JP6012937B2

JP6012937B2 - サウンドマスキングシステム

Info

Publication number: JP6012937B2
Application number: JP2011135281A
Authority: JP
Inventors: 光由近藤
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 2011-06-17
Filing date: 2011-06-17
Publication date: 2016-10-25
Anticipated expiration: 2031-06-17
Also published as: JP2013003393A

Description

本発明は、例えば仮設住宅や簡易住宅などの建物の室内において、当該室内の外部からの音の影響を低減するサウンドマスキングシステムに関するものである。

周囲の音の影響の低減する装置として、例えば、特許第2986977号公報（特許文献１）、実開平5-64894号公報（特許文献２）、実開平6-16531号公報（特許文献３）、特許第4614534号公報（特許文献４）、特表2006-526921号公報（特許文献５）などに記載されたものがある。また、平面形状のスピーカについて、特開2010-288088号公報（特許文献６）に記載されたものがある。

特許第2986977号公報実開平5-64894号公報実開平6-16531号公報特許第4614534号公報特表2006-526921号公報特開2010-288088号公報

ところで、震災などの際に設置される仮設住宅や、例えば土木建築工事などに用いられる簡易的な居室を形成するための簡易住宅は、一般住宅に比べて、壁面の防音性能が劣ることが多い。そのため、仮設住宅や簡易住宅においては、外部からの音が室内に伝達されて、室内の居住者に不快感を与えるおそれがある。また、近年、一般住宅には高断熱住宅が、居住性を良好にするとされている。これに対して、仮設住宅や簡易住宅においては、一般住宅に比べると、音の影響のみならず、断熱性能も劣ることが多い。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、仮設住宅や簡易住宅に好適に用いられ、断熱性能を確保しつつ、外部からの音の影響を低減することができるサウンドマスキングシステムを提供することを目的とする。

本発明のサウンドマスキングシステムは、建物の室内において当該室内の外部からの音の影響を低減するサウンドマスキングシステムであって、前記建物の構造体に面振動可能に支持された発泡性断熱ボードと、前記発泡性断熱ボードのうち面振動する部位に取り付けられ、それ自身が高周波の平面波音を発生すると共に、前記発泡性断熱ボードを面振動させることにより低周波の平面波音を発生させる平面波スピーカと、前記建物の構造体に対して前記発泡性断熱ボードを弾性支持する防振ゴムとを備える。
前記平面波スピーカは、それ自身の高周波の面振動により前記高周波の平面波音を発生させる振動板と、前記振動板を高周波で面振動させると共に、それ自身が高周波および低周波で振動する磁石と、前記発泡性断熱ボードと前記磁石との間に介装され、前記磁石の高周波の振動を吸収し、且つ、前記磁石の低周波の振動を前記発泡性断熱ボードに伝達する弾性部材とを備える。
前記構造体は、前記建物の室内と屋外、または、前記建物の室内同士を区画する面材であり、前記発泡性断熱ボードは、前記面材の外周縁を除く中央部分全ての面に対向して配置され、かつ、前記面材との間に空気層を介して配置され、前記防振ゴムは、前記面材と前記発泡性断熱ボードとの間において前記発泡性断熱ボードの縁全周に亘って設けられ、前記空気層における空気を前記面材と前記発泡性断熱ボードとの間に滞留させる。
なお、前記平面波スピーカは、前記発泡性断熱ボードに取り付けられるフレームを備え、前記振動板は、前記フレームに固定され、それ自身の高周波の面振動により前記高周波の平面波音を発生し、且つ、それ自身の低周波の面振動が前記フレームを介して前記発泡性断熱ボードに伝達することにより前記低周波の平面波を発生させ、前記磁石は、前記振動板を高周波および低周波で面振動させるようにしてもよい。

本発明によれば、平面波スピーカ自身によって高周波の平面波音を発生させると共に、発泡性断熱ボードによって低周波の平面波音を発生させることができる。そのため、広い周波数領域に対して平面波音を発生させることができる。さらに、発生する音がコーンスピーカによる球面波音とは異なり平面波音であるため、発生源からの距離に応じた減衰率が小さい。そのため、室内において、音の大きさの差を小さくできる。つまり、室内の広い範囲において、適度な音の大きさとすることができる。

また、発泡性断熱ボードの材料に発泡性の材料を用いることにより、当該ボードの軽量化を図ることができる。そのため、平面波スピーカによって当該ボードを確実に面振動させることができる。その結果、当該ボードの面振動によって低周波の平面波音を発生することができる。さらに、当該ボードは断熱性材料からなる。つまり、当該ボードを備えることにより、室内の断熱性を高めることができる。このように、本発明のマスキングシステムによれば、音マスキング性および断熱性を兼ね備えているため、仮設住宅や簡易住宅に好適に用いられる。

また、前記サウンドマスキングシステムは、前記建物の構造体に対して前記発泡性断熱ボードを弾性支持する防振ゴムを備える。防振ゴムによって、発泡性断熱ボードの面振動が建物の構造体に伝達されにくくなる。従って、建物の構造体自体が振動することを防止できる。その結果、建物の構造体の振動による騒音の発生を低減することができる。つまり、室内において、平面波スピーカおよび発泡性断熱ボードにより、所望の平面波音を発生できる。さらに、発泡性断熱ボードの面振動が建物の構造体自身に影響を与えることを防止できる。つまり、建物の構造体による建物の支持機能に悪影響を及ぼすことを防止できる。

また、前記構造体は、前記建物の室内と屋外、または、前記建物の室内同士を区画する面材であり、前記発泡性断熱ボードは、前記面材に対して対向して配置され、かつ、前記面材との間に空気層を介して配置され、前記防振ゴムは、前記面材と前記発泡性断熱ボードとの間において縁全周に亘って設けられ、前記空気層における空気を滞留させる。構造体としての面材と発泡性断熱ボードとの間の空気層が滞留しているため、当該空気層が断熱効果を発揮する。そのため、発泡性断熱ボードと当該空気層とにより、断熱効果が非常に高くなる。

前記面材は、前記建物の壁面としてもよい。
また、前記発泡性断熱ボードは、前記建物の室内側に設けられるようにしてもよい。これにより、発泡性断熱ボードを容易に取り付けることができる。
また、前記発泡性断熱ボードは、イソシアヌレートボードとしてもよい。これにより、確実に上記効果を実現できる。

建物の室内の断面図である。図１の建物の室内の断面図におけるＡ−Ａ断面図である。図２の平面波スピーカのＢ−Ｂ拡大断面図を９０°右回転させた状態の図である。

本実施形態のサウンドマスキングシステムについて、図１〜図３を参照して説明する。サウンドマスキングシステムは、建物、例えば仮設住宅や簡易住宅において、壁面または天井、もしくは、両者に設置する。ここで、図１および図２においては、サウンドマスキングシステム１０，２０を壁面３１および天井面３２の両者に適用した場合を図示している。ここで、サウンドマスキングシステム１０，２０は、建物の室内３５において、例えば屋外や隣接する別の室内（当該室内３５の外部）からの音の影響を低減する。具体的には、当該システムは、当該室内３５に居室している人間にとって、当該室内３５の外部にて発生する騒音を不快に感じないように、当該室内３５に平面波音を発生させる。つまり、発生した平面波音によって騒音が打ち消されて、居室している人間が不快に感じないようにできる。

このサウンドマスキングシステム１０，２０は、設置場所および大きさが異なるのみで、詳細構成は実質的に同一である。第一のサウンドマスキングシステム１０は、建物の構造体である面材であって、当該建物の屋外または当該建物の室内同士を区画する壁面３１のうち室内３５側に設置する。また、第二のサウンドマスキングシステム２０は、建物の構造体である面材であって、当該建物の屋外または当該建物の室内同士を区画する天井面３２のうち室内３５側に設置する。なお、図示しないが、サウンドマスキングシステムは、床面３３に設置することもできる。

サウンドマスキングシステム１０，２０は、発泡性断熱ボード１１，２１と、防振ゴム１２，２２と、平面波スピーカ１３，２３とを備える。
発泡性断熱ボード１１，２１は、プラスチック材料を発泡して製造する。例えば、発泡性断熱ボード１１，２１として、イソシアヌレートボードを用いる。つまり、発泡性断熱ボード１１，２１は、発泡化されているため軽量であるとともに、高い断熱性能を発揮する。そして、第一の発泡性断熱ボード１１は、設置する壁面３１の縦横長さよりそれぞれ僅かに短い縦横長さに形成されている。この第一の発泡性断熱ボード１１は、壁面３１の室内３５側の面に対して対向して配置され、かつ、壁面３１との間に空気層１１ａを介して配置される。また、第二の発泡性断熱ボード２１は、設置する天井面３２の縦横長さよりそれぞれ僅かに短い縦横長さに形成されている。この第二の発泡性断熱ボード２１は、天井面３２の室内３５側の面に対して対向して配置され、かつ、天井面３２との間に空気層２１ａを介して配置される。

防振ゴム１２，２２は、発泡性断熱ボード１１，２１を、壁面３１または天井面３２に対して弾性支持する。防振ゴム１２，２２は、壁面３１または天井面３２と発泡性断熱ボード１１，２１との間において縁全周に亘って設けられている。つまり、防振ゴム１２，２２は、枠形状に形成されている。そして、防振ゴム１２は、壁面３１と発泡性断熱ボード１１との間に形成される空気層１１ａにおいて、空気を滞留させている。また、防振ゴム２２は、天井面３２と発泡性断熱ボード２１との間に形成される空気層２１ａにおいて、空気を滞留させている。

このように、発泡性断熱ボード１１，２１の縁部が防振ゴム１２，２２により壁面３１または天井面３２に支持されているため、発泡性断熱ボード１１，２１の中央部は、面振動可能な状態とされている。発泡性断熱ボード１１，２１は、後に説明する平面波スピーカ１３，２３の駆動によって面振動する。

平面波スピーカ１３，２３は、平面波音を発生するアクチュエータである。ここで、平面波音とは、コーンスピーカにより発生される球面波音とは異なる。球面波音は、点状の発生源から放射状に伝達されていくのに対して、平面波音は、面状の音発生源から面法線方向に伝達される。この平面波スピーカ１３，２３としては、例えば、株式会社エフ・ピー・エス社製のハイブリッドシステムスピーカ「FPS0105 HY-02」を適用する。

平面波スピーカ１３，２３は、発泡性断熱ボード１１，２１のうち面振動する部位、ここでは発泡性断熱ボード１１，２１の中央部に取り付けられる。特に、本実施形態においては、平面波スピーカ１３，２３は、発泡性断熱ボード１１，２１のうち空気層１１ａ，２１ａ側に取り付けられている。ただし、平面波スピーカ１３，２３は、発泡性断熱ボード１１，２１のうち室内３５側に取り付けることもできる。

そして、平面波スピーカ１３，２３自身が、高周波の平面波音を発生する。さらに、平面波スピーカ１３，２３が発泡性断熱ボード１１，２１を面振動させることにより、発泡性断熱ボード１１，２１が低周波の平面波音を発生する。つまり、平面波スピーカ１３，２３は、高周波の平面波音を直接的に発生すると共に、低周波の平面波音を間接的に発生する。

平面波スピーカ１３，２３の構造について図３を参照して説明する。図３に示すように、平面波スピーカ１３，２３は、フレーム５１と、振動板５２と、磁石５３と、ボイスコイル５４と、ヨーク５５と、弾性部材５６と、鉄板５７と、不織布５８とを備える。

フレーム５１は、鋼材またはアルミニウム合金の板をプレス加工することにより、ハット型の断面に形成される。すなわち、フレーム５１は、コの字突出部５１ａと、端部から両外側に張り出したフランジ部５１ｂとを有する。フレーム５１のコの字突出部５１ａの突出端面（図３の上面）には、長円形状の開口部５１ｃが形成されている。そして、フレーム５１のフランジ部５１ｂが、発泡性断熱ボード１１，２１に固定される。

振動板５２は、フレーム５１の内側から開口部５１ｃを塞ぐように、フレーム５１に固定されている。この振動板５２は、フレーム５１と同様に、鋼材またはアルミニウム合金により形成されている。振動板５２は、フレーム５１に対して面振動可能である。この振動板５２が面振動することにより、高周波の平面波音を発生する。

複数の磁石５３が、フレーム５１の内部に例えば一列に配置され、磁極ＳまたはＮが振動板５２の内側面に対向するように配置されている。さらに、隣り合う磁石５３は、それらの磁極が互いに反対の磁極となるように配置されている。

ボイスコイル５４は、振動板５２のうち磁石５３に対向する側の面（内側面）に接着して固定される。詳細には、ボイスコイル５４は、磁石５３の配列方向に沿って配列するように、かつ、Ｓ極の磁極が振動板５２側を向いている磁石５３に対向するように、振動板５２の内側面側に設けられている。つまり、ボイスコイル５４は、１個おきの磁石５３に対向するように設けられている。このボイスコイル５４は、例えば、巻線５４ａをボビン５４ｂに巻回したものが好適に用いられる。この他に、ボイスコイル５４は、ボビンのない空芯コイルであっても良い。

ヨーク５５は、コの字型形状に形成され、磁石５３のうち振動板５２に対向していない面を収容するように配置されている。ヨーク５５の底面と磁石５３のうち振動板５２に対向していない面との間には、鉄板５７が両者に接着した状態で介在している。つまり、鉄板５７およびヨーク５５が磁気回路を構成している。

弾性部材５６は、ヨーク５５と基板としての発泡性断熱ボード１１，２１との間に介装されている。また、ヨーク５５とボイスコイル５４の間、および、磁石５３とボイスコイル５４との間には、磁石５３および振動板５２が振動したときに磁石５３がボイスコイル５４に接触しないように、不織布５８を配置している。

上記のように構成される平面波スピーカ１３，２３は、以下のように動作する。ボイスコイル５４に制御信号が入力されると、ボイスコイル５４に変動磁界が発生し、この変動磁界が磁石５３の磁界と相互作用して振動板５２が面振動する。磁石５３は発泡性断熱ボード１１，２１に対して弾性部材５６を介して取り付けられているため、振動板５２が振動すると同時に磁石５３も振動する。

そして、振動板５２の高周波の面振動は、面法線方向に直接伝達される。つまり、振動板５２自身の面振動によって、高周波の平面波音が発生する。一方、振動板５２の低周波の面振動は、フレーム５１を通して発泡性断熱ボード１１，２１に伝達され、発泡性断熱ボード１１，２１が面振動することによって室内３５に伝達される。つまり、振動板５２の低周波の面振動が発泡性断熱ボード１１，２１の低周波の面振動を発生させることによって、低周波の平面波音が発生する。

また、磁石５３の高周波の振動は、弾性部材５６で吸収されて発泡性断熱ボード１１，２１には伝達されない。一方、磁石５３の低周波の振動は、弾性部材５６を介して発泡性断熱ボード１１，２１に伝達され、発泡性断熱ボード１１，２１が面振動することによって低周波の平面波音を発生する。つまり、発泡性断熱ボード１１，２１は、振動板５２の面振動および磁石５３の振動に起因して、低周波の平面波音を発生する。

以上より、平面波スピーカ１３，２３自身によって高周波の平面波音を発生させると共に、発泡性断熱ボード１１，２１によって低周波の平面波音を発生させることができる。そのため、広い周波数領域に対して平面波音を発生させることができる。さらに、発生する音がコーンスピーカによる球面波音とは異なり平面波音であるため、発生源からの距離に応じた減衰率が小さい。そのため、室内３５において、音の大きさの差を小さくできる。つまり、室内３５の広い範囲において、適度な音の大きさとすることができる。

また、発泡性断熱ボード１１，２１の材料に発泡性の材料を用いることにより、発泡性断熱ボード１１，２１の軽量化を図ることができる。そのため、平面波スピーカ１３，２３によって発泡性断熱ボード１１，２１を確実に面振動させることができる。その結果、発泡性断熱ボード１１，２１の面振動によって低周波の平面波音を発生することができる。さらに、発泡性断熱ボード１１，２１は断熱性材料からなる。つまり、発泡性断熱ボード１１，２１を備えることにより、室内３５の断熱性を高めることができる。このように、音マスキング性および断熱性を兼ね備えているため、仮設住宅や簡易住宅に好適に用いられる。

また、発泡性断熱ボード１１，２１は、防振ゴム１２，２２により壁面３１または天井面３２に対して弾性支持されている。防振ゴム１２，２２によって、発泡性断熱ボード１１，２１の面振動が壁面３１または天井面３２に伝達されにくくなる。従って、壁面３１または天井面３２自体が振動することを防止できる。その結果、建物の構造体の振動による騒音の発生を低減することができる。つまり、室内３５において、平面波スピーカ１３，２３および発泡性断熱ボード１１，２１により、所望の平面波音を発生できる。さらに、発泡性断熱ボード１１，２１の面振動が壁面３１または天井面３２に影響を与えることを防止できる。つまり、建物の構造体による建物の支持機能に悪影響を及ぼすことを防止できる。

また、発泡性断熱ボード１１，２１と壁面３１または天井面３２との間に空気層１１ａ，２１ａを形成すると共に、防振ゴム１２，２２は、発泡性断熱ボード１１，２１の縁全周に亘って設けられ、空気層１１ａ，２１ａにおける空気を滞留させるようにしている。つまり、空気層が断熱効果を発揮する。従って、発泡性断熱ボード１１，２１および空気層１１ａ，２１ａにより、二重の断熱効果を発揮する。また、発泡性断熱ボード１１，２１は、室内３５側に設けるようにしている。そのため、発泡性断熱ボード１１，２１の取付が非常に容易にできる。

また、天井面３２に設けたサウンドマスキングシステム２０は、上記に加えて、二階の床衝撃音に対するマスキング効果を発揮することができる。特に、天井面３２全体が面振動することによって、アクチュエータとしての平面波スピーカ２３の設置数が僅かであったとしても、二階の床衝撃発生箇所に関わりなく確実にマスキング効果を発揮する。

１０，２０：サウンドマスキングシステム、１１，２１：発泡性断熱ボード
１１ａ，２１ａ：空気層、１２，２２：防振ゴム、１３，２３：平面波スピーカ
３１：壁面、３２：天井面、３３：床面、３５：室内
５１：フレーム、５２：振動板、５３：磁石、５４：ボイスコイル
５５：ヨーク、５６：弾性部材、５７：鉄板、５８：不織布

Claims

建物の室内において当該室内の外部からの音の影響を低減するサウンドマスキングシステムであって、
前記建物の構造体に面振動可能に支持された発泡性断熱ボードと、
前記発泡性断熱ボードのうち面振動する部位に取り付けられ、それ自身が高周波の平面波音を発生すると共に、前記発泡性断熱ボードを面振動させることにより低周波の平面波音を発生させる平面波スピーカと、
前記建物の構造体に対して前記発泡性断熱ボードを弾性支持する防振ゴムと、
を備え、
前記平面波スピーカは、
それ自身の高周波の面振動により前記高周波の平面波音を発生させる振動板と、
前記振動板を高周波で面振動させると共に、それ自身が高周波および低周波で振動する磁石と、
前記発泡性断熱ボードと前記磁石との間に介装され、前記磁石の高周波の振動を吸収し、且つ、前記磁石の低周波の振動を前記発泡性断熱ボードに伝達する弾性部材と、
を備え、
前記構造体は、前記建物の室内と屋外、または、前記建物の室内同士を区画する面材であり、
前記発泡性断熱ボードは、前記面材の外周縁を除く中央部分全ての面に対向して配置され、かつ、前記面材との間に空気層を介して配置され、
前記防振ゴムは、前記面材と前記発泡性断熱ボードとの間において前記発泡性断熱ボードの縁全周に亘って設けられ、前記空気層における空気を前記面材と前記発泡性断熱ボードとの間に滞留させるサウンドマスキングシステム。
請求項１において、
前記平面波スピーカは、前記発泡性断熱ボードに取り付けられるフレームを備え、
前記振動板は、前記フレームに固定され、それ自身の高周波の面振動により前記高周波の平面波音を発生し、且つ、それ自身の低周波の面振動が前記フレームを介して前記発泡性断熱ボードに伝達することにより前記低周波の平面波を発生させ、
前記磁石は、前記振動板を高周波および低周波で面振動させるサウンドマスキングシステム。
請求項１または２において、
前記面材は、前記建物の壁面である、サウンドマスキングシステム。
請求項１〜３の何れか一項において、
前記発泡性断熱ボードは、前記建物の室内側に設けられるサウンドマスキングシステム。