WO2024048130A1 - 吸音装置及び車両 - Google Patents

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WO2024048130A1
WO2024048130A1 PCT/JP2023/027113 JP2023027113W WO2024048130A1 WO 2024048130 A1 WO2024048130 A1 WO 2024048130A1 JP 2023027113 W JP2023027113 W JP 2023027113W WO 2024048130 A1 WO2024048130 A1 WO 2024048130A1
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WO
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acoustic
metallic
sound
noise
vehicle
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/027113
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English (en)
French (fr)
Inventor
壮彦 田中
ファルク・マーティン ホフマン
Original Assignee
ソニーグループ株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R13/00—Elements for body-finishing, identifying, or decorating; Arrangements or adaptations for advertising purposes
    • B60R13/02—Internal Trim mouldings ; Internal Ledges; Wall liners for passenger compartments; Roof liners
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R13/00—Elements for body-finishing, identifying, or decorating; Arrangements or adaptations for advertising purposes
    • B60R13/08—Insulating elements, e.g. for sound insulation
    • 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
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    • 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 disclosure relates to a sound absorption device and a vehicle.
  • noises such as engine noise, road noise, muffled noise, and wind noise propagate inside the cabin of an automobile.
  • Countermeasures have been taken to deal with these noises, taking into account the unique frequencies of the noise.
  • countermeasures against relatively low-frequency noise such as engine noise include arranging damping materials around the engine.
  • countermeasures against noise propagating through the air within the vehicle interior are taken by placing nonwoven fabrics at appropriate locations within the vehicle interior.
  • Patent Document 1 listed below describes a technique for arranging a sound absorbing structure that absorbs standing waves in a vehicle interior as a noise countermeasure in the vehicle interior.
  • the sound absorbing structure described in Patent Document 1 has a problem in that it can only absorb noise in a predetermined frequency band.
  • the frequency band of noise propagating within a vehicle interior differs depending on its type, direction of arrival, and the like. Therefore, a sound absorbing device that can deal with noise in various frequency bands is desired.
  • One of the objects of the present disclosure is to provide a sound absorption device that can deal with noise in various frequency bands and a vehicle to which the sound absorption device is applied.
  • the acoustic metallic has a plurality of sound absorption parts, Among the plurality of acoustic metallics, at least the first acoustic metallical and the second acoustic metallical have different target frequencies, which are the frequencies of the sound to be absorbed. It is a sound absorbing device.
  • the acoustic metallic has a plurality of sound absorption parts, Among the plurality of acoustic metallics, at least the first acoustic metallical and the second acoustic metallical have different target frequencies, which are the frequencies of the sound to be absorbed. It is a vehicle.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration example of a sound absorbing device according to a first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining a configuration example of an acoustic metal real according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining a configuration example of an acoustic metal real according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining an example of the constituent elements of the sound absorbing section according to the first embodiment.
  • a and B are diagrams for explaining examples of cross-sectional shapes of the sound absorbing section according to the first embodiment. It is a graph which shows an example of the resonance frequency of each sound absorption part. It is a graph based on a theoretical formula for explaining that a high sound absorption coefficient can be obtained in a desired frequency band.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining an example of arrangement of sound absorbing devices according to a second embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram referred to when explaining how in-vehicle noise changes depending on the presence or absence of a sound absorbing device according to the second embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of installing an acoustic metallic group on a vehicle according to a third embodiment.
  • A is a diagram for explaining an example of the sound pressure distribution corresponding to acoustic mode 1
  • B is a diagram for explaining an example of the sound pressure distribution corresponding to acoustic mode 2.
  • A is a diagram for explaining an example of the sound pressure distribution corresponding to acoustic mode 3
  • B is a diagram for explaining an example of the sound pressure distribution corresponding to acoustic mode 4.
  • A is a diagram for explaining an example of the sound pressure distribution corresponding to acoustic mode 5
  • B is a diagram for explaining an example of the sound pressure distribution corresponding to acoustic mode 6.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of frequency characteristics of sounds near the driver's seat obtained by a predetermined simulation.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining a method for measuring noise propagating in a vehicle according to a fourth embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining reference data for noise measured in a vehicle according to a fourth embodiment.
  • a and B are diagrams for explaining an example of frequency characteristics of noise coming from the roof side of a vehicle according to a fourth embodiment.
  • a and B are diagrams for explaining an example of frequency characteristics of noise coming from the seat cushion side of a vehicle according to the fourth embodiment.
  • a and B are diagrams for explaining an example of frequency characteristics of noise coming from the front window side of a vehicle according to the fourth embodiment.
  • a and B are diagrams for explaining an example of frequency characteristics of noise coming from the right front door window of a vehicle according to the fourth embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of frequency characteristics of noise coming from the left A-pillar side of a vehicle according to a fourth embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of frequency characteristics of noise coming from the right A-pillar side of a vehicle according to a fourth embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of frequency characteristics of noise coming from the left B-pillar side of a vehicle according to a fourth embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of frequency characteristics of noise coming from above the left A-pillar of a vehicle according to a fourth embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of frequency characteristics of noise coming from below the left front door of a vehicle according to a fourth embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of frequency characteristics of noise coming from the right rear door window side of a vehicle according to a fourth embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of frequency characteristics of noise coming from the left floor side of a vehicle according to a fourth embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of frequency characteristics of noise coming from the center console side of a vehicle according to a fourth embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of frequency characteristics of noise coming from the headrest side of a vehicle according to a fourth embodiment.
  • the first embodiment is an embodiment regarding a sound absorbing device having a plurality of acoustic meta materials.
  • the term "metamaterial” refers to an artificially designed substance that has characteristics that do not exist in nature
  • the term "acoustic metamaterial” refers to a metamaterial for sound.
  • a sound absorbing device having acoustic metallic material has high sound absorbing performance and can be made lighter than materials such as iron, glass, and rubber.
  • in-vehicle noise that propagates within the vehicle interior tends to peak around 20 Hz and decrease downward to the right.
  • in-vehicle noises in low frequencies for example, from 40 to 400 Hz
  • active noise canceling that outputs a cancellation signal from a speaker.
  • in-vehicle noise in the band of 200 to 1000 Hz may not be sufficiently canceled by active noise cancellation.
  • the target frequency which is the frequency of the sound to be absorbed, can be adjusted by appropriately adjusting the configuration of the acoustic metallic included in the sound absorbing device.
  • In-vehicle noise can be effectively reduced by setting the target frequency to, for example, a frequency band in which active noise cancellation is less effective (eg, 100 to 1000 Hz).
  • a configuration example of the sound absorbing device will be described in detail.
  • the sound absorbing device 1 has a plurality of acoustic metals (acoustic metals 10).
  • the target frequency of a predetermined first acoustic metallic 10 among the plurality of acoustic metallics 10 is different from the target frequency of a second acoustic metallic 10 different from the first acoustic metallic 10.
  • the target frequencies of the acoustic metal real 10 are different as long as the target frequency ranges are different, and it means that the target frequency ranges may be all different or some ranges may overlap. do.
  • FIG. 2 is a diagram (perspective view) for explaining a configuration example of the acoustic metallic 10 included in the sound absorbing device 1.
  • FIG. 3 is a sectional view showing a cross section of the acoustic metallic 10 taken along the cutting line AA-AA in FIG.
  • the acoustic metallic 10 has a box-shaped housing 11.
  • the acoustic metallic 10 has a plurality of sound absorbing parts formed within the housing 11.
  • the acoustic metallic 10 shown in FIG. 2 has, for example, nine sound absorbing parts 21A, 21B, 21C, . . . , 21I. Note that when there is no need to distinguish between individual sound absorbing parts, they may be simply referred to as sound absorbing parts 21.
  • the nine sound absorbers 21 are arranged in a matrix inside the housing 11, for example. Note that the number of sound absorbing parts 21 is just an example, and may be other than nine.
  • the sound absorbing section 21 is configured as a Helmholtz resonator, for example.
  • the sound absorbing portion 21 has a tubular neck portion whose both ends are open ends, and a closed cavity portion communicating with the neck portion.
  • the volume of the cavity is set larger than the volume of the neck.
  • the sound absorbing portion 21A includes a cylindrical tubular neck portion 221A and a hollow portion 222A, which is a closed space formed within the housing 11 and communicating with the neck portion 221A.
  • the neck portion 221A has a first opening 223A that is an open end to the outside of the housing 11, and a second opening 224A on the opposite side (located within the cavity 222A).
  • the sound taken in from the first opening 223A is absorbed by the above-mentioned principle of Helmholtz resonance.
  • the neck portion 221A has a cylindrical tubular shape, but it may have another shape, such as a triangular prism shape or a quadrangular prism shape.
  • the shapes of the first opening 223A and the second opening 224A are not circular, but may be triangular or square.
  • the cavity 222A has a box-like shape, but may have another shape, for example, a spherical shape.
  • the shape of the hollow part 222A is a cube shape or a rectangular parallelepiped shape. The same applies to the neck portion, cavity, first opening, and second opening in the other sound absorbing portions 21.
  • the sound absorbing section 21B has a cylindrical tubular neck section 221B, and a cavity section 222B, which is a closed space formed inside the housing 11 and communicates with the neck section 221B.
  • the neck portion 221B has a first opening 223B that is an open end to the outside of the housing 11, and a second opening 224B on the opposite side (located within the cavity 222B).
  • the sound absorbing portion 21C includes a cylindrical tubular neck portion 221C and a hollow portion 222C, which is a closed space formed within the housing 11 and communicates with the neck portion 221C.
  • the neck portion 221C has a first opening 223C that is an open end to the outside of the housing 11, and a second opening 224C on the opposite side (located within the cavity 222C).
  • the neck part 221, the cavity part 222, the first opening part 223, and the second opening part are different from each other. It will be collectively referred to as the opening 224 as appropriate.
  • the acoustic metal real 10 can be obtained, for example, by molding a resin material using a 3D printer or a mold.
  • the material of the acoustic metallic 10 is not limited to resin.
  • the material of the acoustic metallic 10 may be metal, wood, foam material, etc.
  • the sound absorbing device 1 including the acoustic metallic 10 can be installed in a vehicle or the like, it is preferable to use a material that can realize weight reduction.
  • the present applicant has previously filed an application as European Patent Application No. 22164643.3 for a Helmholtz resonator and an acoustic metallic having a Helmholtz resonator. The matters disclosed in the patent application are applicable to the present application.
  • the resonance frequencies of the nine sound absorbing parts 21 that constitute the acoustic metallic 10 are slightly different.
  • the length of the neck portion 221 is D1
  • the length of the diameter of the first opening is W1
  • the length of the diameter of the second opening is W2. do.
  • the resonance frequencies of each sound absorption part 21 can be made different.
  • the cross-sectional shape of each sound absorbing portion 21 may be changed. For example, as shown in FIG.
  • the resonant frequency can also be changed by creating a concave tapered shape that is slightly concave.
  • the graph in FIG. 6 shows an example of the resonance frequency of each sound absorbing section 21.
  • the horizontal axis represents frequency
  • the vertical axis represents acoustic impedance, which represents the ease of sound propagation.
  • the location of the dip in each line shown in FIG. 6 corresponds to the resonance frequency of each sound absorbing section 21. In this way, the resonance frequencies of the sound absorbing portions 21A to 21I constituting the acoustic metallic 10 are slightly different.
  • FIG. 7 is a graph of resonance frequencies obtained by applying a known theoretical formula of a Helmholtz resonator to each sound absorbing portion 21.
  • the horizontal axis indicates frequency
  • the vertical axis indicates sound absorption coefficient.
  • the relationship between the resonance frequency and the sound absorption coefficient obtained by acoustic simulation using a computer is a graph shown in FIG. 8, which is a composite of the sound absorption characteristics of each sound absorption section 21.
  • the horizontal axis indicates frequency
  • the vertical axis indicates sound absorption coefficient.
  • FIGS. 7 and 8 by slightly shifting the resonance frequency of each sound absorption section 21, a high sound absorption coefficient can be achieved in a required frequency band.
  • a sound absorption coefficient of 0.5 or more can be obtained in the frequency band (220 to 320 Hz) surrounded by the frame AR shown in the graph of FIG. In the range from 280Hz to 280Hz, a high sound absorption coefficient of 0.8 or more can be obtained.
  • the acoustic metallic had a configuration in which 64 sound absorbing parts (8 vertically by 8 horizontally) were arranged in a casing (15 cm long, 15 cm wide, 3 cm high). As described above, the resonance frequencies of the 64 sound absorbing parts were set to be slightly different.
  • the sound absorption coefficient of the fabricated acoustic metallic was measured through a sound absorption experiment.
  • a known sound absorption experiment can be applied. In this example, a cylindrical sound conduit is prepared, and a speaker is placed at the end.
  • the produced acoustic metallic is placed at a predetermined position within the sound conduit (on the propagation path of the reproduced sound from the speaker), and microphones are placed before and after the acoustic metallic. Then, a test sound is played back from a speaker, and the sound pressure of the test sound is measured with a microphone before and after the test sound passes through the location where the acoustic metallic is placed. The sound pressure loss is measured to determine the sound absorption coefficient (vertical sound absorption coefficient). Note that the target frequency of the acoustic metallic was set to the lowest frequency band (250 to 330 Hz) among the target frequencies at which efficient production of the acoustic metallic was difficult.
  • FIG. 9 shows the sound absorption coefficient obtained by computer simulation for the produced acoustic metallic.
  • the horizontal axis represents frequency
  • the vertical axis represents sound absorption coefficient. According to a computer simulation, it can be seen that the sound absorption coefficient of the acoustic metallic at the target frequency of 250 Hz to 350 Hz is as high as 0.8 or more.
  • Figure 10 shows the results of the sound absorption experiment (actually measured values).
  • the horizontal axis shows frequency
  • the vertical axis shows sound absorption coefficient.
  • line L1 in FIG. 10 is the result of a sound absorption experiment in which acoustic metallurgicals are arranged
  • line L2 is the result of a sound absorption experiment in which acoustic metallics are not arranged.
  • line L1 and line L2 are compared, it can be seen that line L1 has a higher sound absorption coefficient than line L2 in the target frequency range. That is, it can be seen that a high sound absorption coefficient is obtained by the acoustic metallic of this embodiment.
  • line L1 it can be seen that in the range of the target frequency, the results are approximately the same as the simulation results (sound absorption coefficient is approximately 0.8 or more).
  • a high sound absorption coefficient can be obtained in a desired frequency band.
  • the target frequency of the acoustic metallic can be set appropriately, making it possible to deal with noise in various frequency bands.
  • the second embodiment is an embodiment in which a sound absorbing device is placed in a vehicle.
  • the sound absorbing device (sound absorbing device 1A) according to the second embodiment has substantially the same configuration as the sound absorbing device 1 described in the first embodiment. That is, the sound absorbing device 1A includes a plurality of acoustic metallics 10. Specifically, the sound absorbing device 1A according to this embodiment has a configuration in which about 40 to 50 acoustic metallics 10 are arranged.
  • the acoustic metal real 10 according to the present embodiment has, for example, a structure in which 8 vertical by 8 horizontal sound absorbing parts 21 (64 pieces) are arranged in a casing measuring 15 cm long, 15 cm wide, and 3 cm high. Similar to the first embodiment, the resonance frequencies of each sound absorbing section 21 are made to be slightly different. Specifically, the shape of each sound absorbing portion 21 was adjusted so that the target frequency range of the acoustic metallic 10 was 250 to 350 Hz.
  • the sound absorbing device 1A is placed in the vehicle interior by simulation using a computer. Specifically, as shown in FIG. 11, a vehicle 30 having a predetermined shape is set, and a plurality of acoustic metallics 10 included in the sound absorbing device 1A according to the present embodiment are uniformly placed on the roof portion 31 of the vehicle 30. Placed. In FIG. 11, the sound absorbing device 1A disposed in the vehicle 30 is marked with diagonal lines. Then, the in-vehicle noise propagating inside the vehicle 30 was set on the computer, and how the in-vehicle noise changed depending on the presence or absence of the sound absorbing device 1A was determined by simulation.
  • FIG. 12 shows the simulation results.
  • the horizontal axis indicates frequency
  • the vertical axis indicates the sound pressure of in-vehicle noise.
  • line L3 in FIG. 12 shows the simulation results for an example where the acoustic metal real 10 is present, that is, the sound absorbing device 1A is arranged in the vehicle 30, and a line L4 shows the simulation result for an example where the acoustic metal real 10 is not present, that is, the vehicle 30. shows simulation results when the sound absorbing device 1A is not arranged.
  • in-vehicle noise around 300Hz has decreased by about 10dB. That is, by arranging the sound absorbing device 1A having a plurality of acoustic metallics 10 on the roof portion 31 of the vehicle 30, the in-vehicle noise propagating inside the cabin of the vehicle 30 can be effectively reduced.
  • In-vehicle noise with a frequency of 250 to 350 Hz is a frequency band that is difficult to reduce by active noise canceling, but the sound absorbing device 1A can effectively reduce the in-vehicle noise in this frequency band.
  • the third embodiment is an embodiment in which a sound absorbing device is installed in a vehicle like the second embodiment.
  • the sound absorbing device has an acoustic metallic group consisting of a plurality of acoustic metallics.
  • the acoustic metal real the acoustic metal real 10 described in the first embodiment or an acoustic metal real having a similar configuration can be used.
  • This embodiment is an embodiment in which a plurality of acoustic metallic groups are not uniformly installed at predetermined locations on the vehicle, but are installed at distant positions on the vehicle 30.
  • the acoustic metallic group is built into a predetermined location of a component (body) of the vehicle.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an example of installing the acoustic metallic group on the vehicle 30.
  • the acoustic metallic group 41A is installed on the roof portion 31 of the vehicle 30.
  • the acoustic metallic group 41A is installed on the roof portion 31 so that the first openings of the acoustic metallics constituting the acoustic metallic group 41A face downward.
  • the acoustic metallic group 41A has a configuration in which, for example, a total of 48 acoustic metallics are arranged in a matrix, eight in the longitudinal direction of the vehicle 30 and six in the horizontal direction of the vehicle 30.
  • an acoustic metallic group 41B is installed above the front door 32 of the vehicle 30.
  • the acoustic metallic group 41B is installed above the front door 32 so that the first openings of the acoustic metallics constituting the acoustic metallic group 41B face inward (vehicle interior side).
  • an acoustic metallurgical group having the same shape as the acoustic metallurgical group 41B is also installed above the front door on the opposite side, which does not appear in FIG.
  • the acoustic metallic group 41B has a configuration in which a total of eight acoustic metallics are arranged in a matrix, for example, four in the longitudinal direction of the vehicle 30 and two in the vertical direction of the vehicle 30.
  • an acoustic metallic group 41C is installed below the front door 32 of the vehicle 30.
  • the acoustic metallic group 41C is installed below the front door 32 so that the first openings of the acoustic metallics constituting the acoustic metallic group 41C face inward (vehicle interior side).
  • an acoustic metallurgical group having the same shape as the acoustic metallurgical group 41C is also installed under the front door on the opposite side, which does not appear in FIG.
  • the acoustic metallic group 41C has a configuration in which a total of three acoustic metallics are arranged in a matrix, for example, three in the longitudinal direction of the vehicle 30 and one in the vertical direction of the vehicle 30.
  • an acoustic metallic group 41D is installed at the rear door 33 of the vehicle 30.
  • the acoustic metallic group 41D is installed on the rear door 33 so that the first openings of the acoustic metallics constituting the acoustic metallic group 41D face inward (towards the vehicle interior).
  • an acoustic metallurgical group having the same shape as the acoustic metallurgical group 41D is also installed on the rear door on the opposite side, which does not appear in FIG.
  • the acoustic metallic group 41D has, for example, a total of 12 acoustic metallics arranged in a row, four in the longitudinal direction of the vehicle 30 and three in the vertical direction of the vehicle 30.
  • an acoustic metallic group 41E is installed on the hat tray 34, which is a flat area behind the rear seat of the vehicle 30.
  • the acoustic metallic group 41E is installed on the hat tray 34 so that the first openings of the acoustic metallics constituting the acoustic metallic group 41E face upward (towards the roof portion 31).
  • the acoustic metallic group 41E has, for example, a total of 12 acoustic metallics arranged in a matrix, two in the longitudinal direction of the vehicle 30 and six in the horizontal direction of the vehicle 30.
  • standing waves are generated in a vehicle interior due to the influence of a unique acoustic mode due to the vehicle shape, and due to the influence of this standing wave, for example, a peak (antinode of a standing wave) or A dip (node in the standing wave) occurs.
  • the frequencies at which these peaks and dips occur have a negative impact on the acoustic environment inside the vehicle, including the sound reproduction inside the vehicle and the noise inside the vehicle.
  • FIG. 14A is a simulation result of the sound pressure distribution of unique acoustic mode 1, specifically, a first-order standing wave propagating from the front to the rear of the vehicle 30.
  • Reference symbol WN is a location corresponding to a node of the standing wave. From the simulation results shown in FIG. 14A, specifically, the roof part above the front seat, the hat tray, and the parts near the bottom thereof, shown by four black circles, are the antinodes of the standing waves (noise It can be seen that this is the point where the pressure increases. By arranging the acoustic metallics of the sound absorbing device at these locations, the adverse effects caused by standing waves can be reduced.
  • FIG. 14B is a simulation result of the sound pressure distribution of the unique acoustic mode 2, specifically, the first-order standing wave that propagates in the left-right direction of the front seat of the vehicle 30.
  • reference symbol WN is a location corresponding to a node of the standing wave. From the simulation results shown in FIG. 14B, specifically, the area on the roof near the front seat (excluding the center area) and the area near the front door, which are shown by three black circles, are the antinode of the standing wave. It can be seen that this is a location where the sound pressure becomes large (a location where the sound pressure increases). By arranging the acoustic metallics of the sound absorbing device at these locations, the adverse effects caused by standing waves can be reduced.
  • FIG. 15A is a simulation result of the sound pressure distribution of the unique acoustic mode 3, specifically, the secondary standing wave propagating from the front to the rear of the vehicle 30. Similar to FIG. 14A and the like, reference symbols WN (two locations) are locations corresponding to nodes of the standing wave. From the simulation results shown in FIG. 15A, specifically, the locations indicated by four black circles near the floor of the front seat, the roof above the rear seat, the bottom of the rear door, and the bottom of the rear of the vehicle 30 are It can be seen that this is the antinode of the standing wave (the location where the sound pressure increases). By arranging the acoustic metallics of the sound absorbing device at these locations, the adverse effects caused by standing waves can be reduced.
  • FIG. 15B is a simulation result of the sound pressure distribution of the unique acoustic mode 4, specifically, the first-order standing wave propagating in the vertical direction of the front seat of the vehicle 30. Similar to FIG. 14A and the like, reference symbols WN (two locations) are locations corresponding to nodes of the standing wave. From the simulation results shown in FIG. 15B, specifically, the locations near the floor and roof portions of the front seat, indicated by the two black circles, are locations where the antinode of the standing wave occurs (location where the sound pressure increases). I understand that there is something. By arranging the acoustic metallics of the sound absorbing device at these locations, the adverse effects caused by standing waves can be reduced.
  • FIG. 16A is a simulation result of the sound pressure distribution of the unique acoustic mode 5, specifically, the first-order standing wave that propagates in the left-right direction of the rear seat of the vehicle 30.
  • reference symbol WN is a location corresponding to a node of a standing wave. From the simulation results shown in FIG. 16A, specifically, the areas on the rear seat and the roof section above it (excluding the center area) and the area near the rear door, which are shown by three black circles, are the antinodes of the standing waves. It can be seen that this is a location where the sound pressure becomes large (a location where the sound pressure increases). By arranging acoustic metallics of the sound absorbing device at these locations, the adverse effects caused by standing waves can be reduced.
  • FIG. 16B is a simulation result of the sound pressure distribution of the unique acoustic mode 6, specifically, the third-order standing wave propagating from the front to the rear of the vehicle 30. Similar to FIG. 14A and the like, reference symbols WN (three locations) are locations corresponding to nodes of the standing wave. From the simulation results shown in FIG. 16B, specifically, the antinode of the standing wave is found in the floor area of the rear seat, the roof area above the rear of the rear seat, and the area below it, as shown by three black circles. It can be seen that this is the location where the sound pressure increases. By arranging acoustic metallics of the sound absorbing device at these locations, the adverse effects caused by standing waves can be reduced.
  • the frequency of standing waves can also be measured through simulation.
  • the graph shown in FIG. 17 shows an example of the frequency characteristics of sound measured in the front seat (for example, on the driver's seat side).
  • the horizontal axis represents frequency
  • the vertical axis represents sound pressure.
  • the graph shown in FIG. 17 is the result of synthesizing the frequency characteristics of the sounds measured in the driver's seat during the simulation of the acoustic modes 1 to 6 described above.
  • the acoustic metallurgical material according to the present disclosure can be set to have an arbitrary frequency range as a target frequency. That is, instead of uniformly installing acoustic metallics with the same target frequency as in the second embodiment, acoustic metallics whose target frequency is the frequency of the standing wave are installed at the antinode of the amplitude (Figs. 16), it is possible to effectively eliminate standing waves.
  • an acoustic metallic whose target frequency is around 200 to 450 Hz is installed near the roof part 31 and front door 32 above the driver's seat.
  • the simulation shows that the sound pressure of a 150-300 Hz sound increases near the roof 31 above the rear seat or the rear door 33. In other words, that location becomes the antinode of the standing wave. shall be.
  • an acoustic metallic that targets frequencies around 150 to 300 Hz is installed on the roof portion 31 above the rear seat, or an acoustic metallic that targets frequencies around 150 to 300 Hz is installed on the rear door 33.
  • This embodiment is an embodiment in which an acoustic metallic or a group of acoustic metallics is provided at a position corresponding to the arrival direction of noise in a vehicle.
  • an acoustic metallic having a target frequency corresponding to the frequency of the noise and the sound pressure of each frequency, or an acoustic metallic group having a plurality of such acoustic metallics is provided at a position corresponding to the arrival direction of the noise.
  • the arrival direction, frequency, and sound pressure of the noise can be obtained by measurement.
  • the measurement may be a simulation using a computer, or may be a measurement by actually driving the vehicle.
  • the direction of arrival, frequency, and sound pressure of noise will be explained as being obtained by measurements while a vehicle is running.
  • a microphone 61 is installed at the passenger seat of the vehicle 50.
  • the microphone 61 has a configuration in which multi-channel (for example, 19-channel) microphones are arranged radially on the surface of a spherical housing. The direction of arrival of noise can be distinguished depending on the position of each microphone.
  • the 1/3 octave band characteristic of the noise NS0 in the seatback direction (direction of arrival from the rear seat 51), which has the lowest noise level among the noises measured by all the microphones of 19 channels, was used as a reference.
  • the noise NS0 schematically shown is shaded.
  • FIG. 19 shows the frequency characteristics of the noise NS0 set as a reference.
  • the horizontal axis in FIG. 19 indicates frequency, and the vertical axis indicates sound pressure.
  • the frequency characteristics of the reference have a peak of 80 to 250 Hz, and are approximately 30 dB lower at frequencies above 1 kHz. Note that the microphone used in this measurement has a characteristic of 80 Hz or less, which has a reduced sensitivity and is not accurate, so data at 80 Hz or less should not be used.
  • FIG. 20A is a diagram schematically showing noise NS1 coming from the roof portion 52 side of the vehicle 50.
  • FIG. 20B shows the frequency characteristics of the noise picked up by the upwardly facing microphone of the microphones 61, that is, the noise NS1 coming from the roof portion 52 side of the vehicle 50.
  • the solid line in FIG. 20B shows the frequency characteristics of the noise NS1 coming from the roof portion 52 side
  • the dotted line shows the frequency characteristics of the reference. It can be seen from FIG. 20B that the sound pressure of the noise NS1 arriving from the roof portion 52 side increases by 1 to 2 dB in the range of 100 to 400 Hz.
  • FIG. 21A is a diagram schematically showing noise NS2 coming from the seat cushion 51A side of the rear seat 51 of the vehicle 50.
  • FIG. 21B shows the frequency characteristics of the noise picked up by the downward facing microphone of the microphone 61, that is, the noise NS2 coming from the seat cushion 51A side of the rear seat 51.
  • the solid line in FIG. 21B shows the frequency characteristics of the noise NS2 coming from the seat cushion 51A side, and the dotted line shows the frequency characteristics of the reference. From FIG. 21B, it can be seen that the sound pressure of the noise NS2 coming from the seat cushion 51A side is increased by 1 to 2 dB in the range of 150 to 250 Hz compared to the reference.
  • the noise NS1 arriving from the roof portion 52 side is reflected by the seat cushion 51A and the like, and reaches the acoustic metal real (actually, an acoustic metal real group consisting of a plurality of acoustic metal reals) installed on the roof portion 52. Further, the noise NS2 arriving from the seat cushion 51A side reaches the acoustic metallurgy installed on the roof portion 52. Therefore, the acoustic metallics to be installed on the roof portion 52 of the vehicle 50 are determined using the measurement results shown in FIGS. 20B and 21B. That is, from the measurement results in FIGS. 20B and 21B, an acoustic metallic whose target frequency is a frequency band (for example, 150 to 250 Hz) including a frequency band with a large difference from the reference is installed on the roof portion 52 of the vehicle 50.
  • a frequency band for example, 150 to 250 Hz
  • FIG. 22A is a diagram schematically showing the noise NS3 coming from the front window 53 side of the vehicle 50.
  • FIG. 22B shows the frequency characteristics of the noise picked up by the microphone 61 facing the front window 53 side, that is, the noise NS3 coming from the front window 53 side.
  • the solid line in FIG. 22B shows the frequency characteristics of the noise NS3
  • the dotted line shows the frequency characteristics of the reference. From FIG. 22B, it can be seen that the sound pressure of the noise NS3 increases by 3 to 5 dB in the range of 150 Hz to 400 Hz compared to the reference.
  • the noise NS3 arriving from the front window 53 side reaches the acoustic metallurgy installed in the hat tray 54. Therefore, the acoustic metallics to be installed in the hat tray 54 of the vehicle 50 are determined using the measurement results shown in FIG. 22B. That is, based on the measurement results shown in FIG. 22B, an acoustic metallic whose target frequency is a frequency band (for example, 150 to 400 Hz) including a frequency band with a large difference from the reference is installed in the hat tray 54.
  • a frequency band for example, 150 to 400 Hz
  • FIG. 23A is a diagram schematically showing the noise NS4 coming from the front right window 56 side of the vehicle 50.
  • FIG. 23B shows the frequency characteristics of the noise picked up by the right-facing microphone of the microphone 61, that is, the noise NS4 coming from the front right window 56 side of the vehicle 50.
  • the solid line in FIG. 23B shows the frequency characteristics of the noise NS4 coming from the right window 56 side, and the dotted line shows the frequency characteristics of the reference. From FIG. 23B, it can be seen that the sound pressure of the noise NS4 arriving from the front right window 56 side is increased by 1 to 2 dB in the range of 100 to 400 Hz compared to the reference.
  • FIG. 24A is a diagram schematically showing the noise NS5 coming from the front left window 57 side of the vehicle 50.
  • FIG. 24B shows the frequency characteristics of the noise picked up by the left-facing microphone of the microphone 61, that is, the noise NS5 coming from the front left window 57 side of the vehicle 50.
  • the solid line in FIG. 24B indicates the frequency characteristic of the noise NS5 coming from the front left window 57 side, and the dotted line indicates the frequency characteristic of the reference. From FIG. 25B, it can be seen that the sound pressure of the noise NS4 coming from the front left window 57 side is increased by 5 to 10 dB over substantially the entire range compared to the reference.
  • the reflected components of the noise NS4 and the noise NS5 reach the acoustic metallic installed at the left front door 58A. Further, the reflected component of the noise NS4 and the noise NS5 reach the acoustic metallic installed at the right front door 58B. Therefore, the acoustic metallics installed in each of the front door 58A and the front door 58B are determined using the measurement results shown in FIGS. 23B and 24B. In other words, from the measurement results in FIGS.
  • the front door is equipped with an acoustic metallic whose target frequency is a frequency band (for example, 200 to 500 Hz) that includes a frequency band in which it is difficult to obtain the effect of active noise cancellation and has a large difference from the reference.
  • a frequency band for example, 200 to 500 Hz
  • front door 58B respectively.
  • an acoustic metal with a target frequency suitable for absorbing the noise is installed at a position corresponding to the arrival direction of the noise propagating into the vehicle interior, specifically at the position where the noise propagates.
  • FIG. 25 shows the frequency characteristics of noise coming from the left A-pillar side.
  • FIG. 26 shows the frequency characteristics of noise coming from the right A-pillar side.
  • FIG. 27 shows the frequency characteristics of noise coming from the left B-pillar side.
  • FIG. 28 shows the frequency characteristics of noise coming from above the left A-pillar.
  • FIG. 29 shows the frequency characteristics of noise coming from the lower side (door trim) of the left front door 58A.
  • an acoustic metallic material having a target frequency that can effectively absorb noise having the considered frequency characteristics is installed at the front door 58A, etc. It's okay.
  • FIG. 30 shows the frequency characteristics of noise coming from the right rear window side.
  • An acoustic metallic material having a target frequency that can effectively absorb noise having this frequency characteristic may be installed at the rear door.
  • FIG. 31 shows the frequency characteristics of noise coming from the left floor section side.
  • FIG. 32 shows the frequency characteristics of noise coming from the center console side. At least one of the frequency characteristics of these noises may be taken into consideration, and an acoustic metallic material having a target frequency that can effectively absorb noise having the considered frequency characteristics may be installed on the roof portion 52.
  • FIG. 33 shows the frequency characteristics of noise coming from the headrest side.
  • an acoustic metallic may be installed on the dashboard so that noise having this frequency characteristic can be effectively absorbed.
  • an acoustic metallic having a target frequency that can effectively absorb noise having the frequency characteristics shown in FIG. 33 may be installed on the dashboard.
  • the sound absorbing device is mainly applied to a vehicle
  • the sound absorbing device according to the present disclosure can be applied not only to vehicles but also to closed spaces such as listening rooms and movie theaters.
  • the present disclosure can also take the following configuration.
  • the acoustic metallic has a plurality of sound absorbing parts, Among the plurality of acoustic metallics, at least the first acoustic metallic and the second acoustic metallic have different target frequencies, which are frequencies of sound to be absorbed. Sound absorption device.
  • the resonance frequencies of the sound absorption parts are different; The sound absorbing device according to (1).
  • the sound absorption part has a neck part and a cavity part communicating with the neck part, The sound absorbing device according to (1) or (2).
  • the neck portion has a first opening serving as an open end, and a second opening located on the side of the cavity, Each of the plurality of sound absorbing parts is different in at least one of a diameter of the first opening, a diameter of the second opening, a length of the neck, and a cross-sectional shape of the neck.
  • the acoustic metallic has a plurality of the sound absorbing parts arranged in a matrix.
  • (6) a sound absorption coefficient of the acoustic metallic at the target frequency is 0.8 or more;
  • the acoustic metallic has a plurality of sound absorbing parts, Among the plurality of acoustic metallics, at least the first acoustic metallic and the second acoustic metallic have different target frequencies, which are frequencies of sound to be absorbed.
  • vehicle. (8)
  • the plurality of acoustic metallics are provided in a roof part, The vehicle described in (7).
  • the acoustic metamaterial is provided in a vehicle interior at a position where the amplitude of a standing wave is large. The vehicle described in (7) or (8).
  • the acoustic metallic is provided at a position corresponding to the arrival direction of noise propagating into the vehicle interior, The vehicle described in (7) or (8).
  • the acoustic metallic is provided at a position in the vehicle interior where the noise propagates; The vehicle described in (10). (12) An acoustic metallic having a target frequency according to the arrival direction, frequency, and sound pressure of the noise is provided. The vehicle described in (11). (12) The direction of arrival of the noise and the frequency of the noise are the direction of arrival and frequency obtained by measurement, The vehicle described in (11).

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Abstract

例えば、様々な周波数帯のノイズに対応できる吸音装置及び当該吸音装置を適用した車両を提供する。　複数の音響メタリアルを有し、音響メタリアルは、複数の吸音部を有し、複数の音響メタリアルのうち、少なくとも第１の音響メタリアル及び第２の音響メタリアルは、吸音対象の音の周波数であるターゲット周波数が異なる、吸音装置である。

Description

吸音装置及び車両
　本開示は、吸音装置及び車両に関する。
　自動車の車室内には、エンジンノイズ、ロードノイズ、こもり音、風切り音等の様々なノイズが伝搬する。これらのノイズに対しては、ノイズ特有の周波数を考慮した対策がなされている。例えば、エンジンノイズのような比較的、周波数が低いノイズに対しては、エンジンの周囲に制振材を配置する対策が行われている。また、車室内の空気を伝搬するノイズ（周波数が中域から広域のノイズ）に対しては、車室内の適宜な箇所に不織布を配置する対策が行われている。また、下記の特許文献１には、車室内のノイズ対策として、定在波を吸音する吸音構造体を車室内に配置する技術が記載されている。
特開２０２１－１５２０７号公報
　特許文献１に記載の吸音構造体では、所定の周波数帯のノイズしか吸音できないという問題があった。一般に、車室内を伝搬するノイズは、その種類や到来方向等に応じて周波数帯が異なる。従って、様々な周波数帯のノイズに対応できる吸音装置が望まれる。
　本開示は、様々な周波数帯のノイズに対応できる吸音装置及び当該吸音装置を適用した車両を提供することを目的の一つとする。
　本開示は、例えば、
　複数の音響メタリアルを有し、
　音響メタリアルは、複数の吸音部を有し、
　複数の音響メタリアルのうち、少なくとも第１の音響メタリアル及び第２の音響メタリアルは、吸音対象の音の周波数であるターゲット周波数が異なる、
　吸音装置である。
　本開示は、例えば、
　複数の音響メタリアルを有し、
　音響メタリアルは、複数の吸音部を有し、
　複数の音響メタリアルのうち、少なくとも第１の音響メタリアル及び第２の音響メタリアルは、吸音対象の音の周波数であるターゲット周波数が異なる、
　車両である。
第１の実施形態に係る吸音装置の構成例を模式的に示した図である。 第１の実施形態に係る音響メタリアルの構成例を説明するための図である。 第１の実施形態に係る音響メタリアルの構成例を説明するための図である。 第１の実施形態に係る吸音部の構成要素の一例を説明するための図である。 Ａ及びＢは、第１の実施形態に係る吸音部の断面形状例を説明するための図である。 各吸音部の共振周波数の一例を示すグラフである。 所望とする周波数帯で高い吸音率が得られることを説明するための理論式によるグラフである。 所望とする周波数帯で高い吸音率が得られることを説明するためのシミュレーションによるグラフである。 吸音実験で用いた音響メタリアルのシミュレーションによる吸音率を示すグラフである。 吸音実験で用いた音響メタリアルの吸音率（実測値）を示すグラフである。 第２の実施形態に係る吸音装置の配置例を説明するための図である。 第２の実施形態に係る吸音装置の有無により車内ノイズがどのように変化するかを説明する際に参照される図である。 第３の実施形態に係る車両に対する音響メタリアル群の設置例を示す図である。 Ａは音響モード１に対応する音圧分布の一例を説明するための図であり、Ｂは音響モード２に対応する音圧分布の一例を説明するための図である。 Ａは音響モード３に対応する音圧分布の一例を説明するための図であり、Ｂは音響モード４に対応する音圧分布の一例を説明するための図である。 Ａは音響モード５に対応する音圧分布の一例を説明するための図であり、Ｂは音響モード６に対応する音圧分布の一例を説明するための図である。 所定のシミュレーションによって得られる運転席付近の音の周波数特性例を示す図である。 第４の実施形態に係る車両内を伝搬するノイズの測定方法を説明するための図である。 第４の実施形態に係る車両で測定されるノイズに対するリファレンスデータを説明するための図である。 Ａ及びＢは、第４の実施形態に係る車両のルーフ部側から到来するノイズの周波数特性例を説明するための図である。 Ａ及びＢは、第４の実施形態に係る車両のシートクッション側から到来するノイズの周波数特性例を説明するための図である。 Ａ及びＢは、第４の実施形態に係る車両のフロントウィンドウ側から到来するノイズの周波数特性例を説明するための図である。 Ａ及びＢは、第４の実施形態に係る車両の右側のフロントドアウィンドウから到来するノイズの周波数特性例を説明するための図である。 Ａ及びＢは、第４の実施形態に係る車両の左側のフロントドアウィンドウから到来するノイズの周波数特性例を説明するための図である。 第４の実施形態に係る車両の左側のＡピラー側から到来するノイズの周波数特性例を示す図である。 第４の実施形態に係る車両の右側のＡピラー側から到来するノイズの周波数特性例を示す図である。 第４の実施形態に係る車両の左側のＢピラー側から到来するノイズの周波数特性例を示す図である。 第４の実施形態に係る車両の左側のＡピラーの上側から到来するノイズの周波数特性例を示す図である。 第４の実施形態に係る車両の左側のフロントドア下側から到来するノイズの周波数特性例を示す図である。 第４の実施形態に係る車両の右側のリアドアウィンドウ側から到来するノイズの周波数特性例を示す図である。 第４の実施形態に係る車両の左側のフロアー部側から到来するノイズの周波数特性例を示す図である。 第４の実施形態に係る車両のセンターコンソール側から到来するノイズの周波数特性例を示す図である。 第４の実施形態に係る車両のヘッドレスト側から到来するノイズの周波数特性例を示す図である。
　以下、本開示の実施形態等について図面を参照しながら説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
＜第１の実施形態＞
＜第２の実施形態＞
＜第３の実施形態＞
＜第４の実施形態＞
＜変形例＞
　以下に説明する実施形態等は本開示の好適な具体例であり、本開示の内容がこれらの実施形態等に限定されるものではない。なお、図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがあり、また、図示が煩雑となることを防止するために、参照符号の一部のみを図示する場合や図示の一部を簡略化する場合や断面のハッチングを省略する場合もある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、重複する説明を適宜省略する。また、説明の便宜を考慮して、上下左右等の方向を規定するが、本開示は、説明における方向に限定されるものではない。
＜第１の実施形態＞
［吸音装置の構成例］
（概要）
　始めに、第１の実施形態について説明する。第１の実施形態は、複数の音響メタリアル（Acoustic Meta Material）を有する吸音装置に関する実施形態である。ここで、メタマテリアルとは、人工的に設計された、自然界では存在しない特性を有した物質を意味し、音響メタマテリアルとは、音に対するメタマテリアルを意味する。音響メタリアルを有する吸音装置は、吸音性能が高く、鉄、ガラス、ゴム等に比べて軽量化が可能である。
　一般に、車室内を伝搬する車内ノイズ（例えば、周波数帯として２０から１００００Ｈｚを含む車内ノイズ）は、２０Ｈｚ付近をピークに右下がりに減少する傾向にある。このような車内ノイズのうち低域（例えば、４０から４００Ｈｚまで）の車内ノイズに関しては、スピーカからキャンセル信号を出力する公知のアクティブノイズキャンセルによって車内ノイズがキャンセルされる。一方で、２００から１０００Ｈｚの帯域の車内ノイズは、アクティブノイズキャンセルによっては十分にキャンセルできない場合がある。後述するように、吸音装置が有する音響メタリアルは、構成を適宜、調整することで、吸音対象の音の周波数であるターゲット周波数を調整することができる。ターゲット周波数を、例えば、アクティブノイズキャンセルの有効性が低い周波数帯（例えば、１００から１０００Ｈｚ）付近にすることで、車内ノイズを効果的に低減することができる。以下、吸音装置の構成例について詳細に説明する。
　図１に模式的に示すように、吸音装置１は、複数の音響メタリアル（音響メタリアル１０）を有する。本実施形態では、複数の音響メタリアル１０のうち、所定の第１の音響メタリアル１０のターゲット周波数と、第１の音響メタリアル１０と異なる第２の音響メタリアル１０のターゲット周波数とが異なっている。なお、音響メタリアル１０のターゲット周波数が異なるとは、ターゲット周波数の範囲がずれていればよく、ターゲット周波数の範囲が全てずれていてもよいし、一部の範囲が重なっていてもよいことを意味する。また、複数の音響メタリアル１０のうち、ターゲット周波数が同じ音響メタリアル１０が存在していてもよい。
（音響メタリアルの構成例）
　図２及び図３を参照しつつ、吸音装置１が有する音響メタリアル１０の構成例について説明する。図２は、吸音装置１が有する音響メタリアル１０の構成例を説明するための図（透視図）である。図３は、図２における切断線ＡＡ－ＡＡ線で音響メタリアル１０を切断した場合の断面を示す断面図である。
　音響メタリアル１０は、箱状の筐体１１を有している。音響メタリアル１０は、筐体１１内に形成された複数の吸音部を有する。図２に示す音響メタリアル１０は、例えば、９個の吸音部２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ・・・２１Ｉを有している。なお、個々の吸音部を区別する必要がない場合は、単に吸音部２１と称する場合がある。９個の吸音部２１は、例えば、筐体１１の内側にマトリクス状に配置される。なお、吸音部２１の数は一例であり、９個以外であってもよい。
　吸音部２１は、例えば、ヘルムホルツ共鳴器として構成される。具体的には、吸音部２１は、両端が開放端となる管状のネック部と、当該ネック部と連通する閉空間の空洞部とを有する。一般に、空洞部の容積はネック部の容積より大きく設定される。ネック部の開口部を介して音が取り込まれるとネック部の空気が空洞部に押し込まれ、空洞部に押し込まれた空気によって空洞部内の圧力が上昇し、空気を再び押し返そうとする。この動きが交互に繰り返されることによって、ヘルムホルツ共鳴器が振動し音が鳴る。ヘルムホルツ共鳴器は共鳴している音（共振周波数の音）を中心に音の運動エネルギーを吸い取る効果があり、この効果によって吸音効果が得られる。
　図３に示すように、例えば、吸音部２１Ａは、円筒の管状のネック部２２１Ａと、ネック部２２１Ａと連通し、筐体１１内に形成された閉空間である空洞部２２２Ａとを有する。ネック部２２１Ａは、筐体１１の外部への開放端となる第１開口部２２３Ａと、反対側の（空洞部２２２Ａ内に配置される）第２開口部２２４Ａとを有する。第１開口部２２３Ａから取り込まれた音が上述したヘルムホルツ共鳴の原理によって吸音される。なお、本実施形態では、ネック部２２１Ａが円筒の管状の形状を有しているが、他の形状、例えば、三角柱状や四角柱状であってもよい。また、第１開口部２２３Ａ及び第２開口部２２４Ａの形状は円形状でなく、三角形状や四角形状であってもよい。また、本実施形態では、空洞部２２２Ａは箱状の形状を有している、他の形状、例えば、球状の形状を有していても良い。但し、複数の吸音部２１を配列する観点からは、空洞部２２２Ａの形状は立方体形状や直方体形状であることが好ましい。他の吸音部２１における、ネック部、空洞部、第１開口部、及び、第２開口部についても同様である。
　同様に、吸音部２１Ｂは、円筒の管状のネック部２２１Ｂと、ネック部２２１Ｂと連通し、筐体１１内に形成された閉空間である空洞部２２２Ｂとを有する。ネック部２２１Ｂは、筐体１１の外部への開放端となる第１開口部２２３Ｂと、反対側の（空洞部２２２Ｂ内に配置される）第２開口部２２４Ｂとを有する。また、吸音部２１Ｃは、円筒の管状のネック部２２１Ｃと、ネック部２２１Ｃと連通し、筐体１１内に形成された閉空間である空洞部２２２Ｃとを有する。ネック部２２１Ｃは、筐体１１の外部への開放端となる第１開口部２２３Ｃと、反対側の（空洞部２２２Ｃ内に配置される）第２開口部２２４Ｃとを有する。なお、各吸音部２１が有するネック部、空洞部、第１開口部、及び、第２開口部を区別する必要がない場合は、ネック部２２１、空洞部２２２、第１開口部２２３、第２開口部２２４と適宜、総称する。
　音響メタリアル１０は、例えば、樹脂材料を３Ｄプリンターや金型で成形することで得られる。但し、音響メタリアル１０の材料は樹脂に限定されることはない。音響メタリアル１０の材料は、金属、木材、発泡材料等あってもよい。但し、音響メタリアル１０を含む吸音装置１は、車両等に設置され得ることから、軽量化を実現できる材料であることが好ましい。なお、本件出願人は、ヘルムホルツ共鳴器及びヘルムホルツ共鳴器を有する音響メタリアルとして、先に、欧州特許出願２２１６４６４３．３として出願している。当該特許出願で開示された事項は本出願に対して適用可能である。
（吸音部の特性）
　本実施形態では、音響メタリアル１０を構成する９個の吸音部２１の共振周波数が僅かに異なっている。図４に示すように、吸音部２１を断面視した場合に、ネック部２２１の長さをＤ１、第１開口部の径の長さをＷ１、第２開口部の径の長さをＷ２とする。例えば、各吸音部２１のＤ１、Ｗ１、Ｗ２の少なくとも一つを異なるようにすることで、各吸音部２１の共振周波数を異なるようにすることができる。各吸音部２１の断面形状を変えるようにしてもよい。例えば、図５Ａに示すように、吸音部２１を断面視した場合に、第１開口部２２３から第２開口部２２４にかけての形状がストレートでなくやや凸に湾曲するコンベックス型のテーパ形状にしたり、図５Ｂに示すように、やや凹むように湾曲するコンケーブ型のテーパ形状にすることでも共振周波数を変えることができる。
　図６のグラフは、各吸音部２１の共振周波数の一例を示す。図６のグラフにおける横軸は周波数、縦軸は音響インピーダンスで音の伝搬のしやすさを示す。図６に示す各ラインにおけるディップの箇所が、各吸音部２１の共振周波数に対応している。このように、音響メタリアル１０を構成する吸音部２１Ａ～吸音部２１Ｉの共振周波数が僅かに異なっている。
　図７は、各吸音部２１に対して公知のヘルムホルツ共鳴器の理論式を当てはめることで得られる共振周波数をグラフ化したものである。図７のグラフにおける横軸は周波数を示し、縦軸は吸音率を示す。コンピュータを使用した音響シミュレーションによる共振周波数と吸音率との関係は、各吸音部２１の吸音特性を合成した図８に示すグラフになる。図８のグラフにおける横軸は周波数を示し、縦軸は吸音率を示す。図７及び図８のグラフに示すように、各吸音部２１の共振周波数を僅かにずらすことで、必要とする周波数帯域において高い吸音率を実現することができる。
　例えば、本例に係る音響メタリアル１０によれば、図８のグラフに示す枠部ＡＲで囲われる周波数帯（２２０～３２０Ｈｚ）で吸音率が０．５以上の吸音率が得られ、さらに、２６０Ｈｚから２８０Ｈｚの範囲では、０．８以上の高い吸音率が得られる。
［吸音実験の結果］
　次に、実際に音響メタリアルを作製して吸音実験を行った結果について説明する。音響メタリアルとしては、筐体（縦１５ｃｍ、横１５ｃｍ、高さ３ｃｍ）内に縦８個、横８個の吸音部（６４個）を配置する構成とした。上述したように、６４個の吸音部の共振周波数は、わずかに異なるように設定した。吸音実験によって、作製した音響メタリアルの吸音率を測定した。吸音実験としては公知の吸音実験を適用することができる。本例では、筒状の音導管を用意し、端部にスピーカを配置する。音導管内の所定位置（スピーカからの再生音の伝搬経路上）に、作製した音響メタリアルを配置し、音響メタリアルの前後にマイクロフォンを配置する。そして、スピーカからテスト音を再生し、テスト音が音響メタリアルの配置箇所を通過する前後のそれぞれで、マイクロフォンによりテスト音の音圧を測定し、音圧の損失を測定することで吸音率（垂直吸音率）を得る。なお、音響メタリアルのターゲット周波数は、効率的な音響メタリアルの作製が困難となるターゲット周波数のうち最も低い周波数帯（２５０～３３０Ｈｚ）に設定した。
　図９は、作製した音響メタリアルに対して、コンピュータによるシミュレーションにより得られた吸音率を示す。図９における横軸は周波数、縦軸は吸音率を示す。コンピュータでのシミュレーションによると、ターゲット周波数である２５０Ｈｚから３５０Ｈｚにおける音響メタリアルの吸音率が０．８以上と高い吸音率となっていることがわかる。
　図１０は、吸音実験の結果（実測値）を示す。図１０における横軸は周波数、縦軸は吸音率を示す。また、図１０におけるラインＬ１は音響メタリアルを配置した吸音実験の結果であり、ラインＬ２は音響メタリアルを配置しない吸音実験の結果である。図１０に示すように、ラインＬ１とラインＬ２とを比較すると、ターゲット周波数の範囲においてラインＬ１がラインＬ２よりも高い吸音率となっていることがわかる。すなわち、本実施形態の音響メタリアルによって、高い吸音率が得られていることがわかる。また、ラインＬ１で示されるように、ターゲット周波数の範囲において、シミュレーション結果と略同様の結果（吸音率が略０．８以上）となっていることがわかる。
　このように、本実施形態に係る音響メタリアルを有する吸音装置によれば、所望とする周波数帯において高い吸音率を得ることができる。吸音部の形状を調整することで、音響メタリアルのターゲット周波数を適宜、設定できるので、様々な周波数帯のノイズにも対応できるようになる。
＜第２の実施形態＞
　次に、第２の実施形態について説明する。なお、第２の実施形態の説明において、上述した説明における同一または同質の構成については同一の参照符号を付し、重複した説明を適宜、省略する。また、特に断らない限り、第１の実施形態で説明した事項は第２の実施形態に対して適用することができる。第３の実施形態等、他の実施形態についても同様である。
　第２の実施形態は、吸音装置を車両に配置した実施形態である。第２の実施形態に係る吸音装置（吸音装置１Ａ）は、第１の実施形態で説明した吸音装置１と略同様の構成を有する。すなわち、吸音装置１Ａは、複数の音響メタリアル１０を有する。具体的には、本実施形態に係る吸音装置１Ａは、４０～５０個程度の音響メタリアル１０が配列された構成を有する。本実施形態に係る音響メタリアル１０は、例えば、縦１５ｃｍ、横１５ｃｍ、高さ３ｃｍの筐体内に縦８個、横８個の吸音部２１（６４個）を配置する構成とした。第１の実施形態と同様に、各吸音部２１の共振周波数を僅かに異なるようにした。具体的には、音響メタリアル１０のターゲット周波数の範囲が２５０～３５０Ｈｚとなるように各吸音部２１の形状を調整した。
　本実施形態では、コンピュータを用いたシミュレーションにより、車室内に吸音装置１Ａを配置した。具体的には、図１１に示すように、所定の形状を有する車両３０を設定し、車両３０のルーフ部３１に、本実施形態に係る吸音装置１Ａが有する複数の音響メタリアル１０を一様に配置した。図１１では、車両３０に配置される吸音装置１Ａに斜線が付されている。そして、コンピュータ上で車両３０内を伝搬する車内ノイズを設定し、当該車内ノイズが吸音装置１Ａの有無によってどのように変化するかをシミュレーションにより求めた。
　図１２は、シミュレーション結果を示す。図１２のグラフにおける横軸は周波数を示し、縦軸は車内ノイズの音圧を示す。また、図１２におけるラインＬ３は、音響メタリアル１０が有る例、すなわち、車両３０に吸音装置１Ａが配置された場合のシミュレーション結果を示し、ラインＬ４は、音響メタリアル１０が無い例、すなわち、車両３０に吸音装置１Ａが配置されない場合のシミュレーション結果を示す。
　図１２に示すように、吸音装置１Ａのターゲット周波数である２５０～３５０Ｈｚの範囲においてラインＬ３とラインＬ４とを比較すると、ラインＬ３の方が車内ノイズの音圧が低下していることがわかる。具体的には、３００Ｈｚ近辺の車内ノイズが１０ｄＢほど低下している。すなわち、車両３０のルーフ部３１に、複数の音響メタリアル１０を有する吸音装置１Ａを配置することで、車両３０の車室内を伝搬する車内ノイズを効果的に低減できる。また、２５０～３５０Ｈｚの周波数の車内ノイズはアクティブノイズキャンセルでは低減しづらい周波数帯であるが、吸音装置１Ａによって当該周波数帯の車内ノイズを効果的に低減することができる。
＜第３の実施形態＞
　第３の実施形態は、第２の実施形態と同様に車両に吸音装置が設置される実施形態である。本実施形態では、吸音装置が有する複数の音響メタリアルからなる音響メタリアル群を有する。音響メタリアルとしては、第１の実施形態で説明した音響メタリアル１０や、同様の構成を有する音響メタリアルを用いることができる。本実施形態は、複数の音響メタリアル群が、車両の所定箇所に一様に設置されるのではなく、車両３０の離隔した位置に設置される実施形態である。音響メタリアル群は、車両の構成部材（ボディ）の所定箇所に内蔵される。
　図１３は、車両３０に対する音響メタリアル群の設置例を示す図である。例えば、車両３０のルーフ部３１には、音響メタリアル群４１Ａが設置される。音響メタリアル群４１Ａを構成する音響メタリアルの第１開口部が下側を向くように、音響メタリアル群４１Ａがルーフ部３１に設置される。音響メタリアル群４１Ａは、例えば、車両３０の前後方向に８個、車両３０の左右方向に６個、合計４８個の音響メタリアルがマトリクス状に配列された構成を有する。
　また、車両３０のフロントドア３２の上側には、音響メタリアル群４１Ｂが設置される。音響メタリアル群４１Ｂを構成する音響メタリアルの第１開口部が内側（車室側）を向くように、音響メタリアル群４１Ｂがフロントドア３２の上側に設置される。なお、図１３では表れない反対側のフロントドアの上側にも、音響メタリアル群４１Ｂと同様の形状の音響メタリアル群が設置される。音響メタリアル群４１Ｂは、例えば、車両３０の前後方向に４個、車両３０の上下方向に２個、合計８個の音響メタリアルがマトリクス状に配列された構成を有する。
　また、車両３０のフロントドア３２の下側には、音響メタリアル群４１Ｃが設置される。音響メタリアル群４１Ｃを構成する音響メタリアルの第１開口部が内側（車室側）を向くように、音響メタリアル群４１Ｃがフロントドア３２の下側に設置される。なお、図１３では表れない反対側のフロントドアの下側にも、音響メタリアル群４１Ｃと同様の形状の音響メタリアル群が設置される。音響メタリアル群４１Ｃは、例えば、車両３０の前後方向に３個、車両３０の上下方向に１個、合計３個の音響メタリアルがマトリクス状に配列された構成を有する。
　また、車両３０のリアドア３３には、音響メタリアル群４１Ｄが設置される。音響メタリアル群４１Ｄを構成する音響メタリアルの第１開口部が内側（車室側）を向くように、音響メタリアル群４１Ｄがリアドア３３に設置される。なお、図１３では表れない反対側のリアドアにも、音響メタリアル群４１Ｄと同様の形状の音響メタリアル群が設置される。音響メタリアル群４１Ｄは、例えば、車両３０の前後方向に４個、車両３０の上下方向に３個、合計１２個の音響メタリアルが列状に配列された構成を有する。
　また、車両３０のリアシート後方の平坦な箇所であるハットトレイ３４には、音響メタリアル群４１Ｅが設置される。音響メタリアル群４１Ｅを構成する音響メタリアルの第１開口部が上側（ルーフ部３１側）を向くように、音響メタリアル群４１Ｅがハットトレイ３４に設置される。音響メタリアル群４１Ｅは、例えば、車両３０の前後方向に２個、車両３０の左右方向に６個、合計１２個の音響メタリアルがマトリクス状に配列された構成を有する。
　ところで、一般に、車室内では、車両形状による固有の音響モードの影響で定在波が発生し、この定在波の影響で、例えば運転席での周波数特性においてピーク（定在波の腹）やディップ（定在波の節）が発生する。これらのピークやディップが発生する周波数では、車室内の音響再生や車内ノイズを含め、車室内の音響環境に悪影響を及ぼす。
　車室内の所定位置で、音響モードに応じて発生する定在波の大きさ及び周波数は、シミュレーションによって測定することができる。図１４Ａは、固有の音響モード１、具体的には、車両３０のフロントからリアにかけて伝搬する１次の定在波の音圧分布のシミュレーション結果である。参照符号ＷＮは、定在波の節に対応する箇所である。図１４Ａに示すシミュレーション結果から、具体的には、４個の黒丸で示される、フロントシートの上のルーフ部やハットトレイの箇所やその下部付近の箇所が定在波の腹となる箇所（音圧が大きくなる箇所）であることがわかる。これらの箇所に吸音装置が有する音響メタリアルを配置することにより定在波に起因する悪影響を低減できる。
　図１４Ｂは、固有の音響モード２、具体的には、車両３０のフロントシートの左右方向にかけて伝搬する１次の定在波の音圧分布のシミュレーション結果である。図１４Ａと同様に、参照符号ＷＮは、定在波の節に対応する箇所である。図１４Ｂに示すシミュレーション結果から、具体的には、３個の黒丸で示される、フロントシート寄りの上のルーフ部（中央付近を除く）の箇所やフロントドア付近の箇所が定在波の腹となる箇所（音圧が大きくなる箇所）であることがわかる。これらの箇所に吸音装置が有する音響メタリアルを配置することにより定在波に起因する悪影響を低減できる。
　図１５Ａは、固有の音響モード３、具体的には、車両３０のフロントからリアにかけて伝搬する２次の定在波の音圧分布のシミュレーション結果である。図１４Ａ等と同様に、参照符号ＷＮ（２箇所）は、定在波の節に対応する箇所である。図１５Ａに示すシミュレーション結果から、具体的には、４個の黒丸で示される、フロントシートのフロアー部、リアシートの上のルーフ部、リアドアの下側付近、車両３０の後部下側付近の箇所が定在波の腹となる箇所（音圧が大きくなる箇所）であることがわかる。これらの箇所に吸音装置が有する音響メタリアルを配置することにより定在波に起因する悪影響を低減できる。
　図１５Ｂは、固有の音響モード４、具体的には、車両３０のフロントシートの上下方向を伝搬する１次の定在波の音圧分布のシミュレーション結果である。図１４Ａ等と同様に、参照符号ＷＮ（２箇所）は、定在波の節に対応する箇所である。図１５Ｂに示すシミュレーション結果から、具体的には、２個の黒丸で示される、フロントシートのフロアー部及びルーフ部付近の箇所が定在波の腹となる箇所（音圧が大きくなる箇所）であることがわかる。これらの箇所に吸音装置が有する音響メタリアルを配置することにより定在波に起因する悪影響を低減できる。
　図１６Ａは、固有の音響モード５、具体的には、車両３０のリアシートの左右方向にかけて伝搬する１次の定在波の音圧分布のシミュレーション結果である。図１４Ａ等と同様に、参照符号ＷＮは、定在波の節に対応する箇所である。図１６Ａに示すシミュレーション結果から、具体的には、３個の黒丸で示される、リアシート及びその後方の上のルーフ部（中央付近を除く）の箇所やリアドア付近の箇所が定在波の腹となる箇所（音圧が大きくなる箇所）であることがわかる。これらの箇所に吸音装置が有する音響メタリアルを配置することにより定在波に起因する悪影響を低減できる。
　図１６Ｂは、固有の音響モード６、具体的には、車両３０のフロントからリアにかけて伝搬する３次の定在波の音圧分布のシミュレーション結果である。図１４Ａ等と同様に、参照符号ＷＮ（３箇所）は、定在波の節に対応する箇所である。図１６Ｂに示すシミュレーション結果から、具体的には、３個の黒丸で示される、リアシートのフロアー部、リアシートの後方の上のルーフ部やその下側付近の箇所が定在波の腹となる箇所（音圧が大きくなる箇所）であることがわかる。これらの箇所に吸音装置が有する音響メタリアルを配置することにより定在波に起因する悪影響を低減できる。
　また、定在波の周波数についてもシミュレーションによって測定できる。図１７に示すグラフは、フロントシート（例えば、運転席側）で測定された音の周波数特性の一例を示す。図１７における横軸は周波数、縦軸は音圧を示す。図１７に示すグラフは、上述した音響モード１から６のシミュレーション時に、運転席で測定された音の周波数特性を合成した結果である。
　上述したように、本開示に係る音響メタリアル（例えば、音響メタリアル１０）は一般の吸音材と異なり任意の周波数の範囲をターゲット周波数とした設定が可能である。すなわち、第２の実施形態のように、ターゲット周波数が同じ音響メタリアルを一様に設置するのではなく、定在波の周波数をターゲット周波数とする音響メタリアルを振幅の腹の部分（図１４～図１６で黒丸で囲う部分）に設置することで、効率の良い定在波解消を実現できる。
　例えば、運転席の場合、運転席の上のルーフ部３１やフロントドア３２付近には、２００～４５０Ｈｚ付近をターゲット周波数とする音響メタリアルを設置する。また、例えば、シミュレーションにより、リアシート上のルーフ部３１やリアドア３３付近で１５０～３００Ｈｚの音の音圧が高くなったとする、換言すれば、その箇所が定在波の腹の箇所となっているとする。この場合は、リアシート上のルーフ部３１に１５０～３００Ｈｚ付近をターゲットとする音響メタリアルを設置したり、リアドア３３に１５０～３００Ｈｚ付近をターゲットとする音響メタリアルを設置する。これにより、車両３０の車室内を伝搬する定在波による悪影響を効果的に低減できる。
＜第４の実施形態＞
　本実施形態は、車両におけるノイズの到来方向に対応する位置に、音響メタリアル若しくは音響メタリアル群が設けられる実施形態である。例えば、ノイズの到来方向に対応する位置に、当該ノイズの周波数、及び、周波数毎の音圧に応じたターゲット周波数を有する音響メタリアル、若しくは、当該音響メタリアルを複数有する音響メタリアル群が設けられる。ここで、ノイズの到来方向、周波数、及び、音圧は、測定により得ることができる。測定は、コンピュータを使用したシミュレーションでもよいし、実際、車両を走行させた測定でもよい。本実施形態では、ノイズの到来方向、周波数、及び、音圧が、車両を走行させた測定により得られたものとして説明する。
　例えば、図１８に示すように、車両５０における助手席の位置にマイクロフォン６１を設置する。マイクロフォン６１は、多チャンネル（例えば、１９チャンネル）のマイクロフォンが球状の筐体の表面に対して放射状に配置された構成を有する。それぞれのマイクロフォンの位置によってノイズの到来方向が区別可能となる。
　測定では、１９チャンネルの全てのマイクロフォンで測定されたノイズのうち、最もノイズレベルの低いシートバック方向（リアシート５１からの到来方向）のノイズＮＳ０の１／３オクターブバンド特性をリファレンスとした。図１８では、模式的に示すノイズＮＳ０に対して斜線が付されている。図１９は、リファレンスとして設定したノイズＮＳ０の周波数特性を示す。図１９の横軸は周波数を示し、縦軸は音圧を示している。リファレンスの周波数特性としては、８０～２５０Ｈｚをピークとして１ｋＨｚ以上では３０ｄＢ程度低い値となっている。なお、本測定で使用したマイクロフォンは、８０Ｈｚ以下の特性は感度が低下し正確でないため、８０Ｈｚ以下のデータは用いないようにする。
　図２０Ａは、車両５０のルーフ部５２側から到来するノイズＮＳ１を模式的に示した図である。また、図２０Ｂは、マイクロフォン６１のうち上側を向くマイクロフォンで収音されたノイズ、すなわち、車両５０のルーフ部５２側から到来するノイズＮＳ１の周波数特性を示す。図２０Ｂにおける実線がルーフ部５２側から到来するノイズＮＳ１の周波数特性を示し、点線がリファレンスの周波数特性を示す。図２０Ｂから、ルーフ部５２側から到来するノイズＮＳ１は、１００～４００Ｈｚの範囲で音圧が１～２ｄＢ増加していることがわかる。
　図２１Ａは、車両５０のリアシート５１のシートクッション５１Ａ側から到来するノイズＮＳ２を模式的に示した図である。図２１Ｂは、マイクロフォン６１のうち下側を向くマイクロフォンで収音されたノイズ、すなわち、リアシート５１のシートクッション５１Ａ側から到来するノイズＮＳ２の周波数特性を示す。図２１Ｂにおける実線がシートクッション５１Ａ側から到来するノイズＮＳ２の周波数特性を示し、点線がリファレンスの周波数特性を示す。図２１Ｂから、シートクッション５１Ａ側から到来するノイズＮＳ２は、リファレンスに対して１５０～２５０Ｈｚの範囲で音圧が１～２ｄＢ増加していることがわかる。
　ルーフ部５２側から到来するノイズＮＳ１は、シートクッション５１Ａ等で反射し、ルーフ部５２に設置される音響メタリアル（実際には、複数の音響メタリアルから成る音響メタリアル群）に到達する。また、シートクッション５１Ａ側から到来するノイズＮＳ２は、ルーフ部５２に設置される音響メタリアルに到達する。そこで、図２０Ｂ及び図２１Ｂに示す測定結果を利用して、車両５０のルーフ部５２に設置される音響メタリアルが決定される。すなわち、図２０Ｂ及び図２１Ｂの測定結果から、リファレンスとの差異が大きい周波数帯を含む周波数帯（例えば、１５０～２５０Ｈｚ）をターゲット周波数とする音響メタリアルが車両５０のルーフ部５２に設置される。
　図２２Ａは、車両５０のフロントウィンドウ５３側から到来するノイズＮＳ３を模式的に示した図である。図２２Ｂは、マイクロフォン６１のうちフロントウィンドウ５３側を向くマイクロフォンで収音されたノイズ、すなわち、フロントウィンドウ５３側から到来するノイズＮＳ３の周波数特性を示す。図２２Ｂにおける実線がノイズＮＳ３の周波数特性を示し、点線がリファレンスの周波数特性を示す。図２２Ｂから、ノイズＮＳ３は、リファレンスに対して１５０Ｈｚ～４００Ｈｚの範囲で音圧が３～５ｄＢ増加していることがわかる。
　フロントウィンドウ５３側から到来するノイズＮＳ３は、ハットトレイ５４に設置される音響メタリアルに到達する。そこで、図２２Ｂに示す測定結果を利用して、車両５０のハットトレイ５４に設置される音響メタリアルが決定される。すなわち、図２２Ｂの測定結果から、リファレンスとの差異が大きい周波数帯を含む周波数帯（例えば、１５０～４００Ｈｚ）をターゲット周波数とする音響メタリアルがハットトレイ５４に設置される。
　図２３Ａは、車両５０の前方右側のウィンドウ５６側から到来するノイズＮＳ４を模式的に示した図である。また、図２３Ｂは、マイクロフォン６１のうち右側を向くマイクロフォンで収音されたノイズ、すなわち、車両５０の前方右側のウィンドウ５６側から到来するノイズＮＳ４の周波数特性を示す。図２３Ｂにおける実線が右側のウィンドウ５６側から到来するノイズＮＳ４の周波数特性を示し、点線がリファレンスの周波数特性を示す。図２３Ｂから、前方右側のウィンドウ５６側から到来するノイズＮＳ４は、リファレンスに対して１００～４００Ｈｚの範囲で音圧が１～２ｄＢ増加していることがわかる。
　図２４Ａは、車両５０の前方左側のウィンドウ５７側から到来するノイズＮＳ５を模式的に示した図である。また、図２４Ｂは、マイクロフォン６１のうち左側を向くマイクロフォンで収音されたノイズ、すなわち、車両５０の前方左側のウィンドウ５７側から到来するノイズＮＳ５の周波数特性を示す。図２４Ｂにおける実線が前方左側のウィンドウ５７側から到来するノイズＮＳ５の周波数特性を示し、点線がリファレンスの周波数特性を示す。図２５Ｂから、前方左側のウィンドウ５７側から到来するノイズＮＳ４は、リファレンスに対して略全範囲にわたって音圧が５～１０ｄＢ増加していることがわかる。
　ノイズＮＳ４及びノイズＮＳ５の反射成分は、左側のフロントドア５８Ａに設置される音響メタリアルに到達する。また、ノイズＮＳ４の反射成分及びノイズＮＳ５は、右側のフロントドア５８Ｂに設置される音響メタリアルに到達する。そこで、図２３Ｂ及び図２４Ｂに示す測定結果を利用して、フロントドア５８Ａ及びフロントドア５８Ｂのそれぞれに設置される音響メタリアルが決定される。すなわち、図２３Ｂ及び図２４Ｂの測定結果から、アクティブノイズキャンセルの効果が得づらく、リファレンスとの差異が大きい周波数帯を含む周波数帯（例えば、２００～５００Ｈｚ）をターゲット周波数とする音響メタリアルがフロントドア５８Ａ及びフロントドア５８Ｂのそれぞれに設置される。
　このように、車室内に伝搬するノイズの到来方向に対応する位置に、具体的には、ノイズが伝搬する先の位置に、当該ノイズを吸音するのに適したターゲット周波数を持つ音響メタリアルを設置することで、定在波以外の成分を含む車内ノイズを低減でき、車室内の音場環境を効果的に向上させることができる。
　音響メタリアルのターゲット周波数を考慮するにあたって、上述した測定データ以外のデータが用いられてもよい。図２５は、左側のＡピラー側から到来するノイズの周波数特性を示す。図２６は、右側のＡピラー側から到来するノイズの周波数特性を示す。図２７は、左側のＢピラー側から到来するノイズの周波数特性を示す。図２８は、左側のＡピラーの上側から到来するノイズの周波数特性を示す。図２９は、左側のフロントドア５８Ａの下側（ドアトリム）から到来するノイズの周波数特性を示す。図２５から図２９に示したノイズの周波数特性の少なくとも一つを考慮し、考慮した周波数特性を有するノイズを効果的に吸音できるターゲット周波数を有する音響メタリアルがフロントドア５８Ａ等に設置されるようにしてもよい。
　また、図３０は、右側のリアウィンドウ側から到来するノイズの周波数特性を示す。この周波数特性を有するノイズを効果的に吸音できるターゲット周波数を有する音響メタリアルがリアドアに設置されてもよい。
　また、図３１は、左側のフロアー部側から到来するノイズの周波数特性を示す。また、図３２は、センターコンソール側から到来するノイズの周波数特性を示す。これらのノイズの周波数特性の少なくとも一つを考慮し、考慮した周波数特性を有するノイズを効果的に吸音できるターゲット周波数を有する音響メタリアルが、ルーフ部５２に設置されるようにしてもよい。
　また、図３３は、ヘッドレスト側から到来するノイズの周波数特性を示す。この周波数特性を有するノイズを効果的に吸音できるように、例えばダッシュボードに音響メタリアルが設置されてもよい。具体的には、図３３に示す周波数特性を有するノイズを効果的に吸音できるターゲット周波数を有する音響メタリアルがダッシュボードに設置されるようにしてもよい。
＜変形例＞
　以上、本開示の実施形態について具体的に説明したが、本開示の内容は上述した実施形態に限定されるものではなく、本開示の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
　上述した実施形態では、吸音装置が主に車両に適用される例について説明したが、本開示に係る吸音装置は車両だけでなく試聴室や映画館等の閉空間にも適用可能である。
　上述した実施形態において挙げた構成、方法、工程、形状、材料及び数値などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成、方法、工程、形状、材料及び数値などを用いてもよい。上述した実施形態及び変形例は、適宜組み合わせることができる。
　本開示は、以下の構成も採ることができる。
（１）
　複数の音響メタリアルを有し、
　前記音響メタリアルは、複数の吸音部を有し、
　前記複数の音響メタリアルのうち、少なくとも第１の前記音響メタリアル及び第２の前記音響メタリアルは、吸音対象の音の周波数であるターゲット周波数が異なる、
　吸音装置。
（２）
　前記吸音部の共振周波数が異なる、
　（１）に記載の吸音装置。
（３）
　前記吸音部は、ネック部と、前記ネック部に通じる空洞部とを有する、
　（１）又は（２）に記載の吸音装置。
（４）
　前記ネック部は、開放端となる第１開口部と、前記空洞部側に配置される第２開口部とを有し、
　前記複数の吸音部のそれぞれは、前記第１開口部の径、前記第２開口部の径、前記ネック部の長さ、及び、前記ネック部の断面形状の少なくとも一つが異なる、
　（３）に記載の吸音装置。
（５）
　前記音響メタリアルは、マトリクス状に配置された複数の前記吸音部を有する、
　（１）から（４）までの何れかに記載の吸音装置。
（６）
　前記ターゲット周波数における前記音響メタリアルの吸音率が０．８以上である、
　（１）から（５）までの何れかに記載の吸音装置。
（７）
　複数の音響メタリアルを有し、
　前記音響メタリアルは、複数の吸音部を有し、
　前記複数の音響メタリアルのうち、少なくとも第１の前記音響メタリアル及び第２の前記音響メタリアルは、吸音対象の音の周波数であるターゲット周波数が異なる、
　車両。
（８）
　前記複数の音響メタリアルが、ルーフ部に設けられている、
　（７）に記載の車両。
（９）
　前記音響メタマテリアルが、車室内において、定在波の振幅が大きくなる位置に設けられている、
　（７）又は（８）に記載の車両。
（１０）
　車室内に伝搬するノイズの到来方向に対応する位置に、前記音響メタリアルが設けられている、
　（７）又は（８）に記載の車両。
（１１）
　前記車室内における前記ノイズが伝搬する先の位置に、前記音響メタリアルが設けられている、
　（１０）に記載の車両。
（１２）
　前記ノイズの到来方向、周波数、音圧に応じたターゲット周波数を有する音響メタリアルが設けられている、
　（１１）に記載の車両。
（１２）
　前記ノイズの到来方向及び前記ノイズの周波数は、測定により得られた到来方向及び周波数である、
　（１１）に記載の車両。
１・・・吸音装置
１０・・・音響メタリアル
２１・・・吸音部
３０、５０・・・車両
３１・・・ルーフ部
２２１・・・ネック部
２２２・・・空洞部
２２３・・・第１開口部
２２４・・・第２開口部

Claims (13)

  1. 　複数の音響メタリアルを有し、
    　前記音響メタリアルは、複数の吸音部を有し、
    　前記複数の音響メタリアルのうち、少なくとも第１の前記音響メタリアル及び第２の前記音響メタリアルは、吸音対象の音の周波数であるターゲット周波数が異なる、
    　吸音装置。
  2. 　前記吸音部の共振周波数が異なる、
    　請求項１に記載の吸音装置。
  3. 　前記吸音部は、ネック部と、前記ネック部に通じる空洞部とを有する、
    　請求項１に記載の吸音装置。
  4. 　前記ネック部は、開放端となる第１開口部と、前記空洞部側に配置される第２開口部とを有し、
    　前記複数の吸音部のそれぞれは、前記第１開口部の径、前記第２開口部の径、前記ネック部の長さ、及び、前記ネック部の断面形状の少なくとも一つが異なる、
    　請求項３に記載の吸音装置。
  5. 　前記音響メタリアルは、マトリクス状に配置された複数の前記吸音部を有する、
    　請求項１に記載の吸音装置。
  6. 　前記ターゲット周波数における前記音響メタリアルの吸音率が０．８以上である、
    　請求項１に記載の吸音装置。
  7. 　複数の音響メタリアルを有し、
    　前記音響メタリアルは、複数の吸音部を有し、
    　前記複数の音響メタリアルのうち、少なくとも第１の前記音響メタリアル及び第２の前記音響メタリアルは、吸音対象の音の周波数であるターゲット周波数が異なる、
    　車両。
  8. 　前記複数の音響メタリアルが、ルーフ部に設けられている、
    　請求項７に記載の車両。
  9. 　前記音響メタマテリアルが、車室内において、定在波の振幅が大きくなる位置に設けられている、
    　請求項７に記載の車両。
  10. 　車室内に伝搬するノイズの到来方向に対応する位置に、前記音響メタリアルが設けられている、
    　請求項７に記載の車両。
  11. 　前記車室内における前記ノイズが伝搬する先の位置に、前記音響メタリアルが設けられている、
    　請求項１０に記載の車両。
  12. 　前記ノイズの到来方向、周波数、音圧に応じたターゲット周波数を有する音響メタリアルが設けられている、
    　請求項１１に記載の車両。
  13. 　前記ノイズの到来方向及び前記ノイズの周波数は、測定により得られた到来方向及び周波数である、
    　請求項１２に記載の車両。
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