JPWO2017163658A1 - 防音構造、及び防音構造の調整方法 - Google Patents

Abstract

機器、自動車、及び一般家庭の発する特定周波数の音を選択的に遮断することができ、遮断すべき音の周波数の変化に応じて、音の遮断周波数を変えることができる防音構造を提供する。各々に穿孔された１個以上の穴を備えた２枚以上の膜を積層した積層膜と、積層膜の両面から挟み込んで固定する２つの剛性枠と、を有し、積層膜の各々の膜における前記１個以上の穴の少なくとも１部が重なったことにより、上記課題を解決する。

Description

本発明は、特定周波数の音響を選択的に遮断する防音構造、及び防音構造の調整方法に係る。詳しくは、本発明は、所定サイズの穴を設けた複数の異なる膜を積層し、所定のサイズの剛性枠で固定化する際に、積層した複数の異なる膜を相対的に移動して異なる膜の穴同士の相対位置の関係を変えて、重なり合った穴によって形成される貫通穴のサイズを変えることにより選択的に強く遮蔽する音の周波数を調整することができる防音構造、及び選択的に強く遮蔽する音の周波数を調整するための防音構造の調整方法に関する。

一般的な遮音材は、質量が重ければ重いほど音を良く遮蔽する。このため、良好な遮音効果を得るためには、遮音材自体が大きくかつ重くなってしまう。一方、特に、低周波成分の音を遮蔽することは困難である。一般に、この領域は、質量則と呼ばれ周波数が２倍になると遮蔽が６ｄＢ大きくなることが知られている。
このように、従来のほとんどの音響遮断構造等の防音構造には、構造の質量で遮音を行っていたために大きくかつ重くなる欠点があった。また、従来の防音構造には、低周波の遮蔽が困難という欠点があった。
このため、機器、自動車、及び一般家庭など様々な場面に対応する遮音材として、軽くて薄い遮音構造が求められている。そこで、近年、薄くて軽い膜構造に枠を取り付けて膜の振動を制御する遮音構造が注目されている（特許文献１及び２参照）。
この構造の場合、遮音の原理が上記質量則と異なる剛性則となるため、薄い構造でも低周波成分をより遮蔽できる。この領域は、剛性則と呼ばれ、枠部分で膜振動が固定されることによって膜が枠開口部と一致する有限サイズのときと同様の振る舞いとなる。

特許文献１においては、貫通孔が形成された枠体と、該貫通孔の一方の開口を覆う吸音材を有し、吸音材の第１の貯蔵弾性率Ｅ１が９．７×１０^６以上であり、第２の貯蔵弾性率Ｅ２が３４６以下である吸音体が開示されている（要約、請求項１、段落［０００５］〜［０００７］、［００３４］等参照）。この吸音体は裏面における開口が施工面で閉じられて用いられる（図１、段落［００１８］参照）。なお、吸音材の貯蔵弾性率は、吸音により吸音材に生じたエネルギのうち内部に保存する成分を意味する。
特許文献１では、実施例において、配合の材料を樹脂又は樹脂とフィラーの混合物とする吸音材を用いている。これにより、特許文献１では、吸音率のピーク値が０．５〜１．０であり、ピーク周波数が２９０〜５００Ｈｚであることから、吸音体の大型化を招くことなく、５００Ｈｚ以下の低周波領域において高度な吸音効果を達成することができるとしている。

また、特許文献２には、複数の個々のセルに分割され、かつそれぞれ音響的に透過性のある２次元の剛性フレームと、剛性フレームに固定されたフレキシブルな材料のシートと、複数の錘と、を具備する音響減衰パネル、及び音響減衰構造が開示されている（請求項１、１２、及び１５、図４、第４欄等参照）。この音響減衰パネルにおいて、複数の個々のセルは、大体２次元セルであり、各錘は、各セルにそれぞれ錘が設けられるようにフレキシブルな材料のシートに固定されている。この音響減衰パネルの共鳴周波数は、個々の各セルの２次元形状、フレキシブルな材料の柔軟性、及びその上の各錘によって定義される。
なお、特許文献２には、従来と比較して、この音響減衰パネルは以下の利点があることが開示されている。即ち、（１）音響パネルは非常に薄くできる。（２）音響パネルは非常に軽量（密度が低い）にできる。（３）音響パネルは広い周波数範囲にわたって質量則に従わないで広い周波数の局部的共振音響材料（ＬＲＳＭ：Locally Resonant Sonic Materials）を形成するために一緒に積層できる。そのため、音響パネルは、５００Ｈｚよりも低い周波数で質量則から外れることができる。（４）音響パネルは容易に、廉価に製造できる（第５欄第６５行〜第６欄第５行参照）。

特許第４８３２２４５号公報 米国特許第７３９５８９８号公報（対応日本特許公開： 特開２００５−２５０４７４号公報参照）

ところで、特許文献１に開示の吸音体は、軽量で、吸音率のピーク値が０．５以上と高く、ピーク周波数が５００Ｈｚ以下の低周波領域において高度な吸音効果を達成することができる。しかしながら、この吸音体では、吸音材の選択の幅が狭く、吸音材の選択が難しいという問題があった。
また、このような吸音体の吸音材は、枠体の貫通孔を完全にふさぐものであるため、風、及び熱を通す能力がなく熱がこもりがちとなる。このため、このような吸音体は、特許文献１に開示される機器及び自動車の遮音に向かないという問題があった。
また、特許文献１に開示の吸音体の遮音性に関しては、通常の剛性則又は質量則にしたがってなだらかに変化してしまう。このため、特許文献１に開示の吸音体は、モータ音など特定の周波数成分がパルス的に強く発することの多い一般の機器、又は自動車において有効に用いることが困難であった。
また、一般の機器、又は自動車において発する特定周波数の音を遮音するように、特許文献１に開示の吸音体の遮音性を予め設計できたとしても、一般の機器、又は自動車等の使用中に、遮音すべき音の周波数が変化すると、特許文献１に開示の吸音体では、遮音周波数を変えることができない。このため、特許文献１に開示の吸音体では、変化した周波数に合わせて新たに吸音体を設計し直し、製造し直す必要があるという問題があった。

また、特許文献２では、音響減衰パネルは、非常に薄く軽量で低密度にでき、５００Ｈｚよりも低い周波数で使用でき、質量密度の法則から外れることができ、容易に廉価に製造できるとしている。しかしながら、特許文献２に開示の音響減衰パネルには、機器、自動車、及び一般家庭などで求められている更に軽く薄い遮音構造としては、以下のような問題点があった。
特許文献２に開示の音響減衰パネルでは、膜に錘が必須であるため、構造が重いものとなり、機器、自動車、及び一般家庭などに用いることが難しい。
錘を各セル構造に配置するための容易な手段がなく、製造適性がない。
錘の重さ、及び膜上での錘の位置に、遮蔽の周波数及び大きさが強く依存するため、遮音材としてのロバスト性が低く安定性がない。
膜は非通気膜と明示してあるため、風及び熱を通す能力がなく熱がこもりがちとなり、特に機器及び自動車の遮音に向かない。
また、特許文献２に開示の音響減衰パネルにおいて、一般の機器、自動車、及び一般家庭等において発する音を遮音して防音することができたとしても、一般の機器、自動車、及び一般家庭等において遮音すべき音の周波数が変化することがある。この場合、特許文献２に開示の音響減衰パネルにおいては、遮音周波数を変えることができないため、変化した周波数に合わせて新たに音響減衰パネルを設計し直し、製造し直す必要があるという問題があった。

本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し、機器、自動車、及び一般家庭の発する特定周波数の音を選択的に遮断することができ、遮断すべき音の周波数の変化に応じて、音の遮断周波数を変えることができる防音構造、及びこのような防音構造において選択的に強く遮蔽する音の周波数を調整するための防音構造の調整方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、上記目的に加え、上記従来技術の問題点を解消し、軽量で薄く、その穴の位置及び形状に遮断周波数及び大きさ等の遮音特性が依存することなく、遮音材としてのロバスト性が高く、かつ安定性があり、通気性があり、風及び熱を通すことができ、熱がこもることが無く、機器、自動車、及び一般家庭の用途に適し、製造適性に優れた防音構造、及びそのような防音構造における音の遮蔽周波数を調整するための防音構造の調整方法を提供することにある。

なお、本発明の２枚以上の膜を有する防音構造において、２枚以上の膜の各膜（単膜）もそれぞれ防音構造を構成するものである。
ここで、本発明において、「防音」とは、音響特性として、「遮音」と「吸音」の両方の意味を含むが、特に、「遮音」を言う。また、「遮音」は、「音を遮蔽する」ことを言う。即ち、「遮音」とは、「音を透過させない」ことを言う。したがって、「遮音」とは、音を「反射」すること（音響の反射）、及び音を「吸収」すること（音響の吸収）を含めて言う（三省堂 大辞林（第三版）、及び日本音響材料学会のウェブページのhttp://www.onzai.or.jp/question/soundproof.html、並びにhttp://www.onzai.or.jp/pdf/new/gijutsu201312_3.pdf参照）。
以下では、基本的に、「反射」と「吸収」とを区別せずに、両者を含めて「遮音」及び「遮蔽」と言い、両者を区別する時に、「反射」及び「吸収」と言う。

そこで、本発明者らは、上記目的を達成するために、鋭意研究を重ねた結果、上記防音構造の薄膜（単膜）を複数構成とし、その位置関係を変えることで穴のサイズを所望の面積にコントロールすることにより、遮断すべき音の周波数の変化した場合においても、その変化に応じて、音の遮断周波数を変えることができることを知見し、本発明に至ったものである。
即ち、本発明は、各々に穿孔された１個以上の穴を備えた２枚以上の膜を積層した積層膜と、積層膜の両面から挟み込んで固定する２つの剛性枠と、を有し、積層膜の各々の膜における１個以上の穴の少なくとも１部が重なった防音構造を提供するものである。

ここで、２枚以上の膜のうち隣接する２枚の膜は、スペーサによって離間されていることが好ましい。
また、２枚以上の膜が１００μｍ以下の間隔で離間されたことが好ましい。
また、２枚以上の膜の少なくとも１枚の膜が移動可能であり、２つの剛性枠の少なくとも１つの剛性枠が、少なくとも１枚の膜の移動時に脱着可能であることが好ましい。
また、２つの剛性枠の各剛性枠で囲まれたセルのサイズが音の波長よりも小さいことが好ましい。
また、１個以上の穴の大きさが、０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましい。

また、２枚以上の膜の内の１枚の膜は、１枚の膜以外の残りの膜に対して相対移動可能であり、積層膜の２枚以上の１個以上の穴の重なりによって形成される貫通穴は、残りの膜に対する１枚の膜の相対移動量に応じて調整された穴サイズを有することが好ましい。
また、更に、１枚の膜を、残りの膜に対して相対移動させる移動装置を有することが好ましい。
また、積層膜の２枚以上の膜は、１枚の膜である１枚の第１膜と、残りの膜のうちの少なくとも１枚の第２膜とを有し、第１膜は、第２膜に対して相対移動するものであり、
移動装置は、第１膜、又は少なくとも１枚の第２膜のうちの１枚の膜、もしくは、第１膜及び少なくとも１枚の第２膜の内の１枚の膜を含む少なくとも２枚の膜をそれぞれ巻回するロールと、ロールを回転させて、第１膜、１枚の膜、又は、少なくとも２枚の膜をロールに巻き取る巻取装置と、を有することが好ましい。
また、移動装置は、更に、ロールに設置されたゲージを備え、ゲージによって第１膜、１枚の膜、又は、少なくとも２枚の膜の移動量、及び貫通穴の穴サイズを計測することが好ましい。

また、上記目的を達成するために、本発明は、上記防音構造の積層膜の２枚以上の１個以上の穴の重なりによって形成される貫通穴の穴サイズを積層膜の２枚以上の膜の相対位置を変更することにより調整する防音構造の調整方法を提供するものである。
ここで、２枚以上の膜の少なくとも１枚の膜を移動して２枚以上の膜の相対位置を変更することが好ましい。
また、積層膜の２枚以上の膜は、１枚の膜である１枚の第１膜と、残りの膜のうちの少なくとも１枚の第２膜とを有し、第１膜は、第２膜に対して相対移動するものであり、第１膜、又は少なくとも１枚の第２膜のうちの１枚の膜、もしくは、第１膜及び少なくとも１枚の第２膜の内の１枚の膜を含む少なくとも２枚の膜をそれぞれ巻回するロールを回転させて、第１膜、１枚の膜、又は、少なくとも２枚の膜をロールに巻き取ることにより、２枚以上の膜の相対位置を変更することが好ましい。
また、更に、ロールに設置されたゲージによって第１膜、１枚の膜、又は、少なくとも２枚の膜の移動量、及び貫通穴のサイズを計測することが好ましい。

本発明によれば、機器、自動車、及び一般家庭の発する特定周波数の音を選択的に遮断することができ、遮断すべき音の周波数の変化に応じて、音の遮断周波数を変えることができる。
本発明によれば、軽量で薄く、その穴の位置及び形状に遮断周波数及び大きさ等の遮音特性が依存することなく、遮音材としてのロバスト性が高く、かつ安定性があり、通気性があり、風及び熱を通すことができ、熱がこもることが無い防音構造を提供することができる。その結果、機器、自動車、及び一般家庭の用途に適し、製造適性に優れた防音構造を提供することができる。
また、本発明によれば、防音の対象となる音の遮断周波数を調整するための防音構造の調整方法を提供することができる。
本発明によれば、１つの防音構造のセットで、構成する膜の張替えなどをおこなわずに音の遮断周波数を調整することが可能となる。

本発明の一実施形態に係る防音構造の単一の防音セルの一例を模式的に示す平面図である。 図１に示す防音構造の模式的断面図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ図１に示す防音構造の遮断周波数調整の前後の形態を示す平面図である。 （Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれ図１に示す防音構造の遮断周波数の調整前の形態から調整後の形態に至る経過を示す模式的断面図である。 本発明の他の実施形態に係る防音構造の調整前の形態の一例を模式的に示す平面図である。 図５に示す防音構造の調整後の形態の一例を模式的に示す平面図である。 図５及び図６に示す防音構造の調整前後の種々の形態の遮音特性を示すグラフである。 本発明の他の実施形態に係る防音構造の単一の防音セルの一例を模式的に示す断面図である。 （Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれ図８に示す防音構造の遮断周波数の調整前の形態から調整後の形態に至る経過を示す模式的断面図である。 本発明の他の実施形態に係る防音構造の一例を模式的に示す平面図である。 図１０に示す防音構造の模式的断面図である。 本発明の他の実施形態に係る防音構造の単一の防音セルの一例を模式的に示す平面図である。 図１２に示す防音構造の模式的断面図である。 本発明の他の実施形態に係る防音構造の一例を模式的に示す平面図である。 本発明の他の実施形態に係る防音構造の一例を模式的に示す平面図である。 本発明の他の実施形態に係る防音構造の一例を模式的に示す平面図である。

以下に、本発明に係る防音構造、及び防音構造の調整方法を添付の図面に示す好適実施形態を参照して詳細に説明する。
以下では、防音構造を構成する薄膜などの膜が２枚であり、１枚の膜に穿孔される穴が１個である場合を代表例として説明するが、本発明はこれに限定されず、膜が３枚以上であっても、又は、穴が２個以上であっても良いことは勿論である。
図１は、本発明の一実施形態に係る防音構造の単一の防音セルの一例を模式的に示す平面図であり、図２は、図１に示す防音構造の模式的な断面図である。

図１及び図２に示す本発明の第１実施形態の防音構造１０は、１つの防音セル２６のみ、即ち単一の防音セル２６からなるものである。防音構造１０は、それぞれ１個の穴２２ａ及び２２ｂを備える２枚の膜１８ａ及び１８ｂと、同一サイズの開口部１２ａ及び１２ｂを備え、２枚の膜１８ａ及び１８ｂを両側から挟み込んで固定する２つの剛性枠１４ａ及び１４ｂと、を有する。即ち、図１及び図２では、本実施形態の防音構造１０として、単一の防音セル２６のみを図示するものである。しかしながら、本発明は、これに限定されず、後述するように、複数の防音セルからなるもの（図５及び図６参照）であっても良いのは勿論である。

図１及び図２に示す例においては、２枚の膜１８ａ及び１８ｂは、穴２２ａ及び２２ｂがそれぞれ重なる相対位置の関係において積層されている。膜１８ａ及び１８ｂは、２つの剛性枠１４ａ及び１４ｂに両側から挟み込まれて固定されることによって物理的に１枚の膜と見做すことができるものである。この時、２つの剛性枠１４ａ及び１４ｂは、同一サイズの開口部１２ａ及び１２ｂが一致し、一致した開口部１２ａ及び１２ｂ内に穴２２ａ及び２２ｂが納まる位置にくるように、２枚の膜１８ａ及び１８ｂを両側から挟み込んで固定する。
なお、図１及び図２に示す例においては、膜１８ａは、接着剤又は物理的な固定具によって予め剛性枠１４ａに固定されている。
したがって、本実施形態では、剛性枠１４ａに固定されている膜１８ａ及び膜１８ｂを、膜１８ｂの外側から剛性枠１４ｂによって剛性枠１４ａとの間に挟み込んで片側、又は両側から押圧することにより、膜１８ａ及び膜１８ｂを剛性枠１４ａ及び１４ｂに固定している。

図１及び図２に示す例においては、２枚の膜１８ａ及び１８ｂは、上記相対位置の関係において、互いに密着して１枚の密着積層膜２１を構成するものであることが好ましい。なお、２枚の膜１８ａ及び１８ｂは、互いに接触していてもよい。
ここで、膜１８ａの穴２２ａと膜１８ｂの穴２２ｂとは、ずれているが互いに重なり合う部分を有し、１枚の膜である密着積層膜２１を貫通する部分からなる貫通穴２４を形成する。なお、ここで、穴２２ａと穴２２ｂがずれているとは、両者の中心が一致しておらず、離れていることを言う。
なお、本発明においては、２枚の膜１８ａ及び１８ｂは、１枚の密着積層膜２１を構成するものに限定されず、防音構造として１枚の膜と見做すことができるものであれば、後述するように、膜１８ａと１８ｂとが、音の近接場が届く範囲内の間隔だけ離間して配置されるものであっても良い。即ち、２枚の膜１８ａと１８ｂとは、１枚の膜と見做せる距離以下にとなるように近接させることができればよい。
なお、膜１８ａ及び１８ｂにそれぞれ穿孔された穴２２ａ及び２２ｂは、図１及び図２に示す例では１個であるが、本発明はこれに限定されず、後述するように、複数個の穴からなるものであっても良い。

２枚の膜１８ａ及び１８ｂ内の一方の膜１８ａは、例えば本発明の１枚の第１膜を構成する。これに対し、他方の膜１８ｂは、例えば本発明の残りの膜の内の少なくとも１枚の第２膜を構成し、第１膜である膜１８ａに対して相対移動可能であり、膜１８ａに対する相対位置の関係を変更する。
本実施形態の防音構造１０は、第１膜である膜１８ａに対して１枚の第２の膜である膜１８ｂを相対移動して、２枚の膜１８ａ及び１８ｂの各穴２２ａ及び２２ｂが重なる相対位置の関係を変更するものである。
このように、本実施形態の防音構造１０においては、膜１８ａと膜１８ｂとを相対移動して、膜１８ａの穴２２ａと膜１８ｂの穴２２ｂとの相対位置の関係を変更することにより、密着積層膜２１の貫通穴２４のサイズを変更する。その結果、変更された貫通穴２４のサイズ、１枚の膜と見做した時の膜１８ａ及び膜１８ｂの力学特性（図１及び図２に示す例では密着積層膜２１の力学特性：例えばヤング率等力学定数特性）、及び２つの剛性枠１４ａ及び１４ｂの構造に依存した音の遮断周波数を、調整することができる。

本発明において、相対移動とは、一方が停止している時、又は停止している時と見做した時の他方が移動することを言う。例えば、膜１８ａと膜１８ｂとの相対移動とは、膜１８ａが停止している時において膜１８ｂが移動すること、及び逆に、膜１８ｂが停止している時において膜１８ａが移動すること、並びに膜１８ａと膜１８ｂとが共に移動する時において、膜１８ａが停止していると見做した時において膜１８ｂが単独で移動すること、及び逆に、膜１８ｂが停止していると見做した時において膜１８ａが単独で移動することのいずれかを言う。
また、本発明において、相対位置とは、固定された基準点、又は移動している基準点に対して位置を決められた点を言い、基準点からの方位及び距離で表す。例えば、膜１８ａと膜１８ｂとの相対位置とは、固定されているか、又は移動しているかに関わらず、膜１８ａ中の特定の点を基準点とする時、この基準点に対して位置決めされる膜１８ｂ中の特定の点を言い、両点の方向及び距離で表すことができる。ここで、膜１８ａ中及び膜１８ｂ中の特定の点は、それぞれ予め対応する点として設定しておくことが好ましく、例えば膜１８ａの穴２２ａの中心、及び膜１８ｂの穴２２ｂの中心とすることが好ましい。この場合、膜１８ａと膜１８ｂとが相対移動した時の両者の相対位置とは、膜１８ａの穴２２ａの中心に対する膜１８ｂの穴２２ｂの中心の位置、又はその逆の膜１８ｂの穴２２ｂの中心に対する膜１８ａの穴２２ｂの中心の位置を言い、相対移動方向にとった両中心間の距離で表すことができる。

本発明において、膜１８ａと膜１８ｂとが相対移動する場合に、膜１８ａと膜１８ｂとがそれぞれ摺動可能であっても良い。この時の膜１８ａと膜１８ｂとの摺動方向（つまり、相対移動方向）は、膜１８ａと膜１８ｂの面と同一平面に沿った方向、又は平行な方向である。即ち、膜１８ａ、及び膜１８ｂは、それぞれ膜１８ａ、及び膜１８ｂの面と同一平面内を摺動して、相対移動しても良い。
なお、本実施形態の防音構造１０による特定の遮断周波数の音を遮断する原理は、後述するが、膜１８ａ及び膜１８ｂを１枚の膜と見做すことができる場合、貫通穴２４を通る空気伝搬音と、膜１８ａ及び１８ｂを１枚の膜として振動させて通る振動放射音とを打ち消し合いの干渉をさせることによって透過音を遮音する遮音原理である。この遮音原理は、防音構造の質量（質量則）によらない剛性則と呼ばれる。

図３（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ図１に示す防音構造の遮断周波数調整の前後の形態を示す平面図である。図３（Ａ）及び（Ｂ）に示す防音構造１０の形態は、それぞれ密着積層膜２１の貫通穴２４のサイズが異なる形態を示すものである。
図３（Ａ）に示す防音構造１０の形態を、例えば調整前の形態とすると、この調整前の形態では、膜１８ａの穴２２ａと膜１８ｂの穴２２ｂとが一致するように積層され、剛性枠１４ａ及び１４ｂによって、密着積層膜２１の膜１８ａ及び１８ｂの両外側から挟み込まれて固定されており、貫通穴２４は、穴２２ａ及び穴２２ｂに一致する。この形態においても、貫通穴２４のサイズ、物理的に１枚の膜と見做すことができる密着積層膜２１の力学特性、及び２つの剛性枠１４ａ及び１４ｂの構造に依存した特定周波数（例えば調整前の遮断周波数）の音を遮断することができる。
これに対して、図３（Ｂ）に示す防音構造１０の形態は、図３（Ａ）に示す形態に対して調整後の形態とすることができるが、この調整後の形態は、図１及び図２に示す防音構造１０の形態と同様の形態である。
このように、本発明においては、穴２２ａ及び穴２２ｂがそれぞれ穿孔された膜１８ａ及び１８ｂを物理的に１枚の膜と見做すことができる距離に保ち、一方の膜１８ｂを他方の膜１８ａに対して移動させ、膜１８ａと１８ｂとの相対位置の関係を変える。即ち、穴２２ａ及び穴２２ｂの中心の相対位置を変える。本発明においては、こうすることによって、等価的な穴サイズを変えて、貫通穴２４のサイズとして、調整前の遮断周波数を調整後の遮断周波数に変更させることにより、遮断周波数を調整することができる。なお、本発明では、例えば膜１８ｂを膜１８ａに対して移動させ、膜１８ａと１８ｂとの相対位置の関係を変えることを、膜１８ｂを膜１８ａに対してずらす、又はシフトするということもある。
ここで、図３（Ａ）に示す防音構造１０の形態から、図３（Ｂ）に示す防音構造１０の形態への変更、即ち密着積層膜２１の貫通穴２４のサイズの変更は、図４（Ａ）〜（Ｄ）に示すように行うことができる。

図４（Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれ図１に示す防音構造の遮断周波数の調整前の形態から調整後の形態に至る経過を示す模式的断面図である。
図４（Ａ）は、図３（Ａ）に示す防音構造１０の形態を示す。
図４（Ａ）に示す防音構造１０の形態においては、穴２２ａ及び穴２２ｂが一致して密着積層膜２１の貫通穴２４となるように、剛性枠１４ａ及び１４ｂが膜１８ａ及び膜１８ｂを挟み込んで固定している。
この時、２枚の膜１８ａ及び膜１８ｂがくっつくことが無いように、マット材を使用するか、あるいは、予め導電性にして静電気を除去しておくことが好ましい。
この形態における剛性枠１４ａ及び１４ｂの内の一方の剛性枠１４ｂを、図４（Ｂ）に示すように、固定状態から外し、膜１８ａ及び１８ｂに対して外側（図中右側）に移動して離間させた後に、膜１８ａに対して膜１８ｂを同様に外側（図中右側）に移動して離間させる。なお、この場合、剛性枠１４ｂは膜１８ｂの押さえとして機能するものである。
なお、先ず、膜１８ａに対して膜１８ｂ及び剛性枠１４ｂを一体的に外側に移動して離間させた後、剛性枠１４ｂを膜１８ｂに対して外側に移動して離間させても良い。
こうして、膜１８ｂを、膜１８ａとも、剛性枠１４ｂとも接触していないフリーの状態にする。

この後、図４（Ｃ）に示すように、フリーの状態の膜１８ｂを、膜１８ａに対してその膜面に平行な方向（図中上側）に移動させて両膜１８ａと１８ｂとの相対位置の関係を変える。即ち、膜１８ｂを、膜１８ａに対してシフトさせる。この時、膜１８ｂの移動（シフト）は、穴２２ａ及び穴２２ｂが必ず重なり合い、貫通穴２４を形成することができる位置までとする必要がある。
以上のように、２枚の膜１８ａ、及び１８ｂを両側から挟み込んで固定する剛性枠１４ａ、及び１４ｂは、２枚の膜１８ａ、及び１８ｂのそれぞれの移動時、又は摺動時に脱着可能であることが好ましい。
最後に、図４（Ｄ）に示すように、膜１８ｂを、膜１８ａに対して内側（図中左側）に移動して膜１８ａに接触させる。ここで、剛性枠１４ｂを、膜１８ｂに対して内側に移動して膜１８ｂに接触させて押さえとして用い、膜１８ａ及び１８ｂを剛性枠１４ａ及び１４ｂで挟み込んだ状態とし、剛性枠１４ａ及び１４ｂの一方の側、又は両側から押圧して固定する。
こうして、図４（Ｄ）に示す形態は、図３（Ｂ）（即ち、図１及び図２）に示す防音構造１０の形態と同じになる。
即ち、上述した例は、同じ形状、位置関係で開口となる穴２２ａ及び穴２２ｂをそれぞれ設けた薄膜からなる２枚の膜１８ａ及び１８ｂを重ね、一方の膜１８ｂを一定方向に移動させて両膜１８ａと１８ｂとの相対位置の関係を変えることによって実効的開口径である貫通穴２４の口径を変えている。
上述した例では、予め膜１８ａを剛性枠１４ａに固定し、膜１８ｂを移動可能にし、移動後、膜１８ａ及び１８ｂを剛性枠１４ａ及び１４ｂで外側から挟み込んで固定している。しかしながら、本発明はこれに限定されず、膜１８ｂが移動可能な場合でも、予め膜１８ａを剛性枠１４ａに固定しておかなくても良いし、又は、予め膜１８ａを剛性枠１４ａに固定せずに、膜１８ａ及び１８ｂの両者を同時に逆方向に移動させて相対位置の関係を変更するようにしても良い。

上述したように、図１〜図４（Ｄ）に示す本実施形態の防音構造１０は、単一の防音セル２６のみからなるもの、又は単一の防音セル２６のみを図示するものである。しかしながら、本発明は、これに限定されず、図５及び図６に示すように、複数の防音セル２６からなるものであっても良い。
図５及び図６は、それぞれ本発明の他の実施形態に係る防音構造の調整前後の形態の一例を模式的に示す平面図である。
図５及び図６に示す防音構造１１Ａは、枠体１６、及び図中裏面側にある、枠体１６と同一構成の不図示の裏面側の枠体と、シート状の膜体２０ａ及び図中裏面側にある、シート状の膜体２０ａと同一構成のシート状の膜体２０ｂ（詳細は図示されていない）と、を有する。ここで、枠体１６は、それぞれ開口部１２ａを備え、２次元的に配置された複数の剛性枠１４ａを形成するものである。また、シート状の膜体２０ａは、それぞれの剛性枠１４ａの開口部１２ａを覆うようにそれぞれの剛性枠１４ａに固定される複数枚の膜１８ａを形成するものである。図５及び図６に示す例では、剛性枠１４ａの数は、例えば６４であり、膜１８ａの数は、例えば６４枚である。
なお、本発明において、シート状の膜体（２０ａ、２０ｂ）とは、複数（例えば６４）枚の膜１８を有する１枚のシートからなるものをいう。
枠体１６のそれぞれの剛性枠１４ａ内の膜１８ａは、それぞれ貫通するように穿孔された穴２２ａを有する。なお、図示されていないが、裏面側枠体のそれぞれの剛性枠（１４ｂ）内の膜１８ｂも、それぞれ貫通するように穿孔された穴２２ｂを有するのは勿論である。

なお、防音構造１１Ａにおいて、表面側の枠体１６の１つの剛性枠１４ａ、この剛性枠１４ａに固定された膜１８ａ、及びこの膜１８ａに設けられた穴２２ａと、図示されていない裏面側の枠体の１つの剛性枠（１４ｂ）、この剛性枠（１４ｂ）に固定された膜１８ｂ、及びこの膜１８ｂに設けられた穴２２ｂとは、図１及び図２に示す１つの単一の防音セル２６を構成する。このため、本実施形態の防音構造１１Ａは、複数（例えば６４）個の防音セル２６によって構成される。
ここで、図５に示す防音構造１１Ａの１つの単一の防音セル２６の調整前の形態は、図３（Ａ）及び図４（Ａ）に示す防音構造１０の単一の防音セル２６の調整前の形態と同じであるので、図５に示す防音構造１１Ａの調整前の形態についての説明は省略する。
また、図６に示す防音構造１１Ａの１つの単一の防音セル２６の調整前の形態は、図１、図２、図３（Ｂ）及び図４（Ｄ）に示す防音構造１０の単一の防音セル２６の調整前の形態と同じであるので、図６に示す防音構造１１Ａの調整前の形態についての説明も省略する。

なお、以下に、個々の構成要素について説明するが、以下では、表面側及び裏面側の構成部材を別々に分けて説明する必要のない場合には、両者に共通の参照符号を使って説明する。
剛性枠１４（１４ａ及び１４ｂ）は、厚みのある板状部材で環状に囲むように形成され、内部に開口部１２（１２ａ及び１２ｂ）を有する。剛性枠１４（１４ａ及び１４ｂ）は、少なくともの一方の側において開口部１２を覆うように膜１８（１８ａ及び１８ｂ）を固定するためのもので、この剛性枠１４に固定された膜１８の膜振動の節となるものである。したがって、剛性枠１４は、膜１８に比べて、剛性が高い。具体的には、剛性枠１４の単位面積当たりの質量及び剛性は、膜１８の単位面積当たりの質量及び剛性と比べて、共に高い必要がある。
剛性枠１４の形状は、膜１８の全外周を抑えることができるように膜１８を固定できる閉じた連続した形状であることが好ましい。しかしながら、本発明は、これに限定されず、剛性枠１４が、これに固定された膜１８の膜振動の節となるものであれば、一部が切断され、不連続な形状であっても良い。即ち、剛性枠１４の役割は、膜１８を固定して膜振動を制御することにあるため、剛性枠１４に小さな切れ目が入っていても、極わずかに膜１８を固定していない部位が存在していても効果を発揮する。

また、本発明においては、剛性枠１４（１４ａ及び１４ｂ）の開口部１２（１２ａ及び１２ｂ）の両方の端部は、閉塞されていないことが好ましい。即ち、剛性枠１４（１４ａ及び１４ｂ）の開口部１２（１２ａ及び１２ｂ）の両方の端部は、共に解放されていることが好ましい。したがって、本発明においては、特許文献１の吸音体のように、膜１８（１８ａ及び１８ｂ）の背後に背後空気層が形成されていないことが好ましい。具体的には、剛性枠１４ａの開口部１２ａの一方の端部には、膜１８ａが固定されている。しかしながら、膜１８ａは穴２２ａを有しているので、この一方の端部は、穴２２ａによって外部に開放されていると言える。また、剛性枠１４ａの開口部１２ａの他方の端部には、何も取り付けられても、設けられてもいないので、そのまま外部に開放されているとも言える。なお、剛性枠１４ｂも、同様である。即ち、開口部１２ｂの一方の端部には、膜１８ｂが固定されているが、膜１８ｂは穴２２ｂを有しているので、この一方の端部は、穴２２ａに重なって貫通穴２４を形成している穴２２ｂによって外部に開放されていると言える。また、開口部１２ｂの他方の端部には、何も取り付けられても、設けられてもいないので、そのまま外部に開放されているとも言える。
これに対し、特許文献１の吸音体は、貫通孔を有する枠体の表面上に、膜状吸音材が積層され、固定されている。また、この吸音体は枠体の裏面が施工面に接着固定されており、吸音材と施工面との間に背後空気層が形成された状態で使用される。即ち、枠体の表面及び裏面それぞれにおける貫通孔の開口のうち、表面における開口が吸音材で覆われており、裏面における開口が施工面によって閉じられている。
このように、特許文献１の吸音体の防音原理は、いわゆるヘルムホルツ共鳴を利用したものである。一方、本発明の防音構造の防音原理は、貫通穴２４を通る空気伝搬音と、膜１８（１８ａ、及び１８ｂ）を振動させて通る振動放射音とを打ち消し合いの干渉をさせることで透過音を遮音するものである。したがって、両者はまったく異なるものである。

また、剛性枠１４によって形成される開口部１２の幾何学形態は、平面形状であって、図１、図３（Ａ）、（Ｂ）、図５、図１０、図１２、図１５、及び図１６に示す例では正方形であるが、本発明においては、特に制限的ではない。例えば、開口部１２の幾何学形態は、長方形、ひし形、もしくは平行四辺形等の他の四角形、正三角形、２等辺三角形、もしくは直角三角形等の三角形、正五角形、もしくは正六角形等の正多角形を含む多角形、又は、図１４に示すような円形、もしくは楕円形等であっても良いし、不定形であっても良い。なお、図１４〜図１６においては、簡略化のために、表面側及び裏面側の構成部材を区別せず、両者に共通の参照符号を記載している。
また、剛性枠１４のサイズは、平面視のサイズであり、その開口部１２のサイズとして定義できる。ここで、剛性枠１４のサイズは、図１等に示す正方形のような正多角形の場合には、その中心を通る対向する辺間の距離と定義することができ、円の場合には、円相当直径と定義することができる。剛性枠１４のサイズは、多角形、楕円又は不定形の場合には、円相当直径と定義することができる。本発明において、円相当直径及び半径とは、それぞれ面積の等しい円に換算した時の直径及び半径である。
なお、本発明の防音構造１０及び１１Ａにおいて、剛性枠１４のサイズは、全ての剛性枠１４において、一定であっても良いが、異なるサイズ（形状が異なる場合も含む）の剛性枠が含まれていても良い。異なる場合には、剛性枠１４のサイズとして、剛性枠１４の平均サイズを用いればよい。

このような剛性枠１４のサイズは、特に制限的ではなく、本発明の防音構造１０及び１１Ａが防音のために適用される防音対象物、例えば産業用機器、輸送用機器、又は一般家庭用機器などに応じて設定すればよい。産業用機器としては、例えば複写機、送風機、空調機器、換気扇、ポンプ類、発電機、及びダクト、その他にも塗布機、回転機、及び搬送機など音を発する様々な種類の製造機器等を挙げることができる。輸送用機器としては、例えば自動車、電車、及び航空機等を挙げることができる。一般家庭用機器としては、例えば冷蔵庫、洗濯機、乾燥機、テレビジョン、コピー機、電子レンジ、ゲーム機、エアコン、扇風機、ＰＣ、掃除機、及び空気清浄機等を挙げることができる。
また、この防音構造１０及び１１Ａ自体をパーティションのように用いて、複数の騒音源からの音を遮る用途に用いることもできる。この場合も、剛性枠１４のサイズは対象となる騒音の周波数から選択することができる。

なお、詳細は後述するが、剛性枠１４及び膜１８からなる構造の固有振動モードを高周波側に得るために、剛性枠１４のサイズを小さくすることが好ましい。
また、剛性枠１４の平均サイズは、詳細は後述するが、膜１８に設けられる穴２２（２２ａ及び２２ｂ）による単一の防音セル２６の遮蔽ピークにおける回折による音の漏れを防止するために、後述する遮蔽ピーク周波数に対応する波長サイズ以下であることが好ましい。即ち、剛性枠１４で囲まれたセルのサイズが音の波長よりも小さいことが好ましい。したがって、開口部１２のサイズ（換言すれば、防音セル２６のサイズともいえる）が音の波長よりも小さいことが好ましい。
例えば、剛性枠１４のサイズは、０．５ｍｍ〜２００ｍｍであることが好ましく、１ｍｍ〜１００ｍｍであることがより好ましく、２ｍｍ〜３０ｍｍであることが最も好ましい。
なお、剛性枠１４のサイズは、各剛性枠１４で異なるサイズが含まれる場合などは、平均サイズで表すことが好ましい。

また、剛性枠１４の幅及び厚さも、膜１８を確実に抑えるように固定することができ、膜１８を確実に支持できれば、特に制限的ではないが、例えば、剛性枠１４のサイズに応じて設定することができる。
例えば、剛性枠１４の幅は、剛性枠１４のサイズが、０．５ｍｍ〜５０ｍｍの場合には、０．５ｍｍ〜２０ｍｍであることが好ましく、０．７ｍｍ〜１０ｍｍであることがより好ましく、１ｍｍ〜５ｍｍであることが最も好ましい。
剛性枠１４の幅が、剛性枠１４のサイズに対して比率が大きくなりすぎると、全体に占める剛性枠１４の部分の面積率が大きくなり、デバイスが重くなる懸念がある。一方、上記比率が小さくなりすぎると、その剛性枠１４部分において接着剤などによって膜１８ａを強く固定したり、膜１８ａ及び１８ｂを両側から強く押圧して強く固定することが難しくなってくる。

また、剛性枠１４の幅は、剛性枠１４のサイズが、５０ｍｍ超、２００ｍｍ以下の場合には、１ｍｍ〜１００ｍｍであることが好ましく、３ｍｍ〜５０ｍｍであることがより好ましく、５ｍｍ〜２０ｍｍであることが最も好ましい。
また、剛性枠１４の厚さは、０．５ｍｍ〜２００ｍｍであることが好ましく、０．７ｍｍ〜１００ｍｍであることがより好ましく、１ｍｍ〜５０ｍｍであることが最も好ましい。
なお、剛性枠１４の幅及び厚さは、各剛性枠１４で異なる幅及び厚さが含まれる場合などは、それぞれ平均幅及び平均厚さで表すことが好ましい。

なお、本発明においては、複数（即ち２つ以上）の剛性枠１４は、２次元的に繋がるように配置された枠体１６（裏面側の枠体も表面側の枠体１６で代表する）として構成されることが好ましい。
ここで、本発明の防音構造１０の剛性枠１４の数は、特に制限的ではなく、本発明の防音構造１１Ａの上述した防音対象物に応じて設定すればよい。即ち、図５、図６、図１０、図１１、図１５、及び図１６に示す例では、枠体１６を構成する剛性枠１４の数も、本発明の防音構造１１Ａの上述した防音対象物に応じて設定すればよい。もしくは、上述した剛性枠１４のサイズは、上述した防音対象物に応じて設定されているので、剛性枠１４の数は、剛性枠１４のサイズに応じて設定すればよい。
例えば、剛性枠１４の数は、機器内騒音遮蔽（反射及び／又は吸収）の場合には、１個〜１００００個であることが好ましく、２個〜５０００個であることがより好ましく、４個〜１０００個であることが最も好ましい。

これは、一般の機器の大きさに対しては、機器のサイズが決まっているために、１つの防音セル２６のサイズを騒音の周波数に適したサイズとすることが好ましいからである。このためには、複数の防音セル２６を組み合わせた枠体１６で遮蔽する（即ち反射かつ／又は吸収する）必要があることが多いからである。また、一方で防音セル２６を増やしすぎることで、剛性枠１４の質量分、全体質量が大きくなることがあるからである。一方で、大きさに制約のないパーティションのような構造では、必要とされる全体の大きさに合わせて剛性枠１４の個数を自由に選ぶことができる。
なお、１つの防音セル２６は、１つの剛性枠１４を構成単位とするので、本発明の防音構造１０の剛性枠１４の数は、防音セル２６の数ということもできる。

剛性枠１４の材料（即ち枠体１６の材料）は、膜１８を支持でき、上述した防音対象物に適用する際に適した強度を持ち、防音対象物の防音環境に対して耐性があれば、特に制限的ではなく、防音対象物及びその防音環境に応じて選択することができる。例えば、剛性枠１４の材料としては、アルミニウム、チタン、マグネシウム、タングステン、鉄、スチール、クロム、クロムモリブデン、ニクロムモリブデン、及び、これらの合金等の金属材料、アクリル樹脂、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート、ポリアミドイド、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリアセタール、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンサルファイド、ポリサルフォン、ポリエチレンテレフタラート、ポリブチレンテレフタラート、ポリイミド、及び、トリアセチルセルロース等の樹脂材料、並びに、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ：Carbon Fiber Reinforced Plastic）、カーボンファイバ、及び、ガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ：Glass Fiber Reinforced Plastic）等を挙げることができる。
また、これらの剛性枠１４の材料の複数種を組み合わせて用いてもよい。
なお、剛性枠１４ａ及び１４ｂの材料は、同じであっても良いし、異なっていても良いが、遮断周波数の調整の容易さからは、同じであるのが好ましい。

２枚の膜１８（１８ａ及び１８ｂ）は、積層されて、２つの剛性枠１４（１４ａ及び１４ｂ）のそれぞれの内部の開口部１２（１２ａ及び１２ｂ）を覆うように２つの剛性枠１４（１４ａ及び１４ｂ）に外側から抑えられるように挟み込まれて固定されている。その結果、２枚の膜１８は、図２、図４（Ａ）、及び図４（Ｄ）に示す例の密着積層膜２１のように、１枚の膜として見做されるものである。２枚の膜１８は、外部からの音波に対応して１枚の膜として膜振動することにより音波のエネルギを吸収、又は反射して防音するものである。そのため、膜１８は、空気に対して不浸透性であることが好ましい。
ところで、２枚の膜１８は、剛性枠１４を節として、一体として、即ち１枚の膜として膜振動する必要がある。このため、２枚の膜１８は、剛性枠１４に確実に抑えられるように固定され、膜振動の腹となり、音波のエネルギを吸収、又は反射して防音する必要がある。このため、膜１８は、可撓性のある弾性材料製であることが好ましい。
このため、膜１８の形状は、剛性枠１４の開口部１２の形状である。また、膜１８のサイズは、剛性枠１４のサイズ、より詳細には、剛性枠１４の開口部１２のサイズであるということができる。

ここで、単一の防音セル２６の２つの剛性枠１４ａ及び１４ｂに外側から固定された２枚の膜１８ａ及び１８ｂは、１枚の膜として膜振動する最も低次の固有振動モードの周波数である共振周波数として、透過損失が最小（例えば０ｄＢ）となる第１固有振動周波数を持つものである。本発明においては、この第１固有振動周波数は、剛性枠１４ａ及び１４ｂ並びに膜１８ａ及び１８ｂからなる構造によって決まる。このため、第１固有振動周波数は、膜１８ａ及び１８ｂに穿孔される穴２２ａ及び２２ｂの有無にかかわらず、略同一の値となることが本発明者らによって見出されている。
ここで、剛性枠１４及び膜１８からなる構造における第１固有振動周波数は、剛性枠１４に抑えられるように固定された膜１８の第１固有振動周波数である。この第１固有振動周波数は、共鳴現象により音波が膜振動を最も揺らすところで、音波がその周波数で大きく透過する固有振動モードの周波数である。

なお、本発明の防音構造１０及び１１Ａでは、膜１８ａ及び１８ｂにはそれぞれ穴２２ａ及び２２ｂが穿孔され、膜１８ａの穴２２ａと膜１８ｂの穴２２ｂとが互いに重なるように膜１８ａと膜１８ｂとが移動して相対位置関係を変えた状態で剛性枠１４ａ及び１４ｂに固定されている。その結果、膜１８ａ及び１８ｂが一体化された密着積層膜２１には、穴２２ａ及び２２ｂによって貫通穴２４が形成されている。このため、防音構造１０及び１１Ａでは、図７に示すように、第１固有振動周波数よりも低周波側の遮蔽ピーク周波数において透過損失がピーク（極大）となる音波の遮蔽のピークが現れる。また、特に、この貫通穴２４によって生じる遮蔽のピークより、低周波側に、この貫通穴２４が存在することによる音の吸収の増大が見られる。
したがって、本発明の防音構造１０及び１１Ａは、第１固有振動周波数の音を透過させるが、遮蔽ピーク周波数において遮蔽（透過損失）がピーク（極大）となるため、遮蔽ピーク周波数を中心とする一定の周波数帯域の音を選択的に遮音し、防音することができる。
本発明においては、音の遮蔽を大きくすることができ、かつ遮蔽のピークをコントロールできるが、更にこれらに加えて、貫通穴２４の効果により、音（音波のエネルギ）の吸収がより低周波側で現れるという特徴がある。

このような本発明者の知見から、本発明者らは、剛性枠１４のサイズ、及び、貫通穴２４のサイズがともに音の波長より十分小さい場合、音の回折、及び散乱は起こらず、音響メタマテリアルとして機能するものと考えている。
また、本発明者らは、貫通穴２４を通る空気伝搬音と、１枚の膜と見做せる膜１８ａ及び１８ｂを振動させて通る振動放射音とが、打ち消し合いの干渉をすることによって透過音が遮音されると考えている。この遮音は、空気伝搬音の位相が貫通穴２４を通ることにより９０°進み、振動放射音の位相が貫通穴２４を持つ１枚の膜と見做せる膜１８ａ及び１８ｂの膜振動により９０°遅れるため、音響メタマテリアルを通る空気伝搬音と振動放射音とが互いに打ち消され、透過音が遮音されるものと考えられる。
なお、振動放射音の位相が９０°遅れるのは、膜振動が、第１固有振動周波数より高周波数側の質量則領域内ではなく、第１固有振動周波数より低周波数側の剛性則領域内であるため、剛性則領域内に遮音ピーク周波数が現れるからであると考えられる。

例えば、図７には、本発明者らによるシミュレーションの結果を示すが、このシミュレーションでは、剛性枠１４ａ及び１４ｂは、サイズが５０ｍｍ×５０ｍｍであり、同一の構成の膜１８ａ及び１８ｂは、共にＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）の０．１ｍｍの薄膜であり、膜１８ａ及び１８ｂのずらし（シフト）量は、０〜０．５ｍｍ（０ｍｍ、０．１２５ｍｍ、０．２５ｍｍ、０．３７５ｍｍ、及び０．５ｍｍ）とした。
また、本発明の防音構造における透過損失（ｄＢ）の算出のための音響構造連成解析シミュレーションは、以下のように行う。
本発明の防音構造の系は、膜振動と空気中の音波の相互作用系であるため、音響と振動の連成解析を用いて解析を行う。具体的には、有限要素法の解析ソフトウェアであるＣＯＭＳＯＬｖｅｒ５．０の音響モジュールを用いて設計を行う。まず、固有振動解析によって第１固有振動周波数を求める。次に、周期構造境界中で周波数スイープによる音響構造連成解析を行って、正面から入射する音波に対する各周波数における透過損失を求める。

図７に示すシミュレーションの結果においては、第１固有振動周波数は、可聴域内の８００Ｈｚを超える周波数域にあり、より低周波側の遮蔽ピーク周波数である５３５Ｈｚ〜６３５Ｈｚ（５３５Ｈｚ、５６０Ｈｚ、６００Ｈｚ、６２０Ｈｚ、及び６３５Ｈｚ）において透過損失のピーク値が約４６ｄＢ〜約６０ｄＢ（６０ｄＢ、５６ｄＢ、５０ｄＢ、４７ｄＢ、及び４６ｄＢ）となる遮蔽のピークを示す。そのため、可聴域内の５３５Ｈｚ〜６３５Ｈｚ（５３５Ｈｚ、５６０Ｈｚ、６００Ｈｚ、６２０Ｈｚ、及び６３５Ｈｚ）の各遮蔽ピーク周波数を中心とする一定の周波数帯域を選択的に遮音することができる。
可聴域内の８００Ｈｚ超の第１固有振動周波数に対して、それぞれ低周波側でかつ可聴域内の５３５Ｈｚ〜６３５Ｈｚの各遮蔽ピーク周波数において透過損失が約６０ｄＢ〜約４６ｄＢを示すので、各遮蔽ピーク周波数を中心とする一定の周波数帯域を選択的に遮音することができることを示している。

ところで、剛性枠１４ａ及び１４ｂ、並びに１枚の膜と見做せる膜１８ａ及び１８ｂからなる構造において、穴２２ａ及び２２ｂによって形成される貫通穴２４に依存する遮蔽ピーク周波数を可聴域内の任意の周波数とするためには、できるだけ固有振動モードを高周波側に得ることが重要である。特に、実用的には重要となる。そのために、１枚と見做せる膜の厚さ（即ち膜１８ａ及び１８ｂの合計厚さ）を厚くすることが好ましい。また、膜１８ａ及び１８ｂの材質のヤング率を大きなものとすることが好ましい。さらに、上述のように、剛性枠１４のサイズ（即ち、膜１８のサイズ）を小さくすることなどが好ましい。つまり、本発明においては、これらの好ましい条件が重要となる。

そこで、本発明の防音構造１０及び１１Ａは、剛性則に従うものである。防音構造１０及び１１Ａは、剛性枠１４（１４ａ及び１４ｂ）に固定された１枚の膜と見做せる膜１８ａ及び１８ｂの第１固有振動周波数より小さい周波数で音波の遮蔽を起こす。このため、膜１８ａ及び１８ｂによる第１固有振動周波数は、人間の音波の感知域に相当する１０Ｈｚ〜１０００００Ｈｚであることが好ましい。第１固有振動周波数は、人間の音波の可聴域である２０Ｈｚ〜２００００Ｈｚであることがより好ましく、４０Ｈｚ〜１６０００Ｈｚであることが更により好ましく、１００Ｈｚ〜１２０００Ｈｚであることが最も好ましい。

また、１枚と見做せる膜の厚さ（膜１８ａ及び１８ｂの合計厚さ）は、音波のエネルギを吸収、又は反射して防音するために膜振動することができれば、特に制限的ではないが、固有振動モードを高周波側に得るためには厚くすることが好ましい。例えば、膜１８ａ及び１８ｂの合計厚さは、本発明では、剛性枠１４のサイズ（即ち膜のサイズ）に応じて設定することができる。
例えば、膜１８ａ及び１８ｂの合計厚さは、剛性枠１４のサイズが０．５ｍｍ〜５０ｍｍの場合には、０．００５ｍｍ（５μｍ）〜５ｍｍであることが好ましく、０．００７ｍｍ（７μｍ）〜２ｍｍであることがより好ましく、０．０１ｍｍ（１０μｍ）〜１ｍｍであることが最も好ましい。
また、膜１８ａ及び１８ｂの合計厚さは、剛性枠１４のサイズが、５０ｍｍ超、２００ｍｍ以下の場合には、０．０１ｍｍ（１０μｍ）〜２０ｍｍであることが好ましく、０．０２ｍｍ（２０μｍ）〜１０ｍｍであることがより好ましく、０．０５ｍｍ（５０μｍ）〜５ｍｍであることが最も好ましい。
なお、膜１８ａ及び１８ｂの合計厚さは、１つの防音セル２６内で、膜１８ａ及び１８ｂの合計厚みが異なる場合、又は各防音セル２６で、異なる合計厚さの膜１８ａ及び１８ｂが含まれる場合などは、平均厚さで表すことが好ましい。
なお、本発明においては、遮断周波数に与える影響は膜１８ａ及び１８ｂの合計厚さであるので、この合計厚さが上記範囲内にあれば、膜１８ａ及び１８ｂの各厚さは、特に制限的でなく、どのような厚さでも良いが、同じ厚さであることが好ましい。

ここで、本発明の防音構造１０及び１１Ａにおいて、剛性枠１４ａ及び１４ｂ、並びに膜１８ａ及び１８ｂからなる構造における膜１８ａ及び１８ｂの第１固有振動周波数は、防音セル２６の剛性枠１４の幾何学的形態と、防音セル２６の膜１８ａ及び１８ｂの合算した剛性とによって定めることができる。ここで、剛性枠１４の幾何学形態としては、例えば剛性枠１４の形状及び寸法（サイズ）を挙げることができる。また、膜１８ａ及び１８ｂの合算した剛性としては、例えば膜１８ａ及び１８ｂの合計厚さ及び合算した可撓性を挙げることができる。
なお、膜１８ａ及び１８ｂによる第１固有振動モードを特徴づけるパラメータとしては、同種材料の膜１８ａ及び１８ｂの場合は、膜１８ａ及び１８ｂの合計厚み（ｔ）と剛性枠１４のサイズ（ａ）の２乗との比［ａ^２／ｔ］を用いることができる。例えば剛性枠１４が正四角形の場合には、剛性枠１４のサイズ（ａ）は、一辺の大きさとなる。
ここで、この比［ａ^２／ｔ］が等しい場合には、上記第１固有振動モードが同じ周波数（即ち、同じ第１固有振動周波数）となる。例えば、比［ａ^２／ｔ］が等しい場合とは、（ｔ、ａ）が、（５０μｍ、７．５ｍｍ）の場合と（２００μｍ、１５ｍｍ）の場合とである。即ち、比［ａ^２／ｔ］を一定値にすることにより、スケール則が成立し、適切なサイズを選択することができる。

また、膜１８ａ及び１８ｂの合算した１枚の膜としてのヤング率は、膜１８ａ及び１８ｂが音波のエネルギを吸収、又は反射して防音するために膜振動することができる弾性を有していれば、特に制限的ではないが、固有振動モードを高周波側に得るためには大きくすることが好ましい。例えば、膜１８ａ及び１８ｂの１枚の膜としてのヤング率は、本発明では、剛性枠１４のサイズ（即ち膜１８のサイズ）に応じて設定することができる。
例えば、膜１８ａ及び１８ｂの１枚の膜としてのヤング率は、１０００Ｐａ〜３０００ＧＰａであることが好ましく、１００００Ｐａ〜２０００ＧＰａであることがより好ましく、１ＭＰａ〜１０００ＧＰａであることが最も好ましい。
なお、膜１８ａ及び１８ｂの各ヤング率は、膜１８ａ及び１８ｂの１枚の膜としてのヤング率が上記範囲内にあれば、特に制限的でなく、どのような値でも良いが、同じ値であることが好ましい。

また、膜１８ａ及び１８ｂの１枚の膜としての密度も、音波のエネルギを吸収、又は反射して防音するために膜振動することができるものであれば、特に制限的ではない。例えば、膜１８ａ及び１８ｂの１枚の膜としての密度は、１０ｋｇ／ｍ^３〜３００００ｋｇ／ｍ^３であることが好ましく、１００ｋｇ／ｍ^３〜２００００ｋｇ／ｍ^３であることがより好ましく、５００ｋｇ／ｍ^３〜１００００ｋｇ／ｍ^３であることが最も好ましい。
なお、膜１８ａ及び１８ｂの各密度は、膜１８ａ及び１８ｂの１枚の膜としての密度が上記範囲内にあれば、特に制限的でなく、どのような値でも良いが、同じ値であることが好ましい。

膜１８（１８ａ及び１８ｂ）の材料は、膜状材料、又は箔状材料にした際に、上述した防音対象物に適用する際に適した強度を持ち、防音対象物の防音環境に対して耐性があり、膜１８が音波のエネルギを吸収、又は反射して防音するために膜振動することができるものであれば、特に制限的ではない。膜１８の材料は、防音対象物及びその防音環境などに応じて選択することができる。例えば、膜１８の材料としては、膜状にできる樹脂材料、箔状にできる金属材料、紙、セルロースなどその他繊維状の膜になる材質、不織布、ナノサイズのファイバーを含むフィルム、薄く加工したウレタン又はシンサレートなどのポーラス材料、及び薄膜構造に加工したカーボン材料など、薄い構造を形成できる材質等を挙げることができる。
樹脂材料としては、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリイミド、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート、アクリル（ＰＭＭＡ）、ポリアミドイド、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリアセタール、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンサルファイド、ポリサルフォン、ポリブチレンテレフタラート、トリアセチルセルロース、ポリ塩化ビニリデン、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、芳香族ポリアミド、シリコーン樹脂、エチレンエチルアクリレート、酢酸ビニル共重合体、ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリメチルペンテン、及びポリブテン等を挙げることができる。
金属材料としては、例えばアルミニウム、クロム、チタン、ステンレス、ニッケル、スズ、ニオブ、タンタル、モリブデン、ジルコニウム、金、銀、白金、パラジウム、鉄、銅、及びパーマロイ等を挙げることができる。
なお、膜１８ａ及び１８ｂの材料は、同じであっても良いし、異なっていても良い。遮断周波数の調整の容易さを考慮した場合には、膜１８ａ及び１８ｂの材料が、同じであることが好ましい。膜１８ａ及び１８ｂの材料が異なる場合には、材料の物性値、又は力学的特性は、膜１８ａ及び１８ｂを１枚の膜と見做した時の１枚の膜としての材料の物性値、又は力学的特性に換算して用いることが好ましい。

防音構造１１Ａでは、全ての剛性枠１４ａ及び１４ｂをそれぞれ覆うように固定される各１枚のシート状の膜体２０ａ及び２０ｂを用いて各剛性枠１４ａ及び１４ｂを覆う膜１８ａ及び１８ｂを形成するのが良い。なお、膜１８ａの場合には、予め枠体１６の複数の剛性枠１４ａのそれぞれに個々に固定されて全体としてシート状の膜体２０ａを構成するものであっても良い。また、複数の剛性枠１４ａの一部を覆うようにシート状の膜体を一部の剛性枠１４ａに固定して各剛性枠１４ａを覆う膜１８ａを形成すると共に、これらのシート状の膜体をいくつか用いて複数の剛性枠１４ａの全体（全ての剛性枠１４ａ）を覆うシート状の膜体２０ａを構成しても良い。

剛性枠１４ａへの膜１８ａの固定方法は、特に制限的ではなく、剛性枠１４ａが膜振動の節となるように膜１８ａを固定できればどのようなものでも良く、例えば、接着剤を用いる方法、又は物理的な固定具を用いる方法などを挙げることができる。
接着剤を用いる方法は、接着剤を剛性枠１４ａの開口部１２ａを囲む表面上に接着剤を塗布し、その上に膜１８ａを載置し、膜１８ａを接着剤で剛性枠１４ａに固定する。接着剤としては、例えば、エポキシ系接着剤（アラルダイト（登録商標）等）、シアノアクリレート系接着剤（アロンアルフア（登録商標）など）、及びアクリル系接着剤等を挙げることができる。
物理的な固定具を用いる方法としては、剛性枠１４ａの開口部１２ａを覆うように配置された膜１８ａを剛性枠１４ａと棒等の固定部材との間に挟み、固定部材をネジ、又はビス等の固定具を用いて剛性枠１４ａに固定する方法等を挙げることができる。
なお、剛性枠１４ｂを、膜１８ｂに対する押さえとして用い、剛性枠１４ａに支持された膜１８ａに膜１８ｂを接触させて、又は、１枚の膜と見做せる距離以下に近づけ、膜１８ａ及び１８ｂを剛性枠１４ａと１４ｂとの間に挟み込んで固定するには、剛性枠１４ｂをプランジャ等の押圧デバイスを用いて機械的に押圧しても良いし、物理的な固定具を用いて剛性枠１４ａと１４ｂを固定するようにしても良い。

膜１８（１８ａ及び１８ｂ）は、穴２２（２２ａ及び２２ｂ）を有し、穴２２による（即ち、穴２２ａ及び２２ｂの重なりによる）貫通穴２４を有する。結果として、防音セル２６は、貫通穴２４を有することになる。
ここで、本発明においては、防音構造１０及び１１Ａは、膜１８ａ及び１８ｂに穿孔された穴２２ａ及び２２ｂによる貫通穴２４を有する。これにより、防音構造１０及び１１Ａは、１枚の膜と見做せる膜１８ａ及び１８ｂによる第１固有振動周波数より低周波側に遮蔽がピーク（極大）となる透過損失のピークを有する。ここで、この遮蔽（透過損失）がピーク（極大）となる周波数を遮蔽ピーク周波数と呼ぶ。
この遮蔽ピーク周波数は、防音構造１０及び１１Ａの防音セル２６の１枚の膜と見做せる膜１８ａ及び１８ｂに主として依存する第１固有振動周波数より低周波側に穴２２ａ及び２２ｂの重なりによる貫通穴２４に起因して現れるものである。遮蔽ピーク周波数は、剛性枠１４ａ及び１４ｂ（または膜１８ａ及び１８ｂ）の大きさに対する貫通穴２４の大きさに応じて決まるものである。詳細には、遮蔽ピーク周波数は、剛性枠１４の開口部１２（又は開口部１２を覆う膜１８）の面積に対する貫通穴２４の面積の割合である開口率に応じて決まるものである。

ここで、穴２２（２２ａ及び２２ｂ）は、防音セル２６の剛性枠１４（１４ａ及び１４ｂ）の開口部１２（１２ａ及び１２ｂ）に対応する膜１８（１８ａ及び１８ｂ）内の位置に穿孔されている。この時、膜１８は、開口部１２を覆うことが好ましい。
また、穴２２（２２ａ及び２２ｂ）の穿孔位置は、図１、図３（Ａ）、（Ｂ）、図１０、図１２、図１４及び図１６に示すように、防音セル２６の膜１８（１８ａ及び１８ｂ）内の真中、又は膜１８ｂを移動した際にその真ん中にくる位置であっても良い。しかしながら、本発明はこれに限定されず、図１５に示すように、防音セル２６の膜１８の真中、又は真中にくる位置である必要はなく、どの位置に穿孔されていても良い。
即ち、単に、穴２２（２２ａ及び２２ｂ）の穿孔位置が変わっただけでは、本発明の防音構造１０及び１１Ａの遮音特性は変化しない。
しかしながら、穴２２（２２ａ及び２２ｂ）の穿孔位置は、貫通穴２４の位置が、剛性枠１４（１４ａ，及び１４ｂ）の内側端面（即ち開口部１２（１２ａ及び１２ｂ）の周縁部）から膜１８（１８ａ及び１８ｂ）の面の寸法の２０％の範囲内の領域を除く領域となるような位置であることが好ましい。

また、防音セル２６の剛性枠１４（１４ａ及び１４ｂ）の開口部１２（１２ａ及び１２ｂ）内の穴２２（２２ａ及び２２ｂ）の数（即ち、貫通穴２４の数）は、図１、図３（Ａ）、（Ｂ）、図１０、図１２、図１４及び図１６に示すように、１つの防音セル２６に対して、１個であっても良いが、本発明はこれに限定されず、図１５に示すように、２個以上（即ち複数）であっても良い。
ここで、本発明の防音構造１０及び１１Ａでは、通気性の点からは、１つの防音セル２６の穴２２及び貫通穴２４は、１個であることが好ましい。その理由は、貫通穴２４が一定の開口率の場合、風としての空気の通り易さは、１個の穴２２が大きく、その結果、貫通穴２４が大きく、境界での粘性が大きく働かない場合の方が大きいためである。

一方、１個の防音セル２６内に複数個の穴２２及び複数個の貫通穴２４がある時は、本発明の防音構造１０及び１１Ａの遮音特性は、複数個の貫通穴２４の合計面積に対応した遮音特性（即ち、対応する遮音ピーク周波数において対応する遮音ピーク）を示す。したがって、本発明においては、遮断周波数の調整の容易さの点からも、防音セル２６の穴２２及び貫通穴２４は、１個であることが好ましい。その理由は、貫通穴２４が複数個あると、膜１８ａと膜１８ｂとの相対移動量（即ちずれ量、又はシフト量）毎に、形成される複数個の貫通穴２４の合計面積を求める必要があるためである。
なお、図１５に示すように、１個の防音セル２６内にある複数個の穴２２による複数個の貫通穴２４の合計面積が、他の防音セル２６内に１個のみ有する１個の穴２２による１個の貫通穴２４の面積に等しいことが好ましいが、本発明はこれに限定されない。
なお、防音セル２６内の貫通穴２４の開口率（開口部１２を覆う膜１８の面積に対する貫通穴２４の面積率（全ての貫通穴２４の合計面積の割合））が同一の場合には、単一の穴２２による単一の貫通穴２４と、複数個の穴２２による複数個の貫通穴２４とでは、同様の防音構造１０及び１１Ａが得られる。このため、基準となる貫通穴２４のサイズをあるサイズに固定しても様々な周波数帯域を基準として遮断周波数を調整できる防音構造を作製することができる。

本発明においては、防音セル２６内の貫通穴２４の開口率（面積率）は、特に制限的ではなく、選択的に遮音するべき遮音周波数帯域に応じて設定すれば良い。このため、貫通穴２４の開口率は、０．０００００１％〜７０％であるのが好ましく、０．０００００５％〜５０％であるのがより好ましく、０．００００１％〜３０％であるのが最も好ましい。貫通穴２４の開口率を上記範囲に設定することにより、選択的に遮音するべき遮音周波数帯域の中心となる遮音ピーク周波数及び遮音ピークの透過損失を決定することができる。
本発明の防音構造１１Ａは、製造適性の点からは、全ての防音セル２６内には、同一サイズの１個の穴２２を有することが好ましい。
また、本発明の防音構造１０及び１１Ａは、製造適性の点からは、１つの防音セル２６内には、同一サイズの穴２２を複数個有することが好ましい。
更に、本発明の防音構造１１Ａは、全ての防音セル２６の貫通穴２４を形成する穴２２を同一サイズの穴とすることが好ましい。

本発明においては、穴２２は、エネルギを吸収する加工方法（例えばレーザ加工方法）によって穿孔されることが好ましい。又は穴２２は、物理的接触による機械加工方法（例えばパンチング、又は針加工）によって穿孔されることが好ましい。
このため、１つの防音セル２６内の複数個の穴２２、又は、全ての防音セル２６内の１個又は複数個の穴２２を同一サイズとすると、レーザ加工、パンチング、又は針加工で穴をあける場合に、加工装置の設定、又は加工強度を変えることなく連続して穴をあけることができる。

また、図１５及び図１６に示すように、本発明の防音構造１０及び１１Ａにおいては、防音セル２６（又は膜１８）内の穴２２のサイズ（大きさ）は、各防音セル２６（又は膜１８）毎に異なっていても良い。このように防音セル２６（又は膜１８）毎にサイズの異なる穴２２がある場合には、それらの穴２２による貫通穴２４のサイズも、各防音セル２６（又は膜１８）毎に異なることが考えられるが、本発明の防音構造１０及び１１Ａは、貫通穴２４の面積を平均した平均面積に対応した遮音特性（即ち、対応する遮音ピーク周波数において対応する遮音ピーク）を示す。
また、本発明の防音構造１１Ａの各防音セル２６の穴２２は、７０％以上が同一サイズの穴で構成されることが好ましい。

穴２２のサイズは、上述した加工方法で適切に穿孔できれば、どのようなサイズでも良く、特に限定されない。
しかしながら、穴２２のサイズは、その下限側では、レーザの絞りの精度等のレーザ加工の加工精度、又はパンチング加工もしくは針加工などの加工精度、及び加工の容易性などの製造適性の点から、２μｍ以上であることが好ましく、５μｍ以上であることがより好ましく、１０μｍ以上であることが最も好ましい。
なお、これらの穴２２のサイズの上限値は、剛性枠１４のサイズより小さい必要がある。通常、剛性枠１４のサイズはｍｍオーダであり、穴２２のサイズをμｍオーダに設定しておけば、穴２２のサイズの上限値は、剛性枠１４のサイズを超えることはない。もし、超えた場合には、穴２２のサイズの上限値を剛性枠１４のサイズ以下に設定すればよい。
なお、穴２２のサイズ（大きさ）は、０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましい。
また、穴２２の形状は、膜１８の形状と同様に、特に制限的ではなく、例えば、円形、楕円形、四角形などの多角形等の中から、適宜選択することができる。
また、穴２２のピッチ（中心間距離）は、特に制限的ではなく、各剛性枠１４の膜１８内に１個以上の穴２２が穿孔されていれば、いかなる距離であっても良い。本発明においては、穴２２は、各剛性枠１４の膜１８内のどの位置にあっても良いので、穴２２が穿孔できれば、穴２２のピッチ（中心間距離）は制限されないということができる。
なお、２枚以上の膜の各膜の１個以上の穴の重なり度合い（例えば、膜１８ａの穴２２ａと膜１８ｂの穴２２ｂとの重なり度合い）は、選択的に遮断する音の遮断周波数に応じて調整すればよい。

ところで、図１に示す防音構造１０では、２枚の膜１８ａ及び１８ｂを密着させて、又は音の近接場が到達する距離（即ち１枚の膜と見なすことができる距離）以下に保っているが、本発明は、これに限定されない。２枚の膜１８ａ及び１８ｂが密着しないようにするために、図８に示す防音構造１１Ｂのように、２枚の膜１８ａと膜１８ｂとの間に、音の近接場が到達する距離（即ち１枚の膜と見なすことができる距離）以下の大きさのスペーサ２８を挿入するようにしても良い。
ここで、音の近接場が到達する距離（即ち１枚の膜と見なすことができる距離）は、具体的には、穴２２のサイズの１／ｅ程度であるのが好ましい。
図８に示す防音構造１１Ｂは、２枚の膜１８ａと膜１８ｂとの間にスペーサ２８が挿入されており、スペーサ２８を介してその両側に所定距離だけ離間して配置され、剛性枠１４ａ及び１４ｂによって固定された２枚の膜１８ａ及び膜１８ｂが、１枚の等価膜３０と見做せる以外は、図１に示す防音構造１０と同様の構成を有するので、その説明は省略する。
なお、ここで、２枚の膜１８ａ及び１８ｂが１枚の膜と見なすことができる音の近接場が到達する距離以下に近接されている必要があるので、スペーサ２８のサイズは、音の近接場が到達する距離以下のサイズである必要がある。
図８に示す防音構造１１Ｂにおける遮断周波数の調整は、図９（Ａ）〜（Ｄ）に示すように行うことができる。

図９（Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれ図８に示す防音構造の遮断周波数の調整前の形態から調整後の形態に至る経過を示す模式的断面図である。
図９（Ａ）に示す防音構造１１Ｂの、例えば調整前の形態においては、穴２２ａ及び穴２２ｂが一致して等価膜３０の貫通穴２４となるように、剛性枠１４ａ及び１４ｂが膜１８ａ及び膜１８ｂを挟み込んで固定している。
この形態における剛性枠１４ａ及び１４ｂの内の一方の剛性枠１４ｂを、図９（Ｂ）に示すように、固定状態から外し、膜１８ａ及び１８ｂに対して外側（図中右側）に移動して離間させる。なお、この場合、剛性枠１４ｂは膜１８ｂの押さえとして機能するものである。
こうして、膜１８ｂは、スペーサ２８と接触している、又はきわめて近接しているが、剛性枠１４ｂによって押さえられていない可動状態にされる。
この時、膜１８ｂがスペーサ２８にくっつくことが無いように、マット材を使用するか、又は、予め導電性にして静電気を除去しておいても良い。

この後、図９（Ｃ）に示すように、可動状態の膜１８ｂを、スペーサ２８と接触している、又はきわめて近接している状態で、膜１８ａに対してその膜面に平行な方向（図中上側）に移動させて、両膜１８ａと１８ｂとの相対位置の関係を変える。即ち、膜１８ｂを、膜１８ａに対して、シフトさせる。この時、膜１８ｂの移動（シフト）は、穴２２ａ及び穴２２ｂが必ず重なり合い、貫通穴２４を形成することができる位置までとする必要がある。
最後に、図９（Ｄ）に示すように、剛性枠１４ｂを、膜１８ｂに対して内側に移動して膜１８ｂに接触させて押さえとして用い、膜１８ａ及び１８ｂを、剛性枠１４ａ及び１４ｂで挟み込んだ状態とし、剛性枠１４ａ及び１４ｂの一方の側、又は両側から押圧して固定する。
こうして、図９（Ｄ）に示す形態を、図８に示す防音構造１１Ｂの、例えば調整後の形態を得ることができる。
なお、図９（Ａ）〜（Ｄ）に示す防音構造１１Ｂの遮断周波数の調整前の形態から調整後の形態に至る経過は、膜１８ｂが、膜１８ａとスペーサ２８を介して離間しており、スペーサ２８に沿って移動する以外は、図４（Ａ）〜（Ｄ）に示す防音構造１０の調整前後の形態間の経過と同様であるので、これ以上の詳細な説明は省略する。

また、上述した例では、膜１８ｂを直接、例えば人の手等によって移動させているが、本発明はこれに限定されず、図１０及び図１１に示すように、膜１８ｂを膜１８ａに対して相対的に移動する機構を持つ相対移動用の移動装置を備えていても良い。
図１０及び図１１は、それぞれ本発明の他の実施形態に係る防音構造の一例を模式的に示す平面図、及び模式的断面図である。
図１０及び図１１に示す防音構造１１Ｃは、枠体１６ａ及び枠体１６ｂと、シート状の膜体２０ａ及びシート状の膜体２０ｂと、移動装置３２と、着脱装置３４（３４ａ、及び３４ｂ）と、を有する。枠体１６ａは、複数（例えば６４）個の剛性枠１４ａを持つ。枠体１６ｂは、複数（例えば６４）個の剛性枠１４ｂを持つ。シート状の膜体２０ａは、複数（例えば６４）枚の膜１８ａからなる。シート状の膜体２０ｂは、複数（例えば６４）枚の膜１８ｂからなる。移動装置３２は、膜１８ｂを膜１８ａに対して移動する。着脱装置３４（３４ａ、及び３４ｂ）は、枠体１６ａを、シート状の膜体２０ｂに対して着脱する。上述したように、枠体１６ａは、それぞれ膜１８ａが固定された複数（例えば６４）個の剛性枠１４ａを備える。シート状の膜体２０ｂは、複数（例えば６４）個の剛性枠１４ｂを備える枠体１６ｂによって支持される複数（例えば６４）枚の膜１８ｂを備える。
なお、移動装置３２は、２枚の膜１８（１８ａ、及び１８ｂ）をそれぞれ摺動するための本発明の移動装置であっても良い。

図１０及び図１１に示す防音構造１１Ｃの剛性枠１４ａ及び１４ｂ、枠体１６ａ及び１６ｂ、膜１８ａ及び１８ｂ、並びにシート状の膜体２０ａ及び２０ｂの構成は、図５及び図６に示す防音構造１１Ａと同様であるので、それらの詳細な説明は省略する。
移動装置３２は、本発明の第１膜であるシート状の膜体２０ａの膜１８ａに対して、本発明の少なくとも１枚の第２膜であるシート状の膜体２０ｂの膜１８ｂを相対移動して、膜１８ａに対する膜１８ｂの相対位置の関係を変更する本発明の第２膜の移動装置である。

移動装置３２は、複数枚の膜１８ｂを備えるシート状の膜体２０ｂを巻回するロール３６ａ及び３６ｂと、ロール３６ａ及び３６ｂをそれぞれ回転させて、一方のロールに巻回されたシート状の膜体２０ｂを巻出し、巻き出されたシート状の膜体２０ｂを他方のロールに巻き取る巻取装置３８ａ及び３８ｂと、を有する。
巻取装置３８ａ及び３８ｂは、それぞれ、ハンドル４０ａ及び４０ｂと、ハンドル４０ａ及び４０ｂの回転力をロール３６ａ及び３６ｂに伝達して、ロール３６ａ及び３６ｂを回転させるギア４２ａ及び４２ｂと、ロール３６ａ及び３６ｂに設置されるギア４２ａ及び４２ｂギアに取り付けられるゲージ（目盛）４４ａ及び４４ｂと、を有する。
図１０及び図１１に示す例では、図中上側にロール３６ａが配置され、図中下側にロール３６ｂが配置されており、シート状の膜体２０ｂが、それぞれロール３６ａ及び３６ｂに巻回されている。

ここで、遮断周波数の調整を行う場合には、上側のハンドル４０ａを回転させると、シート状の膜体２０ｂをロール３６ａに巻き取ると同時に、ロール３６ｂに巻回されていたシート状の膜体２０ｂを巻出して、シート状の膜体２０ｂを上方に移動させる。
この時、ロール３６ａに設置されたゲージ４４ａによってシート状の膜体２０ｂの移動量を計測し、計測した移動量から膜１８ａに対する膜１８ｂのシフト量（ズレ量）が算出できるので、このシフト量から貫通穴２４のサイズを算出して計測することができる。
一方、遮断周波数の調整を行うために、シート状の膜体２０ｂを下方に移動させる場合には、下側のハンドル４０ｂを回転させて、シート状の膜体２０ｂをロール３６ｂに巻き取ると同時に、ロール３６ａに巻回されていたシート状の膜体２０ｂを巻出しても良い。
この場合にも、ロール３６ｂに設置されたゲージ４４ｂによってシート状の膜体２０ｂの移動量を計測し、この移動量から膜１８ａの穴２２ａに対する膜１８ｂの穴２２ｂのシフト量を算出し、このシフト量から穴２２ａと穴２２ｂとの重なりを算出することによって、貫通穴２４のサイズを計測することができる。

着脱装置３４は、本発明において、少なくとも１つの剛性枠を、２枚以上の膜の少なくとも１枚の膜に対して着脱するものである。
着脱装置３４は、図１１に示す例では、圧着／開放ガイドを有する。着脱装置３４は、防音構造１１Ｃの使用時には、シート状の膜体２０ａの複数枚の膜１８ａが固定された複数個の剛性枠１４ａを備える枠体１６ａを、圧着／開放ガイドに沿って、ロール３６ａ及び３６ｂによって支持されたシート状の膜体２０ｂに向かって図中右側に移動させる。こうして、着脱装置３４は、シート状の膜体２０ｂを圧着して、複数枚の膜１８ａ（シート状の膜体２０ａ）及び膜１８ｂ（シート状の膜体２０ｂ）を外側から剛性枠１４ａ（枠体１６ａ）及び剛性枠１４ｂ（枠体１６ｂ）によって固定する。
着脱装置３４は、防音構造１１Ｃの遮断周波数の調整時には、逆に、剛性枠１４ａ（枠体１６ａ）及び剛性枠１４ｂ（枠体１６ｂ）によって固定されているシート状の膜体２０ａ付き枠体１６ａを、圧着／開放ガイドに沿って、シート状の膜体２０ｂから離間するように、図中左側に移動させる。こうして、着脱装置３４は、圧着を開放し、シート状の膜体２０ｂを上下に移動できる状態にする。
その後、移動装置３２は、シート状の膜体２０ｂを上又は下に移動させて、膜１８ａに対して膜１８ｂをずらして貫通穴２４のサイズを変更して遮断周波数を調整する。

また、上述した例では、２枚の膜を用いているが、本発明はこれに限定されず、図１２及び図１３に示すように、３枚以上の膜を用いるものであっても良い。
図１２及び図１３は、それぞれ本発明の他の実施形態に係る防音構造の単一の防音セルの一例を模式的に示す平面図、及び模式的断面図である。
図１２及び図１３に示す防音構造１１Ｄは、図１及び図２に示す防音構造１０において、剛性枠１４ａに固定された膜１８ａと上下に移動可能な膜１８ｂとの間に、図中左右に移動可能な膜１８ｃを挿入したものである。このため、防音構造１１Ｄにおいては、同一の構成要素には同一の番号を付し、その説明は省略する。
図１２及び図１３に示す防音構造１１Ｄにおいては、膜１８ｃの穴２２ｃは、膜１８ａの穴２２ａ及び膜１８ｂの穴２２ｂと同一形状、かつ同一サイズの円形である。
なお、防音構造１１Ｄにおいては、膜１８ａに対して、膜１８ｃを図１２中右側に移動させて両膜１８ａと１８ｃとの相対位置の関係を変え（即ちシフトさせ）、膜１８ｂを図１２中上側に移動させている。こうして、防音構造１１Ｄにおいては、両膜１８ａと１８ｂとの相対位置の関係を変える（即ちシフトさせる）ことにより、貫通穴２４のサイズを変更し、遮断周波数の調整を行うことができる。

なお、本発明においては、３枚以上の膜を用いることができる。このように、膜の枚数が多くなると、多数枚の膜を移動させることができるため、膜に穿孔された穴の重なりによる貫通穴のサイズの調整は細かくできる可能性がある。しかしながら、多数の膜を移動させる必要があるので、操作が複雑、又は煩雑になるし、多数の膜を移動させるための移動装置を設けると、構成が複雑になる。
したがって、本発明においては、２枚の膜を用いることが好ましいが、２枚の膜で必要な遮断周波数の調整が困難な場合には、３枚以上の膜を用いること好ましい。

ところで、本発明の防音構造１０及び１１Ａにおいては、第１固有振動周波数は、剛性枠１４及び膜１８からなる構造によって定まり、透過損失がピークとなる遮蔽ピーク周波数は、剛性枠１４及び膜１８からなる構造の膜１８に穿孔された穴２２による貫通穴２４に依存して定まる。
このため、本発明の防音構造１０及び１１Ａの防音においては、音が振動でなく音響波として透過できる貫通穴２４と、膜振動として音が通過する膜１８（膜１８ａ及び１８ｂを１枚の膜と見做せるときの１枚の膜）との両方が存在していることが重要となる。
よって、音が透過できる貫通穴２４は、音が膜振動ではなく、空気を伝わる音響波として通ることのできる部材で覆われている状態でも、開放されているときと同様に遮音のピークを得ることができる。このような部材は、一般に通気性のある部材となる。
このような通気性のある代表的な部材としては網戸の網があげられる。一例として、ＮＢＣメッシュテック社製のアミドロジー（商品名）３０メッシュ品が挙げられるが、本発明者らは、これによって貫通穴２４を塞いでも得られるスペクトルは変化しないことを確認している。

網は、格子状であっても良いし、三角格子状であっても良く、特にその形状には依存しないし、制限されない。網全体のサイズは、本発明の枠体のサイズよりも大きくても良いし、小さくても良い。また、網のサイズは、膜１８の貫通穴２４を１つ１つ覆うサイズであっても良い。また、網は、その網目がいわゆる虫よけを目的とするサイズの網であっても良いし、もっと細かな砂の進入を防ぐ網でも良い。素材は、合成樹脂からなる網でも良いし、防犯用、電波遮蔽用の針金であっても良い。
また、上述の通気性のある部材は、網戸の網に限定されず、網の他にも、不織布素材、ウレタン素材、シンサレート（商標）（３Ｍ社製）、ブレスエアー（商標）（東洋紡社製）、ドットエアー（商標）（東レ社製）などが挙げられる。本発明では、このような通気性を有する素材で覆うことによって、虫、及び砂が孔から侵入することを防ぐこと、貫通穴２４の部分から中が見える等のプライバシー性を確保すること、並びに、隠ぺい性を付与することなどができる。

ところで、本発明の防音構造は、以下の特徴とするものであっても良い。
本発明の防音構造は、それぞれ穴を備え、穴がそれぞれ重なる相対位置の関係において積層される２枚以上の膜と、積層された２枚以上の膜を両側から挟み込んで固定する２つの剛性枠と、を有する。２枚以上の膜は、１枚の第１膜と、第１膜に対して相対移動可能であり、第１膜に対する相対位置の関係を変更する、残りの膜の内の少なくとも１枚の第２膜とを有する。本発明の防音構造においては、第１膜に対して少なくとも１枚の第２膜を相対移動して、２枚以上の膜の穴が重なる相対位置の関係を変更するものである。２枚以上の膜は、相対位置の関係において、互いに接触して、又は音の近接場が届く範囲内の間隔だけ離間して配置されるものである。２枚以上の膜の相対位置の関係を変更することにより、積層された２枚以上の膜の互いに重なり合った穴によって形成される貫通穴のサイズを変更して、貫通穴のサイズ、積層された２枚以上の膜を１枚の膜と見做した時の力学特性、及び２つの剛性枠の構造に依存した音の遮断周波数を調整する。

ここで、２枚以上の膜は、密着して積層された１枚の密着積層膜であっても良く、又は、２枚以上の膜は、互いに隣接する膜の間に、音の近接場が届く範囲内の間隔だけ離間させるスペーサを備えるものであることが好ましい。また、スペーサによって離間される互いに隣接する膜の間の間隔は、１００μｍ以下であっても良い。
また、更に、２つの剛性枠の内の少なくとも１つの剛性枠は、２枚以上の膜の少なくとも１枚の膜に対して着脱可能であっても良い。使用時には少なくとも１つの剛性枠を装着して、２つの剛性枠で２枚以上の膜を挟み込み、調整時には少なくとも１つの剛性枠を脱離して第１膜に対して少なくとも１枚の第２膜を相対移動して、２枚以上の膜の相対位置の関係を変更するものであっても良い。
また、更に、少なくとも１つの剛性枠を、２枚以上の膜の少なくとも１つの膜に対して着脱する着脱装置を備えるものであっても良い。

また、更に、第１膜に対して少なくとも１枚の第２膜を相対移動して、第１膜に対する少なくとも１枚の第２膜の相対位置の関係を変更する第２膜の相対移動用の移動装置を有していても良い。この移動装置は、２枚以上の膜の各膜の相対位置の関係を変更するものであっても良い。
また、相対移動用の移動装置は、第１膜、もしくは少なくとも１枚の第２膜の内の１枚の膜、又は、第１膜及び少なくとも１枚の第２膜の内の少なくとも２枚の膜をそれぞれ巻回するロールと、ロールを回転させて第１膜、第２膜の内の１枚の膜、又は２枚の膜をロールに巻き取る巻取装置と、を有し、調整時に、巻取装置によってロールを巻き取ることによって２枚以上の膜の相対位置の関係を変更するものであっても良い。また、相対移動用の移動装置は、更に、ロールに設置されたゲージを備え、ゲージによって第１膜、又は少なくとも１枚の第２膜の移動量、及び貫通穴のサイズを計測するものであっても良い。
本発明の防音構造は、基本的に以上のように構成される。

本発明の防音構造は、以上のように構成されているため、従来の防音構造において困難であった低周波遮蔽を可能にし、さらに、低周波から１０００Ｈｚを超える周波数まで様々な周波数の騒音に合わせて強く遮音する構造を設計できるという特徴も有する。また、本発明の防音構造は、構造の質量（質量則）によらない遮音原理であるため、従来の防音構造と比較して非常に軽量かつ薄い遮音構造を実現できる。このために、本発明の防音構造は、従来の防音構造では十分な遮音が困難であった防音対象にも適用することができる。

また、本発明の防音構造は、特許文献２に記載の技術のように、錘を必要とせず、膜に貫通穴を設けるだけで製造適性があり遮音材としてロバスト性の高い遮音構造であるという特徴を有する。即ち、本発明の防音構造は、特許文献２に記載の技術に比較して、以下の特徴を有する。
１．質量を重くしてしまう要因であった錘が必要ないため、より軽い遮音構造を実現できる。
２．レーザ加工、又はパンチ穴により、高速かつ容易に膜に穴をあけることができるために、製造適性を有する。
３．穴の位置、及び形状に依存する貫通穴の位置、及び形状に遮音特性がほとんど依存しないため、製造において安定性が高い。
４．貫通穴が存在することで膜が通気性をもつ。即ち、風、及び熱を通しながら音を遮蔽する構造を実現できる。

本発明の防音構造は、所定サイズの穴を設けた複数枚の異なる薄膜を、穴が重なる相対位置の関係で、接触させて、又は音の近接場が届く範囲の間隔だけ離間させて、積層し、所定のサイズの剛性枠で固定化する。この際に、本発明の防音構造は、異なる膜の穴同士の相対位置の関係を変えて、重なり合った穴によって形成される貫通穴のサイズを変えることにより、貫通穴のサイズ、複数の薄膜が積層された積層膜の力学定数特性、及び剛性枠の構造に依存した音の特定遮断周波数を調整することができるものである。

本発明の防音構造の調整方法は、本発明の防音構造において、積層膜の２枚以上の膜の少なくとも１枚の膜を移動して２枚以上の膜の相対位置を変更することにより、積層膜の２枚以上の膜の１個以上の穴の重なりによって形成される貫通穴の穴サイズを調整するものである。
図１０及び図１１に示す防音構造１１Ｃにおいて実施される防音構造の調整方法について以下に説明する。
まず、最初に、シート状の膜体２０ａの６４枚の膜１８ａが固定された６４個の剛性枠１４ａを備える枠体１６ａ及び６４個の剛性枠１４ｂを備える枠体１６ｂをシート状の膜体２０ｂから外した状態にしておく。
次に、例えば、ハンドル３６ａによってロール３６ａを右回転させてシート状の膜体２０ｂを巻き上げて、シート状の膜体２０ｂの各膜１８ｂの穴２２ｂの位置を上方に所定量だけ移動させる。この時、ロール３６ａも回転し、シート状の膜体２０ｂを巻き出す。こうして、シート状の膜体２０ｂの各膜１８ｂの穴２２ｂの位置をシート状の膜体２０ａの各膜１８ａの穴２２ａの位置に対して所定量だけシフトさせて、膜１８ａと膜１８ｂとの相対位置を変更して、穴２２ａと穴２２ｂとの相対位置を所定量だけ変更する。

こうして、穴２２ａと穴２２ｂとの重なりによって形成される貫通穴２４のサイズを選択的に遮断する音の遮断周波数に応じて調整する。
貫通穴２４のサイズの調整後、ゲージ４４ａ又は４４ｂによってシート状の膜体２０ｂの移動量（即ち各膜１８ｂの移動量）を測定し、貫通穴２４のサイズを計測する。計測された貫通穴２４のサイズが、選択的に遮断する音の遮断周波数に適切に対応していた場合には、枠体１６ａをシート状の膜体２０ｂ及び枠体１８ｂ側に移動させて、枠体１６ａに固定されたシート状の膜体２０ａとシート状の膜体２０ｂとを密着させる。次いで、密着されたシート状の膜体２０ａと２０ｂとを枠体１６ａと１６との間に挟み込んだ状態で固定する。
こうして、本発明の防音構造の調整方法によって、本発明の防音構造を選択的に遮断する音の遮断周波数に調整することができる。
本発明の防音構造の調整方法は、基本的に以上のように構成される。

以上、本発明の防音構造、及び防音構造の調整方法について、種々の実施形態及び実施例を挙げて詳細に説明したが、本発明は、これらの実施形態及び実施例に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良又は変更をしてもよいのはもちろんである。

１０、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ 防音構造
１２、１２ａ、１２ｂ 開口部
１４、１４ａ、１４ｂ 剛性枠
１６、１６ａ、１６ｂ 枠体
１８、１８ａ、１８ｂ、１８ｃ 膜
２０、２０ａ、２０ｂ 膜体
２１ 密着積層膜
２２、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ 穴
２４ 貫通穴
２６ 防音セル
２８ スペーサ
３０ 等価膜
３２ 移動装置
３４ 着脱装置
３６ａ、３６ｂ ロール
３８ａ、３８ｂ 巻取装置
４０ａ、４０ｂ ハンドル
４２ａ、４２ｂ ギア
４４ａ、４０ｂ ゲージ（メモリ）

Claims (14)

1. 各々に穿孔された１個以上の穴を備えた２枚以上の膜を積層した積層膜と、前記積層膜の両面から挟み込んで固定する２つの剛性枠と、を有し、
   前記積層膜の各々の膜における前記１個以上の穴の少なくとも１部が重なった防音構造。
2. 前記２枚以上の膜のうち隣接する２枚の膜は、スペーサによって離間されている請求項１に記載の防音構造。
3. 前記２枚以上の膜が、１００μｍ以下の間隔で離間された請求項１又は２に記載の防音構造。
4. 前記２枚以上の膜の少なくとも１枚の膜が移動可能であり、
   前記２つの剛性枠の少なくとも１つの剛性枠が、前記少なくとも１枚の膜の移動時に脱着可能である請求項１〜３のいずれか１項に記載の防音構造。
5. 前記２つの剛性枠の各剛性枠で囲まれたセルのサイズが音の波長よりも小さい請求項１〜４のいずれか１項に記載の防音構造。
6. 前記１個以上の穴の大きさが、０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下である請求項１〜５のいずれか１項に記載の防音構造。
7. 前記２枚以上の膜の内の１枚の膜は、該１枚の膜以外の残りの膜に対して相対移動可能であり、
   前記積層膜の前記２枚以上の前記１個以上の穴の重なりによって形成される貫通穴は、前記残りの膜に対する前記１枚の膜の相対移動量に応じて調整された穴サイズを有する請求項１〜６のいずれか１項に記載の防音構造。
8. 更に、前記１枚の膜を、前記残りの膜に対して相対移動させる移動装置を有する請求項７に記載の防音構造。
9. 前記積層膜の前記２枚以上の膜は、前記１枚の膜である１枚の第１膜と、前記残りの膜のうちの少なくとも１枚の第２膜とを有し、前記第１膜は、前記第２膜に対して相対移動するものであり、
   前記移動装置は、前記第１膜、又は前記少なくとも１枚の第２膜のうちの１枚の膜、もしくは、前記第１膜及び前記少なくとも１枚の第２膜の内の１枚の膜を含む少なくとも２枚の膜をそれぞれ巻回するロールと、該ロールを回転させて、前記第１膜、前記１枚の膜、又は、前記少なくとも２枚の膜を前記ロールに巻き取る巻取装置と、を有する請求項８に記載の防音構造。
10. 前記移動装置は、更に、前記ロールに設置されたゲージを備え、
    前記ゲージによって前記第１膜、前記１枚の膜、又は、前記少なくとも２枚の膜の移動量、及び前記貫通穴の穴サイズを計測する請求項９に記載の防音構造。
11. 請求項１〜１０に記載の防音構造の前記積層膜の前記２枚以上の前記１個以上の穴の重なりによって形成される貫通穴の穴サイズを前記積層膜の前記２枚以上の膜の相対位置を変更することにより調整する防音構造の調整方法。
12. 前記２枚以上の膜の少なくとも１枚の膜を移動して前記２枚以上の膜の相対位置を変更する請求項１１に記載の防音構造の調整方法。
13. 前記積層膜の前記２枚以上の膜は、前記１枚の膜である１枚の第１膜と、前記残りの膜のうちの少なくとも１枚の第２膜とを有し、前記第１膜は、前記第２膜に対して相対移動するものであり、
    前記第１膜、又は前記少なくとも１枚の第２膜のうちの１枚の膜、もしくは、前記第１膜及び前記少なくとも１枚の第２膜の内の１枚の膜を含む少なくとも２枚の膜をそれぞれ巻回するロールを回転させて、前記第１膜、前記１枚の膜、又は、前記少なくとも２枚の膜を前記ロールに巻き取ることにより、前記２枚以上の膜の相対位置を変更する請求項１０に記載の防音構造の調整方法。
14. 更に、前記ロールに設置されたゲージによって前記第１膜、前記１枚の膜、又は、前記少なくとも２枚の膜の移動量、及び前記貫通穴のサイズを計測する請求項１３に記載の防音構造の調整方法。