JP7456753B2 - 吸音器、吸音器の調整方法、天井構造、及び建物 - Google Patents

Description

本発明は、吸音器、吸音器の調整方法、天井構造、及び建物に関する。

従来、２階建て以上の多層住宅や集合住宅では、上階で発生した生活音等が下階にいる住人にとって不快な騒音となることがあった。具体的には、子どもが飛び跳ねたり、家具を動かしたりすること等によって下階に伝わる鈍くて低い重量床衝撃音等の低減が望まれている。

このような問題の対策として、例えば、床の剛性を高めたり、床重量を増大させたりすること等により騒音源となる部材の振動を低減することが一般的に検討されている。しかしながら、上記のような対策では、建物重量の増大によって構造的な負担が大きくなるため、建物全体としてのコストが増大してしまうという問題がある。

また、特許文献１には、空気層を形成する箱型の吸音体（吸音器）を天井裏空間に設置することにより、上階から下階に伝わる床衝撃音の低減を図ることが提案されている。
特許文献２には、共鳴吸音手段を天井裏に設け、共鳴吸音手段（吸音器）の突出部が天井板に設けた開口部に配置され、この突出部の先に設けられた下の室内部分に露出した開口部から室内に入力してきた騒音を吸音することが提案されている。また、共鳴吸音手段（吸音器）において、共鳴周波数を下の室内空間の寸法に基づいて決定される半波長定在波の周波数に調整することが望ましいことが開示されている。

特開２０１７－１９７９１４号公報 特開平１１－１５２８４５号公報

しかしながら、特許文献１には、吸音器を用いて吸音する音の周波数をどのように調整すれば騒音が効果的に低減されるかについて具体的に示されていない。したがって、上記のような吸音器を用いても騒音の低減効果は十分とは言えず、さらなる騒音低減性能の向上が要望されている。

また、特許文献２には、吸音器を天井裏に設けるとともに天井板の開口部に吸音器の突出部を設置し、この突出部の先に設けられた下の室内部分に露出した開口部を設けることで、天井裏を通過して室内に入力した騒音を天井裏に設置した吸音器で吸音する手段が示されているが、例えば家具などによって開口部が塞がれた場合には、効果が得られないという問題がある。また、天井に孔をあけ、その孔に合わせて吸音器を設置するため、構造上、施工上複雑となるという問題がある。さらには天井に孔（開口部）を穿つことは意匠上好ましくないという問題もある。吸音器の共鳴周波数を下の室内空間の寸法に基づいて決定される半波長定在波の周波数に調整することが開示されているが、これは天井裏を通過して室内に入力した騒音について吸音する場合の調整について開示されているだけで、室内に入力される前の天井裏の騒音に対して吸音器を設置する場合、下の室内の騒音を効果的に低減するための周波数の調整については何ら開示はなされていない。さらには特定の周波数の騒音に対して高い吸音性能をえるためには、吸音器の共鳴周波数、すなわちインピーダンスの虚数部を特定の周波数に調整するだけでは十分ではなく、特定の周波数のインピーダンスの実数部も調整する必要があるが、このことについても何ら開示されていない。

本発明は、上記課題を解決すべくなされたものであり、上階から下階に伝わる騒音をより効果的に低減可能な吸音器、吸音器の調整方法、天井構造、及び建物を提供することを目的とする。

本発明に係る吸音器は、内部の空気層に連通する開孔が設けられた箱型の吸音器であって、
共鳴周波数が天井裏空間の下方の室内空間の寸法に基づいて決定される半波長定在波の周波数に調整されていることを特徴とするものである。

なお、本発明の吸音器にあっては、前記吸音器の内部は、前記内部の空気層に連通する開孔を介して前記天井裏空間と連通していることが好ましい。

また、本発明の吸音器にあっては、前記半波長定在波の周波数において、前記吸音器の開孔面のインピーダンスが空間インピーダンスと等しくなるよう構成されていることが好ましい。

また、本発明の吸音器にあっては、前記吸音器の開孔面から、該開孔面に対向する対向面までの距離が、１００ｍｍ以上、６５０ｍｍ以下であることが好ましい。

また、本発明の吸音器にあっては、前記開孔の直径が、２ｍｍ以上、２０ｍｍ以下であることが好ましい。

また、本発明に係る吸音器の調整方法は、前記開孔の数が５以上、１００以下の範囲であり、閉塞部材で塞ぎ開孔の数を変化させることによって、前記共鳴周波数を調整することを特徴とするものである。

また、本発明に係る天井構造は、内部の空気層に連通する開孔が設けられた箱型の吸音器が、前記天井裏空間の外周部に設置されていることを特徴とするものである。

なお、本発明の天井構造にあっては、前記吸音器の内部は、前記内部の空気層に連通する開孔を介して前記天井裏空間と連通していることが好ましい。

なお、本発明の天井構造にあっては、前記吸音器の開孔が、前記天井裏空間の外周部に位置する音反射要素に向くように設置されていることが好ましい。

また、本発明の天井構造にあっては、前記吸音器の開孔が、前記天井裏空間の中央側に向くように設置されていてもよい。

また、本発明の天井構造にあっては、前記吸音器の開孔が、上方又は下方に向くように設置されていてもよい。

また、本発明の天井構造にあっては、前記天井裏空間に設けられた部材の振動を低減する制振材が、該天井裏空間に設置されていることが好ましい。

また、本発明の天井構造にあっては、前記制振材が天井裏空間に設置されることにより低減された振動の周波数成分の内、前記制振材では十分低減できない周波数域に、前記吸音器による吸音効果を有する周波数域が含まれるように調整されていることが好ましい。

また、本発明の天井構造にあっては、前記制振材が、平面視で前記吸音器に重ならないように設置されていることが好ましい。

また、本発明の建物は、上記の何れかの天井構造を備えることを特徴とするものである。

本発明によれば、上階から下階に伝わる騒音をより効果的に低減可能な吸音器、吸音器の調整方法、天井構造、及び建物を提供することができる。

本発明の一実施形態としての吸音器の斜視図である。 本発明の一実施形態としての天井構造を示す平面図である。 図１の吸音器の設置方法の例を示す斜視図である。 図１の吸音器の設置方法の例を示す側面図である。 本発明における他の実施形態としての天井構造を示す平面図である。 本発明におけるさらに他の実施形態としての天井構造を示す平面図である。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、各図において共通する構成には同一の符号を付している。

図１は、本実施形態の吸音器１の斜視図である。吸音器１は箱型であり、内部の空気層（内部空間Ａ）に連通する開孔５が設けられている。具体的に、本例の吸音器１は、平坦な矩形の天板部２と、天板部２の外周縁部から垂下する側板部３と、側板部３の下端部を閉塞する底板部４とを有する。側板部３は、開孔５が設けられた正面側板部３ａと、正面側板部３ａに対向する背面側板部３ｂと、正面側から見て左側に位置する左側板部３ｃと、正面側から見て右側に位置する右側板部３ｄとからなる。天板部２、側板部３、及び底板部４を構成する板材の材料は特に限定されるものではないが、例えば、合板、又はパーティクルボードとすることができる。また、本例の天板部２、側板部３、及び底板部４の板厚は１５ｍｍであるが、各板材の板厚は特に限定されず、適宜変更可能である。

本例の吸音器１は直方体状の箱型であり、幅Ｗが６１０ｍｍ、奥行Ｄが３０５ｍｍ、高さＨが１４０ｍｍである。開孔５の直径が４ｍｍであり、開孔５の長さｎは、正面側板部３ａの板厚であり、本例では１５ｍｍとしている。また、アクリルパイプ等の筒状部材を開孔５に連なるように設けて開孔５の長さｎを調整してもよい。その場合、筒状部材は、開孔５から吸音器１の内部空間Ａ側に突出するようにもうけてもよいし、吸音器１の外側に突出するように設けてもよい。なお、吸音器１の形状は直方体に限定されず、適宜変更可能である。

開孔５は、正面側板部３ａを貫通しており、吸音器１の内部の空気層（内部空間Ａ）に連通している。吸音器１は、ヘルムホルツ共鳴器を構成しており、その共鳴周波数ｆは、以下の式で表される。

［数２］
le = n + a・d ・・・・・・（２）
上記の数式（１）において、ｃは音速であり、Ｓは開孔５の総面積であり、Ｖは内部の空気層体積であり、ｌｅは（２）式で表される開孔５の実効長である。（２）式のdは開孔５の直径、aは定数で通常０．６以上、１．７以下の値を取り、開孔５の両端の外の空気が粘性により引きずられ、開孔の筒状の空間が長さｎで決まる体積より若干大きく振舞う効果を加味したものである。Ｓの値は、開孔５の数を変更することにより調整することができる。また、Ｓの値は各開孔５の面積を変更することにより調整することも可能である。Ｖの値は、吸音器１の幅Ｗ、奥行Ｄ、及び高さＨ等の寸法の変更により調整することができる。また、Ｖの値は、天板部２、側板部３、及び底板部４の各板厚を変更することにより調整することもできる。開孔５の長さｎの値は、開孔５が設けられた正面側板部３ａの板厚、または、アクリルパイプ等の筒状部材が開孔５に設けられている場合にはその長さを変更することにより調整することができる。

ここで、開孔５の長さｎは、開孔５を構成する板材の騒音による耐振動強度の観点から、１ｍｍ以上であることが好ましい。また、開孔５の長さｎは、開孔５を構成する板材に木質合板を使用する場合の騒音による耐振動強度の観点で、１０ｍｍ以上であることがさらに好ましい。また、開孔５の長さｎは、重量床衝撃音において低減が難しい低周波数の６３Ｈｚ帯の周波数に対する高い吸音率の実現の観点で、１５０ｍｍ以下であることが好ましい。また開孔５の長さｎは、開孔面６に対向する対向面７までの距離Ｆが２００ｍｍ以上、３５０ｍｍ以下の場合、低周波数の６３Ｈｚ帯の周波数に対する高い吸音率の実現の観点で８０ｍｍ以下であることが好ましい。

なお、本例では１２個の開孔５が、縦４列、横３列となるように等間隔で配列されているが、少なくとも１つの開孔５が設けられていればよく、開孔５の数及び配置は適宜変更可能である。また、本例において、各開孔５の形状は、全て直径が４ｍｍの円形となっているが、開孔５の形状及び面積も適宜変更可能である。

吸音器１は、上記の数式（１）におけるＳ、Ｖ、ｎ等のパラメータを変更することにより、共鳴周波数ｆを所望の値に調整することができる。吸音器１の調整方法としては、開孔５の数を変化させることによって、共鳴周波数ｆを調整することが好ましい。これにより、吸音器１による吸音率を比較的高く維持したまま、容易に共鳴周波数ｆを調整することができる。なおその場合、例えば、正面側板部３ａに開孔５を（予想される必要数の上限で）多めに設けておき、不要な開孔５を、気密性を有する閉塞部材で塞ぎ、必要な開孔５のみを内外に連通する開放状態とすることにより、開孔５の数を容易に調整することができる。

具体的に、開孔５の数が５以上、１００以下の範囲であり、閉塞部材で塞ぎ開孔の数を変化させることによって、共鳴周波数を調整することが好ましい。６３Hz1/1オクターブバンド（４５Hz以上、９０Hz以下）の上限（９０Hz）から下限（４５Hz）でチューニングが１Hz以上、２Hz以下程度の解像度でできることを考えると開孔の数は１００程度、下限付近でのみ調整ができればよければ開孔の数は５程度とすることが好ましい。より具体的に、室内の半波長定在波の周波数に合わせるためには部屋の面積の種類（例えば４．５畳以上、１０畳以下）を考慮すると４５Hz以上、６５Hz以下でのチューニングが１Hz以上、２Hz以下程度の解像度でできることが望ましい。このためには６５Hzで開孔の数が２０以上、３０以下、また、４５Hzで開口の数が１０以上、１５以下程度とすることが好ましい。ただし、複数の開孔の数の吸音器を用意して狭い範囲で調節する（８畳の５０Hz用に開孔の数を１５程度にする）ことも可能である。上記を踏まえ、開孔５の数の好適な範囲は１０以上、４０以下であり、より好適には、３０以上、４０以下とすることが望ましい。これによれば、吸音器１の製造も容易であり、現場での開孔数調整も容易となる。

図２は、本発明の一実施形態に係る天井構造１０を示す平面図であり、建物の上階と下階の間に位置する天井裏空間Ｃに、吸音器１が設置されている。建物は、例えば、重量鉄骨構造の２階建て住宅とすることができる。一例としての建物の全体構成について説明すると、建物は、地盤に固定された基礎構造体と、当該基礎構造体上に固定される上部構造体と、で構成される。基礎構造体は、上部構造体の下方に位置し、その骨組みを支持するものであり、例えば、鉄筋コンクリート造の布基礎とすることができる。上部構造体は、複数の柱と、柱間に架設された複数の梁とで構成される骨組み（躯体）と、この躯体の外周側に配置される外壁と、躯体を構成する梁上に配置される各階の床及び屋根と、を備える構成とすることができる。なお、骨組みを構成する部材は、予め規格化（標準化）され、予め工場にて製造されたのち建築現場に搬入されて組み立てられるものとすることができる。

また、建物の１階（下階）には、四方を壁で囲まれた部屋（室内空間Ｒ）が区画形成されている。本例において、室内空間Ｒは、平面視で縦方向（短手方向：図２のｙ方向）が３．３ｍであり、縦方向に垂直な横方向（長手方向：図２のｘ方向）が３．６ｍとなっている。また、当該室内空間Ｒの天井板と上階の部屋床との間の天井裏空間Ｃにおいて、天井裏空間Ｃの外周部に設けられた大梁１１（１１ｘ、１１ｙ）に沿って１６台の吸音器１が均等に設置されている。天井裏空間Ｃは、音を反射する大梁１１等の梁、外壁、及び界壁等の音反射要素で区画形成された（囲まれた）空間とすることができる。

図２に示すように、横方向（ｘ方向）に延在する大梁１１ｘに沿って配置される吸音器１ｘは、近接する大梁１１ｘの方に開孔５が向くように設置されている（図４参照）。また、この吸音器１ｘの共鳴周波数ｆは、室内空間Ｒの縦方向（ｙ方向）の長さＬｙに基づいて決定される半波長定在波の周波数となるように調整されている。

ここで、吸音器１の共鳴周波数ｆが、室内空間Ｒの寸法で決定される半波長定在波の周波数に調整されている、とは、当該半波長定在波の周波数に調整された状態での吸音率の半値幅の範囲内となるように吸音器の共鳴周波数ｆが設定されていることを意味している。なお、好適には、吸音器１の共鳴周波数ｆが室内空間Ｒの半波長定在波の周波数に調整された状態での吸音率の８０％以上となる周波数の範囲内に共鳴周波数fが設定されていることが好ましい。

縦方向（ｙ方向）に延在する大梁１１ｙに沿って配置される吸音器１ｙは、近接する大梁１１ｙの方に開孔５が向くように設置されている。また、この吸音器１ｙの共鳴周波数ｆは、室内空間Ｒの横方向（ｘ方向）の長さＬｘに基づいて決定される半波長定在波の周波数となるように調整されている。

なお、天井裏空間Ｃの四隅（本例では、室内空間Ｒの四隅でもある）にそれぞれ設置された吸音器１ｃは、四隅それぞれの角部に向けて配置されている。すなわち、本例の吸音器１ｃは、正面側板部３ａが大梁１１ｘ及び大梁１１ｙに対して４５度となる向きに配置されている。また、この吸音器１ｃの共鳴周波数ｆは、室内空間Ｒの縦方向（ｙ方向）の長さＬｙに基づいて決定される半波長定在波の周波数と、室内空間Ｒの横方向（ｘ方向）の長さＬｘに基づいて決定される半波長定在波の周波数との間の周波数となるように調整されている。

上記の通り、吸音器１の共鳴周波数ｆは、天井裏空間Ｃの下方の室内空間Ｒの寸法に基づいて決定される半波長定在波の周波数となるように調整（設定）される。室内空間Ｒの形状が平面視で上記のような長方形である場合、横方向の長さ（内壁面間の距離）Ｌｘと、横方向に垂直な縦方向の長さ（内壁面間の距離）Ｌｙとして、室内空間Ｒの横方向の長さＬｘによって決定される半波長定在波の周波数に合うように、吸音器１ｙの共鳴周波数ｆを調整する。そして、室内空間Ｒの横方向の向きに、当該吸音器１ｙを天井裏空間Ｃに設置する。同様に、室内空間Ｒの縦方向の長さＬｙで決定される半波長定在波の周波数に合うように共鳴周波数ｆを調整した吸音器１ｘを、天井裏空間Ｃに縦方向の向きで設置する。

このように、吸音器１の共鳴周波数ｆが、天井裏空間Ｃの下方の室内空間Ｒの寸法に基づいて決定される半波長定在波の周波数に調整されていることにより、室内空間Ｒで定在波を生じる周波数の音を効果的に吸音器１で吸音することができるので、上階から天井裏空間Ｃを通して下階の室内空間Ｒに伝わる騒音を効果的に低減することができる。

また、本実施例のように、短手方向が３．３ｍ、長手方向が３．６ｍと比較的寸法の差が小さく、このことにより室内空間Ｒの寸法で決定される半波長定在波の周波数の差が短手方向と長手方向で小さい場合は、吸音器１ｘ、１ｙ、１ｃともに、室内空間Ｒの縦方向（ｙ方向）の長さＬｙに基づいて決定される半波長定在波の周波数に共鳴周波数を調整する、室内空間Ｒの横方向（ｘ方向）の長さＬｘに基づいて決定される半波長定在波の周波数に共鳴周波数を調整する、または、長さＬｙに基づいて決定される半波長定在波の周波数と、長さＬｘに基づいて決定される半波長定在波の周波数との間の周波数に共鳴周波数を調整する、といったように、より周波数調整が容易な手法をとっても、室内空間Ｒで定在波を生じる周波数の音を効果的に吸音器１ｘ、１ｙ、１ｃで吸音することができるので、上階から天井裏空間Ｃを通して下階の室内空間Ｒに伝わる騒音を効果的に低減することができる。

また、例えば、室内空間Ｒの寸法に基づいて調整した吸音器１の共鳴周波数ｆが６３Ｈｚ帯である場合には、天井裏空間Ｃに設置した吸音器１によって重量床衝撃音を効果的に低減することができる。

また、本実施形態の吸音器１にあっては、室内空間Ｒの半波長定在波の周波数において、吸音器１の開孔５が設けられた開孔面のインピーダンスが空間インピーダンスと等しくなるよう構成されていることが好ましい。つまり、共鳴周波数ｆ（虚数部が０となる）において、比音響インピーダンス比の実数部分が１に近く、吸音率が１となるように、吸音器１の各パラメータ（Ｓ、Ｖ、ｎ等）が設定されていることが好ましい。このような構成により、さらに吸音器１の吸音性能を高め、効果的に室内空間Ｒへの騒音を低減することができる。

また、本実施形態の吸音器１にあっては、図４に示すように、吸音器１の開孔面６（正面側壁部３ａの内面）から、該開孔面６に対向する対向面７（背面側板部３ｂの内面）までの距離Ｆが、１００ｍｍ以上、６５０ｍｍ以下であることが好ましい。このような構成により、通常の室内空間寸法Ｒにおいて半波長定在波周波数であり、重量床衝撃音において低減が難しい低周波数の６３Ｈｚ帯の周波数に対し、吸音器１による吸音率を比較的高く維持したまま、容易に共鳴周波数ｆを調整することができる。また、吸音率帯域を広くする観点から、距離Ｆは２００ｍｍ以上であることがより好ましい。また、天井裏空間Ｃに設置し易いという観点から、距離Ｆは５００ｍｍ以下であることが好ましい。さらに、施工性を向上させる観点から、距離Ｆは３５０ｍｍ以下であることがより好ましい。なお、本例では、上記開孔面６と対向面７の距離Ｆが２７５ｍｍとなっている。

また、本実施形態の吸音器１にあっては、開孔５の直径は、２ｍｍ以上、２０ｍｍ以下であることが好ましい。このような構成により、通常の室内空間寸法Ｒにおいて半波長定在波周波数であり、重量床衝撃音において低減が難しい低周波数の６３Ｈｚ帯の周波数に対し、吸音器１による吸音率を比較的高く維持したまま、容易に共鳴周波数ｆを調整することができる。開孔５の直径を２ｍｍ以上とすることで、加工性が向上する。また、寸法の精度向上、及び開孔５の数が多くなり過ぎない（開孔密度が大きくなり過ぎない）という観点から、開孔５の直径は４ｍｍ以上であることがより好ましい。開孔５の数の調節により吸音器１の共鳴周波数を調整する機能を向上する観点から、開孔５の直径は１０ｍｍ以下であることがより好ましい。

ここで、図２に示すように、吸音器１は天井裏空間Ｃの外周部に設置されていることが好ましい。天井裏空間Ｃの外周部は、天井裏空間Ｃの中央部に比べて定在波の音圧が大きくなるため、音圧の大きい領域に吸音器１を設置することで、室内空間Ｒに伝わる騒音をより効果的に低減することができる。

室内空間Ｒに伝わる騒音を、より効果的に低減する観点から、平面視での天井裏空間Ｃの形状が室内空間Ｒの形状と一致していることが好ましい。これによれば、天井裏空間Ｃ内に存在する定在波の周波数が、室内空間Ｒに存在する定在波の周波数と一致もしくは同等となるので、当該定在波の周波数に調整された吸音器１によって天井裏空間Ｃ内の騒音をより効果的に吸音することができる。その結果、天井裏空間Ｃを通して室内空間Ｒに伝わる騒音をより効果的に低減することができる。

さらに、本実施形態の吸音器１にあっては、天井裏空間Ｃに設けられた野縁や天井板等の部材の振動を低減する制振材が、天井裏空間Ｃに設置されていることが好ましい。このような構成により、吸音器１のみでは低減し難い周波数の騒音等を、制振材を用いて低減することができるので、室内空間Ｒに伝わる騒音をより効果的に低減することが可能となる。また、本実施形態の吸音器１にあっては、制振材が天井裏空間Ｃに設置されることにより低減された振動の周波数成分の内、制振材では十分低減できない周波数域に、吸音器１による吸音効果を有する周波数域が含まれるように調整されていることが好ましい。これによれば、部屋へ伝わる振動をより効果的に低減できる。なお、この場合、吸音器１は、室内の半波長定在波の周波数に調整されていることが好ましい。

ここで、より好ましくは、制振材が平面視で吸音器１に重ならないように設置されていることが望ましい。これによれば、野縁受け等の部材が固定端となる部分に吸音器１を設置し、固定端とならない部分に制振材を配置することで、天井の重量増加に対する床衝撃音の低減効果を高めることができる。具体的には、大梁１１等の梁、外壁、及び界壁等の音反射要素と平面視で重なる位置では野縁や天井板が固定端となるため制振材の効果が得られにくく、一方で音反射要素付近では吸音器１による吸音効果が得られ易い。したがって、例えば、吸音器１を天井裏空間Ｃの外周部に配置し、制振材をその内側部に配置して、吸音器１と制振材が平面視で重ならないように配置するのが好ましく、これによれば、天井の重量増加に対する床衝撃音の低減効果を高めることができる。

なお、制振材の配置は特に限定されず、例えば、制振材が天井裏周囲まで置かれていて、吸音器１が制振材の上に置かれていてもよい。この場合、野縁受け等の部材が固定端部分であるので、制振材の効果は損なわれず、また、吸音器１自体の効果も、制振材の上に置かれていることで効果は損なわれない。

ここで、図３は、吸音器１、１’、１’’を設置する向きを例示している。吸音器１は、開孔５が、天井裏空間の外周部に位置する音反射要素である梁１１に向くように設置された例である。このような構成とすることにより、定在波の音圧が高くなり易い音反射要素（梁１１）に近接する位置に開孔５を配置することができるので、吸音器１を用いて効率的に吸音することができる。また、この場合、図４に示すように、吸音器１の開孔５が設けられた表面（正面側板部３ａの表面）と音反射要素（梁１１）との距離Ｋ（正面側板部３ａの表面から梁１１の中心までの距離）は、４０ｍｍ以上、４００ｍｍ以下であることが好ましい。このような構成により、吸音器１と音反射要素（梁１１）との間に適度な空間を確保しつつ、音圧の高い音反射要素（梁１１）の近傍に開孔５を配置することで、吸音器１の吸音効果を適切に発揮させることができる。低減効果を高める観点から、５０ｍｍ以上、２００ｍｍ以下であることがより好ましい。

なお、図３に示す吸音器１’は、開孔５が、天井裏空間Ｃの中央側に向くように設置されている例であり、図３に示す吸音器１’’は、開孔５が上方に向くように設置されている例である。また、図示は省略するが、例えば吸音器１を上から吊り下げること等により天井板から浮かせた状態で設置し、開孔５が下方に向くようにしてもよい。

図５、６はそれぞれ、本発明の他の実施形態としての天井構造２０、３０を示している。天井構造２０、３０において、室内空間Ｒの寸法は先の実施形態と同様に短手方向が３．３ｍ、長手方向が３．６ｍである。また、天井構造２０、３０には、幅Ｗが６１０ｍｍ、奥行Ｄが３０５ｍｍ、高さＨが１４０ｍｍである先の実施形態と共通の吸音器１ｘ、１ｙと、幅Ｗが３０５ｍｍで他の寸法は吸音器１と共通とした吸音器２１ｘ、２１ｙとが設置されている。また、天井構造２０、３０には、一部の吸音器１ｘ、１ｙ、２１ｘ、２１ｙは、上下二段に重ねて設置されている。

図５に示すように、天井構造２０には、天井裏空間Ｃの外周部に位置する一対の大梁１１ｘに沿って配置された１２台の吸音器１ｘ、及び３台の吸音器２１ｘと、一対の大梁１１ｙに沿って配置された１０台の吸音器１ｙ、及び４台の吸音器２１ｙとが設置されている。各吸音器１ｘ、１ｙ、２１ｘ、２１ｙは、各吸音器１ｘ、１ｙ、２１ｘ、２１ｙに近接する音反射要素としての大梁１１ｘ、１１ｙに開孔５が向くように配置されている。天井構造２０では、天井裏空間Ｃの四隅（且つ、室内空間Ｒの四隅）に近い位置で、吸音器１ｘ、１ｙ、２１ｘ、２１ｙを上下二段に重ねて設置している。このように、定在波の音圧が大きくなり易い天井裏空間Ｃの四隅付近に吸音器１ｘ、１ｙ、２１ｘ、２１ｙを集中的に設置することで、室内空間Ｒに伝わる騒音をより効果的に低減することができる。

また、図６に示す天井構造３０には、大梁１１ｘに沿って配置された１０台の吸音器１ｘ、及び１台の吸音器２１ｘと、一対の大梁１１ｙに沿って配置された８台の吸音器１ｙ、及び４台の吸音器２１ｙとが設置されている。この天井構造３０では、図５に示す天井構造２０よりも台数の少ない吸音器１ｘ、１ｙ、２１ｘ、２１ｙを、天井裏空間Ｃの四隅付近に集中して配置している。これにより、吸音器１ｘ、１ｙ、２１ｘ、２１ｙの設置コストを抑えつつ、効率的に室内空間Ｒに伝わる騒音を低減することができる。

本発明は、上述した実施形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲で記載された内容を逸脱しない範囲で、様々な構成により実現することが可能である。例えば、上記実施形態では、建物を２階建ての住宅としたが、建物を３階建て以上の集合住宅としてもよい。

１、１’、１’’：吸音器
２：天板部
３：側板部
３ａ：正面側板部
３ｂ：背面側板部
３ｃ：左側板部
３ｄ：右側板部
４：底板部
５：開孔
６：開孔面
７：対向面
１０：天井構造
１１：梁(音反射要素)
Ａ：内部空間（空気層）
Ｃ：天井裏空間
Ｒ：室内空間
Ｗ：吸音器の幅
Ｄ：吸音器の奥行
Ｈ：吸音器の高さ
Ｆ：開孔面から対向面までの距離
Ｋ：音反射要素との距離

Claims (14)

1. 内部の空気層に連通する開孔が設けられた箱型の吸音器であって、
   天井裏空間に設置されており、
   共鳴周波数が前記天井裏空間の下方の室内空間の寸法に基づいて決定される半波長定在波の周波数に調整されており、
   前記半波長定在波の周波数において、前記吸音器の開孔面のインピーダンスが空間インピーダンスと等しくなるよう構成されていることを特徴とする吸音器。
2. 前記吸音器の内部は、前記内部の空気層に連通する開孔を介して前記天井裏空間と連通している、請求項１に記載の吸音器。
3. 前記吸音器の開孔面から、該開孔面に対向する対向面までの距離が、１００ｍｍ以上、６５０ｍｍ以下である、請求項１又は２に記載の吸音器。
4. 前記開孔の直径が、２ｍｍ以上、２０ｍｍ以下である、請求項３に記載の吸音器。
5. 請求項１～４の何れか一項に記載の吸音器の調整方法であって、
   前記開孔の数が５～１００の範囲であり、閉塞部材で塞ぎ開孔の数を変化させることによって、前記共鳴周波数を調整することを特徴とする、調整方法。
6. 内部の空気層に連通する開孔が設けられた箱型の吸音器を備え、
   前記吸音器は、共鳴周波数が天井裏空間の下方の室内空間の寸法に基づいて決定される半波長定在波の周波数に調整されており、
   前記半波長定在波の周波数において、前記吸音器の開孔面のインピーダンスが空間インピーダンスと等しくなるよう構成されており、
   前記吸音器が、前記天井裏空間の外周部に設置されていることを特徴とする天井構造。
7. 前記吸音器の内部は、前記内部の空気層に連通する開孔を介して前記天井裏空間と連通している、請求項６に記載の天井構造。
8. 前記吸音器の開孔が、前記天井裏空間の外周部に位置する音反射要素に向くように設置されている、請求項７に記載の天井構造。
9. 前記吸音器の開孔が、前記天井裏空間の中央側に向くように設置されている、請求項７に記載の天井構造。
10. 前記吸音器の開孔が、上方又は下方に向くように設置されている、請求項７に記載の天井構造。
11. 前記天井裏空間に設けられた部材の振動を低減する制振材が、該天井裏空間に設置されている、請求項６～１０の何れか一項に記載の天井構造。
12. 前記制振材が、平面視で前記吸音器に重ならないように設置されている、請求項１１に記載の天井構造。
13. 内部の空気層に連通する開孔が設けられた箱型の吸音器が、天井裏空間の外周部に設置されており、
    前記吸音器の内部は、前記内部の空気層に連通する開孔を介して前記天井裏空間と連通しており、
    前記吸音器の開孔が、前記天井裏空間の外周部に位置する音反射要素に向くように設置されており、
    前記吸音器の共鳴周波数が前記天井裏空間の下方の室内空間の寸法に基づいて決定される半波長定在波の周波数に調整されていることを特徴とする天井構造。
14. 請求項６～１３の何れか一項に記載の天井構造を備えることを特徴とする建物。

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