の外周縁部を挟み込むかたちで、室内空間１０の壁１０ｗに結合されている。

管路１２の他端部１２ｂに挟み込まれる形で室内空間１０の壁１０ｗに固定された弾性率可変膜１３は、室内空間１０に臨む側と逆側の面１３ｂ（以下、「裏面１３ｂ」と称する。）が共鳴管１１の管路１２の他端部１２ｂの内部空間に臨んでいる。具体的には、弾性率可変膜１３の裏面１３ｂは、管路１２の他端部１２ｂのうちの、テーパ部２０の内部空間に臨んでいる。なお、弾性率可変膜１３の裏面１３ｂと管路１２の他端部１２ｂの間は密閉されている。

ここで、吸音装置１の共鳴管１１は、管路１２の一端部１２ａから入力される室内空間１０内の騒音のうちの、所定周波数域の振動に共振する。また、共鳴管１１の管路１２内に入力された騒音振動は、管路１２の他端部１２ｂにおいて、弾性率可変膜１３の裏面１３ｂに当たる。このとき、共鳴管１１の管路長等を適切に設定しておくことにより、弾性率可変膜１３の表面１３ａが室内空間１０から直接受ける騒音振動の圧力位相と、共鳴管１１を通して弾性率可変膜１３の裏面１３ｂで受ける騒音振動の圧力位相を逆位相にすることができる。これにより、弾性率可変膜１３の表裏に作用する振動圧力に位相差を持たせることができる。本実施形態の吸音装置１では、弾性率可変膜１３の振動は、弾性率可変膜１３の表裏に作用する振動圧力の位相差によって振幅が増幅される。

また、弾性率可変膜１３は、前述のように電圧調整部３０によって弾性率を変化させることができる。そして、電圧調整部３０によって共鳴管１１の他端部１２ｂの弾性率可変膜１３の弾性率を減少させると、共鳴管１１内の気柱振動の腹の位置が仮想的に共鳴管１１の実際の他端部の位置よりも外側（室内空間１０側）に延びる。したがって、電圧調整部３０によって弾性率可変膜１３の弾性率を減少させることにより、減衰する室内空間１０の騒音の周波数を減少させることができる。また、減衰対象の騒音の周波数が同じである場合には、共鳴管１１の管路長を短くすることができる。
また、電圧調整部３０によって共鳴管１１の他端部１２ｂの弾性率可変膜１３の弾性率を増大させた場合には、共鳴管１１内の気柱振動の腹の位置が仮想的に共鳴管１１の実際の他端部の位置よりも内側（室内空間１０から離間する側）に縮む。したがって、電圧調整部３０によって弾性率可変膜１３の弾性率を増大させることにより、減衰する室内空間１０の騒音の周波数を増大させることができる。

以上の構成において、弾性率可変膜１３の弾性率が電圧調整部３０によって所定値に設定されているときに、外部から入力される騒音によって室内空間１０の空気が振動すると、共鳴管１１が室内空間１０の空気の所定周波数域の振動に共振する。これにより、共鳴管１１内の空気の共振振動は、管路１２の一端部１２ａ側において、室内空間１０の所定周波数域の振動（騒音）と干渉する。これにより、室内空間１０の所定周波数域の振動（騒音）のエネルギーが減衰される。

また、このとき、表面１３ａが室内空間１０に臨む弾性率可変膜１３は、室内空間１０の空気の振動を受けて振動する。さらに、弾性率可変膜１３の裏面１３ｂ側には、共鳴管１１の管路１２の一端部１２ａ側から管路１２の内度を通っての他端部１２ｂに達した振動が当たる。これにより、弾性率可変膜１３は、表裏の振動を受け、増幅された大きな振幅で振動することになる。このとき、弾性率可変膜１３の内部摩擦により、室内空間１０の空気の振動エネルギーが大きく減衰される。

本実施形態の吸音装置１は、弾性率可変膜１３の表面１３ａが室内空間１０から直接受ける振動と、共鳴管１１を通して弾性率可変膜１３の裏面１３ｂで受ける振動とに位相差を作り、弾性率可変膜１３の振幅を増幅させることができる。このため、共鳴管１１による所定周波数域の空気の振動（騒音）に対する干渉効果と、振幅を増幅された弾性率可変膜１３による振動減衰効果によって室内空間１０の騒音を効率良く吸音することができる。そして、弾性率可変膜１３による大きな振動減衰効果は、弾性率可変膜１３の大型化を招くことなく得ることができる。

図３は、本実施形態の吸音装置１を採用した場合の騒音減衰効果（減音効果）を示す音圧－周波数特性図である。図３中の実線は、吸音装置１を採用した場合の特性図であり、点線は、吸音装置１を採用しない場合の特性図である。
同図に示すように、本実施形態の吸音装置１を採用した場合には、周波数域（ほぼ３４０Ｈｚ～３７０Ｈｚ）の室内空間１０の騒音を大きく減圧することができる。
したがって、本実施形態の吸音装置１を採用した場合には、装置の大型・重量化を招くことなく室内空間１０の騒音を効率良く吸音でき、静粛性の向上と車両のエネルギー効率の改善を図ることができる。

また、本実施形態の吸音装置１は、共鳴管１１の管路１２の他端部１２ｂの内部の開口面積が弾性率可変膜１３に向かって漸増するように形成されている。このため、弾性率可変膜１３の裏面１３ｂに臨む共鳴管１１の管路端が急激に拡大することによる弾性率可変膜１３の裏面の面内方向における圧力の変動を抑制することができる。したがって、本構成を採用した場合には、吸音装置１による吸音効果の低下を抑制することができる。

また、本実施形態の吸音装置１は、共鳴管の他端部に配置される振動膜が弾性率可変膜１３によって構成され、弾性率可変膜１３の弾性が電圧調整部３０によって調整可能とされている。このため、電圧調整部３０によって弾性率可変膜１３の弾性率を低下させることにより、共鳴管１１の実際の管路長を長くすることなく低周波数域の騒音を低減させることができる。したがって、本実施形態の吸音装置１を採用した場合には、室内空間１０の騒音を効率良く吸音しつつ、装置のさらなる小型・軽量化を図ることができる。

図４は、弾性率可変膜１３の膜厚と共鳴管１１の固有振動数（共振振動数）の関係を示す特性図である。
同図に示すように、弾性率可変膜１３の膜厚を減少させた場合には、共鳴管１１の１次モードの振動（基本振動）と３次モードの振動（３倍振動）はいずれも減少する。
したがって、本実施形態の吸音装置を採用した場合には、共鳴管１１の実際の管路長を延ばすことなく、室内空間１０の騒音を効率良く吸音することができる。

さらに、本実施形態の吸音装置１は、騒音の周波数を検知する周波数検知部３５を備え、周波数検知部３５によって検知される騒音の周波数に応じて電圧調整部３０が弾性率可変膜１３の弾性率を増減させる。このため、実際の騒音の周波数に応じて吸音可能な周波数域を変化させることができる。したがって、本構成を採用した場合には、発生する騒音に応じて広範囲の周波数域の騒音を吸音することができる。

具体的には、吸音装置１の電圧調整部３０は、周波数検知部３５によって検知される騒音の周波数が高いほど弾性率可変膜１３の弾性率を増大させ、周波数検知部３５によって検知される騒音の周波数が低いほど弾性率可変膜１３の弾性率を減少させる。このため、周波数検知部３５によって検知される騒音の周波数に応じて弾性率可変膜１３の弾性率を吸音可能な最適な弾性率に設定することができる。したがって、本構成を採用した場合には、広範囲の周波数域の騒音を精度良く吸音することができる。

また、本実施形態の吸音装置１は、弾性率可変膜１３が、圧電フィルム（高分子強誘電フィルム）や圧電セラミックス（チタン酸ジルコン酸鉛）等の外部からの刺激（電圧）を受けて膜厚を増減調整できる材料によって構成されている。弾性率可変膜１３は、電圧調整部３０を通して付与される電圧によって膜厚が増減し、その結果、弾性率が増減調整される。したがって、本構成を採用した場合には、弾性率可変膜１３の弾性率を適切に設定し、吸音対象の周波数域の騒音を良好に吸音することができる。
なお、ここでは、弾性率可変膜１３として、付与する電圧によって膜厚が変化する圧電フィルム（高分子強誘電フィルム）や圧電セラミックス（チタン酸ジルコン酸鉛）を例示しているが、弾性率可変膜１３はこれに限定されない。例えば、表裏に電荷を帯電可能な高分子膜等を用い、表裏に帯電する電荷量を調整するによって膜厚を増減調整するようにしても良い。この場合、電荷が、膜厚を増減調整するための外部から刺激となる。

＜第２実施形態＞
図５は、本実施形態の吸音装置１Ａの概略構成図である。
本実施形態の吸音装置１Ａは、共鳴管１１等の基本構成は第１実施形態のものと同様であるが、弾性率可変膜１３Ａと、弾性率可変膜１３Ａの弾性率を増減調整する調整部の構成が第１実施形態のものと異なっている。
本実施形態の弾性率可変膜１３Ａは、外部から膜厚と直交する方向の伸縮力を受けて膜厚が増減する膜材によって構成されている。膜材は、例えば、高分子膜によって構成されている。また、本実施形態の調整部は、弾性率可変膜１３Ａに膜厚と直交する方向の伸縮力を付与する伸縮装置４０によって構成されている。伸縮装置４０は、弾性率可変膜１３Ａに付与する張力を調整できるものであれば、特に構造は限定されない。伸縮装置４０は、例えば、電磁アクチュエータ等によって構成することができる。
本実施形態では、弾性率可変膜１３Ａの張力を増大させることによって弾性率可変膜１３Ａの弾性率を高め、弾性率可変膜１３Ａの張力を減少させることによって弾性率可変膜１３Ａの弾性率を低下させる。

また、伸縮装置４０は、制御部４１によって制御される。制御部４１には、室内空間１０の騒音の周波数を検知する周波数検知部３５が接続されている。制御部４１は、周波数検知部３５の検知信号を受け、弾性率可変膜１３Ａの弾性率を検知信号に応じた値に調整する。

本実施形態の吸音装置１Ａは、弾性率可変膜１３Ａと、調整部（伸縮装置４０）の構成は異なるものの、その他の基本構成は第１実施形態とほぼ同様とされている。このため、本実施形態の吸音装置１Ａは、前述した第１実施形態とほぼ同様の効果を得ることができる。

ただし、本実施形態の吸音装置１Ａは、調整部が、弾性率可変膜１３Ａに物理的に力を付与する伸縮装置４０によって構成されている。このため、弾性率可変膜１３Ａを入手の容易な安価な材料によって構成しても、弾性率可変膜１３Ａの弾性率を良好に増減調整することができる。したがって、本構成を採用した場合には、吸音装置１Ａの製品コストを低減することができる。

＜第３実施形態＞
図６は、本実施形態の吸音装置１０１の正面図（室内空間１０の壁１０ｗの外側から見た図）であり、図７は、吸音装置１０１の図６のＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿う断面図である。
室内空間１０の壁１０ｗには、上記の各実施形態と同様に連通口１４，１５が設けられている。一方の連通口１４の外周縁部には、円形形状の弾性率可変膜１３が取り付けられている。弾性率可変膜１３の実効振動面積は連通口１４の内径とほぼ同サイズとされている。他方の連通口１５には、共鳴管１１１の管路１１２の一端部１１２ａが連結されている。
弾性率可変膜１３は、第１実施形態と同様のものが用いられている。また、弾性率可変膜１３の弾性率を増減調整する電圧調整部３０は、第１実施形態と同様に周波数検知部３５の検知信号に応じて電圧を調整する。ただし、弾性率可変膜や調整部は、第２実施形態と同様のものを用いることも可能である。

本実施形態の共鳴管１１１の管路１１２は、図７に示すように、ほぼ正方形状の断面形状に形成されている。そして、共鳴管１１１の管路１１２は、他端部１１２ｂ側を渦巻き中心とする渦巻き形状に形成されている。円形形状の弾性率可変膜１３は、膜面の中心が共鳴管１１１の渦巻き中心とほぼ合致するように配置されている。本実施形態の共鳴管１１１は、渦巻き状に周回する管路１１２の内層の管路部の外周面に外層の管路部の内周面が接するように形成されている。このため、本実施形態の共鳴管１１１の管路１１２は、全体形状が所定厚みを持つ円板状のブロック形状に形成されている。
ただし、共鳴管１１の管路１１２の一端部１１２ａと他端部１１２ｂは、円板状のブロック形状部から室内空間１０の壁１０ｗの方向に向かって屈曲して延びている。管路１１２の他端部１１２ｂには、上記の実施形態と同様に、連通口１４の方向に向かって内部の開口面積が漸増するテーパ部２０が形成されている。

本実施形態の吸音装置１０１は、基本的な構成は上記の実施形態と同様であるため、上記の実施形態と同様の基本的な効果を得ることができる。
また、本実施形態の吸音装置１０１は、共鳴管１１１が管路１１２の他端部１１２ｂを渦巻き中心とする渦巻き形状に形成されているため、共鳴管１１１の占有スペースの増大を抑制しつつ、共鳴管１１１の充分な管路長を確保することができる。
なお、本実施形態では、共鳴管１１１が管路１１２の他端部１１２ｂ側（連通口１４側）を渦巻き中心とする渦巻き形状に形成されているが、共鳴管１１１は、管路１１２の一端部１１２ａ側（連通口１５側）を渦巻き中心とする渦巻き形状であっても良い。

ただし、本実施形態のように、共鳴管１１１を、管路１１２の他端部１１２ｂが渦巻き中心となる渦巻き形状に形成した場合には、円板形状の弾性率可変膜１３を、膜面の中心が共鳴管１１１の中心と合致する位置に配置することにより、共鳴管１１１と弾性率可変膜１３をコンパクトに集約して配置することができる。したがって、本構成を採用した場合には、吸音装置１０１全体をより小型化することができる。
また、上記の例では、渦巻き状に周回する管路１１２の内層の管路部の外周面に外層の管路部の内周面が接するように共鳴管１１１が形成されているが、管路１１２は隙間をあけて旋回する形状であっても良い。

＜第４実施形態＞
図８は、本実施形態の吸音装置２０１の第３実施形態の図７と同様の断面図である。
室内空間１０の壁１０ｗには、上記の各実施形態と同様に連通口１４，１５が設けられている。連通口１４の外周縁部には、円形形状の弾性率可変膜１３が取り付けられ、他方の連通口１５には、共鳴管２１１の管路２１２の一端部２１２ａ側が連結されている。弾性率可変膜１３の実効振動面積は連通口１４の内径とほぼ同サイズとされている。
弾性率可変膜１３は、第１実施形態と同様のものが用いられている。また、電圧調整部３０は、第１実施形態と同様に周波数検知部３５の検知信号に応じて調整される。ただし、弾性率可変膜や調整部は、第２実施形態と同様のものを用いることも可能である。

本実施形態の共鳴管２１１の管路２１２は、相互に平行な二辺が残余の二辺よりも長い略長方形状の断面形状に形成されている。共鳴管２１１は、管路２１２の主要部が当該管路２１２の断面の短辺側で折り重なるように一端部２１２ａと他端部２１２ｂの間が折り畳み形状（蛇行形状）に形成されている。具体的には、図８に示す例では、共鳴管２１１の管路２１２は、紙面の奥行方向が長辺となる略長方形状の断面形状に形成され、一端部２１２ａを除く管路２１２の主要部は、断面の短辺側で折り重なるように上下に複数回折り返されている。

本実施形態の共鳴管２１１は、室内空間１０の壁１０ｗの外側においては、比較的長尺な管路幅を持つ管路２１２が上下に複数回折り返された形状とされている。複数回折り返された管路２１２の中途部同士は管路幅のほほ全域でほぼ接している。このため、本実施形態の共鳴管２１１の管路２１２は、全体形状が矩形状のブロック形状に形成されている。
なお、管路２１２の他端部２１２ｂには、上記の各実施形態と同様に、連通口１４の方向に向かって内部の開口面積が漸増するテーパ部２０が形成されている。

本実施形態の吸音装置２０１は、基本的な構成は上記の各実施形態と同様であるため、上記の各実施形態と同様の基本的な効果を得ることができる。
また、本実施形態の吸音装置２０１は、比較的長尺な管路幅を持つ共鳴管２１１の管路２１２が上下に複数回折り返されている。このため、共鳴管２１１の管路幅を充分に確保しつつ、共鳴管２１１の占有スペースの増大の抑制と共鳴管２１１の充分な管路長の確保を図ることができる。したがって、本構成の吸音装置２０１を採用した場合には、装置全体の大型・重量化を抑制しつつ、共鳴管２１１の充分な管路幅によってより広い周波数域の騒音振動を減衰させることができる。

なお、上記の第４実施形態では、管路２１２が略長方形状の断面形状に形成されているが、管路２１２の断面形状は、略長方形状以外の形状であっても良い。また、管路２１２は、一端部２１２ａと他端部２１２ｂの間を単純に蛇行する形状としても良い。

＜第５実施形態＞
図９は、本実施形態の吸音装置３０１の一部を示す斜視図である。
上記の各実施形態の吸音装置１（１Ａ，１０１，２０１）は、室内空間１０の壁１０ｗに共鳴管１１（１１１，２１１）が一つのみ設けられているが、本実施形態の吸音装置３０１は、長さの異なる複数の共鳴管３１１Ａ，３１１Ｂ，３１１Ｃを備えている。各共鳴管３１１Ａ，３１１Ｂ，３１１Ｃは、上記の実施形態と同様に室内空間の壁に設けられている。また、各共鳴管３１１Ａ，３１１Ｂ，３１１Ｃの他端部には、上述した各実施形態と同様の弾性率可変膜（図示せず）が取り付けられている。

管路長の最も長い共鳴管３１１Ａは、減衰対象の騒音の１次モードの振動（基本振動）と共振する固有振動数となるように設定されている。この共鳴管３１１Ａは、１次モードの振動（基本振動）のほかに３次モードの振動（３倍振動）や５次モードの振動（５倍振動）にも共振し、これらの周波数の振動も減衰することができる。
これに対し、次に長さの長い共鳴管３１１Ｂは、共鳴管３１１Ａの基本振動の２倍の振動と共振する固有振動数となるように設定されており、最も短い共鳴管３１１Ｃは、共鳴管３１１Ａの基本振動の４倍の振動と共振する固有振動数となるように設定されている。

本実施形態の吸音装置３０１は、上述した第１実施形態や第２実施形態と同様の構成を備えているため、これらの実施形態と同様の基本的な効果を得ることができる。
ただし、本実施形態の吸音装置３０１は、長さの異なる複数の共鳴管３１１Ａ，３１１Ｂ，３１１Ｃを備えているため、様々な周波数域の騒音を精度良く吸音することが可能になる。特に、本実施形態のように、一つの共鳴管３１１Ａの固有振動数の２倍の振動と共振する固有振動数を持つ共鳴管３１１Ｂと、４倍の振動と共振する固有振動数を持つ共鳴管３１１Ｃを設けた場合には、１次、２次、３次…と連続した次数成分の振動を効果的に減衰することができる。このため、連続した次数成分の騒音が発生し易いプロペラ等の回転系振動に対しても騒音を有効に吸音することができる。

なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。

１，１Ａ，１０１，２０１，３０１…吸音装置
１０…室内空間
１１，１１１，２１１，３１１Ａ，３１１Ｂ，３１１Ｃ…共鳴管
１２，１１２，２１２…管路
１２ａ，１１２ａ，２１２ａ…一端部
１２ｂ，１１２ｂ，２１２ｂ…他端部
１３，１３Ａ…弾性率可変膜
１３ａ…表面（一方の面）
１３ｂ…裏面（他方の面）
４０…伸縮装置

Claims (6)

1. 管路の一端部が室内空間に臨んで配置される共鳴管と、
   一方の面が前記室内空間に臨んで配置され、他方の面が前記共鳴管の他端部の内部空間に臨んで配置される弾性率可変膜と、
   前記弾性率可変膜の弾性率を調整する調整部と、
   を備えていることを特徴とする移動体の吸音装置。
2. 騒音の周波数を検知する周波数検知部をさらに備え、
   前記調整部は、前記周波数検知部によって検知される騒音の周波数に応じて前記弾性率可変膜の弾性率を増減させることを特徴とする請求項１に記載の移動体の吸音装置。
3. 前記調整部は、前記周波数検知部によって検知される騒音の周波数が高いほど弾性率可変膜の弾性率を増大させ、前記周波数検知部によって検知される騒音の周波数が低いほど弾性率可変膜の弾性率を減少させることを特徴とする請求項２に記載の移動体の吸音装置。
4. 前記弾性率可変膜は、外部からの刺激によって膜厚を調整可能な材料から成り、
   前記調整部は、前記弾性率可変膜に膜厚を増減させる刺激を付与することを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の移動体の吸音装置。
5. 前記調整部は、前記弾性率可変膜に張力を増減させる伸縮方向の力を付与する伸縮装置によって構成されていることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の移動体の吸音装置。
6. 長さの異なる前記共鳴管を複数備え、
   各前記共鳴管に対応する前記弾性率可変膜と前記調整部が夫々設けられていることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の移動体の吸音装置。

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