WO2018147129A1 - 防音部材 - Google Patents

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WO2018147129A1
WO2018147129A1 PCT/JP2018/002928 JP2018002928W WO2018147129A1 WO 2018147129 A1 WO2018147129 A1 WO 2018147129A1 JP 2018002928 W JP2018002928 W JP 2018002928W WO 2018147129 A1 WO2018147129 A1 WO 2018147129A1
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WO
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film
soundproof
frame
cut
sound
Prior art date
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PCT/JP2018/002928
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French (fr)
Inventor
真也 白田
昇吾 山添
暁彦 大津
Original Assignee
富士フイルム株式会社
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Publication date
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Priority to JP2018567378A priority patent/JPWO2018147129A1/ja
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Priority to US16/514,145 priority patent/US20190341016A1/en

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    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/172—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using resonance effects
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/82—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to sound only
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    • E04B1/84—Sound-absorbing elements
    • E04B1/86—Sound-absorbing elements slab-shaped
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    • E04B2001/8423—Tray or frame type panels or blocks, with or without acoustical filling
    • E04B2001/8433—Tray or frame type panels or blocks, with or without acoustical filling with holes in their face
    • E04B2001/8438—Slot shaped holes
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E04B1/84—Sound-absorbing elements
    • E04B2001/8457—Solid slabs or blocks
    • E04B2001/8476—Solid slabs or blocks with acoustical cavities, with or without acoustical filling
    • E04B2001/848—Solid slabs or blocks with acoustical cavities, with or without acoustical filling the cavities opening onto the face of the element

Definitions

  • the present invention relates to a soundproof member including a frame and a film fixed to the frame.
  • the present invention is composed of a single soundproof cell having a cut portion made of a cut or the like in the film, or a plurality of two-dimensionally arranged cells, and selectively strengthens a wide frequency sound including a target frequency.
  • the present invention relates to a soundproof member for shielding.
  • the sound insulation material shields sound better as the mass is heavier. Therefore, the sound insulation material itself becomes larger and heavier in order to obtain a good sound insulation effect.
  • many of the conventional soundproofing members have the disadvantage that they are large and heavy because sound insulation is performed by the mass of the structure, and it is difficult to shield at low frequencies.
  • Patent Document 1 discloses a sound absorber that includes a frame body having a through-opening and a sound-absorbing material that covers one of the through-openings, and the storage elastic modulus of the sound-absorbing material is in a specific range. .
  • Patent Document 1 it is said that a high sound absorption effect can be achieved in a low frequency region without increasing the size of the sound absorber.
  • Patent Document 2 discloses a film material (film-shaped sound absorbing material) that covers an opening formed in a front portion of a cavity that is partitioned by a partition wall serving as a frame and is closed by a rear wall (rigid wall) formed by a plate-like member.
  • a sound absorber is disclosed in which a pressure plate is placed thereon and a resonance hole for Helmholtz resonance is formed in the film-shaped sound absorbing material.
  • the resonance hole for Helmholtz resonance is a region (corner portion) within a range of 20% of the dimension of the surface of the film-shaped sound absorbing material from the fixed end of the peripheral portion of the opening, which is the region where the displacement of the film material by the sound wave is hardly generated. Is formed.
  • the cavity is closed except for the resonance holes.
  • This sound absorber has both a sound absorbing action by membrane vibration and a sound absorbing action by Helmholtz resonance.
  • the membrane type sound absorbing material disclosed in Patent Documents 1 and 2 is a resonance system or a resonance type sound absorber whose absorption characteristics are determined by the film and the back space, or by the film, the resonance hole, and the back space. .
  • a sound absorber is characterized in that the absorption rate is large at the peak of sound absorption, but the peak width is narrow. For this reason, it can generally be used for suppressing noise of a specific frequency due to resonance vibration of the machine.
  • “resonance” and “resonance” are also described as “resonance”, except for a direct reference to Patent Document 2.
  • machines and the like have the following problems that individual differences or secular changes are unavoidable. 1.
  • the resonance frequency gradually changes over time, mainly in cases where noise is caused by a moving part such as a fan or a pump.
  • An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and not only to have a noise absorption peak at a specific frequency but also to have a peak spread in order to suppress noise at a specific frequency.
  • An object of the present invention is to provide a soundproofing member that can be used.
  • the soundproofing member of the first aspect of the present invention is a soundproofing member having one or more soundproofing cells, the soundproofing cell comprising a frame having a hole and a film fixed to the frame. And the membrane is fixed to the frame, the membrane vibrates with respect to sound, and the membrane has one or more cut portions penetrating from one surface to the other surface. It is characterized by.
  • the method of manufacturing the soundproofing member according to the second aspect of the present invention includes one or more frames having holes when manufacturing the soundproofing member according to the first aspect, One or more films fixed to one or more frames, one or more films fixed to one or more frames, and one or more films fixed to one or more frames, respectively. It is characterized by making a cut in each film.
  • the soundproof cell preferably includes a vibration of the film and exhibits a resonance different from the Hertzholm resonance.
  • a cutting part is the incision by a blade.
  • the cutting part is formed along the inner periphery of the frame, and when the vertical line is drawn from the inner periphery of the frame toward the center of gravity of the vibrating film, the cutting part has a length of the vertical line from the inner periphery of the frame. It is preferable to be in the range of 50% or less.
  • disconnection part is 25% or more of the length of the inner periphery of a frame.
  • the frame side cut surface of the film and the center of gravity side cut surface of the film cut by the cutting part overlap in addition to both ends of the cut part in the thickness direction of the film.
  • at least a part of the frame-side cut surface and the center-of-gravity-side cut surface of the film are in contact with each other in addition to both ends of the cut portion.
  • the one or more soundproof cells are a plurality of soundproof cells, and further have a plurality of other soundproof cells of a different type from the soundproof cells, and the other soundproof cells have a film obtained by removing a cut portion from the film. It is preferable that it is fixed to the frame. Furthermore, it is preferable to have a back member that closes the back space of the membrane. In addition, it is preferable that the film closes one open end of the hole portion of the frame, and the back member closes the other open end of the hole portion of the frame.
  • the present invention it is possible not only to have a noise absorption peak at a specific frequency in order to suppress noise at a specific frequency, but also to spread the peak.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along line II-II of the soundproof member shown in FIG.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along line III-III along the cut portion of the soundproof member shown in FIG. 1.
  • FIG. 2 is a schematic top view of the soundproof member shown in FIG. 1. It is typical explanatory drawing for demonstrating an example of the state of the cut surface of the two cut pieces of the cutting part of the film
  • FIG. 6 is a graph showing sound absorption characteristics of soundproof members of Examples 11 to 14 of the present invention and Comparative Example 7 together. It is a graph which shows the sound absorption characteristic of the soundproof member of Example 14 of this invention. It is a typical top view of a soundproof member without a cutting part in a film indicated in patent documents 1. It is a graph which shows the sound absorption characteristic of the soundproof member of the comparative example 1 shown in FIG. 6 is a graph showing the sound absorption characteristics of the soundproof members of Comparative Examples 4 to 6 together.
  • FIG. 6 is a schematic top view of a soundproof member having a Helmholtz resonance hole disclosed in Patent Document 2.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of an example of a soundproof member according to an embodiment of the present invention.
  • 2 is a schematic cross-sectional view taken along the line II-II of the soundproof member shown in FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along line III-III along the cut portion of the soundproof member shown in FIG.
  • FIG. 4 is a schematic top view of the soundproof member shown in FIG.
  • the soundproofing member 10 includes a frame 14 having a through hole 12 and a vibrating film 16 fixed to the frame 14 so as to cover one opening surface of the hole 12. And a soundproof cell 22 having a cut portion 18 formed in the film 16 and a back member 20 fixed to the frame 14 so as to cover the other opening surface of the hole 12.
  • the cutting part 18 penetrates from one surface of the membrane to the other surface.
  • the back space of the film 16 surrounded by the inner peripheral surface of the frame 14 and the back member 20 is closed.
  • the soundproofing member of the present invention only needs to have one or more soundproofing cells, and a plurality of (for example, 16) soundproofing cells, such as soundproofing members 11 and 11A shown in FIGS. It may be.
  • the frame 14 of the soundproof cell 22 is configured by a portion surrounding the hole 12.
  • the frame 14 is formed so as to surround the penetrating hole 12 in an annular shape, and is for fixing and supporting the film 16 so as to cover one surface of the hole 12.
  • This is a membrane vibration node of the membrane 16 fixed to the frame 14. Therefore, the frame 14 is higher in rigidity than the film 16.
  • the frame 14 has a closed and continuous shape that can fix the periphery of the film 16 so that the entire circumference of the film 16 can be suppressed.
  • the present invention is not limited to this, and the frame 14 may be partly cut and discontinuous as long as the frame 14 becomes a node of the membrane vibration of the membrane 16 fixed thereto.
  • the role of the frame 14 is to fix and support the membrane 16 to control the membrane vibration. Therefore, even if the frame 14 has a small cut or an unbonded portion, the effect can be obtained. Demonstrate.
  • the shape of the hole 12 of the frame 14 is a planar shape, and is a square in the examples shown in FIGS. 1 and 4. In the present invention, there is no particular limitation.
  • quadrangles such as a rectangle, a rhombus, or a parallelogram, a triangle such as a regular triangle, an isosceles triangle, or a right triangle, a regular pentagon, or a regular polygon such as a regular hexagon. It may be a polygon including a square, a circle, an ellipse, or the like, or an indefinite shape.
  • both end portions of the hole portion 12 of the frame 14 are not closed but both are open ends, and both are opened to the outside as they are.
  • the film 16 is fixed to the frame 14 so as to cover the hole 12 at one opening end of the opened hole 12.
  • the back member 20 is fixed to the frame 14 so as to cover the hole 12 at the other opening end of the opened hole 12.
  • the end portions on both sides of the hole 12 of the frame 14 may be different from the examples shown in FIGS. That is, only one end of the hole 12 may be opened to the outside, and the back member 20 may not be provided, but the other end may be closed by the frame 14 itself. That is, the structure in which the frame 14 itself closes three sides to form the back space of the film 16 may be used. In this case, of course, the film 16 covering the hole 12 is fixed only to one end of the opened hole 12.
  • the size of the frame 14 is the size in plan view, that is, L 1 in FIG. 2, and can be defined as the size of the hole 12. Therefore, hereinafter, the size of the frame 14 is referred to as the size L 1 of the hole 12.
  • the size of the frame 14 is the distance between opposing sides passing through the center of the regular polygon, or the equivalent circle diameter. Can be defined.
  • the shape of the frame 14 in plan view is, for example, a polygon, an ellipse, or an indefinite shape
  • the size of the frame 14 can be defined as an equivalent circle diameter.
  • the equivalent circle diameter and radius are the diameter and radius when converted into circles having the same area.
  • Such size L 1 of the hole 12 of the frame 14 is not particularly limited and may be set according to the soundproofing object to be applied for the opening member of the soundproof member 10 soundproof the present invention.
  • the soundproof object include a copying machine, a blower, an air conditioner, a ventilation fan, pumps, a generator, and a duct.
  • examples of the soundproofing object include industrial equipment such as various kinds of manufacturing equipment that emits sound, such as a coating machine, a rotating machine, and a transporting machine.
  • examples of the soundproofing object include transportation equipment such as automobiles, trains, and airplanes.
  • Examples of soundproofing objects include general household equipment such as refrigerators, washing machines, dryers, televisions, copy machines, microwave ovens, game machines, air conditioners, electric fans, PCs, vacuum cleaners, and air cleaners. be able to.
  • the soundproof cell 22 composed of the frame 14 and the film 16 is preferably smaller than the wavelength of the first natural frequency of the film 16. Therefore, that the soundproofing cell 22 to be smaller than the wavelength of the first natural frequency, it is preferable to reduce the size L 1 of the frame 14.
  • the size L 1 of the hole 12 is not particularly limited, but is preferably, for example, 0.5 mm to 300 mm, more preferably 1 mm to 100 mm, and most preferably 10 mm to 50 mm. .
  • the thickness L 2 and the width L 3 of the frame 14 are not particularly limited as long as the film 16 can be fixed and the film 16 can be reliably supported.
  • the thickness L 2 and the width L 3 are set according to the size of the hole 12. can do.
  • the thickness L 2 of the frame 14, i.e. holes 12 is preferably 0.5 mm ⁇ 200 mm, more preferably 0.7 mm ⁇ 100 mm, and most preferably from 1 mm ⁇ 50 mm.
  • the width L 3 of the frame 14 is preferably 0.5 mm to 20 mm, more preferably 0.7 mm to 10 mm, for example, when the size L 1 of the hole 12 is 0.5 mm to 50 mm. It is preferably 1 mm to 5 mm.
  • the width L 3 of the frame 14 is preferably 1 mm to 100 mm, more preferably 3 mm to 50 mm, and more preferably 5 mm to 5 mm when the size L 1 of the hole 12 is more than 50 mm and 300 mm or less. Most preferably, it is 20 mm.
  • the ratio (L 3 / L 1 ) of the width L 3 of the frame 14 to the size L 1 of the frame 14 becomes too large, the area ratio of the portion of the frame 14 occupying the whole becomes large, and the device (soundproofing) There is a concern that the cell 22) becomes heavy. On the other hand, if the ratio (L 3 / L 1 ) becomes too small, it becomes difficult to strongly fix the film 16 with an adhesive or the like in the frame 14 portion.
  • the soundproof cell 22 is preferably smaller than the wavelength of the first natural frequency of the membrane 16. Therefore, it is preferable that the size L 1 of the frame 14 (hole portion 12) is a size equal to or smaller than the wavelength of the first natural vibration frequency of the membrane 16 fixed to the soundproof cell 22. Size L 1 of the frame 14 of the soundproof cell 22 (hole portions 12), if the following sizes wavelength of the first natural frequency of the membrane 16, it takes a small sound pressure intensity unevenness to the film surface of the film 16 Become. For this reason, it becomes difficult to induce the vibration mode of the film, which is difficult to control the sound. That is, the soundproof cell 22 can acquire high acoustic controllability.
  • the first natural frequency of the membrane 16 fixed to the soundproofing cell 22 ⁇ is preferably ⁇ / 2 or less, more preferably ⁇ / 4 or less, and most preferably ⁇ / 8 or less.
  • the material of the frame 14 is not particularly limited as long as the material can support the film 16, has strength suitable for application to the above-described soundproofing object, and is resistant to the soundproofing environment of the soundproofing object. It can be selected according to the object and its soundproof environment.
  • examples of the material of the frame 14 include metal materials such as aluminum, titanium, magnesium, tungsten, iron, steel, chromium, chromium molybdenum, nichrome molybdenum, and alloys thereof.
  • acrylic resin polymethyl methacrylate, polycarbonate, polyimide, polyamideide, polyarylate, polyetherimide, polyacetal, polyetheretherketone, polyphenylene sulfide, polysulfone, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, Moreover, resin materials, such as a triacetyl cellulose, can also be mentioned. Further examples include carbon fiber reinforced plastic (CFRP), carbon fiber, and glass fiber reinforced plastic (GFRP). Further, these materials may be used in combination as the material of the frame 14.
  • CFRP carbon fiber reinforced plastic
  • GFRP glass fiber reinforced plastic
  • the back member 20 closes the back space of the film 16 surrounded by the inner peripheral surface of the frame 14.
  • the back member 20 is a plate-like member attached to the other end of the hole 12 of the frame 14 that faces the membrane 16 so that the back space formed by the frame 14 on the back of the membrane 16 is a closed space. is there.
  • a plate-like member is not particularly limited as long as a closed space can be formed on the back surface of the membrane 16, but is preferably a plate-like member made of a material having higher rigidity than the membrane 16.
  • the material of the back member 20 the same material as the material of the frame 14 described above can be used.
  • the fixing method of the back member 20 to the frame 14 is not particularly limited as long as a closed space can be formed on the back surface of the film 16, and the same method as the above-described fixing method of the film 16 to the frame 14 can be used. It ’s fine.
  • the back member 20 is a plate-like member for making the space formed by the frame 14 on the back surface of the membrane 16 a closed space, it may be integrated with the frame 14 or may be integrated with the same material. You may form in.
  • this embodiment is a soundproof cell by membrane vibration having a closed space volume on the back surface of the membrane 16, it is preferable to provide the back member 20.
  • the soundproofing member 30 of the embodiment shown in FIG. 6 includes a frame 14 having a through hole 12, and a vibrating membrane 16 fixed to the frame 14 so as to cover one opening surface of the hole 12. And one soundproof cell 32 having a cut portion 18 formed in the film 16.
  • the back space of the film 16 surrounded by the inner peripheral surface of the frame 14 is open.
  • the soundproof member 30 and the soundproof cell 32 shown in FIG. 6 have the same configuration as the soundproof member 10 and the soundproof cell 22 shown in FIGS.
  • FIG. 6 is a plan view of the soundproof member 10 shown in FIGS.
  • FIG. 6 the same components as those of the soundproof member 10 shown in FIG. 1 to FIG.
  • the membrane 16 has a peripheral portion fixed so as to be held by the frame 14 so as to cover the hole 12 inside the frame 14.
  • the film 16 absorbs or reflects sound wave energy by vibrating the film in response to an external sound wave, thereby preventing sound.
  • the film 16 needs to vibrate with the frame 14 as a node, it needs to be fixed to the frame 14 so as to be surely restrained.
  • membrane 16 becomes the antinode of a membrane vibration, It is necessary to absorb the energy of a sound wave or to reflect and to sound-proof.
  • the membrane 16 is preferably made of a flexible elastic material.
  • membrane 16 is a shape of the hole 12 of the frame 14 shown to FIG. 1 and FIG.
  • the thickness of the film 16 is not particularly limited as long as the film can vibrate in order to absorb sound wave energy and to prevent sound.
  • the thickness of the film 16 is preferably thick in order to obtain the natural vibration mode on the high frequency side and thin to obtain on the low frequency side.
  • the thickness L 4 of the film 16 shown in FIG. 2 can be set according to the size L 1 of the hole 12, that is, the size of the film 16 in the present invention.
  • the thickness L 4 of the membrane 16 is preferably 0.001 mm (1 ⁇ m) to 5 mm when the size L 1 of the hole 12 is 0.5 mm to 50 mm, preferably 0.005 mm (5 ⁇ m) to 2 mm is more preferable, and 0.01 mm (10 ⁇ m) to 1 mm is most preferable.
  • the thickness L 4 of the membrane 16 is preferably 0.01 mm (10 ⁇ m) to 20 mm, preferably 0.02 mm (20 ⁇ m) when the size L 1 of the hole 12 is more than 50 mm and 300 mm or less. More preferably, it is ⁇ 10 mm, and most preferably 0.05 mm (50 ⁇ m) to 5 mm.
  • the thickness of the film 16 is preferably expressed as an average thickness when the thickness of one film 16 is different.
  • the Young's modulus of the film 16 is not particularly limited as long as the film 16 has elasticity capable of vibrating the film to absorb or reflect sound wave energy to prevent sound.
  • the Young's modulus of the film 16 is preferably large to obtain the natural vibration mode on the high frequency side and small to obtain the low frequency side.
  • Young's modulus of the film 16, in the present invention can be set according to the frame 14 size (i.e. the size of the film) L 1 of the (hole portion 12).
  • the Young's modulus of the film 16 is preferably 1000 Pa to 3000 GPa, more preferably 10,000 Pa to 2000 GPa, and most preferably 1 MPa to 1000 GPa.
  • the density of the film 16 is not particularly limited as long as the film 16 can vibrate to absorb or reflect sound wave energy to prevent sound. Density of the membrane 16, for example, it is preferably, 10 kg / m 3 ⁇ more preferably from 20000kg / m 3, 100kg / m 3 ⁇ 10000kg / m 3 is 5kg / m 3 ⁇ 30000kg / m 3 Most preferred.
  • the material of the film 16 When the material of the film 16 is a film-like material or a foil-like material, it needs to have strength suitable for application to the above-described soundproofing object and to be resistant to the soundproofing environment of the soundproofing object. .
  • the material of the film 16 needs to be able to vibrate in order for the film 16 to absorb or reflect sound wave energy to prevent sound.
  • the material of the film 16 is not particularly limited as long as it has the above-described characteristics, and can be selected according to the soundproofing object and the soundproofing environment.
  • polyethylene terephthalate PET
  • polyimide polymethyl methacrylate
  • polycarbonate acrylic (polymethyl methacrylate: PMMA: polymenthyl methacrylate)
  • acrylic polymethyl methacrylate: PMMA: polymenthyl methacrylate
  • polyamido polyarylate
  • polyetherimide Polyacetal
  • polyether ether ketone polyphenylene sulfide
  • polysulfone polybutylene terephthalate
  • triacetyl cellulose polyvinylidene chloride
  • low density polyethylene high density polyethylene
  • aromatic polyamide silicone resin
  • silicone resin ethylene ethyl acrylate
  • vinyl acetate copolymer polyethylene Resin materials that can be made into a film such as chlorinated polyethylene, polyvinyl chloride, polymethylpentene, and polybutene.
  • the film 16 is made of a metal such as aluminum, chromium, titanium, stainless steel, nickel, tin, niobium, tantalum, molybdenum, zirconium, gold, silver, platinum, palladium, iron, copper, and permalloy. Materials can also be mentioned. It can also form thin structures such as paper, cellulose and other fibrous film materials, non-woven fabrics, films containing nano-sized fibers, porous materials such as thinly processed urethane and cinsalates, and carbon materials processed into thin film structures. A material or a structure can also be mentioned.
  • the film 16 is fixed to the frame 14 so as to cover the opening on at least one side of the hole 12 of the frame 14. That is, the film 16 may be fixed to the frame 14 so as to cover the opening on one side, the other side, or both sides of the hole 12 of the frame 14.
  • the method of fixing the membrane 16 to the frame 14 is not particularly limited, and any method may be used as long as the membrane 16 can be fixed to the frame 14 so as to be a node of membrane vibration.
  • the method for fixing the film 16 to the frame 14 may include a method using an adhesive or a method using a physical fixing tool. In the method using an adhesive, the adhesive is applied on the surface surrounding the hole 12 of the frame 14, the film 16 is placed thereon, and the film 16 is fixed to the frame 14 with the adhesive.
  • adhesives examples include epoxy adhesives (Araldite (registered trademark) (manufactured by Nichiban Co., Ltd.)), cyanoacrylate adhesives (Aron Alpha (registered trademark) (manufactured by Toa Gosei Co., Ltd.), etc.) And acrylic adhesives.
  • a film 16 disposed so as to cover the hole 12 of the frame 14 is sandwiched between the frame 14 and a fixing member such as a rod, and the fixing member is fixed with a screw or a screw.
  • the method of fixing to the frame 14 using a tool etc. can be mentioned.
  • the soundproof cell 22 of the first embodiment has a structure in which the frame 14 and the film 16 are configured as separate bodies and the film 16 is fixed to the frame 14.
  • the present invention is not limited to this, and the film 16 made of the same material.
  • the frame 14 may be integrated.
  • the film 16 fixed to the frame 14 of the soundproof cell 22 has a first natural vibration frequency that is a frequency of the lowest natural vibration mode that can be induced in the structure of the soundproof cell 22.
  • the first natural vibration frequency which is the frequency of the lowest natural vibration mode, is, for example, that the transmission loss of the film is minimized with respect to the sound field incident substantially perpendicularly to the film 16 fixed to the frame 14 of the soundproof cell 22.
  • the resonance frequency having the lowest absorption peak That is, in the present invention, at the first natural vibration frequency of the membrane 16, sound is transmitted and the absorption peak has the lowest frequency. In the present invention, this resonance frequency is determined by the soundproof cell 22 composed of the frame 14 and the film 16.
  • the resonance frequency in the structure composed of the frame 14 and the film 16, that is, the resonance frequency of the film 16 fixed so as to be restrained by the frame 14, is where the sound wave shakes the film vibration most.
  • the sound wave is greatly transmitted at the resonance frequency, and the resonance frequency is the frequency of the natural vibration mode having the absorption peak of the lowest frequency.
  • the first natural vibration frequency is determined by the soundproof cell 22 including the frame 14 and the film 16.
  • the first natural vibration frequency determined in this way is referred to as a first natural vibration frequency of the membrane.
  • the first natural vibration frequency of the membrane 16 fixed to the frame 14 (for example, the boundary between the frequency region according to the rigidity law and the frequency region according to the mass side is the lowest first resonance frequency) is detected by human sound waves. It is preferably 10 Hz to 100000 Hz corresponding to the frequency range, more preferably 20 Hz to 20000 Hz, which is the audible range of human sound waves, still more preferably 40 Hz to 16000 Hz, and most preferably 100 Hz to 12000 Hz. preferable.
  • the resonance frequency (for example, the first natural vibration frequency) of the film 16 in the structure composed of the frame 14 and the film 16 is different from the geometric form of the frame 14 of the soundproof cell 22 and the soundproofing. It can be determined by the rigidity of the membrane 16 of the cell 22 and the volume of the space behind the membrane. In addition, as a geometric form of the frame 14, the shape and dimension (size) of the frame 14 can be mentioned, for example. Moreover, as the rigidity of the film
  • a ratio of the thickness (t) of the film 16 and the square of the size (R) of the hole 12 for example, positive
  • the ratio [R 2 / t] between the thickness (t) and the size of one side can be used.
  • the natural vibration modes have the same frequency (that is, the same resonance frequency). That is, by setting the ratio [R 2 / t] to a constant value, the scaling rule is established and an appropriate size can be selected.
  • membrane has one or more cutting parts penetrated from the one surface to the other surface.
  • the film 16 has a single cut portion 18 that penetrates from one surface to the other surface.
  • the cutting part 18 is formed in a linear shape along one inner periphery of the square frame 14 (a portion where the film 16 is fixed to one side of the frame 14) so as to penetrate the film 16.
  • the cutting part 18 is provided at an end of the film 16 (a part close to the inner periphery of the frame 14). For example, when the side length of the frame 14 is 40 mm, the cutting portion 18 is provided at a position 2 mm away from the inner periphery of the frame 14.
  • both end portions 18 a and 18 b of the linear cutting portion 18 are formed on the film 16, but are provided on the inner side of two inner peripheries orthogonal to one inner perimeter of the square frame 14.
  • the cut portion 18 is preferably formed by making a single linear cut through the film 16.
  • the cutting part 18 is preferably a cut formed by cutting the film 16 from one surface to the other surface with a thin blade such as a cutter knife. Examples of the thin blade include a blade made of a round knife, a slitter blade, a flat blade, and the like in addition to a cutter knife.
  • the cutting part 18 may be formed by other methods such as a laser cutter instead of the blade.
  • the soundproofing member 10 of the present embodiment since the film 16 has the cut portion 18, the sound at the first natural vibration frequency of the film 16 in the structure of the soundproof cell 22 including the frame 14 and the film 16 having the cut portion 18 is obtained.
  • the absorption peak can be broadened. That is, the sound absorption peak at the first natural vibration frequency of the membrane 16 in the soundproof cell 22 can be broadened.
  • the soundproof cell 52 of the conventional soundproof member 50 shown in FIG. 22 is the same as the soundproof cell 22 of the soundproof member 10 shown in FIG. However, it differs from the soundproof cell 22 only in that the membrane 16 does not have the cutting part 18.
  • FIG. 23 is a graph showing the soundproofing characteristics (absorption characteristics) of the soundproofing member 50 of the prior art shown in FIG. 22 (see Comparative Example 1 described later), and has a sharp absorption peak at 540 Hz which is the first resonance frequency. Is shown.
  • FIG. 13 is a graph showing a soundproof characteristic (absorption characteristic) of the soundproof member 10 of the present invention shown in FIG. 1 (see Example 1 described later). Comparing FIG. 13 with FIG. 23, it can be seen that the soundproofing member 10 of the present invention has a first resonance frequency substantially the same as the soundproofing member 50 of the prior art. Moreover, in the soundproof member 10 of this invention, it turns out that the soundproof member 50 of a prior art has an absorption peak with the spread at the 1st resonance frequency substantially the same as the 1st resonance frequency with a sharp absorption peak.
  • FIG. 16 is an enlarged view showing only the low frequency region (450 Hz to 650 Hz) of the absorption characteristics shown in FIGS.
  • the solid line is the absorption characteristic (see FIG. 23) of the soundproof member 50 of the prior art
  • the dotted line is the absorption characteristic (see FIG. 13) of the soundproof member 10 of the present invention.
  • the absorption peak of the soundproofing member 10 of the present invention has substantially the same peak frequency as the absorption peak of the soundproofing member 50 of the prior art, and the absorption peak spreads. From the above, as described above, since there are individual differences or secular changes in the machines to be soundproofed, it is desirable that even the noise suppression device of a specific frequency has a broadened absorption peak.
  • the expansion can be provided by changing the structure by a simple process such as cutting the film and providing a cutting portion.
  • the original absorption peak can be broadened simply by making a cut in the film and providing a cut portion.
  • the length of the linear cutting portion 18 is 25% or more of the length L 1 (see the size of the frame 14 shown in FIG. 2) of the side (inner periphery) of the square frame 14. preferable. The reason is that when the length of the cut portion 18 is less than 25% of the length of the side of the frame 14, the absorption peak does not spread.
  • the length of the cutting portion 18 is more preferably 50% or more of the length of the side of the frame 14, and most preferably 65% or more.
  • the length of the cutting portion 18 is preferably 10 mm or more, more preferably 20 mm or more, and most preferably 26 mm or more.
  • the cut portion (cut) 18 in the film 16 is at the apex portion (corner portion) of the square frame 14. That is, it is preferable that the film 16 is fixed to the frame 14 without the cutting portion 18 at the corner of the square frame 14. Length leaving one side without a cut portion 18 in the film 16 at the corners of the frame 14 of the square is preferably at least 7.5% of the length L 1 of the sides of the square frame 14, 15 on both sides % Or more is preferable. Therefore, the upper limit of the length of the linear cut portion 18 is preferably 85% or less of the length of the side of the square frame 14.
  • the cut portion 18 is formed by cutting after the film 16 is attached to the frame 14. This is because it is impossible to cut completely to the end by the cutting method of a blade or the like and the frame 14 itself. Moreover, even if there is a portion left 7.5% or more, the performance required by the present invention is obtained, and the manufacturing is easy.
  • the cut portions 18 are provided by cutting into a plurality of sides, if the cut portions 18 are cut to the end, the two cut portions 18 are connected to each other, so that the end portions of the two sides can be easily swayed. This is because it is difficult to obtain the effects of the invention.
  • the length of the film 16 left at the corner of the frame 14 is preferably 3 mm or more. Accordingly, the length (cut length) of the cutting portion 18 is preferably 34 mm or less.
  • the cut surface (cut) 16a of the frame-side cut piece 16c of the film 16 cut by the cutting portion 18 and the cut surface of the gravity center-side cut piece 16d of the film 16 The (cutting edge) 16b preferably has an overlapping portion 18c at least partially in addition to both end portions 18a and 18b of the cutting portion 18 in the thickness (L 4 ) direction of the film 16. At this time, it is more preferable that at least a part of the overlapping portion 18c between the cut surfaces 16a and 16b of the film 16 in the cutting portion 18 is in contact.
  • the absorption peak spreads and the bandwidth is increased.
  • the reason is that the fixed end state of the end of the film 16 fixed to the frame 14 is maintained to some extent, and the friction between the films 16 (between the films 16 is caused by the overlap between the cut surfaces 16a and 16b of the film 16).
  • the present inventors consider that the absorption peak broadens due to the occurrence of friction through air.
  • membrane 16 may have the overlapping part 18c, the one where the thickness of the film
  • the cutting surface 16a of the frame-side cutting piece 16c of the film 16 cut by the cutting portion 18 and the cutting surface 16b of the gravity-side cutting piece 16d are: In the thickness (L 4 ) direction of the film 16, at least a part that does not overlap may be provided in addition to the both end parts 18 a and 18 b of the cutting part 18.
  • the state shown in FIG. 5B is generated by pressing the gravity center-side cut piece 16d of the film 16.
  • the vibration mode changes to free vibration.
  • the absorption peak spreads and becomes wider, but shifts to the high frequency side.
  • the number of the cut portions 18 may be provided in the film 16, and the number thereof is not limited.
  • the film 16 faces the two opposite ends of the film 16 along the opposite sides of the frame 14, respectively.
  • a book cutting section 18 may be provided.
  • the two cutting portions 18 are provided in the film 16 so as to face each other, but may be provided adjacent to each other in an L shape along the adjacent sides of the frame 14.
  • three cut portions 18 are respectively formed on the film 16 and at three end portions of the film 16 along the three sides of the frame 14. May be provided.
  • the soundproof cell 22C (see Example 9) of the soundproof member 10C shown in FIG. 9, four cut portions 18 are provided at four ends of the film 16 along all four sides of the frame 14, respectively. May be.
  • the number of cutting portions 18 provided in the film 16 is small.
  • the number of cut portions 18 is most preferably one. The reason is that the smaller the number of cut portions 18 is, the larger the absorption peak spread is, and the one cut portion 18 has the largest absorption peak spread.
  • the cutting part 18 may be provided anywhere on the film 16.
  • the cutting part 18 may be provided at the center of the film 16 (the center of the hole 12 of the frame 14). Also in this case, there is an effect of broadening the absorption peak.
  • the cutting portion 18 is provided at an end portion of the film 16 (portion close to the portion fixed to the frame 14). The reason is that by providing the cut portion 18 at the end of the film 16, the effect of broadening the absorption peak is great.
  • the cutting portion 18 drops a perpendicular from the inner periphery of the frame 14 (a portion where the film 16 is fixed to the frame 14) toward the center of gravity 16e of the vibrating film 16, the cutting portion 18 is perpendicular to the inner periphery of the frame 14. It is preferable that it exists in the range within 50% of the length of this. The reason is that if it exceeds 50%, the effect of broadening the absorption peak becomes small. At this time, since the position of the cutting part 18 is based on the cutting surface 16a of the frame side cutting piece 16c of the film 16, the length from the inner periphery of the frame 14 to the cutting surface 16a should be within 50%. Say.
  • the center of gravity 16e of the membrane 16, in the example shown in FIG. 4, a center of the film 16, the length of the perpendicular line are the sides of the half the length L 1 of the frame 14 (1/2).
  • the cutting portion 18 is more preferably within a range of 30% or less of the length of the perpendicular from the inner periphery of the frame 14, and most preferably within a range of 15% or less.
  • side length L 1 of the frame 14 is 40mm
  • the cutting portion 18 is preferably in the inner periphery of the frame 14 within a range of 10 mm, more preferably in the range within 6 mm, Most preferably, it is in the range of 3 mm or less.
  • the cut surfaces 16a and 16b of the film 16 in the cutting part 18 preferably have overlapping portions, and more preferably have contact portions.
  • the cutting part 18 is a cut provided by a cutter knife or the like, there is a cutting width about the thickness of the cutter knife.
  • the thickness of the cutter knife is about several hundred ⁇ m (for example, 380 ⁇ m).
  • the cutting width of the cutting part 18 is about several hundred ⁇ m (for example, 380 ⁇ m).
  • the cut width of the film 16 in the cutting portion 18 is narrow, and the cut surfaces (cut surfaces 16a and 16b) of the film 16 are very close to each other.
  • the cut surfaces of the film 16 maintain the original state. That is, it can be considered that the cut surfaces of the film 16 (cut surfaces 16a and 16b) have the same height. In other words, when the cut surfaces (cut surfaces 16a and 16b) of the film 16 are viewed from the horizontal direction, there is an overlap. At this time, the movement between the cut surfaces of the film 16 (cut surfaces 16a and 16b) is limited, and it is considered that the resonance frequency is not substantially changed by acting as a substantially single film (four-side fixed end).
  • the Q value of the film-type sound absorber is reduced and the effect of expanding the resonance band is obtained.
  • the Q value of the film-type sound absorber is an index representing the strength and sharpness of resonance. The larger the value, the stronger the resonance frequency, but the sharper the resonance. In general, the resonance intensity and the bandwidth are in a trade-off relationship in a similar system.
  • the cutting width of the cutting portion 18 when the cutting width of the cutting portion 18 is increased, a significant opening portion 18d in which air passes freely is generated. In this case, similarly to the case shown in FIG. 5B described above, the vibration mode changes to free vibration. As a result, the absorption peak spreads and becomes wider, but shifts to the high frequency side. Furthermore, when the cut width of the cut portion 18 is increased, the opening area determined by the cut width and length of the cut portion 18 is effectively increased. For example, the opening area has a size that is effectively equal to the through-hole 64 serving as a resonance hole (resonance hole) of the soundproof cell 62 of the soundproof member 60 shown in FIG.
  • the soundproof member 60 absorbs sound by Helmholtz resonance (resonance), in the soundproof member 60, the absorption peak is significantly high-frequency shifted and the peak width cannot be seen.
  • “resonance” and “resonance” are not distinguished, and are collectively described as being included in “resonance”.
  • the cut width of the cut portion 18 needs to be a cut width that does not cause Helmholtz resonance. That is, it is preferable that the soundproof cell of the soundproof member of the present invention includes a vibration of the film and expresses a resonance different from the Hertzholm resonance.
  • the soundproof members 10, 30, 10A, 10B, 10C, and 10D shown in FIGS. 1, 4, 6, 7, 8, 9, and 10 are each one soundproof cell 22, 32, 22A, 22B. , 22C, and 22D.
  • this invention is not limited to these, You may have a some soundproof cell like the soundproof members 11 and 12 shown in FIG.11 and FIG.12.
  • the soundproofing member 11 shown in FIG. 11 has 16 soundproofing cells, combining 13 soundproofing cells 22 shown in FIGS. 1 and 4 and three soundproofing cells 22A shown in FIG.
  • the soundproof cells of the present invention are assembled so as to be 16 in total.
  • the soundproofing member 11A shown in FIG. 12 also has 16 soundproofing cells, and nine soundproofing cells 22 shown in FIGS.
  • FIG. 7 Combining one soundproof cell 22B, one soundproof cell 22C shown in FIG. 9, and four soundproof cells 52 having no cutting portion in the membrane 16 of the prior art shown in FIG. 22, four types of soundproof cells of the present invention. , And one type of prior art soundproof cells are combined so that there are 16 in total.
  • the 16 frames 14 of the 16 soundproof cells of the soundproof members 11 and 11A may be configured as one frame.
  • the 16 films 16 of the 16 soundproof cells of the soundproof members 11 and 11A may be configured as one sheet-like film body.
  • the soundproof member of the present invention includes at least the soundproof cells 22, 32, 22A, 22B, 22C, and 22D of the present invention shown in FIGS. 1, 4, 6, 7, 8, 9, and 10. There is no particular limitation as long as it has a plurality of one type of soundproof cells.
  • the soundproof member of the present invention may be composed of only one type of soundproof cell of the present invention, or may be a combination of two or more types of soundproof cells of the present invention.
  • the soundproof member of the present invention may be a combination of one type of soundproof cell of the present invention and one or more types of soundproof cells of the prior art, or two or more types of soundproof cells of the present invention. A combination of one or more conventional soundproof cells may be used.
  • the present invention when combining two or more types of soundproofing cells of the present invention, and when combining one or more types of soundproofing cells of the present invention with one or more types of soundproofing cells of the prior art, individual types of soundproofing cells are used.
  • the number of cells is not particularly limited.
  • the soundproof members 10, 30, 10A to 10D, 11, and 11A and the soundproof cells 22, 32, and 22A to 22D of the present invention are basically configured as described above.
  • the soundproof member of the present invention is manufactured as follows. First, one or more frames having a hole and one or more films fixed to the one or more frames are prepared. Next, each peripheral portion of the one or more films is fixed to one or more frames, respectively, using an adhesive or a physical fixture. Next, a cut portion is formed by cutting each of one or more films fixed to one or more frames with, for example, a cutter knife.
  • the soundproofing member of the present invention having one or more soundproofing cells can be manufactured.
  • the soundproof member and the soundproof cell of the present invention are basically configured as described above, the following effects can be obtained.
  • the present invention it is possible to change the behavior at the resonance frequency by cutting the film of the soundproof cell and providing the cut portion. That is, in the present invention, the original absorption peak is changed simply by making a cut in the film to form a cut portion.
  • the cut surface (cut) of both the cut pieces of the film overlapped without cutting one of the cut pieces of the film, with the cut part provided in the soundproof cell film and the cut part provided.
  • the absorption band can be expanded and the absorption peak can be broadened while maintaining the original resonance frequency or in the vicinity of the original resonance frequency (peak frequency).
  • the band in order to broaden the band around the original absorption peak, the band is broadened based on the absorption of the original membrane vibration. In this way, the absorption band can be expanded while maintaining the peak frequency by a simple process of cutting the film to provide a cut portion.
  • the present invention by providing a cut portion by cutting the end portion of the membrane, the vibration state of the membrane is changed (the state of the fixed portion is changed), thereby realizing a wider resonance frequency. Yes. Therefore, the through-hole of the technique of patent document 2 and the cutting part formed in this invention are different.
  • the present invention cannot be obtained. As described above, the present invention is an invention that cannot be easily conceived from conventional techniques such as Patent Documents 1 and 2.
  • the film is preferably flame retardant.
  • Lumirror registered trademark non-halogen flame retardant type ZV series (made by Toray Industries, Inc.), Teijin Tetron (registered trademark) UF (made by Teijin Ltd.), which is a flame retardant PET film, And / or Diaramy (registered trademark) (manufactured by Mitsubishi Plastics, Inc.) that is a flame-retardant polyester film may be used.
  • the frame is also preferably a flame retardant material, such as a metal such as aluminum, an inorganic material such as a semi-rack, a glass material, a flame retardant polycarbonate (for example, PCMUPY610 (manufactured by Takiron Co., Ltd.)), and / or Alternatively, a flame-retardant plastic such as a flame-retardant acrylic (for example, Acrylite (registered trademark) FR1 (manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.)) may be used.
  • a flame retardant material such as a metal such as aluminum, an inorganic material such as a semi-rack, a glass material, a flame retardant polycarbonate (for example, PCMUPY610 (manufactured by Takiron Co., Ltd.)
  • a flame-retardant plastic such as a flame-retardant acrylic (for example, Acrylite (registered trademark) FR1 (manufactured by Mitsubishi Rayon Co.
  • the method of fixing the film to the frame is also a mechanical method such as a flame retardant adhesive (ThreeBond 1537 series (manufactured by ThreeBond Co., Ltd.)), a solder bonding method, or sandwiching and fixing the film between two frames.
  • a fixing method is preferred.
  • the material constituting the structural member is preferably heat resistant, particularly low heat shrinkable.
  • the film may be, for example, Teijin Tetron (registered trademark) film SLA (manufactured by Teijin DuPont), PEN film Theonex (registered trademark) (manufactured by Teijin DuPont), and / or Lumirror (registered trademark) off-annealing low It is preferable to use a contraction type (manufactured by Toray Industries, Inc.).
  • a metal film such as aluminum having a smaller coefficient of thermal expansion than the plastic material.
  • the frame is made of a heat-resistant plastic such as polyimide resin (TECASINT4111 (manufactured by Enzinger Japan)) and / or glass fiber reinforced resin (TECAPEEKGF30 (manufactured by Enzinger Japan)), and / or aluminum. It is preferable to use an inorganic material such as a metal or ceramic, or a glass material.
  • the adhesive may also be a heat resistant adhesive (TB3732 (manufactured by Three Bond Co., Ltd.), a super heat resistant one-component shrinkable RTV silicone adhesive sealing material (manufactured by Momentive Performance Materials Japan), and / or It is preferable to use a heat-resistant inorganic adhesive Aron Ceramic (registered trademark) (manufactured by Toa Gosei Co., Ltd.).
  • TB3732 manufactured by Three Bond Co., Ltd.
  • a super heat resistant one-component shrinkable RTV silicone adhesive sealing material manufactured by Momentive Performance Materials Japan
  • / or It is preferable to use a heat-resistant inorganic adhesive Aron Ceramic (registered trademark) manufactured by Toa Gosei Co., Ltd.
  • the film can be a special polyolefin film (Art Ply (registered trademark) (manufactured by Mitsubishi Plastics)), an acrylic resin film (Acryprene (manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.)), and / or a Scotch film (trademark). It is preferable to use weather resistant films such as (made by 3M).
  • the frame material is preferably made of a plastic having high weather resistance such as polyvinyl chloride or polymethylmethacryl (acrylic), a metal such as aluminum, an inorganic material such as ceramic, and / or a glass material. Furthermore, it is preferable to use an adhesive having high weather resistance such as epoxy resin and / or Dreiflex (manufactured by Repair Care International). As for the moisture resistance, it is preferable to appropriately select a film, a frame, and an adhesive having high moisture resistance. In terms of water absorption and chemical resistance, it is preferable to select an appropriate film, frame, and adhesive as appropriate.
  • a fluororesin film (Dynock Film (trademark) (manufactured by 3M)) and / or a hydrophilic film (Miraclean (manufactured by Lifeguard)), RIVEX (manufactured by Riken Technos Co., Ltd.), and / or SH2CLHF (3M) By using the same)
  • the adhesion of dust can be suppressed.
  • the use of a photocatalytic film (Lacrine (manufactured by Kimoto Co., Ltd.)) can also prevent contamination of the film.
  • the same effect can be obtained by applying a spray containing these conductive, hydrophilic and / or photocatalytic properties and / or a spray containing a fluorine compound to the film.
  • a cover As the cover, a thin film material (such as Saran Wrap (registered trademark)), a mesh having a mesh size that does not allow passage of dust, a nonwoven fabric, urethane, airgel, a porous film, or the like can be used.
  • a method for removing adhering dust dust can be removed by radiating sound at the resonance frequency of the membrane and vibrating the membrane strongly. The same effect can be obtained by using a blower or wiping.
  • Wind pressure When a strong wind hits the film, the film is pushed and the resonance frequency may change. Therefore, the influence of wind can be suppressed by covering the membrane with a nonwoven fabric, urethane, and / or a film. Furthermore, in the soundproofing member of the present invention, in order to suppress the influence (wind pressure and wind noise on the film) caused by the turbulent flow caused by blocking the wind on the soundproofing member side surface, It is preferable to provide a rectifying mechanism.
  • the soundproof members 10, 10A, 10B, 10C, and 10D of the present invention shown in FIGS. 1, 4, 7, 8, 9, and 10 are formed on one frame 14 and one film 16 and film 16 attached thereto. It consists of one soundproof cell 22, 22A, 22B, 22C, and 22D as a unit unit cell having the formed cut portion 18.
  • a plurality of films 16 attached to the respective hole portions 12 of the plurality of frames 14 of one frame body and the one frame body including the plurality of frames 14 continued. It consists of a plurality of pre-integrated soundproof cells each having a sheet-like film body and a cutting portion 18 provided by cutting the plurality of films 16.
  • the soundproof member of the present invention may be a soundproof member that uses unit unit cells independently. Further, the soundproof member of the present invention may be a soundproof member in which a plurality of soundproof cells are integrated in advance, or a soundproof member composed of a plurality of soundproof cells used by connecting a plurality of unit unit cells. May be.
  • a magic tape registered trademark
  • a magnet a magnet
  • a button a button
  • a suction cup and / or an uneven portion
  • Cells can also be connected.
  • a desorption mechanism comprising a magnetic material, Velcro (registered trademark), button, sucker, etc. is attached to the soundproof member. It is preferable.
  • Velcro registered trademark
  • button button
  • sucker sucker
  • the soundproof member of the present invention can be used as the following soundproof member.
  • Soundproof material for building materials Soundproof material used for building materials
  • Sound-proofing material for air-conditioning equipment Sound-proofing material installed in ventilation openings, air-conditioning ducts, etc.
  • Soundproof member for external opening Soundproof member installed in the window of the room to prevent noise from inside or outside the room
  • Soundproof member for ceiling Soundproof member that is installed on the ceiling in the room and controls the sound in the room
  • Soundproof member for floor Soundproof member that is installed on the floor and controls the sound in the room
  • Soundproof member for internal openings Soundproof member installed at indoor doors and bran parts to prevent noise from each room
  • Soundproof material for toilets Installed in the toilet or door (indoor / outdoor), to prevent noise from the toilet
  • Soundproof member for balcony Soundproof member installed on the balcony to prevent noise from your own balcony or the adjacent balcony
  • Indoor sound-adjusting member Sound-proofing member for controlling the sound of the room
  • Simple soundproof room material Soundproof material that can be easily assembled and moved easily.
  • Soundproof room members for pets Soundproof members that surround pet rooms and prevent noise
  • Amusement facilities Game center, sports center, concert hall, soundproofing materials installed in movie theaters
  • Soundproof member for temporary enclosure for construction site Soundproof member to prevent noise leakage around the construction site
  • Soundproof member for tunnel Soundproof member that is installed in the tunnel and prevents noise leaking inside and outside the tunnel can be mentioned.
  • a soundproof member 50 (see FIG. 22) composed of a single soundproof cell 52 in which the cut portion 18 is not provided in the film 16. It was produced as Comparative Example 1.
  • a PET film Limirror S10 manufactured by Toray Industries, Inc., 188 ⁇ m thick
  • the frame 14 a metal aluminum having a thickness of 20 mm was processed, and the hole 12 was hollowed into a 40 mm inner diameter square. The thickness of the outer peripheral frame portion was 3 mm.
  • a metal aluminum 46 mm square square plate having a thickness of 3 mm was prepared as the back member 20 and attached to one side of the frame structure of the frame 14 (the end of the hole 12) to form a lid.
  • a PET film was attached to the frame part on the other side of the frame structure. The attachment was performed by adhesion with double-sided tape.
  • a soundproof member 50 comprising a soundproof cell 52 having a sound absorbing film structure with an inner thickness of 20 mm, in which one side of the frame 14 is closed by a PET film vibration film 16 and the other side is closed by a back member 20.
  • the acoustic characteristics were measured in this state.
  • an acoustic tube having an inner diameter of 8 cm was used, and the transmittance and reflectance were measured by a four-terminal method, and the absorptance (1-transmittance-reflectance) was obtained therefrom. As a result, it was found that there was a sharp absorption at 540 Hz.
  • Example 1 A cutting portion 18 was provided by cutting with a cutter knife on one side of the fixed portion of the soundproof cell 52 of the sound absorbing film structure of Comparative Example 1. Thus, the soundproofing member 10 of Example 1 of the present invention shown in FIGS. 1 to 4 was produced. A cut portion 18 was formed by making a cut in the vibrating portion of the film 16 as close to the fixed portion (inner periphery) of the frame 14 as possible, and a cut portion 18 was formed by making a cut at a position 2 mm from the fixed portion. In this state, acoustic characteristics were measured.
  • Example 2 Next, with respect to the soundproof cell 22 having the sound absorbing film structure having the cut portion 18 formed by the incision of the first embodiment, the second portion is attached to the membrane 16 near the fixed portion (opposite side) of the opposite side of the cut portion 18. A second cut portion 18 formed by cutting was produced. Thus, a soundproof member 10A of Example 2 of the present invention shown in FIG. 7 was produced. The second cut portion 18 (cut) was also cut at a position 2 mm from the fixed portion to form the cut portion 18. In this state, acoustic characteristics were measured.
  • Example 3 the third cut portion 18 is produced by making a third cut so as to connect the two cut portions 18 to the soundproof cell 22A having the sound absorbing film structure having the cut portions 18 at two places in the second embodiment. did.
  • a soundproof member 10B of Example 3 of the present invention shown in FIG. 8 was produced.
  • the cut portion 18 was provided by making cuts in three of the four sides near the fixed portion end, and the structure of the film 16 was cantilevered.
  • the film 16 was lightly pushed into the frame 14 by hand. In this state, acoustic characteristics were measured.
  • Example 3 The measurement results of Examples 1, 2, and 3 and Comparative Example 1 are shown in FIG. 13, FIG. 14, FIG. 15, and FIG. 23, respectively, and an enlarged view of the low frequency region around the first absorption peak is shown. This is shown in FIG. In FIG. 16, the measurement results of Example 3 are omitted.
  • Example 3 the first absorption peak at a low frequency disappears, and the first absorption peak is greatly shifted to the high frequency side. This is because the resonance of the vibration, that is, the first absorption peak is shifted to the high frequency side because the end of the film 16 is close to the free end vibration from the original fixed end vibration or changed to the three-side free vibration mode. Conceivable.
  • the comparative example 1 and the examples 1 and 2 that are not pushed in have the first resonance frequency at substantially the same frequency. It can be seen that it has a first absorption peak. Further, in Examples 1 and 2, it can be seen that the heights of the first and second absorption peaks approach that of Comparative Example 1. As is clear from FIG. 16, in comparison with Comparative Example 1 having the original film 16 without the cut portion 18, in Examples 1 and 2, the peak width of the absorption peak is obtained by providing the cut portion 18 with a cut. It was found that spreads. Further, in Examples 1 and 2, the absorption on the high frequency side is also widened. In this way, in the present invention, it was possible to broaden the absorption peak by simply providing a cut portion 18 with a cut.
  • Comparative Example 2 A soundproof member 50 (see FIG. 22) of Comparative Example 2 having a sound absorbing film structure using a 125 ⁇ m PET film (Lumirror S10 manufactured by Toray Industries, Inc.) instead of the 188 ⁇ m PET film in Comparative Example 1 was produced. As a result of acoustic measurement, it was found that there was an absorption peak at 640 Hz.
  • Example 4 A cut portion 18 was formed by cutting a side of the soundproof member of Comparative Example 2 using a cutter knife. A cut portion 18 by cutting was formed in the film 16 at a distance of 2 mm from the fixed portion (inner periphery of the frame 14). Thus, a soundproof member 10A (see FIG.
  • Example 4 of the present invention was produced.
  • the acoustic measurement was performed in a state where the cut surfaces 16a and 16b of the cut portion 18 were overlapped.
  • Example 5 The vicinity of the cutting portion 18 of the center-of-gravity side cutting piece 16d of the vibration film 16 of Example 4 was pushed in with a finger. As a result, the cut surfaces 16a and 16b of the cutting part 18 are displaced.
  • a soundproof member (see FIG. 5B) of Example 5 of the present invention was produced.
  • the acoustic characteristics were measured in a state where the cut surfaces 16a and 16b of the cut portion 18 were shifted and did not overlap.
  • Comparative Example 2 and Examples 4 to 5 The measurement results of Comparative Example 2 and Examples 4 to 5 are shown in FIG. First, comparing Comparative Example 2 and Example 4, as shown in FIG. 17, in Example 4, the first resonance frequency was widened by providing a cut portion 18 with a cut. On the other hand, in Examples 4 and 5, the resonance frequency changed greatly depending on whether or not the cut piece on one side of the film 16 was pushed in the same film 16 state. In Example 5, it is considered that the first resonance frequency has shifted to a high frequency because the end of the film 16 has changed from the fixed end to the free end. Therefore, it was possible to change the behavior at the resonance frequency by cutting the film 16 and providing the cut portion 18.
  • the cut portion 18 is characterized in that the cut surfaces 16a and 16b of the film 16 are overlapped when viewed from the horizontal direction.
  • the cut surface of the film 16 is in a state where the cut pieces of the film 16 are very close to each other only by having a slit of several hundred ⁇ m formed by a cutter knife.
  • Comparative Example 3 From the above-mentioned idea, it is presumed that the overlapping of the cut surfaces of the film 16 is important. Therefore, it can be presumed that the larger the film thickness of the vibrating membrane part is, the easier it is to overlap, and the effect of widening the band is great. Therefore, as a soundproof member of Comparative Example 3, a sound absorbing film structure having the same configuration as that of Comparative Example 1 was prepared using a PET film having a thickness of 350 ⁇ m (Lumirror S10 manufactured by Toray Industries, Inc.). As a result of acoustic tube measurement, it was found that there was a sharp absorption at 786 Hz.
  • Example 6 The vibration film portion of the soundproof member of Comparative Example 3 is provided with 34 mm cutting portions 18 in order by cutting in 1, 2, 3, and 4 places, and Examples 6, 7, 8, and Nine soundproof members 10, 10A, 10B, and 10C (see FIGS. 4, 7, 8, and 9) were sequentially produced.
  • the acoustic tube measurement was performed every time the soundproof member of each example was produced.
  • the cutting part 18 was formed at a position 2 mm from the fixing part of the membrane 18. Further, 3 mm was opened from the front and rear end portions 18a and 18b of the cutting portion 18 to the fixing portion of the membrane 16, so that the cutting portion 18 was not completely cut off even if the cutting portion 18 was increased by cutting.
  • Comparative Example 3 and Examples 6 to 9 are shown in FIG. As shown in FIG. 18, in any of Examples 6 to 9, the absorption band greatly expanded on both sides of the absorption peak as compared with the original absorption peak. In particular, when the number of the cut portions 18 formed by the cutting is one, a large absorption having a wide band such as an absorption peak is generated on the low frequency side.
  • Comparative Examples 4 to 6 As Comparative Examples 4 to 6, a soundproof member was produced in which the cut was not completely made and the surface was damaged with a cutter knife, and the film 16 was not provided with the cut portion 18 by the cut. The manufactured soundproof members of Comparative Examples 4 to 6 were measured.
  • Comparative Example 4 is a sound-proof member having no sound and having a sound-absorbing film structure manufactured under exactly the same conditions as Comparative Example 3 (see FIG. 22).
  • the comparative example 5 is a soundproof member having a scratch of 34 mm on one side of the film 16, and the comparative example 6 is a soundproof member having a scratch of 34 mm on each of two sides.
  • the scratches provided on the film 16 are clearly scattered in white, and it can be estimated that there are scratches of several tens of ⁇ m or more.
  • the acoustic characteristics in this case were measured.
  • the measurement results of Comparative Examples 4 to 6 are shown in FIG. As a result, as shown in FIG. 24, the width of the absorption peak was almost unchanged before and after the scratch was made.
  • Example 10 A book consisting of a soundproof cell 22D having a cut portion 18 in the middle of the membrane 16, as shown in FIG. 10, with a notch in the middle of the vibration membrane portion of the soundproof member of Comparative Example 3 (see FIG. 22).
  • a soundproof member 10D of Example 10 of the invention was produced. The acoustic characteristics in this case were measured.
  • the measurement results of Example 10 and Comparative Example 3 are shown in FIG. As a result, as shown in FIG. 19, the absorption peak is slightly broadened, but when the cut portion 18 is provided by cutting the end portion of the film 16 as in the soundproofing members of Examples 6 to 9. The width of the broadening of the absorption peak was larger.
  • a soundproof member having a cross-shaped cut portion is produced by making two cuts in the middle of the film 16 of the soundproof member 10D of Example 10 shown in FIG. Was measured.
  • the soundproofing member having this cross-shaped cut portion also showed the absorption peak broadening, but was not much different from Example 10. From the above, when the cut surfaces 16a and 16b of the film 16 of the cut portion 18 of the film 16 overlap, the absorption peak is wider when the cut portion 18 is provided at the end of the film 16 than in the middle of the film 16. It can be seen that the effect of conversion is great.
  • Comparative Example 7 A soundproof member 50 (see FIG. 22) of Comparative Example 7 having a sound absorbing film structure using a 250 ⁇ m PET film (Lumirror S10 manufactured by Toray Industries, Inc.) instead of the 188 ⁇ m PET film in Comparative Example 1 was produced. The acoustic measurement of the soundproof member of Comparative Example 7 was performed. As a result, it was found that there was a sharp absorption peak at 650 Hz. (Examples 11 to 14) Using a cutter knife on one side of the soundproof member of Comparative Example 7, cuts of 10 mm, 20 mm, 26 mm, and 35 mm were made to form the cut portions 18.
  • a cut portion 18 by cutting was formed in the film 16 at a distance of 2 mm from the fixed portion (inner periphery of the frame 14).
  • the soundproof members (see FIGS. 1 to 4) of Examples 11 to 14 of the present invention were produced.
  • the acoustic characteristics of the produced soundproof members of Examples 11 to 14 were measured. The measurement results are shown in FIG.
  • the peak frequency of the absorption peak is slightly lowered, but the peak width of the absorption peak is widened.
  • the peak width of the absorption peak is not widened.
  • the peak width is greatly expanded.
  • the spread width of the absorption peak is further increased as the length of the cut portion 18 is increased.
  • the length of the cut portion 18 of the membrane 16 is preferably 10 mm or more, more preferably 20 mm or more, and most preferably 26 mm or more with respect to the 40 mm square size of the membrane 16 (hole portion 12 of the frame 14).
  • the ratio of the length of the cutting portion 18 of the film 16 is preferably 25% or more, more preferably 50% or more, 65 % Is the most desirable.
  • Example 14 in which the length of the cut portion 18 of the film 16 is 35 mm, the cut width of the cut portion 18 is such a width because the thickness of the cutter knife used for cutting the film 16 is 380 ⁇ m. It is thought that there is. Further, FIG. 21 shows the acoustic characteristics of the soundproofing member of Example 14 only.
  • the peak frequency of Example 14 is 615 Hz (see FIG. 20).
  • the theoretical value of the Helmholtz resonance frequency is 920 Hz
  • absorption of Helmholtz resonance is 1000 Hz or less. There should be a peak.
  • FIG. 20 shows that Helmholtz resonance occurs when the thickness of the film is 250 ⁇ m and the length of the cut portion 18 is 35 mm.
  • the resonance frequency (absorption peak frequency) of the membrane vibration of the membrane 16 without the cut portion 18 (see Comparative Example 7).
  • a 615 Hz resonance frequency (absorption peak frequency) slightly lower than 650 Hz is shown.
  • Helmholtz resonance is formed as a cut width that does not occur in the measurement region in the formation of the cut portion by cutting with the cutter knife of the present embodiment.
  • Comparative Example 8 As shown in FIG. 25, a through hole 64 having a hole diameter of 3 mm to be a resonance hole was formed by a punch on a soundproof member (see FIG. 22) having the same condition as that of Comparative Example 7. Thus, the soundproof member 60 of Comparative Example 8 shown in FIG. 25 was produced. As shown in FIG. 25, the through hole 64 was formed at a position 2 mm apart from the side. The acoustic characteristics of Comparative Example 8 were measured. The result is shown in FIG. By forming the through hole 64, an absorption peak appeared alone in the vicinity of 750 Hz. When calculated under the condition of the soundproof member 60 of Comparative Example 8, the theoretical value of the resonance frequency of the Helmholtz resonance was about 751 Hz.
  • the soundproof cell of the soundproofing member of the present invention shows an absorption peak due to membrane vibration with a broadened peak width, shows resonance of membrane vibration, and it is clear that the resonance is different from Hertzholm resonance. It is. Therefore, the soundproof cell of the soundproof member of the present invention includes a vibration of the membrane and expresses a resonance different from the Hertzholm resonance.
  • Example 9 The sound absorbing film structure of the prior art which has a single-sided film 16 and a single-sided soundproof cell with respect to a frame 14 having a hole 12 having a double-sided opening 12 without a back member, It was produced in the same manner as Comparative Example 1 except that the thickness was 350 ⁇ m.
  • Example 15 In the same manner as in Example 1, the sound-insulating cell film 16 of the sound-absorbing film structure of Comparative Example 9 is cut using a cutter knife to provide a cutting portion 18 and is made of a sound-insulating cell 32 shown in FIG. The member 30 was produced. The acoustic characteristics of the produced Example 15 and Comparative Example 9 were measured. The measurement results are shown in FIG. As shown in FIG. 27, it was found that even when the back space of the film 16 is not closed, the absorption peak is broadened by providing a cut portion 18 with a cut.
  • the soundproof member of the present invention can not only have a noise absorption peak at a specific frequency in order to suppress noise at a specific frequency, but can also have a peak spread.
  • the soundproofing member of the present invention is for industrial use such as a copying machine in which sound of a specific frequency such as rotation sound of a motor and vibration resonance sound of a machine is strongly transmitted, but individual differences or aging is unavoidable. It can be used for equipment, transportation equipment such as automobiles, and general household equipment such as washing machines.

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Abstract

この防音部材は、孔部を持つ枠と、枠に固定された膜と、を備える防音セルを１つ以上有し、膜は、音に対して振動するものであり、膜は、その一方の面から他方の面に貫通する１つ以上の切断部を有する。その結果、この防音部材は、特定周波数の騒音を抑制するために特定周波数に騒音の吸収のピークをもつのみならず、ピークに拡がりを持たせることができる。

Description

防音部材
　本発明は、枠と、枠に固定された膜とを備える防音部材に係る。詳しくは、本発明は、膜に切込み等からなる切断部を有する防音セルが１つ、又は２次元的に配置された複数からなり、ターゲットとなる周波数を含む広い周波数の音を選択的に強く遮蔽するための防音部材に関する。
　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ために、良好な遮音効果を得るために、遮音材自体が大きく重くなってしまう。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、従来の防音部材の多くは、構造の質量で遮音を行っていたために大きく重くなり、また低周波の遮蔽が困難という欠点があった。
　これに対し、シート、又はフィルムに枠を張り合わせることで部材の剛性を高めた防音部材が報告されている（特許文献１、及び２参照）。このような遮音構造は、従来の遮音部材に比べ軽量、かつ特定の周波数において高い遮蔽性能を得ることができる。また、枠の形状、及び膜の剛性を変えることで、遮音周波数を制御することが可能である。
　特許文献１においては、貫通開口が形成された枠体と、該貫通開口の一方の開口を覆う吸音材を有し、吸音材の貯蔵弾性率が特定の範囲である吸音体が開示されている。
　特許文献１では、吸音体の大型化を招くことなく、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は、枠となる区画壁で仕切られ、板状部材による後壁（剛壁）で閉じられた空洞の前部に形成された開口部を覆う膜材（膜状吸音材）が被せられ、その上から押さえ板が載せられ、膜状吸音材にヘルムホルツ共鳴用の共鳴穴が形成された吸音体を開示している。ヘルムホルツ共鳴用の共鳴穴は、膜材の音波による変位が最も生じにくい領域である開口部の周縁部の固定端から膜状吸音材の面の寸法の２０％の範囲内の領域（隅部分）に形成されている。この吸音体においては、共鳴穴を除いて、空洞は閉塞されている。この吸音体は、膜振動による吸音作用とヘルムホルツ共鳴による吸音作用を併せて奏する。
特許第４８３２２４５号公報 特開２００９－１３９５５６号公報
　特許文献１、及び２に開示の膜型の吸音材は、吸収特性が膜と背面空間とで、又は膜と共鳴穴と背面空間とで決定される共振系、又は共鳴系の吸音体である。このような吸音体は、吸音のピークにおいて吸収率は大きいが、ピークの幅が細いという特徴がある。このため、一般に機械の共振振動による特定周波数の騒音に対する抑制等に用いることができる。なお、以下では、直接的に特許文献２を直接引用する記載を除いて、「共振」も、「共鳴」も含めて「共振」と記載する。
　しかしながら、機械等には個体差、又は経年変化が避けられないという以下のような問題がある。
１．個体差によるわずかな堅さ、及び／又は重さのずれ等が共振周波数を変化させるため、機械の共振周波数の個体差が大きく、細いピーク幅で複数の機械に対応することが難しい。
２．騒音原因がファン、又はポンプなどの可動部に起因する場合を中心に、経年により共振周波数が徐々に変化していく。
　特に、特許文献２に開示の膜型の吸音材においては、膜振動とヘルムホルツ共鳴とを共に生じさせるために膜に穴があけられている。この場合、２つの共鳴状態が共存するために複数のピークが生じる。
　特許文献２の課題に「膜状吸音材に形成するヘルムホルツ共鳴用の共鳴穴が膜状吸音材の膜振動を阻害しにくくする。」とあることからも明らかなように、元の膜振動を変化させないために端部に共鳴穴を形成している。即ち、特許文献２においては、膜振動共鳴による吸収自体をできるだけ変化させない構成になっているため、膜振動共鳴が周波数幅の細い吸収ピークであることに変わりは無く、機械等の個体差、又は経年変化の問題は解決できない。
　また、上述したように、共振を持つ吸音体が使われる場面は、特定周波数の音が強く発信されている場面が多く、具体的にはモータの回転音、及び機械の振動共振音等の防音が挙げられる。しかしながら、これらの音は、機械の状態等によっても共振周波数がごくわずかに変化する。
　この状況では、特許文献２の吸音材のように、複数の共振ピークを持たせても共振ピーク同士が離れている場合は一つ一つのピーク幅は変化しないため、機械の状態等による共振周波数の変化の問題は解決しない。また、もし、仮に、複数の共振に起因する共振ピーク周波数を一致させた場合、互いに共振同士が干渉を生じるために狙いの共振ピークの広帯域化を達成することが困難である。よって、このような先行技術を用いても、一つの共振ピークの周波数幅を広げることは難しく、特定周波数の音に対応することは困難であるという問題があった。
　本発明の課題は、上記従来技術の問題点を解決するものであって、特定周波数の騒音を抑制するために特定周波数に騒音の吸収のピークをもつのみならず、ピークに拡がりを持たせることができる防音部材を提供することにある。
　上記目的を達成するために、本発明の第１の態様の防音部材は、１以上の防音セルを有する防音部材であって、防音セルは、孔部を持つ枠と、枠に固定された膜と、を備え、膜が枠に固定されており、膜は、音に対して振動するものであり、膜は、その一方の面から他方の面に貫通する１つ以上の切断部を有することを特徴とする。
　また、上記目的を達成するために、本発明の第２の態様の防音部材の製造方法は、上記第１の態様の防音部材を製造するに際し、孔部を持つ１つ以上の枠と、１つ以上の枠にそれぞれ固定される１枚以上の膜と、を準備し、１枚以上の膜をそれぞれ１つ以上の枠に固定し、１つ以上の枠にそれぞれ固定された１枚以上の膜にそれぞれ切込みを入れることを特徴とする。
　ここで、防音セルは、膜の振動を含み、ヘルツホルム共振とは異なる共振を発現することが好ましい。
　また、切断部は、刃物による切込みであることが好ましい。
　また、切断部は、枠の内周辺に沿って形成されており、枠の内周辺から振動する膜の重心に向けて垂線を下した時に、切断部は枠の内周辺から垂線の長さの５０％以内の範囲にあることが好ましい。
　また、切断部の長さは、枠の内周辺の長さの２５％以上であることが好ましい。
　また、切断部によって切断された膜の枠側切断面と膜の重心側切断面とは、膜の厚み方向において、切断部の両端以外にも、少なくとも一部に重なりを持つことが好ましい。
　また、膜の枠側切断面と重心側切断面とは、切断部の両端以外にも、少なくとも一部が接触していることが好ましい。
　また、切断部は、１つであることが好ましい。
　また、枠の内周面で囲まれた膜の背面空間は、閉じ切られていることが好ましい。
　また、１以上の防音セルは、複数の防音セルであり、更に、防音セルとは異なる種類の複数の他の防音セルを有し、他の防音セルは、膜から切断部を除いた膜を枠に固定したものであることが好ましい。
　また、更に、前記膜の背面空間を閉じ切る背面部材を有することが好ましい。
　また、前記膜は、前記枠の前記孔部の一方の開口端を塞ぐものであり、前記背面部材は、前記枠の前記孔部の他方の開口端を塞ぐものであることが好ましい。
　本発明によれば、特定周波数の騒音を抑制するために特定周波数に騒音の吸収のピークをもつのみならず、ピークに拡がりを持たせることができる。
本発明の一実施形態に係る防音部材の一例の模式的斜視図である。 図１に示す防音部材のII－II線で切断した模式的断面図である。 図１に示す防音部材の切断部に沿ったIII－III線で切断した模式的断面図である。 図１に示す防音部材の模式的上面図である。 本発明の防音部材の膜の切断部の２つの切断片の切断面の状態の一例を説明するための模式的説明図である。 本発明の防音部材の膜の切断部の２つの切断片の切断面の状態の他の一例を説明するための模式的説明図である。 本発明の他の実施形態に係る防音部材の他の一例の模式的断面図である。 本発明に係る防音部材の他の一例の模式的上面図である。 本発明に係る防音部材の他の一例の模式的上面図である。 本発明に係る防音部材の他の一例の模式的上面図である。 本発明に係る防音部材の他の一例の模式的上面図である。 本発明に係る防音部材の他の一例の模式的上面図である。 本発明に係る防音部材の他の一例の模式的上面図である。 図４に示す防音部材の一例である本発明の実施例１の吸音特性を示すグラフである。 図７に示す防音部材の一例である本発明の実施例２の吸音特性を示すグラフである。 図８に示す防音部材の一例である本発明の実施例３の吸音特性を示すグラフである。 本発明の実施例１～２、及び比較例１の防音部材の低周波側の吸音特性を合わせて示すグラフである。 本発明の実施例４～５、及び比較例２の防音部材の吸音特性を合わせて示すグラフである。 本発明の実施例６～９、及び比較例３の防音部材の吸音特性を合わせて示すグラフである。 本発明の実施例１０、及び比較例３の防音部材の吸音特性を合わせて示すグラフである。 本発明の実施例１１～１４、及び比較例７の防音部材の吸音特性を合わせて示すグラフである。 本発明の実施例１４の防音部材の吸音特性を示すグラフである。 特許文献１に開示の膜に切断部の無い防音部材の模式的上面図である。 図２２に示す比較例１の防音部材の吸音特性を示すグラフである。 比較例４～６の防音部材の吸音特性を合わせて示すグラフである。 特許文献２に開示のヘルムホルツ共振穴を持つ防音部材の模式的上面図である。 比較例７の防音部材、及び図２５に示す比較例８の防音部材の吸音特性を示すグラフである。 本発明の実施例１５、及び比較例９の防音部材の吸音特性を示すグラフである。
　以下に、本発明の一実施形態に係る防音部材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。
　図１は、本発明の一実施形態に係る防音部材の一例の模式的斜視図である。図２は、図１に示す防音部材のII－II線で切断した模式的断面図である。図３は、図１に示す防音部材の切断部に沿ったIII－III線で切断した模式的断面図である。図４は、図１に示す防音部材の模式的上面図である。
　図１～図４に示す本実施形態の防音部材１０は、貫通する孔部１２を持つ枠１４と、孔部１２の一方の開口面を覆うように枠１４に固定された振動可能な膜１６と、膜１６に形成された切断部１８と、孔部１２の他方の開口面を覆うように枠１４に固定された背面部材２０と、を有する１つの防音セル２２からなる。
　本実施形態の防音部材１０の防音セル２２においては、切断部１８は、膜の一方の面から他方の面に貫通している。
　また、防音セル２２においては、枠１４の内周面及び背面部材２０で囲まれた膜１６の背面空間は、閉じ切られている。
　なお、本発明の防音部材は、１以上の防音セルを有するものであれば良く、後述する図１１及び１２に示す防音部材１１及び１１Ａのように、複数個（例えば１６個）の防音セルからなるものであっても良い。
　防音セル２２の枠１４は、孔部１２を囲む部分によって構成される。
　枠１４は、貫通する孔部１２を環状に囲むように形成され、孔部１２の片面を覆うように膜１６を固定し、かつ支持するためのものである。この枠１４に固定された膜１６の膜振動の節となるものである。したがって、枠１４は、膜１６に比べて、剛性が高く、具体的には、単位面積当たりの質量及び剛性は、共に高いことが好ましい。
　なお、枠１４は、膜１６の全周を抑えることができるように膜１６の周辺部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。本発明は、これに限定されず、枠１４が、これに固定された膜１６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、枠１４の役割は、膜１６を固定し支持して膜振動を制御することにあるため、枠１４に小さな切れ目が入っていても、接着していない部位が存在していても効果を発揮する。
　また、枠１４の孔部１２の形状は、平面形状で、図１、及び図４に示す例では正方形である。本発明においては、特に制限的ではなく、例えば長方形、ひし形、又は平行四辺形等の他の四角形、正三角形、２等辺三角形、又は直角三角形等の三角形、正五角形、又は正六角形等の正多角形を含む多角形、若しくは円形、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１～図４に示す例では、枠１４の孔部１２の両側の端部は、共に閉塞されておらず、共に開口端となっており、共にそのまま外部に開放されている。この開放された孔部１２の一方の開口端に孔部１２を覆うように膜１６が枠１４に固定される。
　この開放された孔部１２の他方の開口端には、孔部１２を覆うように背面部材２０が枠１４に固定される。
　本発明においては、枠１４の孔部１２の両側の端部は、図１～図４に示す例とは異なっていても良い。即ち、孔部１２の一方の端部のみが外部に開放され、背面部材２０を設けるのではなく、枠１４自体で他方の端部が閉塞されていてもよい。即ち、枠１４自体が３方を閉塞して膜１６の背面空間を構成する構造であっても良い。この場合には、孔部１２を覆う膜１６は、開放された孔部１２の一方の端部にのみ固定されるのは勿論である。
　また、枠１４のサイズは、平面視のサイズ、即ち図２のＬ１であり、その孔部１２のサイズとして定義できる。したがって、以下では、枠１４のサイズを孔部１２のサイズＬ１とする。枠１４の平面視の形状が、例えば、円形または正方形のような正多角形の場合には、枠１４のサイズは、正多角形の中心を通る対向する辺間の距離、又は円相当直径と定義することができる。枠１４の平面視の形状が、例えば、多角形、楕円又は不定形の場合には、枠１４のサイズは、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。
　このような枠１４の孔部１２のサイズＬ１は、特に制限的ではなく、本発明の防音部材１０の開口部材が防音のために適用される防音対象物に応じて設定すればよい。防音対象物としては、例えば、複写機、送風機、空調機器、換気扇、ポンプ類、発電機、及びダクトを挙げることができる。また、防音対象物としては、その他にも塗布機、回転機、及び搬送機など音を発するさまざまな種類の製造機器等の産業用機器を挙げることができる。また、防音対象物としては、自動車、電車、及び航空機等の輸送用機器を挙げることができる。また、防音対象物としては、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、及び空気清浄機等の一般家庭用機器等を挙げることができる。
　なお、枠１４及び膜１６からなる防音セル２２は、膜１６の第１固有振動数の波長よりも小さくすることが好ましい。そのため、すなわち防音セル２２を第１固有振動数の波長よりも小さくするためには、枠１４のサイズＬ１を小さくすることが好ましい。
　例えば、孔部１２のサイズＬ１は、特に制限的ではないが、例えば、０．５ｍｍ～３００ｍｍであることが好ましく、１ｍｍ～１００ｍｍであることがより好ましく、１０ｍｍ～５０ｍｍであることが最も好ましい。
　なお、枠１４の厚さＬ２及び幅Ｌ３も、膜１６を固定することができ、膜１６を確実に支持できれば、特に制限的ではないが、例えば、孔部１２のサイズに応じて設定することができる。
　また、枠１４、即ち孔部１２の厚さＬ２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。
　枠１４の幅Ｌ３は、例えば、孔部１２のサイズＬ１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。
　また、枠１４の幅Ｌ３は、孔部１２のサイズＬ１が、５０ｍｍ超、３００ｍｍ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。
　なお、枠１４の幅Ｌ３が、枠１４のサイズＬ１に対して比率（Ｌ３／Ｌ１）が大きくなりすぎると、全体に占める枠１４の部分の面積率が大きくなり、デバイス（防音セル２２）が重くなる懸念がある。一方、上記比率（Ｌ３／Ｌ１）が小さくなりすぎると、その枠１４部分において接着剤などによって膜１６を強く固定することが難しくなってくる。
　また、防音セル２２は、膜１６の第１固有振動数の波長よりも小さくすることが好ましい。したがって、枠１４（孔部１２）のサイズＬ１は、防音セル２２に固定された膜１６の第１固有振動周波数の波長以下のサイズであることが好ましい。
　防音セル２２の枠１４（孔部１２）のサイズＬ１が、膜１６の第１固有振動周波数の波長以下のサイズであれば、膜１６の膜面に強度ムラの小さい音圧がかかることになる。このため、音響の制御が困難な膜の振動モードが誘起されにくくなる。つまり、防音セル２２は、高い音響制御性を獲得することができる。
　強度ムラがより小さい音圧を膜１６の膜面にかけることは、膜１６の膜面にかかる音圧をより均一にすることになる。このように、膜１６の膜面にかかる音圧をより均一にするためには、枠１４（孔部１２）のサイズＬ１は、防音セル２２に固定された膜１６の第１固有振動周波数の波長をλとするとき、λ／２以下であることが好ましく、λ／４以下であることがより好ましく、λ／８以下であることが最も好ましい。
　枠１４の材料は、膜１６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、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を挙げることができる。また、枠１４の材料としては、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、ポリイミド、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レート、ポリブチレンテレフタレート、及びトリアセチルセルロース等の樹脂材料も挙げることができる。また、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）、カーボンファイバ、及びガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）等も挙げることができる。
　また、枠１４の材料としてこれらの複数種の材料を組み合わせて用いてもよい。
　背面部材２０は、枠１４の内周面で囲まれた膜１６の背面空間を閉じ切るものである。
　背面部材２０は、膜１６の背面に枠１４によって形成される背面空間を閉空間とするために、膜１６と互いに向き合う、枠１４の孔部１２の他方の端部に取り付けられる板状部材である。このような板状部材としては、膜１６の背面に閉空間を形成することができれば特に制限的ではないが、膜１６よりも剛性が高い材料製の板状部材であることが好ましい。例えば、背面部材２０の材料としては、上述した枠１４の材料と同様な材料を用いることができる。また、背面部材２０の枠１４への固定方法は、膜１６の背面に閉空間を形成することができれば特に制限的ではなく、上述した膜１６の枠１４への固定方法と同様な方法を用いれば良い。
　また、背面部材２０は、膜１６の背面に枠１４によって形成される空間を閉空間とするための板状部材であるので、枠１４と一体化されていても良いし、同一材料によって一体的に形成しても良い。
　なお、本実施形態は、膜１６の背面に閉空間体積がある膜振動による防音セルであるので、背面部材２０を設けること好ましい。
　しかしながら、本発明においては、膜１６の背面に閉空間体積が無くても、膜振動によって吸音できるので、図６に示すように、背面部材２０を設けなくても良い。
　即ち、図６に示す実施形態の防音部材３０は、貫通する孔部１２を持つ枠１４と、孔部１２の一方の開口面を覆うように枠１４に固定された振動可能な膜１６と、膜１６に形成された切断部１８と、を有する１つの防音セル３２からなる。
　本実施形態の防音部材３０の防音セル３２においては、枠１４の内周面で囲まれた膜１６の背面空間は、開放されている。
　なお、図６に示す防音部材３０、及びその防音セル３２は、背面部材２０を有していない点を除いて、図１～図４に示す防音部材１０、及びその防音セル２２と同様の構成を有するものである。また、図６に示す防音部材３０の平面図は、図１～図３に示す防音部材１０の平面図である図４と同様である。このため、図６に示す防音部材３０では、図１～図４に示す防音部材１０と同一の構成要素には同様の参照符号を付し、その説明を省略する。
　膜１６は、枠１４の内部の孔部１２を覆うように枠１４に抑えられるようにその周辺部が固定されるものである。膜１６は、外部からの音波に対応して膜振動することにより音波のエネルギを吸収、もしくは反射して防音するものである。
　ところで、膜１６は、枠１４を節として膜振動する必要があるので、枠１４に確実に抑えられるように固定される必要がある。そして、膜１６は、膜振動の腹となり、音波のエネルギを吸収して、もしくは反射して防音する必要がある。このため、膜１６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１６の形状は、図１、及び図４に示す枠１４の孔部１２の形状である。また、膜１６のサイズは、図２に示すように、枠１４（孔部１２）のサイズＬ１であるということができる。
　また、膜１６の厚さは、音波のエネルギを吸収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。しかしながら、膜１６の厚さは、固有振動モードを高周波側に得るためには厚く、低周波側に得るためには薄くすることが好ましい。例えば、図２に示す膜１６の厚さＬ４は、本発明では、孔部１２のサイズＬ１、即ち膜１６のサイズに応じて設定することができる。
　例えば、膜１６の厚さＬ４は、孔部１２のサイズＬ１が０．５ｍｍ～５０ｍｍの場合には、０．００１ｍｍ（１μｍ）～５ｍｍであることが好ましく、０．００５ｍｍ（５μｍ）～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１６の厚さＬ４は、孔部１２のサイズＬ１が、５０ｍｍ超、３００ｍｍ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１６の厚さは、１つの膜１６で厚さが異なる場合などは、平均厚さで表すことが好ましい。
　また、膜１６のヤング率は、膜１６が音波のエネルギを吸収、もしく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。膜１６のヤング率は、固有振動モードを高周波側に得るためには大きく、低周波側に得るためには小さくすることが好ましい。膜１６のヤング率は、本発明では、例えば、枠１４（孔部１２）のサイズ（即ち膜のサイズ）Ｌ１に応じて設定することができる。
　例えば、膜１６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。
　また、膜１６の密度も、音波のエネルギを吸収、もしく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１６の密度は、例えば、５ｋｇ／ｍ３～３００００ｋｇ／ｍ３であることが好ましく、１０ｋｇ／ｍ３～２００００ｋｇ／ｍ３であることがより好ましく、１００ｋｇ／ｍ３～１００００ｋｇ／ｍ３であることが最も好ましい。
　膜１６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る必要がある。また、膜１６の材料は、膜１６が音波のエネルギを吸収、もしくは反射して防音するために膜振動することができる必要がある。膜１６の材料は、上述した特徴を有していれば、特に制限的ではなく、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１６の材料としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ：Polyethylene terephthalate）、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（ポリメタクリル酸メチル：ＰＭＭＡ：polymenthyl methacrylate）、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レート、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、及びポリブテン等の膜状にできる樹脂材料を挙げることができる。また、膜１６の材料としては、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、及びパーマロイ等の箔状にできる金属材料も挙げることができる。また、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やシンサレートなどのポーラス材料、薄膜構造に加工したカーボン材料等、薄い構造を形成できる材質又は構造等も挙げることができる。
　また、膜１６は、枠１４の孔部１２の少なくとも一方の側の開口を覆うように枠１４に固定される。即ち、膜１６は、枠１４の孔部１２の一方の側、又は他方の側、もしくは両側の開口を覆うように枠１４に固定されていても良い。
　枠１４への膜１６の固定方法は、特に制限的ではなく、膜１６を枠１４に膜振動の節となるように固定できればどのようなものでも良い。例えば、枠１４への膜１６の固定方法は、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、接着剤を枠１４の孔部１２を囲む表面上に接着剤を塗布し、その上に膜１６載置し、膜１６を接着剤で枠１４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）（ニチバン（株）社製）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）（東亜合成（株）社製）など)、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、枠１４の孔部１２を覆うように配置された膜１６を枠１４と棒等の固定部材との間に挟み、固定部材をネジやビス等の固定具を用いて枠１４に固定する方法等を挙げることができる。
　なお、本実施形態１の防音セル２２は、枠１４と膜１６とを別体として構成し、膜１６を枠１４に固定した構造であるが、これに限定されず、同じ材料からなる膜１６と枠１４が一体化した構造であっても良い。
　ここで、防音セル２２の枠１４に固定された膜１６は、防音セル２２の構造において、誘起可能な最も低次の固有振動モードの周波数である第１固有振動周波数を持つものである。最も低次の固有振動モードの周波数である第１固有振動周波数は、例えば、防音セル２２の枠１４に固定された膜１６に略垂直に入射する音場に対し、膜の透過損失が最小となり、最も低次の吸収ピークを有する共振周波数である。即ち、本発明では、膜１６の第１固有振動周波数においては、音を透過させ、最も低次の周波数の吸収ピークを有する。本発明においては、この共振周波数は、枠１４および膜１６からなる防音セル２２によって決まる。
　即ち、枠１４および膜１６からなる構造における共振周波数、即ち枠１４に抑えられるように固定された膜１６の共振周波数は、音波が膜振動を最も揺らすところである。音波はその共振周波数で大きく透過し、その共振周波数は、最も低次の周波数の吸収ピークを有する固有振動モードの周波数である。
　また、本発明においては、第１固有振動周波数は、枠１４及び膜１６からなる防音セル２２によって決まる。本発明では、このようにして決まる第１固有振動周波数を膜の第１固有振動周波数という。
　枠１４に固定された膜１６の第１固有振動周波数（例えば、剛性則に従う周波数領域と質量側に従う周波数領域との境界が最も低次の第１共振周波数となる）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く、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。
　ここで、本実施形態の防音セル２２において、枠１４及び膜１６からなる構造における膜１６の共振周波数（例えば第１固有振動周波数）は、防音セル２２の枠１４の幾何学的形態と、防音セル２２の膜１６の剛性と、膜背後空間の体積とによって定めることができる。なお、枠１４の幾何学的形態としては、例えば枠１４の形状及び寸法（サイズ）を挙げることができる。また、膜１６の剛性としては、例えば膜１６の厚さ及び可撓性を挙げることができる。
　例えば、膜１６の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１６の場合は、膜１６の厚み（ｔ）と孔部１２のサイズ（Ｒ）の２乗との比（例えば、正四角形の場合には、厚み（ｔ）と一辺の大きさとの比［Ｒ２／ｔ］）を用いることができる。この比［Ｒ２／ｔ］が等しい場合には、上記固有振動モードが同じ周波数（即ち、同じ共振周波数）となる。即ち、比［Ｒ２／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。
　ところで、本発明においては、膜は、その一方の面から他方の面に貫通する１つ以上の切断部を有する。
　図１～図４に示す実施形態においては、膜１６は、その一方の面から他方の面に貫通する１本の切断部１８を有する。切断部１８は、膜１６を貫通するように正方形の枠１４の１つの内周辺（枠１４の１辺への膜１６の固定部分）に沿って平行に線状に形成されている。切断部１８は、膜１６の端部（枠１４の内周辺に近い部分）に設けられている。例えば、枠１４の辺の長さが４０ｍｍの場合には、切断部１８は、枠１４の内周辺から２ｍｍ離れた位置に設けられる。
　なお、この線状の切断部１８の両端部１８ａ及び１８ｂは、膜１６に形成されるが、正方形の枠１４の１本の内周辺に直交する２つの内周辺より内側に設けられている。
　本発明においては、切断部１８は、膜１６に貫通する１本の線状の切込みを入れることによって形成されたものであることが好ましい。また、切断部１８は、カッターナイフなどの刃の薄い刃物によって膜１６をその一方の面から他方の面に貫通するように切断して形成された切込みであることが好ましい。薄い刃物としては、カッターナイフの他、丸ナイフ、スリッター刃、及び平刃等からなる刃物を挙げることができる。なお、切断部１８は、刃物の代わりに、レーザーカッターなど他の方法で形成されても良い。
　本実施形態の防音部材１０においては、膜１６が切断部１８を有することにより、枠１４、及び切断部１８を有する膜１６からなる防音セル２２の構造における膜１６の第１固有振動周波数における音の吸収ピークに拡がりを持たせることができる。即ち、防音セル２２における膜１６の第１固有振動周波数における音の吸収ピークを広帯域化することができる。
　ここで、詳細は後述するが、図２２に示す従来技術の防音部材５０の防音セル５２は、図１に示す防音部材１０の防音セル２２と同様に、枠１４、膜１６、及び背面部材２０からなるが、膜１６に切断部１８を有していない点のみで防音セル２２と異なる。
　図２３は、図２２に示す従来技術の防音部材５０（後述する比較例１参照）の防音特性（吸収特性）を示すグラフであるが、第１共振周波数である５４０Ｈｚに鋭い吸収ピークを持つことを示している。
　一方、図１３は、図１に示す本発明の防音部材１０（後述する実施例１参照）の防音特性（吸収特性）を示すグラフである。図１３と図２３とを比較してみると、本発明の防音部材１０は、従来技術の防音部材５０とほぼ同じ第１共振周波数を持つことが分かる。また、本発明の防音部材１０では、従来技術の防音部材５０が鋭い吸収ピークを持つ第１共振周波数と略同じ第１共振周波数で拡がりを持った吸収ピークを持つことが分かる。
　図１６は、図１３及び図２３に示す吸収特性の低周波領域（４５０Ｈｚ～６５０Ｈｚ）のみを拡大して示すものである。図１６において、実線は従来技術の防音部材５０の吸収特性（図２３参照）であり、点線は本発明の防音部材１０の吸収特性（図１３参照）である。図１６から明らかなように、本発明の防音部材１０の吸収ピークは、従来技術の防音部材５０の吸収ピークに比べ、ほぼ同じピーク周波数を持ち、吸収ピークに拡がりを持つことが分かる。
　以上から、上述したように、防音対象となる機械等には、個体差、又は経年変化があるため、特定周波数の騒音抑制デバイスであっても、吸収ピークに拡がりを持たせられることが望ましい。特に、膜に切込みを入れて切断部を設けるというような簡単な処理による構造の変更で拡がりを持たせられることが望ましい。
　このように、本発明おいては、膜に切込みを入れて切断部を設けるだけで、元の吸収ピークを広帯域化させることができる。
　本発明においては、線状の切断部１８の長さは、正方形の枠１４の辺（内周辺）の長さＬ１（図２に示す枠１４のサイズ参照）の２５％以上であることが好ましい。その理由は、切断部１８の長さが枠１４の辺の長さの２５％未満では、吸収ピークに拡がりが見られないからである。本発明においては、切断部１８の長さは、枠１４の辺の長さの５０％以上であることがより好ましく、６５％以上であることが最も好ましい。例えば、枠１４の辺の長さが４０ｍｍの場合には、切断部１８の長さは、１０ｍｍ以上であることが好ましく、２０ｍｍ以上であることがより好ましく、２６ｍｍ以上であることが最も好ましい。
　また、正方形の枠１４の頂点部（隅部）では、膜１６には、切断部（切込み）１８を設けずに残すことが好ましい。即ち、正方形の枠１４の隅部では、膜１６は、切断部１８の無い状態で枠１４に固定されていることが好ましい。正方形の枠１４の隅部において膜１６に切断部１８を入れずに片側残す長さは、正方形の枠１４の辺の長さＬ１の７．５％以上であることが好ましく、両側で１５％以上であることが好ましい。したがって、線状の切断部１８の長さの上限は、正方形の枠１４の辺の長さの８５％以下であることが好ましいことになる。その理由は、膜１６に残す長さが片側で枠１４の辺の長さＬ１の７．５％未満では、膜１６に枠１４に取り付けた後から切込みを入れて切断部１８形成する場合、刃物などの切込み方法と枠１４自体がぶつかることにより完全に端部まで切ることは不可能であるからである。また、７．５％以上残した部分があっても本発明で要求される性能が出るためであり、製造が容易だからである。また、複数辺に切込みによって切断部１８を設ける際に、端まで切ってしまうと２つの切断部１８がつながってしまい、２辺の端部が容易に揺れる自由端になってしまうことで、本発明の効果が得られにくくなるからである。
　なお、例えば、枠１４の辺の長さが４０ｍｍの場合には、枠１４の隅部に残す膜１６の長さは３ｍｍ以上であることが好ましい。したがって、切断部１８の長さ（切込み長さ）は、３４ｍｍ以下であることが好ましい。
　本発明においては、図４、及び図５Ａに示すように、切断部１８によって切断された膜１６の枠側切断片１６ｃの切断面（切り口）１６ａと膜１６の重心側切断片１６ｄの切断面（切り口）１６ｂとは、膜１６の厚み（Ｌ４）方向において、切断部１８の両端部１８ａ及び１８ｂ以外にも、少なくとも一部に重なり部分１８ｃを持つことが好ましい。この時、切断部１８における膜１６の切断面１６ａと１６ｂとの重なり部分１８ｃは、その少なくとも一部が接触していることがより好ましい。このように、膜１６の切断面１６ａと１６ｂとの重なり部分１８ｃ、又は接触部分があると、吸収ピークが拡がり、広帯域化する。この理由は、枠１４に固定された膜１６の端部の固定端状態がある程度維持され、かつ膜１６の切断面１６ａと１６ｂとの重なりにより、膜１６同士の摩擦(膜１６同士の間の空気を介する摩擦)が生じて、吸収ピークが広帯域化するものと本発明者らは考察している。なお、膜１６の切断面１６ａと１６ｂとが重なり部分１８ｃを有するためには、膜１６の厚みは厚い方が好ましい。
　一方、本発明においては、図４、及び図５Ｂに示すように、切断部１８によって切断された膜１６の枠側切断片１６ｃの切断面１６ａと重心側切断片１６ｄの切断面１６ｂとは、膜１６の厚み（Ｌ４）方向において、切断部１８の両端部１８ａ及び１８ｂ以外にも、少なくとも一部に重なりの無い部分を有していても良い。例えば、膜１６の重心側切断片１６ｄを押し込むことなどにより図５Ｂに示す状態が生じる。膜１６が柔らかく変形しやすい場合には、その状態が維持される。このように、膜１６の切断部１８の切断面１６ａと１６ｂとを完全にずらすと、切断部１８に開口部分１８ｄが生じる。このために、振動モードが自由振動に変化する。その結果、吸収のピークは、拡がり広帯域化するが、高周波側にシフトする。
　また、切断部１８は、膜１６に幾つ設けられていても良く、その数は制限されない。
　例えば、図７に示す防音部材１０Ａの防音セル２２Ａ（実施例２参照）のように、膜１６に、枠１４の対向辺に沿って対向して膜１６の対向する２つの端部にそれぞれ２本の切断部１８が設けられていても良い。図７では、２本の切断部１８は、対向して膜１６に設けられているが、枠１４の隣接する辺に沿ってＬ字状に隣接して設けられていても良い。
　また、図８に示す防音部材１０Ｂの防音セル２２Ｂ（実施例３参照）のように、膜１６に、枠１４の３辺に沿って膜１６の３つの端部にそれぞれ３本の切断部１８が設けられていても良い。
　また、図９に示す防音部材１０Ｃの防音セル２２Ｃ（実施例９参照）のように、枠１４の全４辺に沿って膜１６の４つの端部にそれぞれ４本の切断部１８が設けられていても良い。
　ここで、膜１６に設ける切断部１８の数は、少ない方が好ましい。切断部１８の数は、１本が最も好ましい。その理由は、切断部１８の数は、少ない方が、吸収ピークの拡がりが大きいからであり、切断部１８が１本の場合が、吸収ピークの拡がりが最も大きいからである。
　また、切断部１８は、膜１６のどこに設けられていても良い。
　例えば、図１０に示す防音部材１０Ｄの防音セル２２Ｄ（実施例１０参照）のように、切断部１８は、膜１６の中央（枠１４の孔部１２の中央）に設けられていても良い。この場合にも、吸収ピークの拡がりの効果がある。しかしながら、切断部１８は、図１～図９に示すように、膜１６の端部（枠１４への固定部分に近い部分）に設けられていることが好ましい。その理由は、切断部１８を膜１６の端部に設けることにより、吸収ピークの拡がりの効果が大きいからである。
　具体的には、切断部１８は、枠１４の内周辺（枠１４への膜１６の固定部分）から振動する膜１６の重心１６ｅに向けて垂線を下した時に、枠１４の内周辺から垂線の長さの５０％以内の範囲にあることが好ましい。その理由は、５０％超では、吸収ピークの拡がりの効果が小さくなるからである。この時、切断部１８の位置は、膜１６の枠側切断片１６ｃの切断面１６ａを基準とするので、枠１４の内周辺から切断面１６ａ迄の長さが５０％以内の範囲にあることを言う。なお、膜１６の重心１６ｅは、図４に示す例では、膜１６の中心であり、垂線の長さは、枠１４の辺の長さＬ１の半分（１／２）である。
　また、切断部１８は、枠１４の内周辺から垂線の長さの３０％以内の範囲にあることがより好ましく、１５％以内の範囲にあることが最も好ましい。例えば、枠１４の辺の長さＬ１が４０ｍｍの場合には、切断部１８は、枠１４の内周辺から１０ｍｍ以内の範囲にあることが好ましく、６ｍｍ以内の範囲にあることがより好ましく、３ｍｍ以内の範囲にあることが最も好ましい。
　上述したように、切断部１８における膜１６の切断面１６ａと１６ｂとは、重なる部分がある方が好ましく、接触している部分がある方がより好ましい。しかしながら、切断部１８は、カッターナイフ等によって設けた切込みであるため、カッターナイフの厚み程度の切り幅が存在する。カッターナイフの厚みは、数百μｍ（例えば、３８０μｍ）程度である。このため、切断部１８の切り幅は、数百μｍ（例えば、３８０μｍ）程度となる。
　このように、本発明では、切断部１８における膜１６の切り幅は狭く、膜１６の切断面同士（切断面１６ａと１６ｂ）が非常に接近した状態となる。このため、膜１６の切断面同士（切断面１６ａと１６ｂ）が元の状態を維持していると見做すことができる。即ち、膜１６の切断面同士（切断面１６ａと１６ｂ）の高さがそろっていると見做すことができる。言い換えれば、膜１６の切断面同士（切断面１６ａと１６ｂ）を水平方向から見込むと重なりがある状態であることになる。このとき、膜１６の切断面同士（切断面１６ａと１６ｂ）の動きは制限され、略１枚の膜（４辺固定端）として振る舞うことで共振周波数がほぼ変化していないと考えられる。一方で、切り込みにより固定端状態に若干の変化が加わるために、膜型吸音体のＱ値が小さくなり、共振の帯域が拡がる効果が得られたと考えられる。ここで、膜型吸音体のＱ値は、共振の強さとシャープさを表す指標であり、大きいほど共振周波数での強さは強くなるが、共振が非常にシャープになる。一般に同じような系では共振の強さと帯域幅がトレードオフの関係となる。
　なお、切断部１８の切り幅が大きくなると、空気の通過が自由に生じる有意な開口部分１８ｄを生じる。この場合には、上述した図５Ｂに示す場合と同様に、振動モードが自由振動に変化する。その結果、吸収のピークは、拡がり広帯域化するが、高周波側にシフトする。
　更に、切断部１８の切り幅が大きくなると、切断部１８の切り幅と長さから決まる開口面積が実効的に大きくなる。例えば、開口面積は、特許文献２に開示の図２５に示す防音部材６０の防音セル６２の共鳴穴（共振穴）となる貫通孔６４と実効的に等しいような大きさになる。防音部材６０は、ヘルムホルツ共鳴（共振）による吸音を行うものであるので、防音部材６０では、吸収ピークは、大幅に高周波シフトし、ピーク幅の拡がりを見ることはできない。以下、本発明では、「共振」及び「共鳴」を区別せず、「共振」に含まれるものとして統一して記載する。
　本発明においては、吸収ピークにおけるピーク幅の拡がり（広帯域化）が必須であることから、切断部１８の切り幅は、ヘルムホルツ共振が生じない切り幅が必要であることが分かる。
　即ち、本発明の防音部材の防音セルは、膜の振動を含み、ヘルツホルム共振とは異なる共振を発現するものであることが好ましい。
　図１、図４、図６、図７、図８、図９及び図１０に示す防音部材１０、３０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、及び１０Ｄは、それぞれ１つの防音セル２２、３２、２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、及び２２Ｄを有するものである。しかしながら、本発明はこれらに限定されず、図１１、及び図１２に示す防音部材１１、及び１２のように、複数の防音セルを有するものであっても良い。
　図１１に示す防音部材１１は、１６個の防音セルを有するものであり、図１、及び図４に示す防音セル２２を１３と、図７に示す防音セル２２Ａを３つとを組み合わせ、２種類の本発明の防音セルを合計１６個となるように組わせたものである。
　図１２に示す防音部材１１Ａも、１６個の防音セルを有するものであり、図１、及び図４に示す防音セル２２を９つと、図７に示す防音セル２２Ａを１つと、図８に示す防音セル２２Ｂを１つと、図９に示す防音セル２２Ｃを１つと、図２２に示す従来技術の膜１６に切断部を持たない防音セル５２を４つとを組み合わせ、４種類の本発明の防音セル、及び１種類の従来技術の防音セルを合計１６個となるように組わせたものである。
　この時、防音部材１１及び１１Ａの１６個の防音セルの１６個の枠１４は、１つの枠体として構成されたものであっても良い。また、防音部材１１及び１１Ａの１６個の防音セルの１６枚の膜１６は、１枚のシート状膜体として構成されたものであっても良い。
　なお、本発明の防音部材は、図１、図４、図６、図７、図８、図９及び図１０に示す本発明の防音セル２２、３２、２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、及び２２Ｄの少なくとも１種類の複数の防音セルを有するものであれば、特に制限的ではない。本発明の防音部材は、１種類の本発明の防音セルのみからなるものであっても良いし、２種類以上の本発明の防音セルを組み合わせたものであっても良い。更に、本発明の防音部材は、１種類の本発明の防音セルと、１種類以上の従来技術の防音セルとを組み合わせたものであっても良いし、２種類以上の本発明の防音セルと、１種類以上の従来技術の防音セルとを組み合わせたものであっても良い。
　なお、本発明において、２種類以上の本発明の防音セルを組み合わせる場合、及び１種類以上の本発明の防音セルと、１種類以上の従来技術の防音セルとを組み合わせる場合、個々の種類の防音セルの数も、特に制限的ではない。
　本発明の防音部材１０、３０、１０Ａ～１０Ｄ、１１、及び１１Ａ、並びに防音セル２２、３２、及び２２Ａ～２２Ｄは、基本的に以上のように構成される。
　本発明の防音部材は、以下のようにして製造される。
　まず、孔部を持つ１つ以上の枠と、この１つ以上の枠にそれぞれ固定される１枚以上の膜と、を準備する。
　次に、１枚以上の膜のそれぞれの周辺部を、接着剤、又は物理的な固定具を用いてそれぞれ１つ以上の枠に固定する。
　次に、１つ以上の枠にそれぞれ固定された１枚以上の膜に、例えばカッターナイフによってそれぞれ切込みを入れて、切断部を形成する。
　こうして、１つ以上の防音セルを有する本発明の防音部材を製造することができる。
　本発明の防音部材、及び防音セルは、基本的に以上のように構成されるので、以下のような効果を奏する。
　本発明においては、防音セルの膜に切込みを入れて切断部を設けることで共振周波数での振舞いを変化させることができる。即ち、本発明では、膜に切込みを入れて切断部を形成するだけで、元の吸収ピークを変化させている。
　本発明においては、特に、防音セルの膜に切込みを入れて切断部を設けたまま、膜の一方の切断片の押し込みを行わず、膜の両方の切断片の切断面（切り口）が重なった状態、又は接触した状態では、元の共振周波数を維持したまま、又は元の共振周波数（ピーク周波数）の付近において、吸収帯域を拡げ、吸収ピークを広帯域化させることができる。即ち、元の吸収ピークの周辺で広帯域化するため、元の膜振動の吸収を基本としてそこから広帯域化を行っている。
　このように、切断部を設けるために膜に切込みを入れるという単純な処理によってピーク周波数を維持したままに吸収帯域を拡げることができる。
　特許文献２のような先行技術では、膜振動体に貫通孔を形成し、ヘルムホルツ共振器を形成している。
　これに対し、本発明は、貫通孔で音を通して共振現象を生じさせるヘルムホルツ共振を狙いとしておらず、膜の振動状態を変化させるために膜の端部に切込みを入れて切断部を設けている。
　特許文献２の技術の課題より「膜状吸音材に形成するヘルムホルツ共振用の共振穴が膜状吸音材の膜振動を阻害しにくくする。」とあることからも明らかに、特許文献２の技術では、元の膜振動を変化させないために膜の端部に貫通孔を形成する。一方で、本発明では、膜の端部に切込みを入れて切断部を設けることで、膜の振動状態を変化させる（固定部の状態を変化させる）ことによって共振周波数の広帯域化を実現している。
　したがって、特許文献２の技術の貫通孔と、本発明において形成する切断部は異なるものである。
　また、特許文献１の技術等、他の膜型吸音体の特許においても、膜に切断部を設けることを想定しておらず、膜の振動状態を変化させることで吸収ピークが広帯域化するという本発明を得ることはできない。
　以上のように、本発明は、特許文献１及び２等の従来技術から容易に想到することができない発明である。
　以下に、本発明の防音部材を持つ防音部材に組合せることができる構造部材の物性、又は特性について説明する。
　［難燃性］
　建材や機器内防音材として本発明の防音部材を持つ防音部材を使用する場合、難燃性であることが求められる。
　そのため、膜は、難燃性のものが好ましい。膜としては、例えば難燃性のＰＥＴフィルムであるルミラー（登録商標）非ハロゲン難燃タイプＺＶシリーズ（東レ（株）社製）、テイジンテトロン（登録商標）ＵＦ（帝人（株）社製）、及び／又は難燃性ポリエステル系フィルムであるダイアラミー（登録商標）（三菱樹脂（株）社製）等を用いればよい。
　また、枠も、難燃性の材質であることが好ましく、アルミニウム等の金属、セミラックなどの無機材料、ガラス材料、難燃性ポリカーボネート（例えば、ＰＣＭＵＰＹ６１０（タキロン（株）社製））、及び／又はや難燃性アクリル（例えば、アクリライト（登録商標）ＦＲ１（三菱レイヨン（株）社製））などの難燃性プラスチックなどが挙げられる。
　さらに、膜を枠に固定する方法も、難燃性接着剤（スリーボンド１５３７シリーズ（（株）スリーボンド社製））、半田による接着方法、又は２つの枠で膜を挟み固定するなどの機械的な固定方法が好ましい。
　［耐熱性］
　環境温度変化にともなう、本発明の防音部材の構造部材の膨張伸縮により防音特性が変化してしまう懸念があるため、この構造部材を構成する材質は、耐熱性、特に低熱収縮のものが好ましい。
　膜は、例えばテイジンテトロン（登録商標）フィルム　ＳＬＡ（帝人デュポン（株）社製）、ＰＥＮフィルム　テオネックス（登録商標）（帝人デュポン（株）社製）、及び／又はルミラー（登録商標）オフアニール低収縮タイプ（東レ（株）社製）などを使用することが好ましい。また、一般にプラスチック材料よりも熱膨張率の小さいアルミニウム等の金属膜を用いることも好ましい。
　また、枠は、ポリイミド樹脂（ＴＥＣＡＳＩＮＴ４１１１（エンズィンガージャパン社製））、及び／又はガラス繊維強化樹脂（ＴＥＣＡＰＥＥＫＧＦ３０（エンズィンガージャパン社製））などの耐熱プラスチックを用いること、及び／又はアルミニウム等の金属、又はセラミック等の無機材料やガラス材料を用いることが好ましい。
　さらに、接着剤も、耐熱接着剤（ＴＢ３７３２（（株）スリーボンド社製）、超耐熱１成分収縮型ＲＴＶシリコーン接着シール材（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン（合）社製）、及び／又は耐熱性無機接着剤アロンセラミック（登録商標）（東亜合成（株）社製）など）を用いることが好ましい。これら接着を膜または枠に塗布する際は、１μm以下の厚みにすることで、膨張収縮量を低減できることが好ましい。
　［耐候・耐光性］
　屋外、又は光が差す場所に本発明の防音部材を持つ防音部材が配置された場合、構造部材の耐侯性が問題となる。
　そのため、膜は、特殊ポリオレフィンフィルム（アートプライ（登録商標）（三菱樹脂（株）社製））、アクリル樹脂フィルム（アクリプレン（三菱レイヨン（株）社製））、及び／又はスコッチカルフィルム（商標）（３Ｍ社製）等の耐侯性フィルムを用いることが好ましい。
　また、枠材は、ポリ塩化ビニル、ポリメチルメタクリル（アクリル）などの耐侯性が高いプラスチックやアルミニウム等の金属、セラミック等の無機材料、及び／又はガラス材料を用いることが好ましい。
　さらに、接着剤も、エポキシ樹脂系のもの、及び／又はドライフレックス（リペアケアインターナショナル社製）などの耐侯性の高い接着剤を用いることが好ましい。
　耐湿性についても、高い耐湿性を有する膜、枠、及び接着剤を適宜選択することが好ましい。吸水性、耐薬品性に関しても適切な膜、枠、及び接着剤を適宜選択することが好ましい。
　［ゴミ］
　長期間の使用においては、膜表面にゴミが付着し、本発明の防音部材の防音特性に影響を与える可能性がある。そのため、ゴミの付着を防ぐ、または付着したゴミ取り除くことが好ましい。
　ゴミを防ぐ方法として、ゴミが付着し難い材質の膜を用いることが好ましい。例えば、導電性フィルム（フレクリア（登録商標）（ＴＤＫ（株）社製）、及び／又はＮＣＦ（長岡産業（株）社製））などを用いることで、膜が帯電しないことで、帯電によるゴミの付着を防ぐことができる。また、フッ素樹脂フィルム（ダイノックフィルム（商標）（３Ｍ社製））、及び／又は親水性フィルム（ミラクリーン（ライフガード社製）、ＲＩＶＥＸ（リケンテクノス（株）社製）、及び／又はＳＨ２ＣＬＨＦ（３Ｍ社製））を用いることでも、ゴミの付着を抑制できる。さらに、光触媒フィルム（ラクリーン（（株）きもと社製)）を用いることでも、膜の汚れを防ぐことができる。これらの導電性、親水性、及び／又は光触媒性を有するスプレー、及び／又はフッ素化合物を含むスプレーを膜に塗布することでも同様の効果を得ることができる。
　上述したような特殊な膜を使用する以外に、膜上にカバーを設けることでも汚れを防ぐことが可能である。カバーとしては、薄い膜材料(サランラップ（登録商標）など)、ゴミを通さない大きさの網目を有するメッシュ、不織布、ウレタン、エアロゲル、ポーラス状のフィルム等を用いることができる。
　付着したゴミを取り除く方法としては、膜の共振周波数の音を放射し、膜を強く振動させることで、ゴミを取り除くことができる。また、ブロワー、又はふき取りを用いても同様の効果を得ることができる。
　［風圧］
　強い風が膜に当たることで、膜が押された状態となり、共振周波数が変化する可能性がある。そのため、膜上に、不織布、ウレタン、及び／又はフィルムなどでカバーすることで、風の影響を抑制することができる。
　さらに、本発明の防音部材では、防音部材側面で風をさえぎることによる乱流の発生による影響（膜への風圧、風切り音）を抑制するため、防音部材側面に風を整流する整流板等の整流機構を設けることが好ましい。
　［ユニットセルの組合せ］
　図１、４、７、８、９、及び１０に示す本発明の防音部材１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、及び１０Ｄは、１つの枠１４とそれに取り付けられた１枚の膜１６と膜１６に形成された切断部１８を持つ単位ユニットセルとしての１つの防音セル２２、２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、及び２２Ｄからなる。一方、本発明の防音部材１１、及び１１Ａは、複数の枠１４が連続した１つの枠体、１つの枠体の複数の枠１４のそれぞれの孔部１２に取り付けられる複数の膜１６が連続したシート状膜体、及び複数の膜１６に切込みによって設けられる切断部１８、を有する、予め一体化された複数の防音セルからなる。本発明の防音部材は、このように、単位ユニットセルを独立に使用する防音部材であっても良い。また、本発明の防音部材は、予め複数の防音セルが一体化された防音部材であっても良いし、又は複数の単位ユニットセルを連結させて使用する複数の防音セルからなる防音部材であっても良い。
　複数の単位ユニットセルの連結の方法としては、枠にマジックテープ（登録商標）、磁石、ボタン、吸盤、及び／又は凹凸部を取り付けて組み合わせてもよいし、テープなどを用いて複数の単位ユニットセルを連結させることもできる。
　［配置］
　本発明の防音部材を有する防音部材を壁等に簡易に取り付け、又はり取外しできるようにするため、防音部材に磁性体、マジックテープ（登録商標）、ボタン、吸盤などからなる脱着機構が取り付けられていることが好ましい。
　［枠機械強度］
　本発明の防音部材を有する防音部材のサイズが大きくなるにつれ、枠が振動しやすくなり、膜振動に対し固定端としての機能が低下する。そのため、枠の厚みを増して枠剛性を高めることが好ましい。しかし、枠の厚みを増すと防音部材の質量が増し、軽量である本防音部材の利点が低下していく。
　そのため、高い剛性を維持したまま質量の増加を低減するために、枠に孔や溝を形成することが好ましい。
　また、面内の枠厚みを変える、又は組合せることで、高剛性を確保し、軽量化を図ることもできる。こうすることにより、高剛性化と軽量化を両立することができる。
　本発明の防音部材は、以下のような防音部材として使用することができる。
　例えば、本発明の防音部材を持つ防音部材としては、
　建材用防音部材：建材用として使用する防音部材、
　空気調和設備用防音部材：換気口、空調用ダクトなどに設置し、外部からの騒音を防ぐ防音部材、
　外部開口部用防音部材：部屋の窓に設置し、室内又は室外からの騒音を防ぐ防音部材、
　天井用防音部材：室内の天井に設置され、室内の音響を制御する防音部材、
　床用防音部材：床に設置され、室内の音響を制御する防音部材、
　内部開口部用防音部材：室内のドア、ふすまの部分に設置され、各部屋からの騒音を防ぐ防音部材、
　トイレ用防音部材：トイレ内またはドア（室内外）部に設置、トイレからの騒音を防ぐ防音部材、
　バルコニー用防音部材：バルコニーに設置し、自分のバルコニーまたは隣のバルコニーからの騒音を防ぐ防音部材、
　室内調音用部材：部屋の音響を制御するための防音部材、
　簡易防音室部材：簡易に組み立て可能で、移動も簡易な防音部材、
　ペット用防音室部材：ペットの部屋を囲い、騒音を防ぐ防音部材、
　アミューズメント施設：ゲームセンター、スポーツセンター、コンサートホール、映画館に設置される防音部材、
　工事現場用仮囲い用の防音部材：工事現場を多い周囲に騒音の漏れを防ぐ防音部材、
トンネル用の防音部材：トンネル内に設置し、トンネル内部及び外部に漏れる騒音を防ぐ防音部材、等を挙げることができる。
　以上、本発明の防音部材についての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勿論である。
　本発明の防音構造を実施例に基づいて具体的に説明する。
　まず、本発明の防音部材１０（図１参照）を作製する前段階として、膜１６に切込みによる切断部１８が設けられていない単一の防音セル５２からなる防音部材５０（図２２参照）を比較例１として作製した。
（比較例１）
　ＰＥＴフィルム（東レ（株）社製ルミラーＳ１０、１８８μｍ厚み）を膜１６とした。枠１４は、厚み２０ｍｍの金属アルミニウムを加工し、孔部１２として内径が４０ｍｍ正方形にくりぬいたものを使用した。外周枠部分の厚みは３ｍｍとした。また、同様に厚み３ｍｍの金属アルミニウム４６ｍｍ角正方形板を背面部材２０として準備し、枠１４の枠構造の片面（孔部１２の端部）に取り付けて蓋とした。枠構造のもう片面の枠部分にＰＥＴフィルムを取り付けた。取り付けは両面テープで接着によって行った。
　これで、図２２に示すように、枠１４の片面がＰＥＴフィルムの振動膜１６、もう片面が背面部材２０で閉じ切られた内側厚み２０ｍｍの吸音膜構造の防音セル５２からなる防音部材５０を作製した。
　まず、この状態で音響特性を測定した。音響測定は、内径８ｃｍの音響管を用い、４端子法で透過率と反射率を測定し、そこから吸収率(１－透過率－反射率)を求めた。結果、５４０Ｈｚに鋭い吸収を持つことが分かった。
（実施例１）
　比較例１の吸音膜構造の防音セル５２の固定部端１辺に対して、カッターナイフを用いて切込みを入れて切断部１８を設けた。こうして、図１～図４に示す本発明の実施例１の防音部材１０を作製した。できるだけ枠１４の固定部（内周辺）に近い膜１６の振動部分に切込みを入れて切断部１８を形成するようにし、固定部から２ｍｍの位置に切込みを入れて切断部１８を形成した。
　この状態で音響特性を測定した。
（実施例２）
　次に、実施例１の切込みによって形成された切断部１８を有する吸音膜構造の防音セル２２に対して、切断部１８の対面の辺の固定部（対向辺）近くにおいて膜１６に第２の切込みによって形成された第２の切断部１８を作製した。こうして、図７に示す本発明の実施例２の防音部材１０Ａを作製した。この第２の切断部１８（切込み）も固定部から２ｍｍの位置に切込みを入れて切断部１８を形成した。この状態で音響特性を測定した。
（実施例３）
　次に、実施例２の２ヵ所に切断部１８を有する吸音膜構造の防音セル２２Ａに対して、２つの切断部１８を繋ぐように第３の切込みを入れて第３の切断部１８を作製した。こうして、図８に示す本発明の実施例３の防音部材１０Ｂを作製した。この場合、固定部端近くの４辺中３辺に切込みを入れて切断部１８が設けられ、膜１６の構造が片持ち梁状となった。本実施例３では、この膜１６を枠１４の中に手で軽く押しこんだ。この状態で音響特性を測定した。
　これらの実施例１、２、及び３、並びに比較例１の測定結果を、それぞれ図１３、図１４、及び図１５、並びに図２３に示し、第１吸収ピーク周辺の低周波数領域の拡大図を図１６に示した。なお、図１６には、実施例３の測定結果を省略している。
　まず、図１５に示すように、実施例３については、低周波数の第１吸収ピークは消滅して、第１吸収ピークが大きく高周波側にシフトしている。これは、膜１６の端部が元の固定端振動から自由端振動に近くなったため、又は３辺自由振動モードに変化したために、振動の共振、即ち第１吸収ピークが高周波側にシフトしたと考えられる。
　一方、図２３、図１３、図１４、及び図１６に示すように、比較例１と、押し込みを行っていない実施例１、及び２とは、ほぼ同じ周波数に第１共振周波数を持ち、したがって第１吸収ピークを持つことが分かる。また、実施例１及び２では、比較例１に対して、第１及び第２の吸収ピークの高さが近づいていくことが分かる。
　図１６より明らかなように、切断部１８のない元の膜１６を持つ比較例１と比較して、実施例１及び２では、切込みを入れて切断部１８を設けることで吸収ピークのピーク幅が広がることが分かった。また、実施例１及び２では、高周波数側の吸収も拡がりを見せている。
　このようにして、本発明では、切込みを入れて切断部１８を設けるだけで吸収ピークを広帯域化させることができた。
（比較例２）
　比較例１における１８８μｍのＰＥＴフィルムの代わりに１２５μｍのＰＥＴフィルム（東レ（株）社製ルミラーＳ１０）を用いた吸音膜構造の比較例２の防音部材５０（図２２参照）を作製した。音響測定を行った結果、６４０Ｈｚに吸収ピークを持つことが分かった。
（実施例４）
　比較例２の防音部材の１辺にカッターナイフを用いて切込みを入れて切断部１８を形成した。膜１６に切込みによる切断部１８を固定部（枠１４の内周辺）から２ｍｍの距離に形成した。こうして、本発明の実施例４の防音部材１０Ａ（図７参照）を作製した。
　この切断部１８の切断面１６ａと１６ｂとに重なりがある状態で音響測定を行った。
（実施例５）
　実施例４の振動膜１６の重心側切断片１６ｄの切断部１８付近を指で押し込んだ。これにより切断部１８の切断面１６ａと１６ｂとにずれが生じる。こうして、本発明の実施例５の防音部材（図５Ｂ参照）を作製した。この切断部１８の切断面１６ａと１６ｂとがずれて重なりが無い状態で音響特性を測定した。
　比較例２、及び実施例４～５の測定結果を図１７に示した。
　まず、比較例２と実施例４を比較すると、図１７に示すように、実施例４では、切込みを入れて切断部１８を設けたことで第１共振周波数が広帯域化した。一方、実施例４と５は同じ膜１６の状態で膜１６の片側の切断片を押し込んだかどうかにより、共振周波数が大きく変化した。実施例５は、膜１６の端部が固定端から自由端に変化したために第１共振周波数が高周波シフトしたと考えられる。
　よって、膜１６に切込みを入れて切断部１８を設けることで共振周波数での振舞いを変化させることができた。特に、切断部１８を設けたまま押し込みを行わない状態では元の共振周波数を維持したまま広帯域化させることができた。このときの特徴は、切断部１８の切断面の両辺に当たる膜１６の２つの切断片が元の状態を維持している、即ち高さがそろっていることにある。言い換えれば、切断部１８の状態として、膜１６の切断面１６ａ及び１６ｂ同士を水平方向から見込むと重なりがある状態であることが特徴となる。このとき、膜１６の切断面にはカッターナイフで形成された数百μｍのスリットがあるのみで非常に膜１６の切断片同士が接近した状態となる。この状態では、膜１６の動きは制限され、ほぼ固定端として振る舞うことで共振周波数がほぼ変化していないと考えられる。また、細いスリット状の隙間であるため間の空気の粒子速度は大きくなり摩擦が生じる。この摩擦で音が熱に変わる効果によってピークが広帯域化したと考えられる。
（比較例３）
　上述した考えから、膜１６の切断面の重なりが重要であることを推測したため、振動膜部分の膜厚が大きい方が重なりを持つことが容易となり、広帯域化の効果が大きいと推測できる。よって、比較例３の防音部材として、振動膜１６の厚みを３５０μｍのＰＥＴフィルム（東レ（株）社製ルミラーＳ１０）として、比較例１と同様の構成の吸音膜構造を作製した。音響管測定した結果、７８６Ｈｚに鋭い吸収をもつことが分かった。
（実施例６～９）
　比較例３の防音部材の振動膜部分に、１、２、３、及び４ケ所に切込みを入れて３４ｍｍの切断部１８を順次設けていって、本発明の実施例６、７、８、及び９の防音部材１０、１０Ａ、１０Ｂ、及び１０Ｃ（図４、図７、図８、及び図９参照）を順次作製した。各実施例の防音部材を作製する毎に音響管測定を行った。ここでも切断部１８は膜１８の固定部から２ｍｍの位置に形成した。また、切断部１８の先後端部１８ａ及び１８ｂから膜１６の固定部まで３ｍｍをあけるようにして、切込みによる切断部１８を増やしても完全に切り落とさないようにした。即ち、枠１４の頂点部では、膜１６は切断されず残って枠１４に固定されている。
　比較例３、及び実施例６～９の測定結果を図１８に示した。
　図１８に示すように、実施例６～９のいずれの実施例でも、元の吸収ピークと比較して吸収ピークの両側に吸収帯域が大きく広がった。特に、切込みによって形成された切断部１８が１カ所の場合が低周波側に吸収ピークが生じるなど広帯域化した大きな吸収を示した。
（比較例４～６） 
　比較例４～６として、切込みを完全に入れずに表面をカッターナイフで傷つけた状態、膜１６に切込みによる切断部１８が設けられていない状態の防音部材を作製した。作製した比較例４～６の防音部材の測定を行った。比較例４は、比較例３（図２２参照）と全く同じ条件で作製した吸音膜構造を持つ傷の無い防音部材である。比較例５は、膜１６の１辺に３４ｍｍの傷をつけた防音部材であり、比較例６は、２辺にそれぞれ３４ｍｍの傷をつけた防音部材である。膜１６に設けられた傷部は、明らかに白く散乱されており、数１０μｍ以上の傷が入っていると推定できる。この場合の音響特性を測定した。
　比較例４～６の測定結果を図２４に示した。
　その結果、図２４に示すように、傷を入れた前後で吸収ピークの広さはほぼ変化しなかった。
（実施例１０）
　比較例３の防音部材（図２２参照）の振動膜部分の、端ではなく真ん中に切込みを入れて、図１０に示すように、膜１６の真ん中に切断部１８を持つ防音セル２２Ｄからなる本発明の実施例１０の防音部材１０Ｄを作製した。この場合の音響特性を測定した。
　実施例１０、及び比較例３の測定結果を図１９に示した。
　その結果、図１９に示すように、吸収ピークの若干の拡がりが見られるが、実施例６～９の防音部材のように、膜１６の端部に切込みを入れて切断部１８を設けたときの方が吸収ピークの拡がりの幅は大きかった。
　なお、図示しないが、図１０に示す実施例１０の防音部材１０Ｄの膜１６の真ん中に十字状になるように切込みを２辺入れて十字状の切断部を持つ防音部材を作製し、音響特性の測定を行った。この十字状の切断部を持つ防音部材も、吸収ピークの拡がりを見せたが実施例１０とあまり変わらなかった。
　以上から、膜１６の切断部１８の膜１６の切断面１６ａと１６ｂに重なりがある場合、膜１６の真ん中より、膜１６の端部に切断部１８を設けたときの方が吸収ピークの広帯域化の効果は大きいことが分かる。
（比較例７）
　比較例１における１８８μｍのＰＥＴフィルムの代わりに２５０μｍのＰＥＴフィルム（東レ（株）社製ルミラーＳ１０）を用いた吸音膜構造の比較例７の防音部材５０（図２２参照）を作製した。比較例７の防音部材の音響測定を行った。その結果、６５０Ｈｚに鋭い吸収ピークを持つことが分かった。
（実施例１１～１４）
　比較例７の防音部材の１辺にカッターナイフを用いて、それぞれ１０ｍｍ、２０ｍｍ、２６ｍｍ、及び３５ｍｍの切込みを入れて切断部１８を形成した。膜１６に切込みによる切断部１８を固定部（枠１４の内周辺）から２ｍｍの距離に形成した。こうして、本発明の実施例１１～１４の防音部材（図１～図４参照）を作製した。作製した実施例１１～１４の防音部材の音響特性を測定した。
　測定結果を図２０に示す。
　図２０に示すように、膜１６の切断部(切込み)１８の長さが１０ｍｍ以上で吸収ピークのピーク周波数は少し低周波化するが、吸収ピークのピーク幅は拡がる。切断部１８の長さが１０ｍｍの実施例１１の場合には、吸収ピークのピーク幅の拡がりが少ない。一方、切断部１８の長さ２０ｍｍの実施例１２の場合は、ピーク幅の拡がりが大きい。切断部１８の長さ２６ｍｍ以上の実施例１３及び１４の場合は、切断部１８の長さが長くなるにつれて、吸収ピークの広がり幅が更に大きくなる。
　よって、膜１６の切断部１８の長さは膜１６（枠１４の孔部１２）のサイズ４０ｍｍ角に対して、１０ｍｍ以上が望ましく、２０ｍｍ以上が更に望ましく、２６ｍｍ以上が最も望ましいことが分かる。
　したがって、膜１６（枠１４の孔部１２）の辺の長さＬ１に対して、膜１６の切断部１８の長さの割合が、２５％以上が望ましく、５０％以上が更に望ましく、６５％以上が最も望ましいと言える。
　膜１６の切断部１８の長さが３５ｍｍである実施例１４において、切断部１８の切り幅は、膜１６の切込みに使用したカッターナイフの厚みが３８０μｍであるので、その程度の幅になっているものと考えられる。
　また、実施例１４のみの防音部材の音響特性を図２１に示す。実施例１４のピーク周波数は、６１５Ｈｚ（図２０参照）である。
　これに対し、例えば、膜の厚み２５０μｍ、切断部１８の長さ３５ｍｍの時、ヘルムホルツ共振しているとすると、ヘルムホルツ共振の周波数の理論値は、９２０Ｈｚとなり、１０００Ｈｚ以下に、ヘルムホルツ共振による吸収のピークがあるはずである。
　しかしながら、図２１には、膜１６に切込み長さが３５ｍｍの切断部１８があるため、切断部１８の無い膜１６（比較例７参照）の膜振動の共振周波数（吸収のピーク周波数）である６５０Ｈｚより少し低い６１５Ｈｚ共振周波数（吸収のピーク周波数）が示されている。
　しかしながら、図２１には、膜１６に切込み長さが３５ｍｍの切断部１８があっても、ヘルムホルツ共振による吸収が現れていない。
　以上から、本実施例のカッターナイフによる切込みによる切断部の形成ではヘルムホルツ共振は測定領域に生じない切り幅として形成されたと考えられる。
（比較例８）
　比較例７と同じ条件の構造の防音部材（図２２参照）に対して、図２５に示すように、共振穴となる孔径３ｍｍの貫通孔６４をポンチで形成した。こうして、図２５に示す比較例８の防音部材６０を作製した。貫通孔６４は、図２５に示すように、辺から２ｍｍずつ離した位置に形成した。比較例８の音響特性を測定した。
　その結果を図２６に示す。
　貫通孔６４を形成したことで、吸収ピークが７５０Ｈｚ付近に単独で現れた。
　比較例８の防音部材６０の条件で計算すると、ヘルムホルツ共振の共振周波数の理論値は約７５１Ｈｚであった。この周波数は、ヘルムホルツ共振のピークと一致した。
　一方、図２６に示すように、比較例７における膜振動に由来する６５０Ｈｚ付近の吸収ピークは貫通孔６４を設けたことで消失した。
　即ち、ヘルムホルツ共振として機能する貫通孔を形成することで、吸収ピークのピーク幅の広がりを得ることは困難であることが分かる。
　以上の図２４及び図２６の結果から、本発明の膜の切込みによる切断部は、ヘルムホルツ共振の共振穴ではないことが明らかである。
　即ち、本発明の防音部材の防音セルは、ピーク幅が拡がった膜振動による吸収ピークを示すものであり、膜振動の共振を示し、その共振は、ヘルツホルム共振とは異なるものであることは明らかである。したがって、本発明の防音部材の防音セルは、膜の振動を含み、ヘルツホルム共振とは異なる共振を発現するものである。
　（比較例９）
　背面部材を有しておらず、両面開口の孔部１２を有する枠１４に対して片側膜１６、かつ片側開放の防音セルからなる従来技術の吸音膜構造を、背面部材２０が無いこと及び膜厚を３５０μｍとしたことを除いて、比較例１と同様に作製した。
　（実施例１５）
　比較例９の吸音膜構造の防音セルの膜１６に対して、実施例１と同様にして、カッターナイフを用いて切込みを入れて切断部１８を設け、図６に示す防音セル３２からなる防音部材３０を作製した。
　作製した実施例１５、及び比較例９の音響特性を測定した。
　測定結果を図２７に示す。
　図２７に示すように、膜１６の背面空間が閉じられていない場合においても、切込みを入れて切断部１８を設けることで吸収ピークが広帯域化することが分かった。
　以上の実施例によって、以下の効果を示した。
１. 切込みを入れて切断部１８を設けることで元の共振の振舞いを変化させることができること、
２．押し込まずに膜の切断片の切断面に重なりがある状態にすることで、共振幅が広帯域化すること、
３．広帯域化のためには膜の切断片の切断面が端部付近にあることでさらに効果が大きいこと。
　以上から、本発明の効果は明らかである。
　本発明の防音部材は、特定周波数の騒音を抑制するために特定周波数に騒音の吸収のピークをもつのみならず、ピークに拡がりを持たせることができる。このため、本発明の防音部材は、モータの回転音、及び機械の振動共振音等の特定周波数の音が強く発信される一方、個体差、又は経年変化が避けられない複写機等の産業用機器、自動車等の輸送用機器、洗濯機等の一般家庭用機器等に用いることができる。
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１１、１１Ａ、３０、５０、６０　防音部材
１２　孔部
１４　枠
１６　膜
１６ａ、１６ｂ　膜の切断面（切り口）
１６ｃ、１６ｄ　膜の切断片
１６ｅ　膜の重心
１８　切断部
１８ａ、１８ｂ　端部
１８ｃ　膜の切断面の重なり部分
１８ｄ　膜の切断面の開口部分
２０　背面部材
２２、２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ、３２、５２、６２　防音セル
６４　貫通孔

Claims (13)

  1. 　１以上の防音セルを有する防音部材であって、
    　前記防音セルは、孔部を持つ枠と、前記枠に固定された膜と、を備え、
    　前記膜は、音に対して振動するものであり、
    　前記膜は、その一方の面から他方の面に貫通する１つ以上の切断部を有することを特徴とする防音部材。
  2. 　前記防音セルは、前記膜の振動を含み、ヘルムホルツ共振とは異なる共振を発現する請求項１に記載の防音部材。
  3. 　前記切断部は、刃物による切込みである請求項１、又は２に記載の防音部材。
  4. 　前記切断部は、前記枠の内周辺に沿って形成されており、
    　前記枠の内周辺から振動する前記膜の重心に向けて垂線を下した時に、前記切断部は前記枠の内周辺から前記垂線の長さの５０％以内の範囲にある請求項１～３のいずれか一項に記載の防音部材。
  5. 　前記切断部の長さは、前記枠の内周辺の長さの２５％以上である請求項１～４のいずれか一項に記載の防音部材。
  6. 　前記切断部によって切断された前記膜の枠側切断面と前記膜の重心側切断面とは、前記膜の厚み方向において、前記切断部の両端以外にも、少なくとも一部に重なりを持つ請求項１～５のいずれか一項に記載の防音部材。
  7. 　前記膜の前記枠側切断面と前記重心側切断面とは、前記切断部の両端以外にも、少なくとも一部が接触している請求項６に記載の防音部材。
  8. 　前記切断部は、１つである請求項１～７のいずれか一項に記載の防音部材。
  9. 　前記枠の内周面で囲まれた前記膜の背面空間は、閉じ切られている請求項１～８のいずれか一項に記載の防音部材。
  10. 　更に、前記膜の背面空間を閉じ切る背面部材を有する請求項９に記載の防音部材。
  11. 　前記膜は、前記枠の前記孔部の一方の開口端を塞ぐものであり、
    　前記背面部材は、前記枠の前記孔部の他方の開口端を塞ぐものである請求項１０に記載の防音部材。
  12. 　前記１以上の防音セルは、複数の前記防音セルであり、
    　更に、前記防音セルとは異なる種類の複数の他の防音セルを有し、
    　前記他の防音セルは、前記膜から前記切断部を除いた膜を前記枠に固定したものである請求項１～１１のいずれか一項に記載の防音部材。
  13. 　請求項１～１２のいずれか一項に記載の防音部材を製造するに際し、
    　孔部を持つ１つ以上の枠と、前記１つ以上の枠にそれぞれ固定される１枚以上の膜と、を準備し、
    　前記１枚以上の膜をそれぞれ前記１つ以上の枠に固定し、
    　前記１つ以上の枠にそれぞれ固定された前記１枚以上の膜にそれぞれ切込みを入れて、各膜の一方の面から他方の面に貫通する１つ以上の切断部を形成する防音部材の製造方法。
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