JP6377419B2 - Sound absorbing structure - Google Patents
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Description
本発明は、主に低周波数の吸音に効果的な吸音構造体に関するものである。 The present invention relates to a sound-absorbing structure effective mainly for low-frequency sound absorption.
従来、建物などの室内において、100Hz前後の低周波数帯域の吸音を行うには、例えば、図4(A)に示すように、室内の壁面に背後空気層を介在させて、多孔質な板部材を配設したり、図4(B)に示すように、壁体に共鳴器を埋設した構造にしたりするものが知られている。 Conventionally, in order to absorb sound in a low frequency band around 100 Hz in a room such as a building, a porous plate member is formed by interposing a back air layer on the wall surface of the room as shown in FIG. Or a structure in which a resonator is embedded in a wall as shown in FIG. 4B is known.
しかし、従来例として図4(A)に示す吸音構造体では、背後空気層の厚さを十分に取らないと、低音域の吸音効果を向上させることができず、また、従来例として図4(B)に示す吸音構造体では、吸音効果が低いと言う課題がある。 However, in the sound absorbing structure shown in FIG. 4A as a conventional example, the sound absorbing effect in the low frequency range cannot be improved unless the thickness of the back air layer is sufficiently increased, and as a conventional example, FIG. The sound absorbing structure shown in (B) has a problem that the sound absorbing effect is low.
このほか近年、低周波数帯域の吸音に、気柱共鳴を利用した吸音体が知られている。例えば、特許文献1に記載された吸音構造体では、複数の空胴を有し開口部を互いに隣接させて配置し、長手方向の空洞を壁などに沿わせて配置したものである。しかしながら、この吸音構造体は複数個の空洞相互間の開口部を隣接させ連成振動によってエネルギーを消費させるものであるので、単体の吸音構造体によって吸音させるものではない。 In addition, in recent years, sound absorbers utilizing air column resonance for sound absorption in a low frequency band are known. For example, the sound absorbing structure described in Patent Document 1 has a plurality of cavities, the openings are arranged adjacent to each other, and the longitudinal cavities are arranged along a wall or the like. However, since this sound absorbing structure is one in which openings between a plurality of cavities are adjacent and energy is consumed by coupled vibration, sound is not absorbed by a single sound absorbing structure.
また、特許文献2に記載された吸音構造体では、筒状の空洞を壁の内部に設けて気柱共鳴させるとともに、その開口部に吸音材を配置してなるものである。しかしながら、この吸音構造体では、壁内部に空洞を設けるので、製造コストが嵩むと共に、室内空間の残響性能に応じて、吸音体の位置を自由に移動させる自由度が無いという課題がある。本発明に係る吸音構造体は、このような課題を解決するために提案されたものである。
Further, in the sound absorbing structure described in
本発明に係る吸音構造体の上記課題を解決して目的を達成するための要旨は、空洞部が
細長い有底筒体と、該筒体の一端側開口部に設けた吸音材と、該筒体の一端側開口端面と
室内構成体(床、壁、天井のいずれか一つを言う、以下同じ)の表面との間に所要の隙間
を設ける間隙維持手段とで吸音体が構成され、前記吸音体が、その空洞部の長手方向の軸
と前記室内構成体の表面とが直交するように配置されるとともに、前記筒体の一端側開口
端面と前記室内構成体の表面との間に間隙維持手段で隙間が設けられて配設され、前記吸音材は、筒体の一端側開口端面と室内構成体の表面との間の隙間に、筒体の胴部と平行に筒状に巻装されていることである。
The gist for solving the above-mentioned problems of the sound-absorbing structure according to the present invention is to provide a bottomed cylindrical body having an elongated cavity, a sound-absorbing material provided at one end side opening of the cylindrical body, and the cylinder A sound absorbing body is constituted by gap maintaining means for providing a required gap between one end opening end surface of the body and the surface of the indoor structural body (referring to any one of floor, wall, and ceiling, the same applies hereinafter), The sound absorber is disposed so that the longitudinal axis of the hollow portion and the surface of the indoor structure are orthogonal to each other, and a gap is provided between the one end-side opening end surface of the cylindrical body and the surface of the indoor structure. A gap is provided by the maintaining means, and the sound absorbing material is wound in a cylindrical shape in parallel with the barrel portion of the cylinder body in a gap between the opening end surface on one end side of the cylinder body and the surface of the indoor structural body. It has been done .
前記吸音材の材質として、流れ抵抗(Ns/mAs the material of the sound absorbing material, flow resistance (Ns / m 3Three )が300〜100、厚さが1.7〜1.4mm、面密度(Kg/m) Is 300 to 100, thickness is 1.7 to 1.4 mm, and areal density (Kg / m) 22 )が2.6〜1.9である材料を使用することである。) Is 2.6 to 1.9.
前記筒体の一端側開口端面と室内構成体の表面との間の隙間を30mmとしたことである。 The gap between the one end side opening end face of the cylindrical body and the surface of the indoor constituent body is 30 mm .
更に、前記吸音材は、抵抗材であることである。 Furthermore, the sound absorbing material is a resistance material.
また、前記吸音体の設置位置は、室内構成体である床に配置される場合には、壁際に配置させることである。 In addition, the installation position of the sound absorber is arranged near the wall when it is arranged on the floor which is an indoor component.
本発明の吸音構造体によれば、吸音材は、筒体の一端側開口端面と室内構成体の表面との間の隙間に、筒体の胴部と平行に筒状に巻装されていることにより、気柱共鳴を生じる吸音体の一端側開口部を、空洞部の長手方向の軸と壁面若しくは床面と近接させて狭くした(30mm)ことで、前記開口部周辺の粒子速度が増大し、その開口部に吸音材(抵抗材)を設けたことで、激しく振動している空気の粒子と吸音材(抵抗材)との摩擦によって、空気の粒子の振動エネルギーが効率よく熱エネルギーに変換され、高い吸音効果が得られると言う優れた効果を奏するものである。
According to the sound- absorbing structure of the present invention, the sound- absorbing material is wound in a cylindrical shape in a gap between the opening end face on one end side of the cylinder and the surface of the indoor constituent body in parallel with the trunk of the cylinder. As a result, the opening at one end of the sound absorber that causes air column resonance is narrowed (30 mm) close to the longitudinal axis of the cavity and the wall surface or floor surface, thereby increasing the particle velocity around the opening. Since the sound absorbing material (resistive material) is provided in the opening, the vibration energy of the air particles is efficiently converted into thermal energy by the friction between the air particles and the sound absorbing material (resistive material) that vibrates vigorously. It has an excellent effect that it is converted and a high sound absorption effect is obtained.
また、吸音体は、室内構成体の表面に隙間を維持して置くだけで機能し、更に、床の壁際に置くと一層吸音効果が増すので、従来よりも設置スペースを必要としないで、設置位置の移動などにも自由度が大きく、多様な室内の形状・空間の広さ等に応じて、低周波数帯域の音を効果的に吸音することができるものである。 In addition, the sound absorber functions simply by maintaining a gap on the surface of the indoor structure, and further, if it is placed near the wall of the floor, the sound absorbing effect is further increased. It has a high degree of freedom in moving the position, and can effectively absorb sound in a low frequency band according to various indoor shapes and space sizes.
本発明に係る吸音構造体1は、図1(A),(B)に示すように、吸音体2の開口部2cを、室内構成体(床、壁、天井のいずれか一つを言う)の、例えば、床の表面4に向けて設置することである。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the sound absorbing structure 1 according to the present invention has an opening 2c of the
本発明に係る吸音構造体1は、図1(A),(B)に示すように、空洞部2aが細長い有底筒体2bと、該筒体2bの一端側開口部2cに設けた吸音材3と、該筒体2bの一端側開口部2cの端面と、前記室内構成体の表面4との間に所要の隙間5を設ける間隙維持手段とで、吸音体2が構成されている。
As shown in FIGS. 1 (A) and 1 (B), a sound absorbing structure 1 according to the present invention has a sound absorbing structure provided in a bottomed
前記筒体2bは、その大きさが、一例として、直径200mm、長さ700mm、材質は、塩化ビニル製、紙、溶融亜鉛メッキ鋼板、としている。この筒体2bの両側端の開口部は、その片方が厚さ9mmのベニヤ板で密閉、閉蓋されていて、他方は、開口部2cである。
As an example, the
前記間隙維持手段は、図示していないが、金属製、若しくは、合成樹脂製の硬質のブロックで、一例として、その高さが30mmである。 Although not shown, the gap maintaining means is a hard block made of metal or synthetic resin, and has a height of 30 mm as an example.
前記吸音体2が、図1(A)に示すように、その空洞部2aの長手方向の軸aと、前記室内構成体の表面4とが直交するように配置されるとともに、前記筒体2bの一端側開口部2cの端面と、該開口部2cが向けられた前記室内構成体の表面4との間に、例えば、所望高さ(一例として30mm)の介在物などによる前記間隙維持手段で隙間5が設けられ、例えば、室内の床の中央部や壁際に配設されて、吸音構造体1が形成されている。
As shown in FIG. 1A, the
前記吸音材3は、図1(A)に示すように、筒体2bの一端側開口部2cを、筒体2bの底面と平行に閉蓋するように、配設されている。
As shown in FIG. 1 (A), the
上記吸音構造体1の構造に至る前に、前記吸音体2の気柱共鳴による吸音力を、図2−A(A)〜(C)に示す残響室(容積313m2、表面積273m2)9で、吸音体2の配置や向きによる吸音力の変化を予め検証する。残響室法吸音率の測定には、試験体、試験体(吸音体2)の設置方法、測定周波数を除いてJIS A 1409 に準拠して行う。尚、試験体(吸音体2)同士の距離は1m以上、残響室9の中央に6体、中央に12体、外周に6体とした。
Before reaching the structure of the sound absorbing structure 1, the sound absorbing force due to the air column resonance of the
前記試験体である吸音体2の大きさは、長さ700mm、直径200mm、材質は、塩化ビニル製(厚さ、7.0mm、重さ4.6kg)、紙(厚さ4.0mm、重さ1.4kg)、溶融亜鉛メッキ鋼板(厚さ0.5mm、重さ2.3kg)、である。 The sound absorber 2, which is the test body, has a length of 700 mm and a diameter of 200 mm, and is made of vinyl chloride (thickness, 7.0 mm, weight 4.6 kg), paper (thickness 4.0 mm, weight). 1.4 kg) and hot dip galvanized steel sheet (thickness 0.5 mm, weight 2.3 kg).
また、前記吸音材3の材質は、例えば、2種類用意し、材料aが、流れ抵抗(Ns/m3)が、約300、厚さが1.7mm、面密度(Kg/m2)が2.6であり、材料bが、流れ抵抗(Ns/m3)が、約100、厚さが1.4mm、面密度(Kg/m2)が1.9である。
Further, for example, two kinds of materials for the
その結果、図3−A,図3−Bに示すように、試験体(吸音体2)は、共鳴器の材質や開口部2cの状態によらず、100Hz付近にピークを有する吸音特性であり、試験体(吸音体2)を、図2−A(C)に示すように、床の外周部(壁際)に配置した場合が、中央部に配置するよりも、ピークが0.1〜0.4程度大きくなっている。試験体(吸音体2)の材質(塩化ビニル、紙、溶融亜鉛メッキ鋼板)の相違は、一部を除いて殆ど見られない。 As a result, as shown in FIGS. 3A and 3B, the test body (sound absorber 2) has a sound absorption characteristic having a peak in the vicinity of 100 Hz regardless of the material of the resonator and the state of the opening 2c. As shown in FIG. 2A (C), when the test body (sound absorber 2) is disposed on the outer peripheral part (by the wall) of the floor, the peak is 0.1 to 0 than when it is disposed in the central part. .4 larger. The difference in the material (vinyl chloride, paper, hot-dip galvanized steel sheet) of the test body (sound absorber 2) is hardly seen except for a part.
また、吸音材3の有無による吸音力の差は、前記材料aの場合では殆ど見られないが、上向きの開口部2cに前記材料bを付加した場合は、吸音力のピークが0.1〜0.3程度増加し、更に、下向きの開口部2cに材料bを付加した場合には、条件によって吸音力のピークが0.2〜0.4程度増加した。これにより、材料aよりも材料bの方が吸音力が大きく、試験体(吸音体2)の材質が吸音力に及ぼす影響は小さく、吸音体2の設置位置や、開口部2cの向きによって吸音力が大きく異なるものである。
In addition, the difference in the sound absorption force due to the presence or absence of the
更に、前記吸音体2の開口部2cにおける粒子速度を測定したところ、前記開口部2cを室内構成体の表面4に近接させた場合に、粒子速度レベルが顕著に増大する。
Furthermore, when the particle velocity at the
上記のような結果から、本発明に係る吸音構造体1として、図1(A),(B)に示すように、塩化ビニル製(直径200mm,長さ700mm)の吸音体2の開口部2cを、室内構成体の一つである床の表面4に向かって下向きにし、間隙維持手段で約30mmの隙間5を設け、吸音材3の材料を、前記材料b(流れ抵抗(Ns/m3)が、約100、厚さが1.4mm、面密度(Kg/m2)が1.9である)とする。
From the above results, as shown in FIGS. 1A and 1B, the sound absorbing structure 1 according to the present invention has an
尚、図2−B(A),(B)に示すように、比較用の試験例として、吸音体10の開口部11cを上向きにして前記吸音材3を設けない場合と、前記開口部11cに吸音材3(上記の材料b)を設けた場合とを構成して比較する。試験条件は、残響室9の壁際(図2−A(C))に配置して、設置方法や測定周波数の他は前記JIS A 1409の試験と同様である。
As shown in FIGS. 2-B (A) and (B), as a test example for comparison, the
その結果、図3−Cに示すように、低周波数帯域における吸音力(m2)を測定すると、開口部2cを上に向けるとともに、開口部2cに吸音材3を付加しない場合(図2−B(A)に示すタイプAでは吸音力が0.3であり、開口部2cに吸音材3を付加した場合のタイプB(図2−B(B))では吸音力が0.55であり、本発明に係るタイプC1(図1(A))では吸音力が約0.75であり、本発明に係る吸音構造体1の方が明らかに、吸音力が大きい結果となっている。
As a result, as shown in FIG. 3C, when the sound absorption force (m 2 ) in the low frequency band is measured, the opening 2c is directed upward, and the
また、他の実施例として、図1(B)に示すように、前記吸音材3は、筒体2bの一端側開口部2cの端面と、室内構成体の表面4との間の隙間5に、筒体2bの胴部と平行に筒状にして、巻装されているタイプC2がある。前記タイプC1に対する変形例の吸音構造体1であるが、この場合にも、図3−Cに示すように、低周波数帯域の吸音力がピークで約1.0となっていて、比較例の前記タイプA,Bよりも、吸音力が大きい結果となっている。
As another embodiment, as shown in FIG. 1B, the
このように、吸音体2の開口部2cを、室内構成体(天井、壁、床のいずれか一つ)の表面4に向けて、隙間5を有して近接させ、前記開口部2cに、吸音材3として抵抗材を設けることで、低周波数帯域の音を効果的に吸音できるようになるものである。
In this way, the
本発明に係る吸音構造体1は、吸音体2の開口部を室内構成体の表面4に直交させ近接させて置くだけで、低周波数帯域の吸音がなされるので、多様な建築空間に広く適用できるものである。
The sound absorbing structure 1 according to the present invention can be widely applied to various architectural spaces because the
1 吸音構造体、
2 吸音体、 2a 空洞部、
2b 筒体、 2c 開口部、
3 吸音材(抵抗材)、
4 表面、
5 隙間、
6 剛壁、
7 多孔質材、
8 共鳴器、
9 残響室、
10 吸音体、
11a 筒体、 11b 空洞部、
11c 開口部、
a 吸音体の軸。
1 sound absorbing structure,
2 sound absorber, 2a cavity,
2b cylinder, 2c opening,
3 Sound absorbing material (resistance material),
4 surface,
5 Clearance,
6 rigid wall,
7 Porous material,
8 Resonator,
9 Reverberation room,
10 Sound absorber,
11a cylinder, 11b hollow part,
11c opening,
a The axis of the sound absorber.
Claims (5)
前記吸音体が、その空洞部の長手方向の軸と前記室内構成体の表面とが直交するように配置されるとともに、前記筒体の一端側開口部の端面と前記室内構成体の表面との間に間隙維持手段で隙間が設けられて配設され、
前記吸音材は、筒体の一端側開口端面と室内構成体の表面との間の隙間に、筒体の胴部と平行に筒状に巻装されていること、
を特徴とする吸音構造体。 Gap maintenance that provides a required gap between the bottomed cylindrical body having an elongated cavity, the sound absorbing material provided at the opening on one end of the cylinder, and the end surface of the opening on the one end of the cylinder and the surface of the indoor structure The sound absorber is composed of the means,
The sound absorber is disposed so that the longitudinal axis of the cavity portion and the surface of the indoor structure body are orthogonal to each other, and the end surface of the one end side opening of the cylindrical body and the surface of the indoor structure body A gap is provided between the gap maintaining means,
The sound-absorbing material is wound in a cylindrical shape in parallel with the trunk portion of the cylindrical body, in a gap between the opening end face on one end side of the cylindrical body and the surface of the indoor constituent body ;
A sound-absorbing structure.
を特徴とする請求項1に記載の吸音構造体。 As the material of the sound absorbing material, a material having a flow resistance (Ns / m 3 ) of 300 to 100, a thickness of 1.7 to 1.4 mm, and an areal density (Kg / m 2 ) of 2.6 to 1.9. to use,
2. The sound absorbing structure according to claim 1, wherein
を特徴とする請求項1に記載の吸音構造体。 The clearance between the one end side opening end face of the cylindrical body and the surface of the indoor structural body was 30 mm,
2. The sound absorbing structure according to claim 1, wherein
を特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の吸音構造体。 The sound absorbing material is a resistance material;
The sound-absorbing structure according to any one of claims 1 to 3.
を特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の吸音構造体。 When the sound absorber is disposed on the floor which is an indoor component, the sound absorber is disposed near the wall.
The sound-absorbing structure according to any one of claims 1 to 4, wherein:
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