JP5540481B2 - 板振動吸音装置および板振動吸音方法 - Google Patents

Description

本発明は、板振動型の吸音を行う板振動吸音装置および板振動吸音方法に関する。

従来、板状の部材における板振動を音波によって励起させ、当該音波のエネルギーを消耗させることによって吸音を行う技術が知られている（例えば、特許文献１）。
特開２００５−１３４６５３号公報

従来の技術では、板振動吸音装置の吸音率を調整することが困難であった。
すなわち、上述の従来技術のような板振動吸音装置は、板状の部位を備える構成単位を複数個用意して壁面など平面的な吸音対象に並べて取り付けることを想定しており、吸音率向上の技術開発は、もっぱら、各板状の部位に対して垂直に入射する音波の吸音率を向上することに着目して行われていた。

特に、従来の技術において単位面積当たりの吸音率を大きく変動させるためには、板状の部位の物性を大きく変動させる必要があるが、板振動吸音装置における板状の部位を構成する物質の物性を大きく変動させることは困難である。従って、板振動吸音装置の吸音率を調整する際の自由度は極めて低かった。
また、多孔質材料の場合には、厚さや背後空気層を増すことで、吸音周波数を調整することはできるが、同一周波数で吸音率を増加させることは不可能であった。
本発明は、上記課題にかんがみてなされたもので、容易に板振動吸音装置の吸音率を調整することが可能な板振動吸音装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、板振動部と、当該板振動部を支持するとともに板振動部の一方の面側に当該板振動部における振動を減衰させる空気層を形成させる支持部と、によって構成した板振動吸音体を、筐体内に複数個配置する構成とした。さらに、板振動部の振動面の延長方向と筐体の開口部の縁に囲まれた仮想的な面とが交差するように各板振動吸音体を配置した。

すなわち、筐体の開口部の縁に囲まれた仮想的な面に対して垂直な方向から見たときに当該仮想的な面に対して非平行に板振動部を配置する構成となっている。従って、筐体内に入射する音波の主要成分が筐体の開口部の縁に囲まれた仮想的な面に対して垂直であるとみなしたときに、板振動吸音体の板振動部は音波の主要成分に対して非垂直になるように配置される。

このため、当該開口部の縁に囲まれた仮想的な面に対して平行な方向に板振動吸音体を任意の間隔で並べることが可能になり、音波の主要成分に対して垂直な方向の単位面積当たりに高い自由度で板振動吸音体を配置することが可能である。従って、当該単位面積当たりに配置する板振動吸音体の個数や間隔を高い自由度で調整することができ、容易に周波数帯の調整や同一周波数での吸音率の増加等の調整を行うことができる。

なお、筐体の開口部から筐体内へは開口部の縁に囲まれた仮想的な面に対して垂直な方向以外からも音波が入射し得るが、ここでは任意の音波を想定したときにその主要成分が開口部の縁に囲まれた仮想的な面に対して垂直であるとみなしている。また、吸音対象の音波を想定したときにその音波を実質的に開口部の縁に囲まれた仮想的な面に対して垂直とみなすことができる場合もある。例えば、車室内のノイズ（一般的には８０Ｈｚ〜５００Ｈｚ，主に１６０Ｈｚ〜３１５Ｈｚ）は波長が数ｍオーダーとなり、インストルメントパネルなどの車室内の部材に取り付け可能な板振動吸音装置において開口部のサイズは数ｃｍ程度であるため、車室内のノイズは当該開口部の縁に囲まれた仮想的な面に対して垂直な方向に入射可能であるが、当該垂直な方向に対して傾くと入射しにくくなる。従って、この場合、主要な音波の入射方向と開口部の縁に囲まれた仮想的な面とは略垂直であり、本発明はこのような場面に適用することが好ましい。

ここで、筐体は、複数の振動吸音体を内包可能に構成されていればよく、複数の外周面に囲まれた構造体であってその一面が開口した形状であればよい。従って、直方体の一面が開口した形状など、吸音対象の形状等に応じて種々の形状および大きさの構造体にて筐体を形成することができる。

板振動吸音体は、板振動部と当該板振動部を支持する支持部とによって板振動部と空気層とによる吸音を実現する構造体であればよい。すなわち、支持部によって板振動部を支持することによって板振動部の縁を拘束し、当該支持部を固定端とした板振動が板振動部に励起されるように構成すればよい。

また、板振動部は、板状の部材であって音波によって板振動が励起される部材で構成されていればよい。むろん、筐体内に配置される複数の板振動部のそれぞれにおいて、その特性は一定であっても良いし異なっても良い。すなわち、板振動部の大きさや形状、材質によって板振動部の固有振動数が異なり、当該大きさや形状、材質を調整することによって板振動部による吸音周波数帯を変動させることができる。従って、複数の板振動部のそれぞれにおいて大きさや形状、材質を共通のものとして板振動部の特性を一定としても良いし、異なる大きさや形状、材質を採用して各板振動部の特性を異なる特性としてもよい。前者であれば、共通の吸音周波数帯の板振動部を構成することが可能であるため、筐体全体での吸音率を向上させることができる。後者であれば、吸音周波数帯の異なる板振動部を複数個構成することができるため、筐体全体での吸音周波数帯を容易に広げることが可能である。

さらに、支持部は、板振動部における振動を支持部と板振動部との内側の領域に存在する空気層によって減衰させることができるように構成されていればよい。すなわち、板振動部と支持部とによって閉塞された空間を形成することで、空気層が板振動部の振動を減衰させるバネのように機能するように構成することができればよい。なお、ここでは、空気層が板振動部の振動を減衰させるように機能させることができれば良く、板振動部と支持部とによって外部と連通していない閉じた空間を形成しても良いし、略閉じているが穴によって外部と通じている空間を形成しても良い。

さらに、開口部の縁に囲まれた仮想的な面に対して平行な方向の単位面積当たりの配置効率を高めるための構成として、板振動部の振動面の延長方向を開口部の縁に囲まれた仮想的な面に対して略垂直に配向させる構成としても良い。すなわち、各板振動部が略平行に配向するように構成するとともに、複数の板振動吸音体を詰めて並べる際に単位面積当たりの配置効率を高効率にできるように構成する。この構成によれば、開口部の縁に囲まれた仮想的な面に対して平行な方向の単位面積当たりの吸音率を高い自由度で調整することができ、吸音率を向上することも容易になる。

さらに、容易に吸音率を高めるための構成として、開口部の縁に囲まれた仮想的な面に垂直な方向から板振動吸音体を見たときに、板振動部の振動面と同じ面積に対して板振動部が少なくとも２個配置される構成としても良い。すなわち、板振動部を開口部の縁に囲まれた仮想的な面に投影したときに、板振動部の振動面と同じ面積内に板振動部が少なくとも２個投影されるのであれば、開口部の縁に囲まれた仮想的な面に平行な方向に板振動部の振動面を配向させた場合と比較して同じ面積内により多くの板振動部を配置することができる。

板振動を利用した吸音においては、板振動部の振動面に対して垂直な方向の音波の吸音効率を高めるように設計するため、板振動部の振動面の延長方向を開口部の縁に囲まれた仮想的な面に対して略垂直に配向させた場合、一見すると、振動面と主要な音波の入射方向とが平行になって吸音率が悪くなるように見える。しかし、実際は、開口部の縁に囲まれた仮想的な面に対して板振動部を投影したときに、板振動部の振動面と同じ面積内に２個以上の板振動部が投影される構成によって吸音率を高められることが判明している。

さらに、複数の板振動吸音体のそれぞれを定型の構成単位によって構成してもよい。例えば、板振動部に対向する底面と、当該底面に対して垂直な方向に延びるとともに板振動部に連結された側面と、によって支持部を構成してもよい。すなわち、底面と側面と板振動部とによって囲まれた閉空間（あるいは略閉空間）によって吸音を行う構成単位を構成する。この構成によれば、各構成単位を筐体内に並べることによって容易に板振動吸音装置を構成することができる。

なお、各構成単位においてはそれぞれにて板振動型の吸音を行うことができればよく、各構成単位の形状は同一であっても良いし異なる形状であっても良い。また、複数の板振動吸音体は、以上のように、別個の構成単位によって構成されてもよいが、複数の板振動吸音体が連結されて一体の空気層を形成するように構成されていてもよい。

本発明は、部屋の壁材や流体流路（空調ダクト、吸排気管、水道配管等）など種々の場所に適用可能であるが、その好適な適用対象として、車両内の内装部材が挙げられる。すなわち、車両内の内装部材に板振動吸音装置を取り付けることにより、車室内のノイズを効果的に抑制可能である。

さらに、本発明は、板振動吸音装置の他、複数の板振動吸音体を筐体内に配置して吸音を行う板振動吸音方法としても適用可能である。また、以上のような板振動吸音装置は、単独の板振動吸音装置として実現される場合もあれば、他の装置の一部として実現される場合もあり、各種の態様を含むものである。

ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
（１）板振動吸音体の構成：
（２）板振動吸音装置の構成：
（２−１）吸音率の測定結果：
（３）実施例：
（４）他の実施形態：

（１）板振動吸音体の構成：
図１Ａおよび図１Ｂは、本発明にかかる板振動吸音装置を構成する筐体内に配置される板振動吸音体１０の構成を示す図である。図１Ａは板振動吸音体１０の上面図（板振動部に垂直な方向から眺めた図）を示しており、図１Ｂは板振動吸音体１０のＡ−Ａ断面図を示している。板振動吸音体１０は板振動部１１と支持部１２とが接合されることによって構成され、本実施形態における板振動吸音体１０は２つの正方形が向かい合う直方体によって構成される。

すなわち、板振動部１１は正方形の板状部材であり、支持部１２は板振動部１１に向かい合う正方形状の底面１２ｂと当該底面１２ｂの四辺から底面１２ｂに対して垂直の方向に延びる４個の側面１２ａとを備えた部材である。図１Ａ，図１Ｂに示すように、側面１２ａの端面は板振動部１１の縁に接合されており、当該接合によって板振動部１１と支持部１２とが６面体を構成する。

従って、支持部１２は板振動部１１の縁を拘束することとなり、本実施形態において支持部１２は板振動部１１の縁を固定端とした振動が音波によって励起されるように板振動部１１を支持している。さらに、本実施形態において、板振動部１１と支持部１２とに囲まれた空間は閉空間となっている。板振動部１１に音波が入射すると、板振動部１１の表裏に音圧差が発生し、これが板振動部１１に対する駆動力となり板振動部１１が振動する。このときの音波の振動エネルギーの一部が板振動部１１の内部損失により消散されることで吸音し、残りの音波の振動エネルギーは再放射される。

（２）板振動吸音装置の構成：
本発明の一実施形態にかかる板振動吸音装置２０は、複数の板振動吸音体１０と筐体１５とによって構成される（図１Ｃ）。本実施形態において筐体１５は、直方体の一面を除去したような形状であるため、筐体１５は当該除去された一面が開口部となった開口部１５ｃを有する筐体であり、底面１５ｂおよび当該底面１５ｂに対して垂直な方向に延びる４個の側面１５ａからなる器のような形状となっている。

本実施形態においては、当該筐体１５内の底面１５ｂに対して上述の側面１２ａの一つが平行に向くようにして、複数の板振動吸音体１０が筐体１５内に配置される。この配置においては、板振動吸音体１０の側面１２ａの一つが底面１５ｂに平行になるため、板振動部１１の振動面は底面１５ｂに対して垂直になり、当該振動面の延長方向（板振動の振幅方向に対して垂直な方向）は底面１５ｂに対して垂直になる。なお、図１Ｃは、筐体１５の外周を底面１５ｂに対して垂直な方向に切断して筐体１５内の板振動吸音体１０を示している。

以上の構成により、本実施形態においては、筐体１５の開口部の縁に囲まれた仮想的な面と板振動部１１の振動面の延長方向とが垂直に交差するように構成されることになる。図１Ｄは、筐体１５の斜視図であり、開口部１５ｃ側から当該筐体１５を眺めた状態を示している。同図１Ｄに示すように側面１５ａの端面に囲まれた部分は、開口部１５ｃの縁１５ｄ（図１Ｄにて太線で示す部分）となっており、本実施形態において当該開口部１５ｃの縁１５ｄに囲まれた仮想的な面は図１Ｄにて太線で示す縁１５ｄを４辺とする長方形の面である。従って、筐体１５の開口部１５ｃの縁１５ｄに囲まれた仮想的な面と板振動部１１の振動面の延長方向とは垂直に交差する。

本実施形態においては、筐体１５内に入射する音波の主要な入射方向を矢印Ａ方向とみなしている（図１Ｃ）。すなわち、筐体１５の開口部１５ｃの縁１５ｄに囲まれた仮想的な面は、矢印Ａ方向に入射する音波に対して垂直であり、従来の板振動吸音体１０は板振動部１１の振動面の延長方向を当該音波に対して垂直に配向させることによって吸音率を高めることとしていた。しかし、本願発明者の実験によると、板振動部１１の振動面の延長方向を音波に対して平行に配向させた状態であっても、板振動部１１と同じ面積に対して板振動部１１を２個以上配置したときには吸音効率を高められることが判明している。

（２−１）吸音率の測定結果：
図２は、板振動吸音体１０の向きと個数とを変動させて吸音率を測定したときの条件および測定結果を示す図である。ここでは、ＪＩＳ Ａ １４０５−２（音響管による吸音率およびインピーダンス測定−第２部：伝達関数法）に準拠して垂直入射吸音率を測定した。すなわち、図２Ａ，図２Ｂに示すように直方体の一面を除去したような形状の筐体１５０（すなわち、底面と底面に垂直な４個の側面から構成される筐体）において内側の底面に板振動吸音体１０を配置して垂直入射吸音率を測定した。なお、図２Ａ，図２Ｂにおいては、各図の左側にて筐体１５０の底面に垂直な方向から筐体１５０を眺めた状態、各図の右側にて筐体１５０の底面に垂直な方向に筐体１５０を切断した状態で筐体１５０内を眺めた状態を示している。図２Ｃ〜図２Ｆは、図２Ａ，図２Ｂの右側と同様に筐体１５０を眺めた状態を示している。

この測定において、各板振動吸音体１０の板振動部１１は縦横８０ｍｍ，厚さ１ｍｍ，比重１．２の樹脂シートで構成され、支持部１２はＡＢＳによって構成されている。また、板振動部１１と支持部１２との距離は１０ｍｍ（すなわち、板振動吸音体１０内の空気層の厚さが１０ｍｍ）である。また、図２Ａは、筐体１５０の開口部の縁に囲まれた仮想的な面に対して板振動部１１の振動面の延長方向を平行に配向させ、かつ板振動吸音体１０の個数を１個とした場合における測定時の配置を示している。

図２Ｂは、筐体１５０の開口部の縁に囲まれた仮想的な面に対して板振動吸音体１０の板振動部１１の振動面の延長方向を垂直に配向させ、かつ板振動吸音体１０の個数を１個とした場合における測定時の配置を示している。図２Ｃ〜図２Ｆのそれぞれにおいては、筐体１５０の底面に対して板振動部１１の振動面の延長方向を垂直に配向させ、かつ板振動吸音体１０の個数を２個〜５個とした場合における測定時の配置を示している。以上のように、ここでは、図２Ｂ〜図２Ｆのような板振動吸音体１０の配置状態で、図２Ａに示す垂直入射吸音率の測定と同様の条件にて吸音率を測定した。

図２Ｇは、図２Ａ〜図２Ｆに示す配置での測定結果を示しており、横軸が周波数、縦軸が吸音率である。同図２Ｇに示すように、板振動吸音体１０を１個配置した場合（図２Ａ，図２Ｂ）と、音波に対して垂直に板振動吸音体１０を配置（図２Ａ）した場合とではほぼ同等な吸音率を示す。しかし、板振動吸音体１０を２個以上配置した場合には、板振動部１１の振動面の延長方向が音波に対して平行であるとしても、音波に対して垂直に板振動吸音体１０を配置するよりも吸音率が高いことが判明した（図２Ｇの図２Ｃ〜図２Ｆ）。すなわち、図１Ｃに示すような筐体１５内に板振動吸音体１０を配置する構成において、筐体１５の開口部の縁に囲まれた仮想的な面に垂直な方向から板振動吸音体１０を見たときに、板振動部１１の振動面と同じ面積（図２Ａの左側に示すような板振動部１１の面積）に対して板振動部１１が少なくとも２個配置される構成とする。この構成であれば、筐体１５０の開口部の縁に囲まれた仮想的な面の面積当たりの吸音率（すなわち、見付け面積当たりの吸音率）を高めることが可能である。

以上の知見により、本発明においては、音波に対して板振動部１１が垂直に向くように板振動吸音体１０を配置せず、筐体１５の開口部１５ｃの縁に囲まれた仮想的な面に対して板振動部１１が非平行（図１Ｃでは垂直）に配向するように構成した。この構成によれば、板振動吸音体１０を狭い範囲に並べて配置することが可能であり、容易に板振動吸音装置の吸音効率を調整することができ、吸音率を容易に高めることができる。

なお、本発明において、複数の板振動吸音体１０を並べる際には、各板振動吸音体１０の板振動部１１を対向させても良いし、板振動部１１と支持部１２の底面１２ｂとを対向させても良い。例えば、図１Ｃの左側に示すように板振動部１１と支持部１２とが対向していると、板振動部１１にて吸音されずに放射された音波が存在したとしても当該音波は支持部１２にて反射して再度板振動部１１に吸音され、効果的な吸音がなされる。また、図１Ｃの右側に示すように板振動部１１と板振動部１１とが対向していると、一方の板振動部１１にて吸音されずに放射された音波が存在したとしても当該音波は他方の板振動部１１にて吸音され、効果的な吸音がなされる。

（３）実施例：
以上の板振動吸音装置２０は、各種の吸音対象に対して各種の態様にて適用することが可能である。図３は、板振動吸音装置を車両に取り付ける際の実施例を示す図である。図３Ａ，図３Ｂは、インストルメントパネルの内側に対する板振動吸音装置を取り付け例を示す図であり、図３Ａは車両のフロントウィンドウ３１の下方に備えられるインストルメントパネル３０を車両の進行方向に平行かつ路面に垂直な方向に切断した断面の模式図であり、図３Ｂはインストルメントパネル３０を上方から路面に垂直な方向に眺めた状態にて示す模式図である。

本例においては、板振動吸音装置２０１を構成する筐体１５１がインストルメントパネル３０の下部に取り付けられている。当該インストルメントパネル３０には、車両前方側においてフロントウィンドウ３１との境界付近に穴３３が形成されているとともに当該穴３３にグリル３２が取り付けられている。筐体１５１は、対向する１対の側面が他の１対の対向する側面よりも長く湾曲しながら延びている。当該筐体１５１の開口部の大きさはインストルメントパネル３０に形成された穴３３と略同一であるとともに当該筐体１５１の開口部とインストルメントパネル３０に形成された穴３３とが対応するように構成されて筐体１５１がインストルメントパネル３０の下部に取り付けられている。

本実施例においても、開口部の縁に囲まれた仮想的な面と板振動部の振動面とが垂直に向くように板振動吸音体１０１が配向され、複数の板振動吸音体１０１が筐体１５１内に配置される。本実施形態において、板振動吸音体１０１の板振動部の振動面は、車両の前後方向に平行になるように配向されており、インストルメントパネル３０において車両の左右に渡って形成された穴３３に対応して、筐体１５１内には車両の左右に渡って複数の板振動吸音体１０１が配置されている。

以上のような構成においても、板振動吸音体１０１の板振動部と同じ面積当たりに２個以上の板振動部が配置されるように板振動吸音体１０１を並べて配置することで、高吸音率の板振動吸音装置２０１を提供することが可能である。従って、車両内のノイズを効果的に抑制することが可能である。なお、本発明にかかる板振動吸音装置は、音圧が高まりやすい部分に配置することが好ましい。例えば、図３Ａ，図３Ｂに示す板振動吸音装置２０１は、インストルメントパネル３０の前部かつ上部に取り付けられている。インストルメントパネル３０の前部かつ上部付近はフロントウィンドウ３１とインストルメントパネル３０の上部との間に狭い空間が形成されるため、ノイズ等の音波が進行してくるとこの空間で音圧が高まりやすい。しかし、本例においては、当該音圧が高まりやすい空間付近に板振動吸音装置２０１を配置して吸音を行っているため、極めて効果的に吸音を行うことが可能である。

板振動吸音装置２０１は、板振動部の振動面の延長方向と筐体１５１の開口部の縁に囲まれた仮想的な面とが交差するように筐体１５１内に配置されていればよく、その向きは適宜変更可能である。例えば、図３Ｃに示すように板振動部の振動面が車両の左右方向に対して平行になるように板振動吸音体１０２を配向させてもよい。むろん、開口部の縁に囲まれた仮想的な面と板振動部の振動面とが非垂直となるように配向させても良い。

他にも、車室の各種位置に板振動吸音装置を配置可能である。図３Ｄは、車両のリアウィンドウ３１３の下方にあるトレイ１５３ａを板振動吸音装置の筐体１５３として利用した場合の構成を示す図である。すなわち、リアウィンドウ３１３の下方には各種の物品を置くためのトレイ１５３ａが形成されているとともにその一部に深い部分が形成されて板振動吸音体を内包するための筐体１５３となっている。本例においても筐体１５３は６面体の１面を開口部としたような形状であり、開口部にはグリル３２３が形成されている。そして、筐体１５３の内部には複数の板振動吸音体１０３が並べて配置されている。この構成によれば、車両リア側におけるノイズを効果的に抑制することが可能である。

図３Ｅは、車両のフロアの下方に板振動吸音装置を取り付けた場合の構成を示す模式図であり、フロアに対して垂直な方向の断面を示している。同図３Ｅにおいて、フロア４０はパンチングメト等によって音波の通り抜けを可能に構成されるととともにその上にフロアカーペット４１が敷いてある。フロア４０の下方にはフロア４０側が開口部となっている筐体１５４が取り付けられる。なお、本例においては、より吸音効率を高めるために、筐体１５４の開口部と逆側の底面上にフェルト４３が取り付けられるとともにその上にゴムシート等の遮音層４２が形成され、当該遮音層４２の上に複数の板振動吸音体１０４が並べられている。この構成によれば、車両の下方から車室に進入し得るロードノイズ等を効果的に抑制することができる。

図４は、車両内のシートに板振動吸音装置を取り付ける場合の実施例を模式的に示す図である。図４Ａにおいては、シート５０の内部に板振動吸音装置を構成する筐体１５５ａ，１５５ｂ，１５５ｃが取り付けられている。各筐体１５５ａ，１５５ｂ，１５５ｃは、６面体の１面が除去されることによって構成され、除去された部分によって形成される開口部（図４Ａに示す破線）の付近のシート５０上にはグリル等の開口部が形成される。また、各筐体１５５ａ，１５５ｂ，１５５ｃの内部には複数の板振動吸音体１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃが並べて配置されている。この構成によれば、車室のノイズを吸音可能であるとともにシートから人体に伝わる音のエネルギーを抑制することが可能である。

図４Ｂは、板振動吸音装置に対してノイズ等の音波を誘導することによって効果的に吸音する構成を示しており、板振動吸音装置の構成は図４Ａとほぼ同様である。但し、本例におけるシート５１は車両内のリアシートであり、背もたれ部分の裏側にはシート５１と車体６０との間において空間が形成されている。また、当該空間の上部には開口部５１ａが形成されており、さらに当該空間は筐体１５５ｂの開口部と繋がっている。従って、シート５１付近の音波が開口部５１ａからシート５１の裏側に進入すると、この音波を効果的に抑制することができる。

（４）他の実施形態：
以上の実施形態は本発明を実施するための例であり、筐体内に複数の板振動吸音体を並べて吸音効率を向上させる限りにおいて、他にも種々の構成を採用可能である。例えば、板振動吸音体１０の素材は樹脂に限定されない。すなわち、上述の実施形態において、板振動部１１および支持部１２は樹脂によって構成されていたが、板振動吸音体１０においては、支持部１２が板振動部１１の縁を拘束することによって板振動部１１に振動が励起可能な状態とし、当該振動が音波にて励起されるように構成されていればよい。従って、板振動部１１および支持部１２の一方あるいは双方が樹脂以外の素材、例えば、紙や金属などによって構成されていても良い。

さらに、個々の板振動吸音体は、それぞれ別個の直方体によって構成されていることが必須というわけではない。すなわち、板振動部の振動面の延長方向が開口部の縁に囲まれた仮想的な面と交差するように配置することで板振動部の配置密度を高め、振動面と開口部の縁に囲まれた仮想的な面とが平行な場合と比較して吸音率を向上することが可能であればよい。

図５は、板振動部を備える各種形状の板振動吸音体が筐体内に備えられる構成を示す図である。図５Ａは、２つの板振動吸音体１０の支持部１２の底面１２ｂが一体的に結合されるようにして構成された板振動吸音体１０６が筐体１５６ａ内に備えられている構成を示している。すなわち、板振動吸音体１０６の支持部１２６は、６面体の対面する２面を除去して４個の側面を構成するとともに各側面の中央かつ内側に各側面に対して垂直となる面が一つ形成された形状であり、２つの側面に対して垂直、２つの側面に対して平行な方向に切断した場合には断面がＨ字状となるように構成されている。

この構成によれば、各側面の両端には開口部が形成されることとなり、各開口部に対して板振動部１１６を接合することによって板振動吸音体１０６を構成することができる。そして、当該板振動吸音体１０６を筐体１５６ａ内にて複数個並べる構成とする。当該筐体１５６ａの構成は筐体１５と同様であり、筐体を構成する６面の一つが除去されて開口部が形成されたような形状となっている。この構成においても、板振動部１１６の振動面の延長方向と筐体１５６ａの開口部の縁に囲まれた仮想的な面とが交差するように配置することで容易に板振動吸音体１０６の数を筐体１５６ａ内で調整することができ、容易に吸音効率を高めることが可能である。

さらに、当該図５Ａに示す板振動吸音体１０６とほぼ同様な構成において、板振動吸音体１０６を歪ませる構成を採用しても良い。例えば、図５Ｂに示すように、４個の側面に囲まれた面が２個の側面に対して傾くように構成し、側面が形成する開口部に板振動部を接合して板振動部吸音体１０６ｂを構成する。この構成によれば、板振動部の面積を過度に小さくすることなく板振動部の高さ（筐体１５６ｂの深さ方向：図５Ｂ紙面上下方向）を低くすることができ、深さの浅い筐体１５６ｂにて高い吸音効率の板振動吸音装置を提供することが可能である。

さらに、一枚のシートから複数の板振動部を構成してもよい。例えば、図５Ｃに示すように、図５Ａに示す板振動吸音体１０６の支持部１２６と同様な支持部１２６ｃを筐体１５６ｃに並べるとともに、一枚のシートを折り曲げて支持部１２６ｃが形成する開口部を塞ぐように当該支持部１２６ｃに対してシートを接合する。この結果、支持部１２６ｃが形成する開口部に拘束された板状の部位が形成され、当該部位が板振動部１１６ｃとなって吸音することが可能になる。この構成においては、一枚のシートから複数個の板振動部１１６ｃを備える複数個の板振動吸音体１０６ｃを形成することが可能であるため、板振動吸音装置を容易に製造することが可能である。

むろん、図５Ａに示す板振動吸音体１０６の支持部１２６と異なる形状の支持部を構成してもよい。図５Ｄに示す板振動吸音装置においては、板状の支持部１２６ｄを筐体１５６ｄの底面から開口部に向けて取り付け、当該支持部１２６ｄの端部と筐体１５６ｄの底面とに折り曲げたシートを接合することにより、支持部１２６ｄによって支持された板振動部１１６ｄを形成する。この構成によって筐体１５６ｄ内に複数個の板振動吸音体１０６ｄを形成すると、一枚のシートから複数個の板振動部１１６ｄを備える複数個の板振動吸音体１０６ｄを形成することが可能であるため、板振動吸音装置を容易に製造することが可能である。

さらに、支持部は板振動部を支持するとともに板振動部の一方の面側に空気層を形成すれば良く、当該空気層が支持部の周辺のみに形成されている構成に限定されない。図５Ｅは、板振動吸音装置の一実施形態を構成する筐体１５６ｅを側面および底面に垂直な方向に板振動吸音体１０６ｅとともに切断した状態を示しており、本実施形態の支持部１２６ｅは板振動部１１６ｅが接合される開口部を備えている。

本実施形態においては、支持部１２６ｅが筐体１５６ｅの側面の略中央に接合されており、板振動部１１６ｅと支持部１２６ｅとの間で空気層が形成されるとともに当該板振動部１１６ｅおよび支持部１２６ｅの下方（筐体１５６ｅの底面側）にさらに大きな空気層が形成されている。従って、この構成によれば、空気層の大きさを容易に調整することが可能であり、吸音周波数帯を容易に調整することが可能である。

さらに、板振動部の形状は正方形に限定されず、任意の多角形や円形，楕円形など種々の形状を採用可能である。また、板振動部や支持部に対して孔を形成することによって吸音周波数を制御する構成としても良い。

（１Ａ），（１Ｂ）は板振動吸音体の構成を示す図であり、（１Ｃ）は板振動吸音装置の構成を示す図であり、（１Ｄ）は筐体の斜視図である。 （２Ａ）〜（２Ｆ）は板振動吸音体の向きと個数とを変動させて吸音率を測定したときの条件を示し、（２Ｇ）は測定結果を示す図である。 （３Ａ）〜（３Ｅ）は板振動吸音装置を車両に取り付ける際の実施例を示す図である。 （４Ａ），（４Ｂ）は車両内のシートに板振動吸音装置を取り付ける場合の実施例を模式的に示す図である。 （５Ａ）〜（５Ｅ）は板振動部を備える各種形状の板振動吸音体が筐体内に備えられる構成を示す図である。

符号の説明

１０…板振動吸音体、１１…板振動部、１２…支持部、１２ａ…側面、１２ｂ…底面、１５…筐体、１５ａ…側面、１５ｂ…底面、１５ｃ…開口部、１５ｄ…縁

Claims (6)

1. 直方体の一面が開口して開口部を形成している筐体と、
   直方体の一面を構成する板振動部と、前記板振動部を支持するとともに前記板振動部の一方の面側に空気層を形成させる前記直方体の前記一面以外の五面を構成する支持部と、を有する板振動吸音体であって、前記板振動部の振動面の延長方向と前記開口部の縁に囲まれた仮想的な面とが交差するように前記筐体内に配置された複数個の板振動吸音体と、
   を備える板振動吸音装置。
2. 前記板振動部の振動面の延長方向は、前記開口部の縁に囲まれた仮想的な面に対して略垂直である、
   請求項１に記載の板振動吸音装置。
3. 前記開口部の縁に囲まれた仮想的な面に垂直な方向から前記板振動吸音体を見たときに、前記板振動部の振動面と同じ面積に対して前記板振動部が少なくとも２個配置される、
   請求項１または請求項２のいずれかに記載の板振動吸音装置。
4. 前記支持部は、前記板振動部に対向する底面と当該底面に対して垂直な方向に延びるとともに前記板振動部に連結された側面とを備える、
   請求項１〜請求項３のいずれかに記載の板振動吸音装置。
5. 車両内の内装部材に取り付けられる、
   請求項１〜請求項４のいずれかに記載の板振動吸音装置。
6. 直方体の一面が開口して開口部を形成している筐体内に、直方体の一面を構成する板振動部と前記板振動部を支持するとともに前記板振動部の一方の面側に空気層を形成させる前記直方体の前記一面以外の五面を構成する支持部とを有する板振動吸音体を、前記板振動部の振動面の延長方向と前記開口部の縁に囲まれた仮想的な面とが交差するように複数個配置して吸音を行う、
   板振動吸音方法。

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