WO2018150972A1 - 防音構造体 - Google Patents

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WO2018150972A1
WO2018150972A1 PCT/JP2018/004173 JP2018004173W WO2018150972A1 WO 2018150972 A1 WO2018150972 A1 WO 2018150972A1 JP 2018004173 W JP2018004173 W JP 2018004173W WO 2018150972 A1 WO2018150972 A1 WO 2018150972A1
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WO
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opening
resonance
sound
soundproof structure
frame
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PCT/JP2018/004173
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Inventor
昇吾 山添
美博 菅原
真也 白田
Original Assignee
富士フイルム株式会社
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    • 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
    • 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
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a soundproof structure.
  • the housing wall is provided with a ventilation sleeve that penetrates the wall for ventilation. Sound leakage from this ventilation sleeve is a problem of noise.
  • Sound of a specific frequency is transmitted according to the length of the sleeve, the diameter of the opening (opening area), and the like. This frequency is the frequency at which resonance occurs in the sleeve, and the resonance occurs in the sleeve, so that sound passes through the sleeve with a high transmittance.
  • Conventionally used soundproofing materials include sound absorbing materials such as urethane foam and glass wool.
  • soundproofing materials such as urethane foam and glass wool have a low silencing effect for low-frequency sounds of 1 kHz or less, and it has been difficult to silence low-frequency sounds that resonate within the sleeve.
  • soundproof structures that absorb sound in a specific frequency band include those that use membrane vibration, those that use air column resonance, and those that use Helmholtz resonance.
  • Patent Document 1 describes that a resonance-type silencer mechanism is disposed in a ventilation sleeve, and a side branch-type silencer and a Helmholtz resonator are described as the resonance-type silencer mechanism.
  • Patent Document 2 describes that a silencing device having a silencing chamber for silencing low-frequency noise by resonance action is disposed in a ventilation hole.
  • the arrangement position of the resonance silencer structure in the ventilation sleeve has not been sufficiently studied. Therefore, even if the resonance structure is arranged in the ventilation sleeve, there is a possibility that a sufficient silencing effect cannot be obtained with respect to low-order sound that resonates in the sleeve.
  • the object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art and to obtain a sufficient silencing effect for low-order frequency sound that resonates within an opening provided in a wall member separating two spaces.
  • the object is to provide a soundproof structure.
  • the inventors of the present invention provide a soundproofing structure having a resonance silencer structure disposed in an opening provided in a wall member that separates two spaces.
  • An air volume adjusting member is disposed on one opening surface side at a position away from the opening surface, and the resonance silencing structure resonates at the frequency of the sound that resonates in the opening.
  • the present invention has been completed by finding that the above problem can be solved by being arranged in the center of the opening in a direction perpendicular to the opening. That is, it has been found that the above object can be achieved by the following configuration.
  • a soundproof structure having a resonance silencer structure disposed in an opening provided in a wall member separating two spaces, On the one opening surface side of the opening, an air volume adjusting member is disposed at a position spaced from the opening surface, The resonance silencer structure resonates at the frequency of the sound that resonates within the opening, The resonance silencer structure is a soundproof structure arranged in the center of the opening in a direction perpendicular to the opening surface.
  • the resonance silencer structure is disposed at a position of 1/4 of the wavelength of the sound that resonates in the opening from the opening surface,
  • the resonance silencer structure according to [4] wherein the air column resonance tube has a tube length direction that coincides with an inner circumferential direction of the opening.
  • the resonance silencer structure is a membrane-type resonance structure having a frame having a penetrating frame hole portion and a film covering the frame hole portion and being fixed to the frame at its periphery [1] to [3] The soundproof structure according to any one of the above.
  • [11] having a plurality of resonance silencers, The soundproof structure according to any one of [1] to [10], wherein a plurality of resonance silencers are arranged along the inner circumferential direction of the opening.
  • [12] The soundproof structure according to any one of [1] to [11], wherein the resonance frequencies of the plurality of resonance silencers are different from each other.
  • [13] A cylindrical shape having both ends open, and a base member on which a plurality of resonance silencers are installed on the inner periphery, The soundproof structure according to any one of [1] to [12], wherein the base member is detachably provided in the opening.
  • the soundproof structure which can acquire a sufficient silencing effect with respect to the sound of the low-order frequency which resonates with the opening part provided in the wall member which separates two spaces can be provided. .
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line A1-A1 of FIG. It is sectional drawing which shows typically another example of the soundproof structure of this invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line A2-A2 of FIG. It is sectional drawing which shows typically another example of the soundproof structure of this invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line B1-B1 of FIG. It is sectional drawing which shows typically another example of the soundproof structure of this invention.
  • FIG. 10 is a sectional view taken along line B2-B2 of FIG. It is sectional drawing which shows typically another example of the soundproof structure of this invention. It is a perspective view which shows typically the resonance silencer structure shown in FIG.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view taken along line C1-C1 of FIG. It is sectional drawing which shows typically another example of the soundproof structure of this invention. It is the C2-C2 sectional view taken on the line of FIG. It is sectional drawing which shows typically another example of the soundproof structure of this invention. It is the DD sectional view taken on the line of FIG. It is sectional drawing which shows typically another example of a resonance silencer structure. It is sectional drawing which shows typically another example of the soundproof structure of this invention.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view taken along line C1-C1 of FIG. It is sectional drawing which shows typically another example of the soundproof structure of this invention. It is the C2-C2 sectional view taken on the line of FIG. It is sectional drawing which shows
  • FIG. 20 is a cross-sectional view taken along line C3-C3 of FIG. It is sectional drawing which shows typically another example of the soundproof structure of this invention. It is an exploded view of the soundproof structure shown in FIG. It is the top view which looked at the soundproof structure of FIG. 22 from b direction. It is the top view which looked at the soundproof structure of FIG. 22 from the a direction. It is sectional drawing which shows typically another example of the soundproof structure of this invention. It is sectional drawing which shows typically another example of the soundproof structure of this invention. It is sectional drawing which shows typically another example of the soundproof structure of this invention. It is a graph showing the relationship between the transmittance
  • a numerical range expressed using “to” means a range including numerical values described before and after “to” as a lower limit value and an upper limit value.
  • an angle such as “45 °”, “parallel”, “vertical” or “orthogonal” is within a range where the difference from the strict angle is less than 5 degrees unless otherwise specified. It means that there is.
  • the difference from the exact angle is preferably less than 4 degrees, and more preferably less than 3 degrees.
  • the soundproof structure of the present invention is A soundproof structure having a resonance silencer structure disposed in an opening provided in a wall member separating two spaces, On the one opening surface side of the opening, an air volume adjusting member is disposed at a position spaced from the opening surface, The resonance silencer structure resonates at the frequency of the sound that resonates within the opening, The resonance silencer structure is a soundproof structure disposed in the center of the opening in a direction perpendicular to the opening surface.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example in which a resonance silencer structure 10a constituting a soundproof structure of the present invention is arranged in an opening 102 of a wall member W that separates two spaces.
  • FIG. 2 is a schematic perspective view of the resonance silencer structure 10a of the soundproof structure shown in FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line A1-A1 of FIG.
  • the wall member W is provided with a cylindrical sleeve 100 that penetrates the wall member W, and an opening 102 that penetrates the wall member W is provided.
  • an air volume adjusting member 104 is disposed on one opening surface side of the opening 102 provided in the wall member W.
  • the air volume adjusting member 104 is a member that adjusts the air volume of air passing through an opening of a so-called register or the like.
  • the air volume adjusting member 104 is a plate-like member disposed so as to cover the opening when viewed from the direction perpendicular to the opening surface. Also, it is disposed a distance D 1 apart from the air volume adjusting member and the opening surface. Since the air volume adjusting member 104 and the opening surface are separated from each other by a predetermined distance, the two spaces separated by the wall member W can be ventilated by the opening 102 without the air volume adjusting member 104 blocking the opening 102.
  • the distance D 1 between the air volume adjusting member 104 and the opening surface is preferably 0.1 mm to 100 mm, and more preferably 0.5 mm to 50 mm. This will be described in detail later.
  • the cross-sectional shape of the opening 102 is circular, but is not limited thereto.
  • the cross-sectional shape of the opening 102 may be a square, rectangle, ellipse, polygon, or the like.
  • the resonance muffler structure 10 a is arranged at the center of the opening 102 in the center position in the direction perpendicular to the opening surface, that is, in the penetrating direction of the opening 102.
  • the center of the opening 102 means that the length of the opening 102 is L 1 and the wavelength of the lowest resonance frequency of the sound wave resonating in the opening 102 is ⁇ 1. from, say the range of L 1/2- ⁇ 1/ 8 ⁇ L 1/2 + ⁇ 1/8.
  • the position of the resonant silencer structure 10a L 1/2- ⁇ 1/8 ⁇ L 2 ⁇ L 1 / meet the 2 + ⁇ 1/8.
  • the arrangement position of the resonant silencer structure 10a is more preferably satisfy L 1/2- ⁇ 1/ 16 ⁇ L 2 ⁇ L 1/2 + ⁇ 1/16.
  • the resonance silencer structure 10 a is disposed along the inner peripheral surface of the opening 102. Therefore, the resonance silencer structure 10 a has the tube main body 12 extending in the direction (tube length direction) aligned with (in parallel with) the inner circumferential direction of the opening 102, and this tube length direction is the inner circumference of the opening 102.
  • the shape is curved along the shape of the surface.
  • the opening 14 is formed on the inner surface of one end of the tube body 12 in the extending direction.
  • the sound pressure becomes a fixed end at the closed end and an antinode of a standing wave.
  • the open end becomes a free end and becomes a node in a standing wave.
  • the wavelength of the standing wave in the air column resonance is a wavelength corresponding to the length of the air column resonance tube in consideration of the opening end correction.
  • the position of a node of a standing wave actually occurs outside the tube. This is called open end correction, and the distance from the open end to the actual position of the node of the standing wave is called the open end correction length.
  • the length of the opening end correction in the case of the cylindrical shape is approximately 0.61 ⁇ tube radius.
  • the resonance silencer structure 10 a resonates at the frequency of the sound that resonates within the opening 102. That is, the resonance frequency of the resonance muffling structure 10 a substantially matches the frequency of the sound that resonates in the opening 102. Therefore, the length of the hollow portion 16 of the resonance silencer structure 10 a that is an air column resonance tube is set according to the frequency of the sound that resonates in the opening 102.
  • the frequency of the sound that resonates in the opening 102 is the same shape and size as the resonance silencer structure 10a, and the rigid body that does not have the opening 14 and the hollow part 16 is located at the same position as the resonance silencer structure 10a. This is the frequency of the sound that resonates in the opening 102 when arranged.
  • the resonance muffler structure 10a is disposed in the opening 102, the cross-sectional area of the opening 102 is reduced, so that the frequency of the sound that resonates in the opening 102 changes compared to the case where the resonance muffler structure 10a is not disposed. . Therefore, the frequency of the sound that resonates in the opening 102 is determined in consideration of the influence of the arrangement of the resonance silencer structure 10a.
  • the resonance silence structure resonates at the frequency of the sound that resonates in the opening.
  • the resonance frequency f s of the resonance silence structure and the resonance frequency f d of the sound that resonates in the opening are 0.8 ⁇ . Satisfying the relationship of f d ⁇ f s ⁇ 1.2 ⁇ f d .
  • the resonance silencer 10a resonates at the frequency of the sound that resonates in the opening 102, so that the sound that resonates in the opening 102 can be silenced.
  • the resonance silencer structure 10a is disposed at the center of the opening 102 in the direction perpendicular to the opening surface.
  • the opening surface on the side where the air volume adjusting member 104 is disposed is assumed to be a fixed end due to the influence of the air volume adjusting member 104. It is thought that it is done.
  • the standing wave generated in the opening is asymmetric.
  • the resonance frequency f s of the resonance silencer structure 10a preferably matches the lowest resonance frequency f d1 of the sound that resonates in the opening. That is, it is preferable to satisfy 0.8 ⁇ f d1 ⁇ f s ⁇ 1.2 ⁇ f d1 . Thereby, it is difficult to mute with soundproof materials such as urethane foam and glass wool, and it is possible to more effectively mute low frequency sound of 1 kHz or less.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of another example of the soundproof structure of the present invention
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line A2-A2 of FIG.
  • the soundproofing structure shown in FIG. 4 has the same configuration as the soundproofing structure shown in FIG. 1 except that it has two resonant sound deadening structures. Mainly different points.
  • the soundproof structure shown in FIGS. 4 and 5 has two resonance silencer structures 10a.
  • the two resonance silencers 10a are arranged in the inner peripheral direction of the opening 102 at the center of the opening 102 in the direction perpendicular to the opening surface.
  • the two resonance silencers 10a can be arranged in the center of the opening by arranging them in the inner peripheral direction of the opening, and a higher noise reduction effect can be obtained.
  • the resonance frequencies of the two resonance silencer structures 10a may be different from each other. That is, the length of the air column of the air column resonance tube may be different from each other. By arranging two resonance silencer structures 10a having different resonance frequencies, a noise reduction effect can be obtained in a wide frequency band.
  • the two resonance silencers are arranged in the inner circumferential direction of the opening.
  • the present invention is not limited to this and may be arranged in the axial direction of the opening. .
  • the structure using the air column resonance tube is used as the resonance silencer structure, but the present invention is not limited to this. You may use the structure which utilizes.
  • FIGS. 6 to 8 show an example in which a Helmholtz resonator is used as the resonance silencer structure.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing an example in which the resonance silencer structure 10b constituting the soundproof structure of the present invention is arranged in the opening 102 of the wall member W that separates the two spaces.
  • FIG. 7 is a schematic perspective view of the resonance silencer structure 10b of the soundproof structure shown in FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line B1-B1 of FIG.
  • the resonance silencer 10 b that is a Helmholtz resonator is disposed at the center of the opening 102 in the direction perpendicular to the opening surface.
  • a resonance silencer 10b shown in FIGS. 6 to 8 is a conventionally known Helmholtz resonator, and resonates at a frequency of sound that resonates in the opening 102.
  • FIG. As is well known, the Helmholtz resonator is such that the air in the opening 20 serves as a mass, and the air in the interior 22 of the container 18 serves as a spring to resonate the mass spring.
  • the resonance frequency of the Helmholtz resonator is determined by the internal volume of the container, the area of the opening, and the like. Therefore, the internal volume of the Helmholtz resonator, the area of the opening, and the like may be set according to the frequency of the sound that resonates in the opening 102.
  • the resonance silencer structure 10 b is disposed along the inner peripheral surface of the opening 102. Therefore, the resonance silencer 10b has the longest side of the container 18 aligned with (in parallel with) the inner circumferential direction of the opening 102, and the direction parallel to this side follows the shape of the inner circumferential surface of the opening 102. And curved shape.
  • the opening 20 is formed on the inner surface of one end of the container 18 in the extending direction.
  • Helmholtz resonator that resonates at the frequency of the sound that resonates in the opening 102 is disposed in the center of the opening 102, the sound that resonates in the opening 102 can be effectively silenced.
  • Helmholtz resonators are preferred because they are smaller than air column resonators and can provide lower frequency resonances.
  • FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of another example of the soundproof structure of the present invention
  • FIG. 10 is a cross-sectional view taken along line B2-B2 of FIG.
  • the soundproof structure shown in FIGS. 9 and 10 has four resonance silencer structures 10b.
  • the four resonance silencer structures 10b are arranged in the inner peripheral direction of the opening 102 at the center of the opening 102 in the direction perpendicular to the opening surface.
  • the four resonance silencing structures can be arranged in the center of the opening, and a higher silencing effect can be obtained.
  • the resonance frequencies of the four resonance silencers 10b may be different from each other. By arranging four resonance silencer structures 10b having different resonance frequencies, it is possible to obtain a silencing effect in a wide frequency band.
  • the four resonance silencing structures are arranged in the inner circumferential direction of the opening.
  • the present invention is not limited to this, and may be arranged in the axial direction of the opening. .
  • FIG. 11 to FIG. 13 show an example in which a structure using membrane vibration is used as the resonance silencer structure.
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing an example in which the resonance silencer structure 10c constituting the soundproof structure of the present invention is disposed in the opening 102 of the wall member W that separates the two spaces.
  • 12 is a schematic perspective view of the resonance silencer structure 10c of the soundproof structure shown in FIG. 13 is a cross-sectional view taken along line C1-C1 of FIG.
  • the resonance silencer structure 10 c is arranged at the center of the opening 102 in the direction perpendicular to the opening surface.
  • the resonance silencer structure 10 c is a membrane type resonance structure including a frame 24 having a frame hole portion 28 that penetrates and a film 26 that is fixed to the frame 24 so as to cover one surface of the frame hole portion 28.
  • the membrane-type resonance structure that resonates at the frequency of the sound that resonates in the opening 102 is disposed in the center of the opening 102, the sound that resonates in the opening 102 can be effectively silenced. Can do.
  • the membrane type resonance structure can be made thinner than the air column resonance tube and the Helmholtz resonator by optimizing the parameters of the frame and membrane as shown below. Therefore, it is preferable in that a large opening cross section can be maintained even if a resonance silencer structure is disposed in the opening.
  • the frame 24 is formed so as to surround the penetrating frame hole 28 in an annular shape, and is for fixing and supporting the film 26 so as to cover one side of the frame hole 28.
  • the frame 24 has higher rigidity than the film 26. Specifically, it is preferable that both the mass and rigidity per unit area are high.
  • the frame 24 preferably has a closed and continuous shape that can fix the film 26 so that the entire circumference of the film 26 can be suppressed.
  • the present invention is not limited to this, and the film 26 is preferably used. As long as it can be fixed, a part may be cut
  • the shape of the frame hole portion 28 of the frame 24 is a planar shape, and is square in the illustrated example. However, in the present invention, the shape is not particularly limited. For example, other shapes such as a rectangle, a rhombus, or a parallelogram are used.
  • It may be a triangle, a regular triangle, an isosceles triangle, a triangle such as a right triangle, a polygon including a regular polygon such as a regular pentagon, or a regular hexagon, or a circle, an ellipse, etc. Also good. Note that both end portions of the frame hole portion 28 of the frame 24 are not closed and are both opened to the outside as they are.
  • the size of the frame 24 is a size in plan view, and can be defined as the size of the frame hole portion 28. Therefore, hereinafter, the size of the frame hole portion 28 is assumed.
  • the shape of the frame hole portion 28 is a regular polygon such as a circle or a square, it can be defined as a distance between opposing sides passing through the center, or a circle equivalent diameter.
  • a polygon, an ellipse, or an indefinite shape it can be defined as an equivalent circle diameter.
  • the equivalent circle diameter is a diameter when converted into circles having the same area.
  • the material for forming the frame 24 is not particularly limited as long as it can support the film 26, 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.
  • the material of the frame 24 includes metal materials such as aluminum, titanium, magnesium, tungsten, iron, steel, chromium, chromium molybdenum, nichrome molybdenum, and alloys thereof; acrylic resin, polymethyl methacrylate, polycarbonate, polyamide Resin materials such as id, polyarylate, polyether imide, polyacetal, polyether ether ketone, polyphenylene sulfide, polysulfone, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyimide, and triacetyl cellulose; carbon fiber reinforced plastic (CFRP), Examples thereof include carbon fibers and fiber reinforced plastic materials such as glass fiber reinforced plastic (GFRP). Further, a plurality of types of materials of these frames 24 may be used in combination.
  • metal materials such as aluminum, titanium, magnesium, tungsten, iron, steel, chromium, chromium molybdenum, nichrome molybdenum, and alloys thereof
  • acrylic resin polymethyl meth
  • the film 26 is a sheet-like member having elasticity capable of vibrating the film.
  • the membrane 26 is supported with its peripheral edge fixed to the frame of one opening surface of the frame 24.
  • the membrane 26 fixed to the frame 24 is capable of membrane vibration.
  • the material of the film is not limited, and aluminum, titanium, nickel, permalloy, 42 alloy, kovar, nichrome, copper, beryllium, phosphor bronze, brass, white, tin, zinc, iron, tantalum, niobium, molybdenum, zirconium, Various metals such as gold, silver, platinum, palladium, steel, tungsten, lead, and iridium; PET (polyethylene terephthalate), TAC (triacetyl cellulose), polyvinylidene chloride, polyethylene, polyvinyl chloride, polymethylbenten, COP Resin materials such as (cycloolefin polymer), polycarbonate, zeonore, PEN (polyethylene naphthalate), polypropylene, and polyimide can be used. Furthermore, glass materials such as thin film glass, and fiber reinforced plastic materials such as CFRP (carbon fiber reinforced plastic) and GFRP (glass fiber reinforced plastic) can also be used. Alternatively, a combination
  • the surface may be subjected to metal plating from the viewpoint of suppressing rust.
  • a resin material or a glass material that can be made transparent can be used.
  • the method for fixing the film 26 to the frame 24 is not particularly limited, and examples thereof include a method using an adhesive or a method using a physical fixing tool.
  • the adhesive is applied on the surface surrounding the frame hole portion 28 of the frame 24, the film 26 is placed thereon, and the film 26 is fixed to the frame 24 with the adhesive.
  • the adhesive include an epoxy adhesive (Araldite (registered trademark) (manufactured by Nichiban Co., Ltd.)), a cyanoacrylate adhesive (Aron Alpha (registered trademark) (manufactured by Toagosei Co., Ltd.)), Super X ( Cemedine) and acrylic adhesives.
  • a film 26 arranged so as to cover the frame hole portion 28 of the frame 24 is sandwiched between the frame 24 and a fixing member such as a rod, and the fixing member is made of screws, screws or the like.
  • the method etc. which are fixed to the frame 24 using a fixing tool can be mentioned.
  • a double-sided tape (for example, manufactured by Nitto Denko Corporation, manufactured by 3M Corporation) can be cut out according to the frame hole size of the frame, and the membrane 26 can be fixed thereon.
  • the film 26 when the film 26 is fixed to the frame 24, the film 26 may be fixed with a tension, but is preferably fixed without applying a tension. Further, when the film 26 is fixed to the frame 24, it is sufficient that at least a part of the end of the film 26 is fixed. That is, a part may be a free end, and there may be a simple support part without fixing. Preferably, the end of the film 26 is in contact with the frame 24, and 50% or more of the end (peripheral part) of the film 26 is preferably fixed to the frame 24, and 90% or more is fixed to the frame 24. More preferably.
  • the frame 24 and the film 26 may be made of the same material and integrally formed.
  • the structure in which the frame 24 and the film 26 are integrated is manufactured by a simple process such as compression molding, injection molding, imprint, machining, and a processing method using a three-dimensional shape forming (3D) printer. Can do.
  • the membrane 26 may be one in which one or more through holes are drilled. Further, a weight may be provided on the film 26. By providing a through hole or a weight in the film 26, the resonance frequency of the film vibration alone can be adjusted.
  • the resonance frequency of the membrane vibration is It depends on the size of the hole 28, the material (elastic modulus) of the film 26, the thickness of the film 26, and the like. Therefore, the size of the frame hole 28 of the membrane-type resonance structure, the material (elastic modulus) of the membrane 26, the thickness of the membrane 26, and the like may be set according to the frequency of the sound that resonates in the opening 102.
  • the size of the frame hole 28 is not particularly limited, but in the case of a frame size larger than the wavelength, a positive / negative distribution of sound pressure is formed on the surface of the frame 24 to excite complicated membrane vibrations and sound flow. In view of the fact that a flat soundproof characteristic may not be obtained with respect to the frequency change, it is preferable that the wavelength is smaller than the wavelength of the sound to be soundproofed.
  • the size of the frame hole 28 is, for example, preferably 0.5 mm to 300 mm, more preferably 1 mm to 100 mm, and most preferably 10 mm to 50 mm.
  • the thickness and thickness of the frame 24 are not particularly limited as long as the film 26 can be reliably fixed and the film 26 can be reliably supported.
  • it can be set according to the size of the frame hole 28.
  • the thickness of the frame 24 is preferably 0.5 mm to 20 mm, more preferably 0.7 mm to 10 mm, when the size of the frame hole 28 is 0.5 mm to 50 mm. Most preferably, it is 1 mm to 5 mm. If the ratio of the thickness of the frame 24 to the size of the frame 24 becomes too large, the area ratio of the portion of the frame 24 that occupies the whole increases, and there is a concern that the device becomes heavy.
  • the thickness of the frame 24 is preferably 1 mm to 100 mm, more preferably 3 mm to 50 mm, and more preferably 5 mm to 20 mm when the size of the frame hole portion 28 is more than 50 mm and 300 mm or less. Most preferably it is. Further, the thickness of the frame 24, that is, the frame hole 28 is preferably 0.5 mm to 200 mm, more preferably 0.7 mm to 100 mm, and most preferably 1 mm to 50 mm.
  • the Young's modulus of the film 26 is not particularly limited as long as the film can vibrate.
  • the Young's modulus of the film 26 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 26 is not particularly limited as long as the film can vibrate.
  • the density of the film 26 is preferably 10kg / m 3 ⁇ 30000kg / m 3, more preferably from 100kg / m 3 ⁇ 20000kg / m 3, it is 500kg / m 3 ⁇ 10000kg / m 3 Most preferred.
  • the thickness of the film 26 is not particularly limited as long as the film can vibrate.
  • the thickness of the membrane 26 is preferably 0.005 mm (5 ⁇ m) to 5 mm, more preferably 0.007 mm (7 ⁇ m) to 2 mm, and 0.01 mm (10 ⁇ m) to 1 mm. Most preferred.
  • the resonance silencer 10a is arranged with the film surface of the film 26 parallel to the direction perpendicular to the opening cross section of the opening 102, but the present invention is not limited to this.
  • the film surface of the film 26 may be inclined with respect to the direction perpendicular to the opening cross section of the opening 102.
  • FIG. 14 is a schematic cross-sectional view of another example of the soundproof structure of the present invention
  • FIG. 15 is a cross-sectional view taken along line C2-C2 of FIG.
  • the soundproof structure shown in FIGS. 14 and 15 has six resonance silencers 10c.
  • the six resonance silencers 10c are arranged in the inner peripheral direction of the opening 102 at the center of the opening 102 in the direction perpendicular to the opening surface.
  • the six resonance silencing structures can be arranged in the center of the opening, and a higher silencing effect can be obtained.
  • the resonance frequencies of the six resonance silencer structures 10c may be different from each other. By arranging the six resonance silencing structures 10c having different resonance frequencies, it is possible to obtain a silencing effect in a wide frequency band.
  • the six resonance silencers are arranged in the inner peripheral direction of the opening, but the present invention is not limited to this, and may be arranged in the axial direction of the opening. .
  • the resonance silencer 10c is configured such that the film 26 is fixed to one opening surface of the frame 24, but is not limited thereto.
  • the resonance silencer 10 d may be configured such that the membrane 26 is fixed to both opening surfaces of the frame 24.
  • the resonance frequencies of the membrane vibrations of the two membranes may be different from each other. Thereby, the silencing effect can be obtained in a wide frequency band.
  • the resonance silencer structure 10c which is a membrane resonance structure, has a frame hole portion 28 through which the frame 24 penetrates.
  • the membrane-type resonance structure may have a structure in which the frame has a non-penetrating frame hole and the film is fixed so as to cover the opening surface of the non-penetrating frame hole.
  • mass spring resonance can be induced by the mass and elasticity of the membrane and the elasticity of the closed space on the back of the membrane.
  • the back plate 34 covering the opening surface is fixed to the opening surface of the frame 24 having the through-hole frame portion 28 on the side opposite to the opening surface to which the film 26 is fixed. It is good also as a structure. Even with the configuration in which the back plate 34 is fixed, mass spring resonance due to the mass and elasticity of the membrane and the elasticity of the closed space on the back side of the membrane can be induced.
  • the above-described air column resonance tube, Helmholtz resonator, and membrane type resonance structure may be used in combination.
  • a plate-like member (or a membrane member) having a fine through-hole may be disposed in the opening. Thereby, the muffling band can be expanded.
  • FIG. 19 is a schematic cross-sectional view of another example of the soundproof structure of the present invention.
  • 20 is a cross-sectional view taken along line C3-C3 of FIG.
  • the example shown in FIG. 19 has the same configuration as FIG. 14 except that the sound absorbing material 32 is provided.
  • the resonance silencer structures 10c are arranged in the center of the opening 102 in the inner circumferential direction, and sound absorption is provided on both ends from the position where the resonance silencer structures 10c are arranged.
  • a material 32 is arranged.
  • the sound absorbing material 32 is formed in a cylindrical shape, and is disposed on the inner peripheral surface of the opening 102.
  • the soundproofing performance can be further improved by the sound absorbing effect of the sound absorbing material.
  • the sound-absorbing material exhibits a sound-absorbing effect with respect to sound having a frequency higher than 1 kHz, a high sound-proofing effect can be obtained in a wider frequency band by combining with a sound-absorbing structure that can mute sound of 1 kHz or less. .
  • the sound-absorbing material 32 is not particularly limited, and various known sound-absorbing materials such as foamed materials such as urethane foam, and nonwoven fabrics such as glass wool and microfiber (such as 3M Synthalate) can be used. Further, as the sound absorbing material, a sound absorbing structure capable of absorbing sound in a wide band such as a structure using a fine through hole plate and a membrane and a closed space may be used.
  • the plurality of resonance silencers and the sound absorbing material 32 are directly arranged in the opening 102, but the present invention is not limited to this.
  • the plurality of resonance silencers may be configured to be installed on the inner periphery of a cylindrical base member whose both ends are open, and to be installed in the opening together with the base member.
  • the sound absorbing material may be installed on the inner peripheral portion of the cylindrical second base member whose both ends are opened, and may be installed in the opening portion together with the base member.
  • FIG. 21 is a cross-sectional view schematically showing another example of the soundproof structure of the present invention.
  • FIG. 22 is an exploded view of the soundproof structure shown in FIG.
  • FIG. 23 is a plan view of FIG. 22 viewed from the direction b.
  • FIG. 24 is a plan view of FIG. 22 viewed from the direction a.
  • a plurality of resonance silencers and a sound absorbing material are unitized and installed in the opening 102 of the wall member W, respectively.
  • a first unit 50a having six resonance silencing structures 10c and a sleeve 100a
  • two second units 50b having a sound absorbing material 32 and a sleeve 100b, a sound absorbing material 32, and an air volume adjusting member 104
  • a third unit 50c having a sleeve 100c
  • a fourth unit 50d having a sound absorbing material 32, a louver 106, and a sleeve 100d are provided. 21 from the left side in the left-right direction), the fourth unit 50d, the second unit 50b, the first unit 50a, the second unit 50b, and the third unit 50c.
  • the sleeve 100a is a base member in the present invention, and has a cylindrical shape with both ends open, and six resonance silencing structures 10c are installed on the inner periphery.
  • the sleeve 100 a has a size and a shape that can be inserted into the opening 102 of the wall member W.
  • the sleeve 100b is the second base member in the present invention, and has a cylindrical shape with both ends open, and the sound absorbing material 32 is installed on the inner periphery.
  • the sleeve 100b has a size and shape that can be inserted into the opening 102 of the wall member W.
  • the sleeve 100c is the second base member in the present invention, and has a cylindrical shape with both ends open, and the sound absorbing material 32 is installed on the inner periphery.
  • the sleeve 100c has a size and shape that can be inserted into the opening 102 of the wall member W.
  • the air volume adjusting member 104 is attached to the sleeve 100c such that the opening surface of the sleeve 100c and the surface of the air volume adjusting member 104 are separated by a predetermined distance.
  • the sleeve 100d is the second base member in the present invention, and has a cylindrical shape with both ends open, and the sound absorbing material 32 is installed on the inner periphery.
  • the sleeve 100d has a size and shape that can be inserted into the opening 102 of the wall member W.
  • the sleeve 100d is provided with a louver 106 on one opening surface.
  • a combination of units can be appropriately selected corresponding to the openings of various lengths, and a plurality of resonance silencers, and
  • the sound absorbing material can be installed at an appropriate position, and can be installed easily.
  • the configuration is such that five units are combined.
  • the present invention is not limited to this.
  • a configuration in which two to four units are combined may be used, or six or more units may be combined. May be combined.
  • the unit having a gallery is provided.
  • the configuration is not limited to this, and a configuration without a gallery may be used.
  • the arrangement order of the units is not particularly limited as long as the unit including the resonance silencer structure can be arranged at a predetermined position in the opening.
  • the resonance silencer structure 10 c is arranged only at the center of the opening 102.
  • the present invention is not limited to this.
  • the resonance muffler structure may be arranged at a position that is 1/4 of the wavelength ⁇ 2 of the sound of the secondary resonance frequency of the opening from the opening surface (preferably at a position that takes into account the opening end correction).
  • FIG. 25 is a cross-sectional view schematically showing another example of the soundproof structure of the present invention.
  • each of the two resonance silencers 10c is disposed at a distance L 3 from one opening surface.
  • the distance L 3 is, L 1 the length of the opening 102, when the wavelength lambda 2 of the sound of the secondary resonant frequency of the aperture, L 1/4- ⁇ 2 /4 ⁇ L 3 ⁇ L 1/4 + ⁇ 2 / 4 is satisfied. That is, the distance L 3 is approximately 1 ⁇ 4 of the length L 1 of the opening 102.
  • the resonance silencer structure 10c As described above, if there is a slight gap between the opening surface of the opening 102 and the air volume adjusting member 104, a symmetrical sound field similar to that when both ends are opened is provided even if the air volume adjusting member 104 is disposed. It is formed. At the secondary frequency of the standing wave generated in the opening 102, the sound pressure is highest at a position that is 1 ⁇ 4 of the length of the opening 102. Therefore, by disposing the resonance silencer structure 10c at a position that is 1 ⁇ 4 of the length of the opening 102 where the sound pressure is highest, the sound that resonates in the opening 102 can be effectively silenced.
  • the resonance frequency f s of the resonance silencer structure 10c arranged at a position that is 1 ⁇ 4 of the length of the opening 102 coincides with the secondary resonance frequency f d2 of the sound that resonates at the opening. That is, it is preferable to satisfy 0.8 ⁇ f d2 ⁇ f s ⁇ 1.2 ⁇ f d2 .
  • FIG. 26 is a cross-sectional view schematically showing another example of the soundproof structure of the present invention.
  • two resonance silencer structures 10 c are arranged in the opening 102.
  • Each of the two resonance silencers 10c is disposed at a distance L 3 from one opening surface.
  • the distance L 3 is, L 1 the length of the opening 102, when the wavelength lambda 2 of the sound of the secondary resonant frequency of the aperture, L 1/4- ⁇ 2 /4 ⁇ L 3 ⁇ L 1/4 + ⁇ 2 / 4 is satisfied. That is, the distance L 3 is approximately 1 ⁇ 4 of the length L 1 of the opening 102.
  • the resonance silencer structure 10c at a position 1 ⁇ 4 of the length of the opening 102 where the sound pressure of the secondary resonance frequency is highest, the sound of the secondary resonance frequency resonating in the opening 102 can be obtained. Can be effectively silenced.
  • the film is preferably flame retardant.
  • the film include Lumirror (registered trademark) non-halogen flame retardant type ZV series (manufactured by Toray Industries, Inc.), Teijin Tetron (registered trademark) UF (manufactured by Teijin Ltd.), and / or difficult flame retardant PET film.
  • Dialamic (registered trademark) (manufactured by Mitsubishi Plastics, Inc.), which is a flammable 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 Corporation)), and / or Examples include flame retardant plastics such as flame retardant acrylic (for example, Acrylite (registered trademark) FR1 (manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.)).
  • 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 Corporation)
  • flame retardant plastics such as flame retardant acrylic (for example, Acrylite (registered trademark) FR1 (manufact
  • the method of fixing the film to the frame is also a flame-resistant adhesive (ThreeBond 1537 series (manufactured by ThreeBond Co., Ltd.)), an adhesion method using solder, or a mechanical fixing method such as sandwiching and fixing the film between two frames. Is preferred.
  • the material constituting the structural member is preferably heat resistant, particularly those with low heat shrinkage.
  • the film include Teijin Tetron (registered trademark) film SLA (manufactured by Teijin DuPont Films), PEN film Teonex (registered trademark) (manufactured by Teijin DuPont Films), and / or Lumirror (registered trademark) off-annealing low shrinkage type. (Toray Industries, Inc.) is preferably used.
  • 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 Co., Ltd.)) and / or glass fiber reinforced resin (TECAPEEKGF30 (manufactured by Enzinger Japan Co., Ltd.)), and / or It is preferable to use a metal such as aluminum, an inorganic material such as ceramic, or a glass material.
  • the adhesive is also a heat-resistant adhesive (TB3732 (manufactured by ThreeBond Co., Ltd.), a super heat-resistant one-component shrinkable RTV silicone adhesive sealant (manufactured by Momentive Performance Materials Japan LLC), and / or a heat-resistant inorganic adhesive
  • TB3732 manufactured by ThreeBond Co., Ltd.
  • a super heat-resistant one-component shrinkable RTV silicone adhesive sealant manufactured by Momentive Performance Materials Japan LLC
  • / or a heat-resistant inorganic adhesive It is preferable to use the agent Aron Ceramic (registered trademark) (manufactured by Toagosei Co., Ltd.).
  • Aron Ceramic registered trademark
  • the amount of expansion and contraction can be reduced by setting the thickness to 1 ⁇ m or less.
  • the film is made of 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 Scotch film (trademark) (3M Company).
  • the frame is preferably made of a highly weather-resistant plastic such as polyvinyl chloride or polymethylmethacrylic (acrylic), a metal such as aluminum, an inorganic material such as ceramic, and / or a glass material.
  • a highly weather-resistant plastic such as polyvinyl chloride or polymethylmethacrylic (acrylic)
  • a metal such as aluminum
  • an inorganic material such as ceramic
  • a glass material such as aluminum
  • an inorganic material such as ceramic
  • an inorganic material such as ceramic
  • an inorganic material such as ceramic
  • / or a glass material e.g., a glass material that is preferable to use an adhesive having high weather resistance.
  • an adhesive having high weather resistance such as epoxy resin and / or Dreiflex (manufactured by Repair Care International).
  • 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,
  • a fluororesin film (Dynock Film (trademark) (manufactured by 3M)) and / or a hydrophilic film (Miraclean (manufactured by Lifeguard Co., Ltd.), RIVEX (manufactured by Riken Technos Co., Ltd.), and / or SH2CLHF (3M Company).
  • the adhesion of dust can also be suppressed by using the production)).
  • the use of a photocatalytic film (Lacrine (manufactured by Kimoto Co., Ltd.)) can also prevent the membrane member from being soiled. 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 on the film.
  • a thin film material such as Saran Wrap (registered trademark)
  • the dust can be removed by emitting a sound having a resonance frequency of the film and strongly vibrating the film. 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 film with a nonwoven fabric, urethane, and / or a film.
  • a desorption mechanism comprising a magnetic material, Velcro (registered trademark), button, sucker, etc. is provided on the soundproof member. It is preferable that it is attached.
  • a desorption mechanism may be attached to the side surface of the soundproof member, the desorption mechanism may be attached to the inner wall of the opening, and the soundproof member may be attached to the inner wall of the opening.
  • the detaching mechanism attached to the soundproof member may be detached from the inner wall of the opening, and the soundproof member may be detached from the inner wall of the opening.
  • each resonance silencing structure when combining a plurality of resonance silencing structures, can be easily combined with a magnetic material, Velcro (registered trademark), button, sucker, etc.
  • a desorption mechanism is preferably attached.
  • each resonance silencer structure may be provided with a recess and a projection, and the resonance silencer structure may be attached and detached by engaging the projection of one resonance silencer structure with the recess of the other resonance silencer structure.
  • one resonance silencer structure may be provided with both convex portions and concave portions. Furthermore, you may make it attach / detach the resonance silencer structure combining the removal
  • the opening is an opening formed in the region of the object that blocks the passage of gas, and is preferably provided in a wall member that separates the two spaces.
  • an object that has a region where an opening is formed and blocks the passage of gas refers to a member that separates two spaces, a wall, and the like, and as a member, a member such as a tubular body, a cylindrical member,
  • the wall include a fixed wall that constitutes a structure of a building such as a house, a building, and a factory, a fixed wall such as a fixed partition (partition) that is arranged in a room of the building and partitions the room, A movable wall such as a movable partition (partition) that is arranged in a room and partitions the room.
  • the opening is an opening formed in a window frame, a door, an entrance / exit, a ventilation opening, a duct part, a louver part, etc., for the purpose of ventilation, heat dissipation, and movement of a substance.
  • the shape of the opening is a cross-sectional shape, which is circular in the illustrated example, but is not particularly limited as long as the soundproof structure can be disposed in the opening, for example, a square, a rectangle, a rhombus, or a parallelogram Other quadrilaterals, regular triangles, isosceles triangles, triangles such as right triangles, regular pentagons, polygons including regular polygons such as regular hexagons, ellipses, etc. may be indefinite Also good.
  • the material of the wall member is not particularly limited, and metal materials such as aluminum, titanium, magnesium, tungsten, iron, steel, chromium, chromium molybdenum, nichrome molybdenum, and alloys thereof, acrylic resin, polymethyl methacrylate , Polycarbonate, Polyamide, Polyarylate, Polyetherimide, Polyacetal, Polyetheretherketone, Polyphenylene sulfide, Polysulfone, Polyethylene terephthalate, Polybutylene terephthalate, Polyimide, Triacetylcellulose resin materials, Carbon fiber reinforced plastic (CFRP : Carbon Fiber Reinforced Plastics), carbon fiber and glass fiber reinforced plastic (GFRP: Glass Fiber Reinforced Plastics), concrete similar to building walls , Mention may be made of mortar, the wall material such as wood.
  • metal materials such as aluminum, titanium, magnesium, tungsten, iron, steel, chromium, chromium molybdenum, nichrome molybdenum, and alloys thereof, acrylic resin
  • a cylindrical sleeve may be inserted into the opening formed in the wall member.
  • the material for the sleeve include resin materials such as polyvinyl chloride (vinyl chloride) and metal materials such as stainless steel.
  • the wall member W is made of concrete and has a thickness of 250 mm.
  • a through-hole having a diameter of 156 mm was formed in the wall member W, and a sleeve made of polyvinyl chloride (vinyl chloride) having an outer diameter of 156 mm and an inner diameter of 150 mm was inserted into the through-hole. That is, the diameter of the opening provided in the wall member W was 150 mm and the length was 250 mm.
  • the air volume adjusting member was made of ABS resin, size 150 mm ⁇ 150 mm, and thickness 3 mm.
  • the transmittance of sound transmitted through this opening was designed using an acoustic module of COMSOLver 5.1 (COMSOL Inc), which is a finite element method analysis software, and obtained through simulation. The results are shown in FIG.
  • the transmittance of sound transmitted through the opening provided in the wall member W that separates the two spaces has peaks in the vicinity of 420 Hz, in the vicinity of 840 Hz, in the vicinity of 1260 Hz, and the like.
  • 420 Hz is the lowest-order resonance frequency of the sound that resonates at the opening
  • 840 Hz is the second-order resonance frequency of the sound that resonates at the opening.
  • FIG. 28 shows the results when the length of the opening (thickness of the wall member W) is 100 mm and the diameter of the opening is 100 mm, 150 mm, and 200 mm.
  • FIG. 29 shows the results when the length of the opening (thickness of the wall member W) is 250 mm and the diameter of the opening is 100 mm, 150 mm, and 200 mm.
  • the sound pressure (absolute value of the amplitude) is expressed as a ratio to the maximum sound pressure with the maximum sound pressure under each condition being 1.
  • the lowest-order resonance frequency is 240 Hz.
  • the lowest resonance frequency was 360 Hz.
  • the lowest resonance frequency was 380 Hz.
  • the lowest resonance frequency was 400 Hz.
  • a graph showing the relationship between the position in the opening and the sound pressure is shown in FIG. Further, the distance D 1 of the fan level adjusting member and the opening surface, showing the relationship between the position of the opening of the sound pressure becomes maximum in FIG. 32.
  • the distance D 1 when the distance D 1 is 0 mm, the position where the sound pressure distribution in the opening becomes asymmetric and the sound pressure is maximum is the end face on the air volume adjusting member side.
  • the distance when D 1 is not less than 0.5mm is found that the distribution of the sound pressure at the opening becomes the maximum becomes sound pressure symmetrical position is a position of the central opening.
  • Example 1 As Example 1, the transmission loss was measured as a configuration in which a resonance silencer structure which is a membrane type resonance structure as shown in FIG.
  • the frame of the resonance silencer structure is made of ABS resin (acrylonitrile, butadiene, styrene copolymer synthetic resin), the outer shape is 54 mm long ⁇ 54 mm wide ⁇ 23 mm thick, and the cross-sectional size is 48 mm ⁇ 48 mm in the thickness direction.
  • a frame hole having a depth of 3 mm was formed.
  • the frame was produced using a 3D printer (manufactured by Ultimaker2 BRULE).
  • As the film a copper film having a size of 54 mm ⁇ 54 mm and a thickness of 80 ⁇ m was used.
  • a membrane was fixed on the frame of one opening surface of the frame with an adhesive, and a plate made of ABS resin having a thickness of 3 mm was disposed on the other opening surface to produce a resonance silencer structure.
  • the resonance frequency of the membrane vibration of the produced resonant silencer structure was measured and found to be 430 Hz.
  • the produced resonant silencer structure was installed in the opening where the air volume adjusting member was disposed, and the transmission loss was measured.
  • the length of the opening was 250 mm and the diameter was 150 mm.
  • the distance D 1 between the air volume adjusting member and the opening surface was 0.5 mm.
  • the installation position of the resonance silencer structure is the center position of the opening (0 mm), the position of 45 mm ( ⁇ 45 mm) from the center where the air volume adjusting member is not disposed, and the air volume adjusting member from the center.
  • FIG. 33 shows the result of measuring the transmission loss by installing the resonance silencer structure in the opening, and the result of measuring the transmission loss without installing the resonance silencer structure.
  • the transmission loss can be increased in the vicinity of the resonance frequency of the sound that resonates at the opening by installing the resonance silencer structure in the opening. That is, it can be seen that the sound can be silenced. Moreover, it turns out that a transmission loss becomes larger by arrange
  • Example 2 As Example 2, the transmission loss was measured as a configuration in which six resonance silencing structures as shown in FIG. 14 are arranged at the center position in the opening.
  • Each of the six resonance silencers has a frame made of ABS resin (acrylonitrile, butadiene, styrene copolymer synthetic resin) and an outer shape of length 95 mm ⁇ width 54 mm ⁇ thickness 24 mm.
  • each of the frame hole portions is 89 mm long ⁇ 48 mm wide ⁇ 21 mm deep, 89 mm long ⁇ 48 mm wide ⁇ 20 mm deep, 69 mm long ⁇ 48 mm wide ⁇ 19 mm deep, 54 mm long ⁇ 48 mm wide ⁇ depth.
  • the length was 19 mm, length 48 mm ⁇ width 48 mm ⁇ depth 16 mm, length 44 mm ⁇ width 48 mm ⁇ depth 13 mm.
  • each resonant silencer structure was 310 Hz, 330 Hz, 360 Hz, 400 Hz, 440 Hz, 480 Hz.
  • the six resonance silencer structures produced were arranged in the inner peripheral direction at the center in the opening where the air volume adjusting member was arranged, and the transmission loss was measured.
  • the length of the opening was 250 mm and the diameter was 150 mm.
  • the distance D 1 between the air volume adjusting member and the opening surface was 0.5 mm. The results are shown in FIG.
  • the transmission loss can be increased in the vicinity of the resonance frequency of the sound resonating at the opening. That is, it can be seen that the sound can be silenced. In addition, it can be seen that the sound can be silenced in a wide frequency band near the resonance frequency of the sound transmitted through the opening as compared with the case where there is one resonance silencer structure shown in FIG.
  • Example 3 As Example 3, six resonance silencer structures as shown in FIG. 19 are arranged at the center position in the opening, and sound absorbing materials are arranged on both sides of the position where the six resonance silencer structures are arranged. As a configuration, transmission loss was measured.
  • the configuration and arrangement of the six resonance silencers are the same as in the second embodiment.
  • the sound absorbing material was made of urethane foam, a cylindrical shape having an outer diameter of 150 mm, an inner diameter of 130 mm, and a length of 100 mm.
  • the transmission loss was measured by arranging two sound absorbing materials on both sides of the position where six resonance silencing structures are arranged. The results are shown in FIG. FIG. 35 shows the measurement results of the transmission loss of Example 3 (six resonance silencing structure + sound absorbing material), Example 2 (six resonance silencing structure), and no resonance silencing structure. Is shown.
  • the sound absorbing material in addition to the resonance silencer structure, it is possible to mute in the vicinity of the lowest resonance frequency of the sound that resonates at the opening, and in addition to the lowest order resonance. It can be seen that the sound can be greatly absorbed in a frequency band higher than the frequency. From the above, the effects of the present invention are clear.
  • Air column resonance tube Opening 16 In-pipe 18 Container 20 Opening 22 Internal 24 Frame 26 Membrane 28 Frame hole 32 Sound absorbing material 34 Back plate 50a First unit 50b Second unit 50c Second 3 unit 50d Fourth unit 100, 100a, 100b, 100c, 100d Sleeve 102 Opening 104 Air volume adjusting member 106

Abstract

２つの空間を隔てる壁部材に設けられた開口部で共鳴する低次の周波数の音に対して十分な消音効果を得ることができる防音構造体を提供する。２つの空間を隔てる壁部材に設けられた開口部内に配置される共鳴消音構造体を有する防音構造体であって、開口部の一方の開口面側に、開口面から離間した位置に風量調整部材が配置され、共鳴消音構造体は、開口部内で共鳴する音の周波数で共鳴するものであり、共鳴消音構造体は、開口面に垂直な方向において、開口部の中央に配置されている。

Description

防音構造体
　本発明は、防音構造体に関する。
　住宅の壁には換気のために壁を貫通する換気スリーブが設けられている。この換気スリーブからの音漏れが騒音の問題となっている。換気スリーブでは、スリーブの長さおよび開口部の直径（開口面積）等に応じて、特定の周波数の音が透過する。この周波数はスリーブ内で共鳴が生じる周波数であり、スリーブ内で共鳴が生じることで高い透過率で音がスリーブを透過してしまう。
　従来用いられる一般的な防音材としては、発泡ウレタンおよびグラスウール等の吸音材が挙げられる。しかしながら、発泡ウレタンおよびグラスウール等の防音材は、１ｋＨｚ以下の低周波数の音に対しては消音効果が低いため、スリーブ内で共鳴する低次周波数の音を消音することは困難であった。
　一方で、特定の周波数帯域の音を吸収する防音構造体として、膜振動を利用するもの、気柱共鳴を利用するもの、および、ヘルムホルツ共振を利用するものがある。
　特許文献１には、通気スリーブ内に、共鳴型消音機構を配置することが記載されており、共鳴型消音機構として、サイドブランチ型消音器およびヘルムホルツ共鳴器が記載されている。
　特許文献２には、換気孔内に、共鳴作用により低周波騒音を消音する消音室を有する消音装置を配設することが記載されている。
特許第４８２０１６３号 特許第３６６４６７５号
　通気スリーブ内に共鳴消音構造体を配置する際に、通気スリーブ内における共鳴消音構造体の配置位置については十分な検討がなされていなかった。そのため、通気スリーブ内に共鳴構造体を配置しても、スリーブ内で共鳴する低次の周波数の音に対して十分な消音効果を得られないおそれがあった。
　本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し、２つの空間を隔てる壁部材に設けられた開口部内で共鳴する低次の周波数の音に対して十分な消音効果を得ることができる防音構造体を提供することにある。
　本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、２つの空間を隔てる壁部材に設けられた開口部内に配置される共鳴消音構造体を有する防音構造体であって、開口部の一方の開口面側に、開口面から離間した位置に風量調整部材が配置され、共鳴消音構造体は、開口部内で共鳴する音の周波数で共鳴するものであり、共鳴消音構造体は、開口面に垂直な方向において、開口部の中央に配置されていることにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。
　すなわち、以下の構成により上記目的を達成することができることを見出した。
　［１］　２つの空間を隔てる壁部材に設けられた開口部内に配置される共鳴消音構造体を有する防音構造体であって、
　開口部の一方の開口面側に、開口面から離間した位置に風量調整部材が配置され、
　共鳴消音構造体は、開口部内で共鳴する音の周波数で共鳴するものであり、
　共鳴消音構造体は、開口面に垂直な方向において、開口部の中央に配置されている防音構造体。
　［２］　共鳴消音構造体の共鳴周波数が前記開口部内で共鳴する音の最低次の周波数である［１］に記載の防音構造体。
　［３］　共鳴消音構造体を開口面から前記開口部内で共鳴する音の波長の１／４の位置に配置し、
　共鳴消音構造体の共鳴周波数が開口部内を共鳴する音の２次の周波数である［１］に記載の防音構造体。
　［４］　共鳴消音構造体が気柱共鳴管である［１］～［３］のいずれかに記載の防音構造体。
　［５］　気柱共鳴管は、管長さ方向が開口部の内周方向に一致する［４］に記載の防音構造体。
　［６］　共鳴消音構造体は、ヘルムホルツ共鳴器である［１］～［３］のいずれかに記載の防音構造体。
　［７］　ヘルムホルツ共鳴器は、最も長い辺を開口部の内周方向に沿って配置されている［６］に記載の防音構造体。
　［８］　共鳴消音構造体は、貫通した枠孔部を有する枠と、枠孔部を覆って枠に周囲を固定される膜とを有する膜型共鳴構造体である［１］～［３］のいずれかに記載の防音構造体。
　［９］　枠の枠孔部の両方の端面それぞれに膜が固定されている［８］に記載の防音構造体。
　［１０］　２つの膜の膜振動の共鳴周波数が互いに異なる［９］に記載の防音構造体。
　［１１］　複数の共鳴消音構造体を有し、
　複数の共鳴消音構造体が開口部の内周方向に沿って配置されている［１］～［１０］のいずれかに記載の防音構造体。
　［１２］　複数の共鳴消音構造体の共鳴周波数が互いに異なる［１］～［１１］のいずれかに記載の防音構造体。
　［１３］　両端が開放された筒形状で、内周部に複数の共鳴消音構造体が設置されるベース部材を有し、
　ベース部材が開口部に着脱可能に設けられている［１］～［１２］のいずれかに記載の防音構造体。
　［１４］　開口部内に配置される吸音材を有する［１］～［１３］のいずれかに記載の防音構造体。
　［１５］　両端が開放された筒形状で、内周部に吸音材が設置される第２ベース部材を有し、第２ベース部材が開口部に着脱可能に設けられている［１４］に記載の防音構造体。
　本発明によれば、２つの空間を隔てる壁部材に設けられた開口部で共鳴する低次の周波数の音に対して、十分な消音効果を得ることができる防音構造体を提供することができる。
本発明の防音構造体の一例を模式的に示す断面図である。 図１の共鳴消音構造体を模式的に示す斜視図である。 図１のＡ１－Ａ１線断面図である。 本発明の防音構造体の他の一例を模式的に示す断面図である。 図４のＡ２－Ａ２線断面図である。 本発明の防音構造体の他の一例を模式的に示す断面図である。 図６の共鳴消音構造体を模式的に示す斜視図である。 図６のＢ１－Ｂ１線断面図である。 本発明の防音構造体の他の一例を模式的に示す断面図である。 図９のＢ２－Ｂ２線断面図である。 本発明の防音構造体の他の一例を模式的に示す断面図である。 図１１に示す共鳴消音構造体を模式的に示す斜視図である。 図１２のＣ１－Ｃ１線断面図である。 本発明の防音構造体の他の一例を模式的に示す断面図である。 図１４のＣ２－Ｃ２線断面図である。 本発明の防音構造体の他の一例を模式的に示す断面図である。 図１６のＤ－Ｄ線断面図である。 共鳴消音構造体の他の一例を模式的に示す断面図である。 本発明の防音構造体の他の一例を模式的に示す断面図である。 図１９のＣ３－Ｃ３線断面図である。 本発明の防音構造体の他の一例を模式的に示す断面図である。 図２１に示す防音構造体の分解図である。 図２２の防音構造体をｂ方向から見た平面図である。 図２２の防音構造体をａ方向から見た平面図である。 本発明の防音構造体の他の一例を模式的に示す断面図である。 本発明の防音構造体の他の一例を模式的に示す断面図である。 開口部における透過率と周波数との関係を表すグラフである。 開口部内における位置と音圧との関係を表すグラフである。 開口部内における位置と音圧との関係を表すグラフである。 開口部内における位置と音圧との関係を表すグラフである。 開口部内における位置と音圧との関係を表すグラフである。 風量調整部材と開口面との距離と、開口部内における音圧最大の位置との関係を表すグラフである。 周波数と透過損失との関係を表すグラフである。 周波数と透過損失との関係を表すグラフである。 周波数と透過損失との関係を表すグラフである。
　以下、本発明について詳細に説明する。
　以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。
　なお、本明細書において、「～」を用いて表される数値範囲は、「～」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
　また、本明細書において、例えば、「４５°」、「平行」、「垂直」あるいは「直交」等の角度は、特に記載がなければ、厳密な角度との差異が５度未満の範囲内であることを意味する。厳密な角度との差異は、４度未満であることが好ましく、３度未満であることがより好ましい。
［防音構造体］
　本発明の防音構造体は、
　２つの空間を隔てる壁部材に設けられた開口部内に配置される共鳴消音構造体を有する防音構造体であって、
　開口部の一方の開口面側に、開口面から離間した位置に風量調整部材が配置され、
　共鳴消音構造体は、開口部内で共鳴する音の周波数で共鳴するものであり、
　共鳴消音構造体は、開口面に垂直な方向において、開口部の中央に配置されている防音構造体である。
　本発明の防音構造体の一例について、図１～図３を用いて説明する。
　図１は、本発明の防音構造体を構成する共鳴消音構造体１０ａを、２つの空間を隔てる壁部材Ｗの開口部１０２内に配置した一例を示す模式的な断面図である。図２は、図１に示す防音構造体の共鳴消音構造体１０ａの概略斜視図である。図３は、図１のＡ１－Ａ１線断面図である。
　図１に示すように、壁部材Ｗには、壁部材Ｗを貫通する、円筒状のスリーブ１００が配設されており、壁部材Ｗを貫通する開口部１０２が設けられている。
　また、壁部材Ｗに設けられる開口部１０２の一方の開口面側には、風量調整部材１０４が配置されている。風量調整部材１０４は、いわゆるレジスター等の開口部内を通過する空気の風量を調整する部材である。風量調整部材１０４は、開口面に垂直な方向から見た際に、開口部を覆うように配置されている板状部材である。また、風量調整部材と開口面とは距離Ｄ1離間して配置される。風量調整部材１０４と開口面とが所定距離離間しているので、風量調整部材１０４が開口部１０２を塞ぐことなく、壁部材Ｗに隔てられる２つの空間は、開口部１０２により通気可能である。
　ここで、風量調整部材１０４と開口面との距離Ｄ1は、０．１ｍｍ～１００ｍｍが好ましく、０．５ｍｍ～５０ｍｍがより好ましい。
　この点に関しては後に詳述する。
　図１に示す例では、開口部１０２の断面形状は、円形であるが、これに限定はされない。開口部１０２の断面形状は、正方形、長方形、楕円形および多角形等の形状であってもよい。
　また、図１に示すように、共鳴消音構造体１０ａは、その中心位置が、開口面に垂直な方向において、すなわち、開口部１０２の貫通方向において、開口部１０２の中央に配置される。
　ここで、本発明において、開口部１０２の中央とは、開口部１０２の長さをＬ1、開口部１０２内で共鳴する音波の最低次の共鳴周波数の波長をλ1すると、一方の開口面から、Ｌ1／２－λ1／８～Ｌ1／２＋λ1／８の範囲をいう。すなわち、一方の開口面から、共鳴消音構造体１０ａの中心までの距離をＬ2とすると、共鳴消音構造体１０ａの配置位置は、Ｌ1／２－λ1／８≦Ｌ2≦Ｌ1／２＋λ1／８を満たす。
　なお、共鳴消音構造体１０ａの配置位置は、Ｌ1／２－λ1／１６≦Ｌ2≦Ｌ1／２＋λ1／１６を満たすのがより好ましい。
　図１～図３に示す共鳴消音構造体１０ａは、内部に中空部１６を有し、開口１４を１つ有する閉管である管本体１２からなる従来公知の気柱共鳴管である。図２および図３に示すように、共鳴消音構造体１０ａは、開口部１０２の内周面に沿って配置される。そのため、共鳴消音構造体１０ａは、管本体１２の延在方向（管長さ方向）を開口部１０２の内周方向に一致させて（平行に）、この管長さ方向が、開口部１０２の内周面の形状に沿って湾曲した形状である。また、開口１４は、管本体１２の延在方向の一方の端部の内側の面に形成されている。
　周知のとおり、一方が閉じて他方が開放している閉管における気柱共鳴では、音圧において、閉口端で固定端となり、定常波の腹となる。一方、開口端は自由端となり、定常波における節となる。気柱共鳴における定常波の波長は、開口端補正を考慮した気柱共鳴管の長さに応じた波長となる。ここで、気柱共鳴において、実際には定常波の節の位置は管の外側に発生する。これを開口端補正といい、開口端から実際の定常波の節の位置までの距離を開口端補正の長さという。なお、円筒形の場合の開口端補正の長さは、大凡０．６１×管半径で与えられる。
　本発明においては、共鳴消音構造体１０ａは、開口部１０２内で共鳴する音の周波数で共鳴する。すなわち、共鳴消音構造体１０ａの共鳴周波数は、開口部１０２内で共鳴する音の周波数と略一致する。
　したがって、気柱共鳴管である共鳴消音構造体１０ａの中空部１６の長さは、開口部１０２内で共鳴する音の周波数に応じて設定される。
　ここで、開口部１０２内で共鳴する音の周波数とは、共鳴消音構造体１０ａと同じ形状および大きさで、開口１４および中空部１６を有さない剛体を共鳴消音構造体１０ａと同じ位置に配置した場合における、開口部１０２内で共鳴する音の周波数である。
　開口部１０２内に共鳴消音構造体１０ａを配置すると開口部１０２の断面積が小さくなるため、共鳴消音構造体１０ａを配置しない場合と比べて、開口部１０２内で共鳴する音の周波数が変化する。したがって、共鳴消音構造体１０ａを配置した影響を考慮して、開口部１０２内で共鳴する音の周波数を決定する。
　また、共鳴消音構造体が、開口部内で共鳴する音の周波数で共鳴するとは、共鳴消音構造体の共鳴周波数ｆsと、開口部内で共鳴する音の共鳴周波数ｆdとが、０．８×ｆd≦ｆs≦１．２×ｆdの関係を満たすことをいう。
　共鳴消音構造体１０ａが、開口部１０２内で共鳴する音の周波数で共鳴することで、開口部１０２内で共鳴する音を消音することができる。その際、本発明においては、共鳴消音構造体１０ａを開口面に垂直な方向における開口部１０２の中央に配置する。
　ここで、開口部１０２の一方の開口面近傍に風量調整部材１０４が配置される場合には、風量調整部材１０４が配置される側の開口面は、風量調整部材１０４の影響により固定端と想定されると考えられる。一方が開放端で他方が固定端の場合は、開口部内に生じる定在波は非対称なものとなる。
　しかしながら、本発明者らの検討によれば、開口面と風量調整部材１０４との間にわずかな隙間があると、風量調整部材１０４を配置しても、両端が開放された場合と同様の対称な音場が形成される。そのため、開口面から所定距離離間した位置に風量調整部材１０４を配置した場合は、開口部１０２に生じる定在波の最低次の周波数では、開口部１０２内の中央位置において音圧が最も高くなる。従って、音圧が最も高くなる開口部１０２内の中央位置に共鳴消音構造体１０ａを配置することで、開口部１０２内で共鳴する音を効果的に消音することができる。
　なお、共鳴消音構造体１０ａの共鳴周波数ｆsは、開口部内で共鳴する音の最低次の共鳴周波数ｆd1と一致するのが好ましい。すなわち、０．８×ｆd1≦ｆs≦１．２×ｆd1を満たすのが好ましい。
　これにより、発泡ウレタンおよびグラスウール等の防音材では消音し難い、１ｋＨｚ以下の低周波数の音をより効果的に消音することができる。
　ここで、図１に示す例では、１つの共鳴消音構造体１０ａを開口部１０２の中央に配置する構成としたがこれに限定はされない。図４および図５に示すように、２以上の共鳴消音構造体を開口部１０２の中央に配置に配置してもよい。
　図４は、本発明の防音構造体の他の一例の模式的断面図であり、図５は、図４のＡ２－Ａ２線断面図である。
　なお、図４に示す防音構造体は、共鳴消音構造体を２つ有する以外は、図１に示す防音構造体と同じ構成を有するので、同じ部位には同じ符号を付し、以下の説明は異なる点を主に行なう。
　図４および図５に示す防音構造体は、２つの共鳴消音構造体１０ａを有する。２つの共鳴消音構造体１０ａは、開口面に垂直な方向の開口部１０２の中央において、開口部１０２の内周方向に配列されている。
　２つの共鳴消音構造体１０ａを有することで、より高い消音効果を得ることができる。また、２つの共鳴消音構造体１０ａを有する場合には、開口部の内周方向に配列することで、２つの共鳴消音構造体を開口部の中央に配置することができ、より高い消音効果を得ることができる。
　また、２つの共鳴消音構造体１０ａの共鳴周波数が互いに異なっていてもよい。すなわち、気柱共鳴管の気柱の長さが互いに異なっていてもよい。共鳴周波数が互いに異なる２つの共鳴消音構造体１０ａを配置することで、広い周波数帯域で消音効果を得ることができる。
　なお、図４および図５に示す例では、２つの共鳴消音構造体を開口部の内周方向に配列する構成としたがこれに限定はされず、開口部の軸方向に配列してもよい。
　また、図１に示す例では、共鳴消音構造体として気柱共鳴管を用いる構成としたがこれに限定はされず、共鳴消音構造体として、ヘルムホルツ共鳴器を用いてもよく、あるいは、膜振動を利用する構造を用いてもよい。
　図６～図８に、共鳴消音構造体としてヘルムホルツ共鳴器を用いた場合の一例を示す。
　図６は、本発明の防音構造体を構成する共鳴消音構造体１０ｂを、２つの空間を隔てる壁部材Ｗの開口部１０２内に配置した一例を示す模式的な断面図である。図７は、図６に示す防音構造体の共鳴消音構造体１０ｂの概略斜視図である。図８は、図６のＢ１－Ｂ１線断面図である。
　図６においては、ヘルムホルツ共鳴器である共鳴消音構造体１０ｂは、その中心位置が、開口面に垂直な方向において、開口部１０２の中央に配置される。
　図６～図８に示す共鳴消音構造体１０ｂは、従来公知のヘルムホルツ共鳴器であり、開口部１０２内で共鳴する音の周波数で共鳴する。周知のとおりヘルムホルツ共鳴器は、開口２０の空気が質量（マス）として、容器１８の内部２２にある空気がばねとしての役割を果たし、マスバネの共鳴をするものである。ヘルムホルツ共鳴器の共鳴周波数は、容器の内容積および開口の面積等によって決まる。従って、ヘルムホルツ共鳴器の内容積および開口の面積等は、開口部１０２内で共鳴する音の周波数に応じて設定すればよい。
　また、図７および図８に示すように、共鳴消音構造体１０ｂは、開口部１０２の内周面に沿って配置される。そのため、共鳴消音構造体１０ｂは、容器１８の最も長い辺を開口部１０２の内周方向に一致させて（平行に）、この辺に平行な方向が、開口部１０２の内周面の形状に沿って湾曲した形状である。また、開口２０は、容器１８の延在方向の一方の端部の内側の面に形成されている。
　このように、開口部１０２内で共鳴する音の周波数で共鳴するヘルムホルツ共鳴器を、開口部１０２の中央に配置することでも、開口部１０２内で共鳴する音を効果的に消音することができる。
　ヘルムホルツ共鳴器は、気柱共鳴管よりも小型で低い周波数の共鳴をもたらすことができる点で好ましい。
　なお、図６に示す例では、１つの共鳴消音構造体１０ｂを開口部１０２の中央に配置する構成としたがこれに限定はされない。
　図９は、本発明の防音構造体の他の一例の模式的断面図であり、図１０は、図９のＢ２－Ｂ２線断面図である。
　図９および図１０に示す防音構造体は、４つの共鳴消音構造体１０ｂを有する。４つの共鳴消音構造体１０ｂは、開口面に垂直な方向の開口部１０２の中央において、開口部１０２の内周方向に配列されている。
　４つの共鳴消音構造体を有することで、より高い消音効果を得ることができる。また、４つの共鳴消音構造体を開口部の内周方向に配列することで、４つの共鳴消音構造体を開口部の中央に配置することができ、より高い消音効果を得ることができる。また、４つの共鳴消音構造体１０ｂの共鳴周波数が互いに異なっていてもよい。共鳴周波数が互いに異なる４つの共鳴消音構造体１０ｂを配置することで、広い周波数帯域で消音効果を得ることができる。
　なお、図９および図１０に示す例では、４つの共鳴消音構造体を開口部の内周方向に配列する構成としたがこれに限定はされず、開口部の軸方向に配列してもよい。
　図１１～図１３に、共鳴消音構造体として膜振動を利用する構造を用いた場合の一例を示す。
　図１１は、本発明の防音構造体を構成する共鳴消音構造体１０ｃを、２つの空間を隔てる壁部材Ｗの開口部１０２内に配置した一例を示す模式的な断面図である。図１２は、図１１に示す防音構造体の共鳴消音構造体１０ｃの概略斜視図である。図１３は、図１２のＣ１－Ｃ１線断面図である。
　図１１においては、共鳴消音構造体１０ｃは、その中心位置が、開口面に垂直な方向において、開口部１０２の中央に配置される。
　共鳴消音構造体１０ｃは、貫通する枠孔部２８を持つ枠２４と、枠孔部２８の片面を覆うように周囲を枠２４に固定された膜２６とを備える膜型共鳴構造体である。
　このように、開口部１０２内で共鳴する音の周波数で共鳴する膜型共鳴構造体を、開口部１０２の中央に配置することでも、開口部１０２内で共鳴する音を効果的に消音することができる。
　膜型共鳴構造体は、下記に示すような枠および膜のパラメータを最適化することで、気柱共鳴管およびヘルムホルツ共鳴器よりも薄い構造とすることができる。そのため、開口部内に共鳴消音構造体を配置しても大きな開口断面績を維持することができる点で好ましい。
　枠２４は、貫通する枠孔部２８を環状に囲むように形成され、枠孔部２８の片面を覆うように膜２６を固定し、かつ支持するためのものである。枠２４は、膜２６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２４は、膜２６の全周を抑えることができるように膜２６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が、本発明は、これに限定されず、膜２６を好適に固定できれば、一部が切断され、不連続な形状であっても良い。
　また、枠２４の枠孔部２８の形状は、平面形状で、図示例では正方形であるが、本発明においては、特に制限的ではなく、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、枠２４の枠孔部２８の両側の端部は、共に閉塞されておらず、共にそのまま外部に開放されている。
　また、枠２４のサイズは、平面視のサイズであり、その枠孔部２８のサイズとして定義できるので、以下では、枠孔部２８のサイズとする。枠孔部２８の形状が円形または正方形のような正多角形の場合には、その中心を通る対向する辺間の距離、又は円相当直径と定義することができる。また、多角形、楕円又は不定形の場合には、円相当直径と定義することができる。本発明において、円相当直径とは、それぞれ面積の等しい円に換算した時の直径である。
　枠２４の形成材料は、膜２６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２４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、および、これらの合金等の金属材料；アクリル樹脂、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート、ポリアミドイド、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリアセタール、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンサルファイド、ポリサルフォン、ポリエチレンテレフタラート、ポリブチレンテレフタラート、ポリイミド、および、トリアセチルセルロース等の樹脂材料；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）等の繊維強化プラスチック材料等を挙げることができる。
　また、これらの枠２４の材料の複数種を組み合わせて用いてもよい。
　膜２６は、膜振動することができる弾性を有するシート状の部材である。膜２６は、周縁部を枠２４の一方の開口面のフレームに固定されて支持されている。枠２４に固定された膜２６は、膜振動可能である。
　膜の材質には限定はなく、アルミニウム、チタン、ニッケル、パーマロイ、４２アロイ、コバール、ニクロム、銅、ベリリウム、リン青銅、黄銅、洋白、錫、亜鉛、鉄、タンタル、ニオブ、モリブデン、ジルコニウム、金、銀、白金、パラジウム、鋼鉄、タングステン、鉛、および、イリジウム等の各種金属；ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）、ポリ塩化ビニルデン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリメチルベンテン、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）、ポリカーボネート、ゼオノア、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ポリプロピレン、および、ポリイミド等の樹脂材料等が利用可能である。さらに、薄膜ガラスなどのガラス材料、ＣＦＲＰ（炭素繊維強化プラスチック）およびＧＦＲＰ（ガラス繊維強化プラスチック）のような繊維強化プラスチック材料を用いることもできる。または、それらを組合せたものでもよい。
　また、金属材料を用いる場合には、錆びの抑制等の観点から、表面に金属めっきを施してもよい。
　一方で、防音構造体全体に透明性が必要な場合は透明にできる樹脂材料やガラス材料を用いることができる。
　枠２４への膜２６の固定方法は、特に制限的ではなく、例えば、接着剤を用いる方法、又は物理的な固定具を用いる方法などを挙げることができる。
　接着剤を用いる方法は、接着剤を枠２４の枠孔部２８を囲む表面上に接着剤を塗布し、その上に膜２６を載置し、膜２６を接着剤で枠２４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）（ニチバン株式会社製）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）（東亜合成株式会社製）など)、スーパーＸ（セメダイン社製）、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２４の枠孔部２８を覆うように配置された膜２６を枠２４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２４に固定する方法等を挙げることができる。
　また、両面テープ(例えば日東電工株式会社製、３Ｍ社製のもの)を枠の枠孔部サイズに合わせて切り取り、その上から膜２６を固定することもできる。
　また、膜２６を枠２４に固定する際には、膜２６に張力を付与して固定してもよいが、張力を付与せずに固定するのが好ましい。
　また、膜２６を枠２４に固定する際には、膜２６の端部の少なくとも一部が固定されていればよい。すなわち、一部が自由端であってもよく、固定せず単純支持の部分があってもよい。好ましくは、膜２６の端部が枠２４と接しており、膜２６の端部（周縁部）の５０％以上が枠２４に固定されているのが好ましく、９０％以上が枠２４に固定されているのがより好ましい。
　また、枠２４と膜２６とが、同じ材質からなり、一体的に形成されている構成であってもよい。
　枠２４と膜２６とが一体となった構成は、圧縮成形、射出成形、インプリント、削り出し加工、および３次元形状形成（３Ｄ）プリンタを用いた加工方法などの単純な工程で作製することができる。
　また、膜２６は、１以上の貫通穴が穿孔されたものであっても良い。
　また、膜２６に錘を設けてもよい。
　膜２６に貫通孔、あるいは、錘を設けることで、膜振動単体の共振周波数を調整することができる。
　貫通する枠孔部２８を持つ枠２４と、枠孔部２８の片面を覆うように周囲を枠２４に固定された膜２６とを備える膜型共鳴構造体において、膜振動の共鳴周波数は、枠孔部２８のサイズ、膜２６の材質（弾性率）および膜２６の厚さ等によって決まる。従って、膜型共鳴構造体の枠孔部２８のサイズ、膜２６の材質（弾性率）および膜２６の厚さ等は、開口部１０２内で共鳴する音の周波数に応じて設定すればよい。
　なお、枠孔部２８のサイズは、特に制限的ではないが、波長より大きい枠サイズの場合、枠２４の面上に音圧の正負の分布が形成され複雑な膜振動や音の流れが励起されて、周波数変化に対してフラットな防音特性が得られない場合がある等観点から、防音対象とする音の波長よりも小さいことが好ましい。
　枠孔部２８のサイズは、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。
　また、枠２４の肉厚および厚さ（枠孔部２８の深さ方向の厚さ）も、膜２６を確実に固定することができ、膜２６を確実に支持できれば、特に制限的ではないが、例えば、枠孔部２８のサイズに応じて設定することができる。
　例えば、枠２４の肉厚は、枠孔部２８のサイズが、０．５ｍｍ～５０ｍｍの場合には、０．５ｍｍ～２０ｍｍであることが好ましく、０．７ｍｍ～１０ｍｍであることがより好ましく、１ｍｍ～５ｍｍであることが最も好ましい。
　枠２４の肉厚が、枠２４のサイズに対して比率が大きくなりすぎると、全体に占める枠２４の部分の面積率が大きくなり、デバイスが重くなる懸念がある。一方、上記比率が小さくなりすぎると、その枠２４部分において接着剤などによって膜を強く固定することが難しくなってくる。
　また、枠２４の肉厚は、枠孔部２８のサイズが、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。
　また、枠２４、即ち枠孔部２８の厚さは、０．５ｍｍ～２００ｍｍであることが好ましく、０．７ｍｍ～１００ｍｍであることがより好ましく、１ｍｍ～５０ｍｍであることが最も好ましい。
　また、膜２６のヤング率は、膜振動することができれば特に制限的ではない。膜２６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２６の密度も、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２６の密度は、１０ｋｇ／ｍ3～３００００ｋｇ／ｍ3であることが好ましく、１００ｋｇ／ｍ3～２００００ｋｇ／ｍ3であることがより好ましく、５００ｋｇ／ｍ3～１００００ｋｇ／ｍ3であることが最も好ましい。
　また、膜２６の厚さは、膜振動することができれば、特に制限的ではない。例えば、膜２６の厚さは、０．００５ｍｍ（５μｍ）～５ｍｍであることが好ましく、０．００７ｍｍ（７μｍ）～２ｍｍであることがより好ましく、０．０１ｍｍ（１０μｍ）～１ｍｍであることが最も好ましい。
　また、図１１に示す例では、共鳴消音構造体１０ａは、開口部１０２の開口断面に垂直な方向に対して、膜２６の膜面を平行にして配置されているがこれに限定はされない。開口部１０２の開口断面に垂直な方向に対して膜２６の膜面が傾いていてもよい。
　なお、図１１に示す例では、１つの共鳴消音構造体１０ｃを開口部１０２の中央に配置する構成としたがこれに限定はされない。
　図１４は、本発明の防音構造体の他の一例の模式的断面図であり、図１５は、図１４のＣ２－Ｃ２線断面図である。
　図１４および図１５に示す防音構造体は、６つの共鳴消音構造体１０ｃを有する。６つの共鳴消音構造体１０ｃは、開口面に垂直な方向の開口部１０２の中央において、開口部１０２の内周方向に配列されている。
　６つの共鳴消音構造体を有することで、より高い消音効果を得ることができる。また、６つの共鳴消音構造体を開口部の内周方向に配列することで、６つの共鳴消音構造体を開口部の中央に配置することができ、より高い消音効果を得ることができる。また、６つの共鳴消音構造体１０ｃの共鳴周波数は互いに異なっていてもよい。共鳴周波数が互いに異なる６つの共鳴消音構造体１０ｃを配置することで、広い周波数帯域で消音効果を得ることができる。
　また、図１４および図１５に示す例では、６つの共鳴消音構造体を開口部の内周方向に配列する構成としたがこれに限定はされず、開口部の軸方向に配列してもよい。
　ここで、図１１～１３に示す例では、共鳴消音構造体１０ｃは、枠２４の一方の開口面に膜２６が固定される構成としたがこれに限定はされない。図１６および図１７に示すように、共鳴消音構造体１０ｄは、枠２４の両方の開口面に膜２６が固定される構成としてもよい。
　共鳴消音構造体１０ｄが、枠２４の両方の開口面に膜２６が固定される構成の場合には、２つの膜の膜振動の共鳴周波数が互いに異なっていてもよい。これにより、広い周波数帯域で消音効果を得ることができる。
　また、図１１～１３に示す例では、膜型共鳴構造体である共鳴消音構造体１０ｃは、枠２４が貫通する枠孔部２８を有する構成としたがこれに限定はされない。例えば、膜型共鳴構造体は、枠が未貫通の枠孔部を有し、未貫通の枠孔部の開口面を覆うように膜が固定される構成であってもよい。
　未貫通の枠孔部を有し、その開口面に膜が固定される構成の場合には、膜の質量、弾性および、膜背面の閉空間の弾性によるマスバネ共振を誘起することができる。
　あるいは、図１８に示す例のように、貫通する枠孔部２８を有する枠２４の、膜２６が固定される開口面とは反対側の開口面に、開口面を覆う背面板３４を固定する構成としてもよい。背面板３４を固定する構成とすることでも、膜の質量、弾性および、膜背面の閉空間の弾性によるマスバネ共振を誘起することができる。
　また、複数の共鳴消音構造体を有する場合には、上述した気柱共鳴管、ヘルムホルツ共鳴器、および、膜型共鳴構造を組み合わせて用いてもよい。
　また、共鳴消音構造体として、気柱共鳴管、あるいは、ヘルムホルツ共鳴器を用いる場合には、その開口に微細な貫通孔を有する板状部材（または膜部材）を配置してもよい。これにより、消音帯域を広げることができる。
　さらに、本発明の防音構造体は、開口部内に配置される吸音材を有していてもよい。
　図１９は、本発明の防音構造体の他の一例の模式的断面図である。図２０は、図１９のＣ３－Ｃ３線断面図である。なお、図１９に示す例は、吸音材３２を有する以外は、図１４と同様の構成を有する。
　図１９に示すように、開口部１０２の中央には共鳴消音構造体１０ｃが６つ、内周方向に配列されており、共鳴消音構造体１０ｃが配列される位置から両端部側には、吸音材３２が配置されている。
　図２０に示すように、吸音材３２は円筒状に形成されており、開口部１０２の内周面に配置されている。
　このように、吸音材３２を配置することで、吸音材による吸音効果により、防音性能をより向上できる。特に、吸音材は１ｋＨｚ超の周波数の音に対して吸音効果を発揮するため、１ｋＨｚ以下の音を消音できる共鳴消音構造体と組み合わせることで、より広い周波数帯で高い防音効果を得ることができる。
　吸音材３２としては、特に限定はなく、発泡ウレタン等の発泡材料、ならびに、グラスウール、および、マイクロファイバー（3M社製シンサレートなど）等の不織布等の種々の公知の吸音材が利用可能である。
　また、吸音材としては、微細貫通孔板、および、膜と閉空間とを用いた構造等の広帯域に吸音可能な吸音構造を用いてもよい。
　ここで、図１９に示す例では、複数の共鳴消音構造体、ならびに、吸音材３２はそれぞれ直接、開口部１０２内に配置される構成としたがこれに限定はされない。
　複数の共鳴消音構造体は、両端が開放された筒形状のベース部材の内周部に設置されて、このベース部材ごと開口部に設置される構成であってもよい。
　また、吸音材は、両端が開放された筒形状の第２ベース部材の内周部に設置されて、このベース部材ごと開口部に設置される構成であってもよい。
　図２１は、本発明の防音構造体の他の一例を模式的に示す断面図である。図２２は、図２１に示す防音構造体の分解図である。図２３は、図２２をｂ方向から見た平面図である。図２４は、図２２をａ方向から見た平面図である。
　図２１～図２４に示す例では、複数の共鳴消音構造体、および、吸音材がそれぞれユニット化されて壁部材Ｗの開口部１０２内に設置されている。
　具体的には、６つの共鳴消音構造体１０ｃとスリーブ１００ａとを有する第１ユニット５０ａと、吸音材３２とスリーブ１００ｂとを有する２つの第２ユニット５０ｂと、吸音材３２と風量調整部材１０４とスリーブ１００ｃとを有する第３ユニット５０ｃと、吸音材３２とガラリ１０６とスリーブ１００ｄとを有する第４ユニット５０ｄとを有し、これらのユニットが、開口部１０２内に、一方の開口面側（図２１中左右方向の左側）から第４ユニット５０ｄ、第２ユニット５０ｂ、第１ユニット５０ａ、第２ユニット５０ｂ、および、第３ユニット５０ｃの順に設置されている。
　第１ユニット５０ａにおいてスリーブ１００ａは、本発明におけるベース部材であり、両端が開放された筒形状で、内周部に６つの共鳴消音構造体１０ｃが設置される。また、スリーブ１００ａは、壁部材Ｗの開口部１０２に挿入可能な大きさ及び形状である。
　第２ユニット５０ｂにおいてスリーブ１００ｂは、本発明における第２ベース部材であり、両端が開放された筒形状で、内周部に吸音材３２が設置される。また、スリーブ１００ｂは、壁部材Ｗの開口部１０２に挿入可能な大きさ及び形状である。
　第３ユニット５０ｃにおいてスリーブ１００ｃは、本発明における第２ベース部材であり、両端が開放された筒形状で、内周部に吸音材３２が設置される。また、スリーブ１００ｃは、壁部材Ｗの開口部１０２に挿入可能な大きさ及び形状である。また、スリーブ１００ｃには、スリーブ１００ｃの開口面と風量調整部材１０４の表面とが所定の距離離間するようにして、風量調整部材１０４が取り付けられている。
　第４ユニット５０ｄにおいてスリーブ１００ｄは、本発明における第２ベース部材であり、両端が開放された筒形状で、内周部に吸音材３２が設置される。また、スリーブ１００ｄは、壁部材Ｗの開口部１０２に挿入可能な大きさ及び形状である。また、スリーブ１００ｄには、一方の開口面にガラリ１０６が取り付けられている。
　このように、複数の共鳴消音構造体をベース部材に設置してユニット化することで、複数の共鳴消音構造体を開口部内に配置することを容易に行なうことができる。
　同様に、吸音材を第２ベース部材に設置してユニット化することで、吸音材を開口部内に配置することを容易に行なうことができる。
　また、開口部からの取り外しも容易に行うことができるため、メンテナンスを行う際に有効である。
　また、複数の共鳴消音構造体、ならびに、吸音材をユニット化することで、種々の長さの開口部に対応してユニットの組み合わせを適宜選択することができ、複数の共鳴消音構造体、および、吸音材を適切な位置に設置することができ、また、設置を容易に行うことができる。
　なお、図２１および図２２に示す例では、５つのユニットを組み合わせる構成としたが、これに限定はされず、例えば、２～４つのユニットを組み合わせる構成であっても良いし、６以上のユニットを組み合わせる構成であってもよい。
　また、図２１および図２２に示す例では、ガラリを備えるユニットを有する構成としたがこれに限定はされず、ガラリを備えるユニットを有さない構成であってもよい。
　また、共鳴消音構造体を備えるユニットを開口部内の所定の位置に配置できれば、ユニットの配置順も特に限定はない。
　また、図１１に示す例では、開口部１０２の中央のみに共鳴消音構造体１０ｃを配置する構成としたが、これに限定はされない。さらに、共鳴消音構造体を開口面（開口端補正を考慮した位置であるのが好ましい）から開口部の２次の共鳴周波数の音の波長λ2の１／４の位置に配置してもよい。
　図２５は、本発明の防音構造体の他の一例を模式的に示す断面図である。
　図２５では、３つの共鳴消音構造体１０ｃが開口部１０２内に配置されている。３つの共鳴消音構造体１０ｃのうち１つは、開口部１０２の中央に配置される。また、２つの共鳴消音構造体１０ｃはそれぞれ、一方の開口面から距離Ｌ3の位置に配置されている。距離Ｌ3は、開口部１０２の長さをＬ1、開口部の２次の共鳴周波数の音の波長λ2とすると、Ｌ1／４－λ2／４≦Ｌ3≦Ｌ1／４＋λ2／４を満たす。すなわち、距離Ｌ3は、開口部１０２の長さＬ1の略１／４の長さである。
　前述のとおり、開口部１０２の開口面と風量調整部材１０４との間にわずかな隙間があると、風量調整部材１０４を配置しても、両端が開放された場合と同様の対称な音場が形成される。開口部１０２に生じる定在波の２次の周波数では、開口部１０２の長さの１／４の位置において音圧が最も高くなる。従って、音圧が最も高くなる開口部１０２の長さの１／４の位置に共鳴消音構造体１０ｃを配置することで、開口部１０２で共鳴する音を効果的に消音することができる。
　開口部１０２の長さの１／４の位置に配置する共鳴消音構造体１０ｃの共鳴周波数ｆsは、開口部で共鳴する音の２次の共鳴周波数ｆd2と一致するのが好ましい。すなわち、０．８×ｆd2≦ｆs≦１．２×ｆd2を満たすのが好ましい。
　図２６は、本発明の防音構造体の他の一例を模式的に示す断面図である。
　図２６では、２つの共鳴消音構造体１０ｃが開口部１０２内に配置されている。２つの共鳴消音構造体１０ｃはそれぞれ、一方の開口面から距離Ｌ3の位置に配置されている。距離Ｌ3は、開口部１０２の長さをＬ1、開口部の２次の共鳴周波数の音の波長λ2とすると、Ｌ1／４－λ2／４≦Ｌ3≦Ｌ1／４＋λ2／４を満たす。すなわち、距離Ｌ3は、開口部１０２の長さＬ1の略１／４の長さである。
　前述のとおり、開口部１０２の開口面と風量調整部材１０４との距離が０．５ｍｍ以上であると、風量調整部材１０４を配置しても、両端が開放された場合と同様の対称な音場が形成される。開口部１０２に生じる定在波の２次共鳴周波数では、開口部１０２の長さの１／４の位置において音圧が最も高くなる。従って、２次共鳴周波数の音圧が最も高くなる開口部１０２の長さの１／４の位置に共鳴消音構造体１０ｃを配置することで、開口部１０２で共鳴する２次共鳴周波数の音を効果的に消音することができる。
　以下に、本発明の防音構造体、ならびに、防音構造体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構造体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（東レ株式会社製）、テイジンテトロン（登録商標）ＵＦ（帝人株式会社製）、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）（三菱樹脂株式会社製）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（タキロン株式会社製））、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（三菱レイヨン株式会社製））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（株式会社スリーボンド製））、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、本発明の防音構造体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（帝人デュポンフィルム株式会社製）、ＰＥＮフィルム　テオネックス（登録商標）（帝人デュポンフィルム株式会社製）、及び／又はルミラー（登録商標）オフアニール低収縮タイプ（東レ株式会社製）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株式会社製））、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株式会社製））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（株式会社スリーボンド製）、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・ジャパン合同会社製）、及び／又は耐熱性無機接着剤アロンセラミック（登録商標）（東亜合成株式会社製）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］
　屋外や光が差す場所に本発明の防音構造体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）（三菱樹脂株式会社製））、アクリル樹脂フィルム（アクリプレン（三菱レイヨン株式会社製））、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、膜にゴミが付着し、本発明の防音構造体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株式会社製）、及び／又はＮＣＦ（長岡産業株式会社製））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（ライフガード株式会社製）、ＲＩＶＥＸ（リケンテクノス株式会社製）、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（株式会社きもと製)）を用いることでも、膜部材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、膜の共鳴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、膜を、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。
　［配置］
　本発明の防音構造体を有する防音部材を開口部の内壁に簡易に取り付け、又は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。例えば、防音部材の側面に脱着機構を取付けて置き、脱着機構を開口部内壁に取付けて、防音部材を開口部の内壁に取り付けられるようにしてもよい。また、防音部材に取り付けられた脱着機構を開口部内壁から取り外して、防音部材を開口部内壁から離脱させるようにしても良い。
　また、複数の共鳴消音構造体を組合せる場合には、容易に共鳴消音構造体を組み合わせられるように、各共鳴消音構造体に磁性体、マジックテープ（登録商標）、ボタン、および、吸盤などの脱着機構が取り付けられていることが好ましい。
　また、各共鳴消音構造体に凹部および凸部を設け、一方の共鳴消音構造体の凸部と他方の共鳴消音構造体の凹部とをかみ合わせて共鳴消音構造体の脱着を行ってもよい。複数の共鳴消音構造体を組み合わせる場合には、１つの共鳴消音構造体に凸部及び凹部の両方を設けても良い。
　更に、上述した脱着機構と、凸部および凹部とを組み合わせて共鳴消音構造体の着脱を行うようにしても良い。
　なお、本発明において、開口部は、気体の通過を遮断する物体の領域内に形成される開口であり、２つの空間を隔てる壁部材に設けられることが好ましい。
　ここで、開口が形成される領域を持ち気体の通過を遮断する物体とは、２つの空間を隔てる部材、及び壁等を言い、部材としては、管体、筒状部材等の部材を言い、壁としては、例えば、家、ビル、工場等の建造物の構造体を構成する固定壁、建造物の部屋内に配置され、部屋内を仕切る固定間仕切り（パーティション）等の固定壁、建造物の部屋内に配置され、部屋内を仕切る可動間仕切り（パーティション）等の可動壁等を言う。
　本発明において開口部とは、窓枠、戸、出入り口、換気口、ダクト部、ルーバー部などに形成される、通気や放熱、物質の移動を目的として形成される開放部である。
　なお、開口部の形状は、断面形状で、図示例では円形であるが、防音構造体を開口部内に配置できれば、特に制限的ではなく、例えば、正方形、長方形、ひし形、又は平行四辺形等の他の四角形、正三角形、二等辺三角形、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、若しくは楕円形等であっても良いし、不定形であっても良い。
　また、壁部材の材料としては、特に制限的ではなく、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、これらの合金等の金属材料、アクリル樹脂、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート、ポリアミドイド、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリアセタール、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンサルファイド、ポリサルフォン、ポリエチレンテレフタラート、ポリブチレンテレフタラート、ポリイミド、トリアセチルセルロース等の樹脂材料、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ：Carbon Fiber Reinforced Plastics）、カーボンファイバ、及びガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ：Glass Fiber Reinforced Plastics）、建造物の壁材と同様なコンクリート、モルタル、木材等の壁材等を挙げることができる。
　また、壁部材に形成された開口部には、円筒形状のスリーブが挿入されていてもよい。スリーブの材料としては、ポリ塩化ビニル（塩ビ）等の樹脂材料、ステンレス鋼等の金属材料を挙げることができる。
　壁部材に形成された開口部にスリーブを挿入することで、開口部内に水が浸入することを防止でき、共鳴消音構造体および吸音材が水にぬれるのを防止できる。また、開口部にスリーブを配置した構成とすることで、ユニット化した共鳴消音構造体、および、吸音材を容易に設置することができる。
　以上、本発明の防音構造体についての種々の実施形態を挙げて詳細に説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良又は変更をしてもよいのはもちろんである。
　以下に実施例に基づいて本発明をさらに詳細に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す実施例により限定的に解釈されるべきものではない。
 ［参考例１］
　まず、壁部材Ｗに開口部が設けられ、一方の開口面側に風量調整部材が配置された一例を用いて、開口部で共鳴する音の周波数と透過率との関係を測定した。開口面と風量調整部材との距離は１８ｍｍである。
　壁部材Ｗは、材質がコンクリート、厚さが２５０ｍｍとした。
　壁部材Ｗに直径１５６ｍｍの貫通孔を形成し、この貫通孔に外径１５６ｍｍ、内径１５０ｍｍのポリ塩化ビニル（塩ビ）製のスリーブを挿入した。すなわち、壁部材Ｗに設けられる開口部の直径は１５０ｍｍ、長さは２５０ｍｍとした。
　風量調整部材は、材質がＡＢＳ樹脂、大きさ１５０ｍｍ×１５０ｍｍ、厚み３ｍｍとした。
　この開口部を透過する音の透過率を、有限要素法の解析ソフトウェアであるCOMSOLver5.1（COMSOL Inc）の音響モジュールを用いて設計を行い、シミュレーションにより求めた。
　結果を図２７に示す。
　図２７に示すように、２つの空間を隔てる壁部材Ｗに設けられた開口部を透過する音の透過率は、４２０Ｈｚ近傍、８４０Ｈｚ近傍、１２６０Ｈｚ近傍等にピークを有することがわかる。４２０Ｈｚが、開口部で共鳴する音の最低次の共鳴周波数であり、８４０Ｈｚが、開口部で共鳴する音の２次の共鳴周波数である。
　次に、開口部の長さ（壁部材Ｗの厚さ）、および、開口部の直径を種々変更して、開口部内の位置と音圧との関係をシミュレーションにより求めた。なお、音圧は最低次の共鳴周波数における音圧とした。
　開口部の長さ（壁部材Ｗの厚さ）を１００ｍｍとし、開口部の直径を１００ｍｍ、１５０ｍｍおよび２００ｍｍとした場合の結果を図２８に示す。開口部の長さ（壁部材Ｗの厚さ）を２５０ｍｍとし、開口部の直径を１００ｍｍ、１５０ｍｍおよび２００ｍｍとした場合の結果を図２９に示す。開口部の長さ（壁部材Ｗの厚さ）を５００ｍｍとし、開口部の直径を１００ｍｍ、１５０ｍｍおよび２００ｍｍとした場合の結果を図３０に示す。
　なお、図２８～図３０において、音圧（振幅の絶対値）は、各条件における最大音圧を１として最大音圧に対する比率で表した。
　図２８～図３０に示すように、開口部の長さおよび直径がいずれの場合であっても、開口部の中央位置で音圧が最も大きくなり、両端部側で音圧が最も小さくなることがわかる。
 ［参考例２］
　次に、壁部材Ｗに設けられた開口部の一方の開口面側に、風量調整部材を配置した一例を用いて、開口部を透過する音の音圧をシミュレーションにより求めた。
　開口部の長さは２５０ｍｍ、直径は１５０ｍｍとした。
　風量調整部材は、材質がＡＢＳ樹脂、大きさ１５０ｍｍ×１５０ｍｍ、厚み３ｍｍとした。
　風量調整部材と開口面との距離Ｄ1を０ｍｍ（すなわち閉じた場合）、０．５ｍｍ、５ｍｍ、および、１８ｍｍとして開口部内の位置と音圧との関係をシミュレーションにより求めた。
　なお、風量調整部材と開口面との距離Ｄ1によって開口部を透過する音の共振周波数が異なっていた。具体的には、距離Ｄ1が０ｍｍの場合は最低次の共振周波数は２４０Ｈｚであった。距離Ｄ1が０．５ｍｍの場合は最低次の共振周波数は３６０Ｈｚであった。距離Ｄ1が５ｍｍの場合は最低次の共振周波数は３８０Ｈｚであった。距離Ｄ1が１８ｍｍの場合は最低次の共振周波数は４００Ｈｚであった。
　開口部内の位置と音圧との関係を示すグラフを図３１に示す。また、風量調整部材と開口面との距離Ｄ1と、音圧が最大となる開口部内の位置との関係を図３２に示す。
　図３１および図３２に示すように、距離Ｄ1が０ｍｍの場合には、開口部内における音圧の分布が非対称になり音圧が最大となる位置が風量調整部材側の端面となる。一方、距離Ｄ1が０．５ｍｍ以上の場合には、開口部内における音圧の分布が対称になり音圧が最大となる位置が開口部の中央の位置となることがわかる。
 ［実施例１］
　実施例１として、図７に示すような、膜型共鳴構造体である共鳴消音構造体を開口部内に配置する構成として透過損失を測定した。
　＜共鳴消音構造体＞
　共鳴消音構造体の枠は、材質がＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル、ブタジエン、スチレン共重合合成樹脂）製とし、外形が長さ５４ｍｍ×幅５４ｍｍ×厚み２３ｍｍとし、厚み方向に、断面の大きさ４８ｍｍ×４８ｍｍ、深さが３ｍｍの枠孔部が形成されたものとした。枠は３Ｄプリンター（Ultimaker2　ＢＲＵＬＥ社製）を用いて作製した。
　膜は、大きさ５４mm×５４ｍｍ、厚み８０μｍの銅膜を用いた。
　枠の一方の開口面のフレーム上に膜を接着剤で固定し、さらに、他方の開口面に厚み３ｍｍのＡＢＳ樹脂製の板を配置し、共鳴消音構造体を作製した。
　作製した共鳴消音構造体の膜振動の共鳴周波数を測定したところ４３０Ｈｚであった。
　作製した共鳴消音構造体を、風量調整部材が配置された開口部内に設置して、透過損失を測定した。
　開口部の長さは２５０ｍｍ、直径は１５０ｍｍとした。風量調整部材と開口面との距離Ｄ1は、０．５ｍｍとした。
　共鳴消音構造体の設置位置は、開口部の中央の位置（０ｍｍ）、中央から風量調整部材が配置されていない開口面側に４５ｍｍの位置（－４５ｍｍ）、中央から風量調整部材が配置されている開口面側に４５ｍｍの位置（＋４５ｍｍ）、中央から風量調整部材が配置されていない開口面側に９０ｍｍの位置（－９０ｍｍ）、中央から風量調整部材が配置されている開口面側に９０ｍｍの位置（＋９０ｍｍ）とした。
　開口部に共鳴消音構造体を設置して透過損失を測定した結果、ならびに、共鳴消音構造体を設置せずに透過損失を測定した結果を図３３に示す。
　図３３に示すように、開口部内に共鳴消音構造体を設置することで、開口部で共鳴する音の共鳴周波数近傍で、透過損失を大きくすることができることがわかる。すなわち、消音することができることがわかる。
　また、開口部内の中央に近い位置に配置することで、透過損失がより大きくなることがわかる。すなわち、消音効果が高くなることがわかる。
 ［実施例２］
　実施例２として、図１４に示すような、６つの共鳴消音構造体を開口部内の中央位置に配置する構成として透過損失を測定した。
　＜共鳴消音構造体＞
　６つ共鳴消音構造体は、いずれも枠の材質がＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル、ブタジエン、スチレン共重合合成樹脂）製とし、外形が長さ９５ｍｍ×幅５４ｍｍ×厚み２４ｍｍとした。また、枠孔部はそれぞれ、長さ８９ｍｍ×幅４８ｍｍ×深さ２１ｍｍ、長さ８９ｍｍ×幅４８ｍｍ×深さ２０ｍｍ、長さ６９ｍｍ×幅４８ｍｍ×深さ１９ｍｍ、長さ５４ｍｍ×幅４８ｍｍ×深さ１９ｍｍ、長さ４８ｍｍ×幅４８ｍｍ×深さ１６ｍｍ、長さ４４ｍｍ×幅４８ｍｍ×深さ１３ｍｍとした。
　また、膜はいずれも厚み８０μｍの銅膜を用いた。
　各共鳴消音構造体の共鳴周波数は、３１０Ｈｚ、３３０Ｈｚ、３６０Ｈｚ、４００Ｈｚ、４４０Ｈｚ、４８０Ｈｚであった。
　作製した６つの共鳴消音構造体を、風量調整部材が配置された開口部内の中央の内周方向に配列して、透過損失を測定した。
　開口部の長さは２５０ｍｍ、直径は１５０ｍｍとした。風量調整部材と開口面との距離Ｄ1は、０．５ｍｍとした。
　結果を図３４に示す。
　図３４に示すように、開口部で共鳴する音の共鳴周波数近傍で、透過損失を大きくすることができることがわかる。すなわち、消音することができることがわかる。また、図３３に示す共鳴消音構造体が１つの場合と比較して、開口部を透過する音の共鳴周波数近傍の広い周波数帯域で消音できることがわかる。
 ［実施例３］
　実施例３として、図１９に示すような、６つの共鳴消音構造体を開口部内の中央位置に配置し、さらに、６つ共鳴消音構造体が配置される位置の両側には、吸音材が配置した構成として透過損失を測定した。
　６つの共鳴消音構造体の構成および配置は実施例２と同様である。
　吸音材は、材質が発泡ウレタン、外径１５０ｍｍ、内径１３０ｍｍ、長さ１００ｍｍの円筒形状とした。
　２つの吸音材を６つ共鳴消音構造体が配置される位置の両側それぞれに配置して、透過損失を測定した。
　結果を図３５に示す。図３５には、実施例３（共鳴消音構造体６つ＋吸音材の構成）、実施例２（共鳴消音構造体６つの構成）、および、共鳴消音構造体なしの構成の透過損失の測定結果を示している。
　図３５に示すように、共鳴消音構造体に加えて吸音材を配置することで、開口部で共鳴する音の最低次の共鳴周波数近傍で、消音することができることに加えて、最低次の共鳴周波数よりも高い周波数帯域で大きく吸音することができることがわかる。
　以上より本発明の効果は明らかである。
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ　共鳴消音構造体
１２　気柱共鳴管
１４　開口
１６　管内
１８　容器
２０　開口
２２　内部
２４　枠
２６　膜
２８　枠孔部
３２　吸音材
３４　背面板
５０ａ　第１ユニット
５０ｂ　第２ユニット
５０ｃ　第３ユニット
５０ｄ　第４ユニット
１００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ　スリーブ
１０２　開口部
１０４　風量調整部材
１０６　ガラリ

Claims (15)

  1. 　２つの空間を隔てる壁部材に設けられた開口部内に配置される共鳴消音構造体を有する防音構造体であって、
    　前記開口部の一方の開口面側に、前記開口面から離間した位置に風量調整部材が配置され、
    　前記共鳴消音構造体は、前記開口部内で共鳴する音の周波数で共鳴するものであり、
    　前記共鳴消音構造体は、前記開口面に垂直な方向において、前記開口部の中央に配置されている防音構造体。
  2. 　前記共鳴消音構造体の共鳴周波数が前記開口部内で共鳴する音の最低次の周波数である請求項１に記載の防音構造体。
  3. 　前記共鳴消音構造体を前記開口面から前記開口部内で共鳴する音の波長の１／４の位置に配置し、
    　前記共鳴消音構造体の共鳴周波数が前記開口部内で共鳴する音の２次の周波数である請求項１に記載の防音構造体。
  4. 　前記共鳴消音構造体が気柱共鳴管である請求項１～３のいずれか一項に記載の防音構造体。
  5. 　前記気柱共鳴管は、管長さ方向が前記開口部の内周方向に一致する請求項４に記載の防音構造体。
  6. 　前記共鳴消音構造体は、ヘルムホルツ共鳴器である請求項１～３のいずれか一項に記載の防音構造体。
  7. 　ヘルムホルツ共鳴器は、最も長い辺を前記開口部の内周方向に沿って配置されている請求項６に記載の防音構造体。
  8. 　前記共鳴消音構造体は、貫通した枠孔部を有する枠と、前記枠孔部を覆って前記枠に周囲を固定される膜とを有する膜型共鳴構造体である請求項１～３のいずれか一項に記載の防音構造体。
  9. 　前記枠の前記枠孔部の両方の端面それぞれに前記膜が固定されている請求項８に記載の防音構造体。
  10. 　２つの前記膜の膜振動の共鳴周波数が互いに異なる請求項９に記載の防音構造体。
  11. 　複数の前記共鳴消音構造体を有し、
    　複数の前記共鳴消音構造体が前記開口部の内周方向に沿って配置されている請求項１～１０のいずれか一項に記載の防音構造体。
  12. 　複数の前記共鳴消音構造体の共鳴周波数が互いに異なる請求項１～１１のいずれか一項に記載の防音構造体。
  13. 　両端が開放された筒形状で、内周部に複数の前記共鳴消音構造体が設置されるベース部材を有し、
    　前記ベース部材が前記開口部に着脱可能に設けられている請求項１～１２のいずれか一項に記載の防音構造体。
  14. 　前記開口部内に配置される吸音材を有する請求項１～１３のいずれか一項に記載の防音構造体。
  15. 　両端が開放された筒形状で、内周部に吸音材が設置される第２ベース部材を有し、
    　前記第２ベース部材が前記開口部に着脱可能に設けられている請求項１４に記載の防音構造体。
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