WO2025191981A1 - 吸音構造体 - Google Patents

吸音構造体

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WO2025191981A1
WO2025191981A1 PCT/JP2024/046168 JP2024046168W WO2025191981A1 WO 2025191981 A1 WO2025191981 A1 WO 2025191981A1 JP 2024046168 W JP2024046168 W JP 2024046168W WO 2025191981 A1 WO2025191981 A1 WO 2025191981A1
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WO
WIPO (PCT)
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absorbing structure
sound
sound absorbing
length
cavity
Prior art date
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PCT/JP2024/046168
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English (en)
French (fr)
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竜二 表
直 富田
隆志 増谷
稔章 中川
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Toyota Central R&D Labs Inc
Original Assignee
Toyota Central R&D Labs Inc
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Application filed by Toyota Central R&D Labs Inc filed Critical Toyota Central R&D Labs Inc
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    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • 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 sound-absorbing structure.
  • Helmholtz resonators are known as sound-absorbing structures. Generally, in Helmholtz resonators, which are composed of a neck and a cavity, the frequencies that are subject to sound absorption vary depending on the cross-sectional area of the neck, the length of the neck, and the volume of the cavity. Patent documents 1 and 2 disclose technology related to sound absorption using Helmholtz resonators.
  • Patent No. 5446018 Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-18759
  • the present invention was made to solve at least some of the above-mentioned problems, and aims to provide technology that can make sound-absorbing structures smaller or thinner without changing the frequency of the sound that is to be absorbed and without reducing the sound absorption coefficient.
  • the present invention has been made to solve at least some of the above-mentioned problems, and can be realized in the following forms.
  • a sound-absorbing structure includes a housing having an internal cavity, and a tubular member having an internal flow path that connects the cavity to the outside of the housing.
  • the end of the tubular member that connects to the cavity is formed with a reduction section that reduces the cross-sectional area of the flow path toward the central axis of the tubular member.
  • the reduced section allows the sound-absorbing structure to absorb the same frequency as the target frequency and also improves the sound absorption coefficient at that frequency. As a result, it is possible to make the sound-absorbing structure smaller or thinner without changing the target frequency or decreasing the sound absorption coefficient.
  • the distance from an extension line passing over a portion of the inner surface of the tubular member where a reduction portion is not formed toward the side connecting to the cavity to the tip of the reduction portion may be smaller than the value obtained by multiplying the distance from that portion to the central axis of the tubular member by 0.8. According to this configuration, the effect of improving the sound absorption coefficient of the reduced portion can be properly exhibited.
  • the cross-sectional shape of the reduction portion is an isosceles triangle, and when the part where the extension line and the reduction portion overlap is the base of the reduction portion, the length of the base may be less than or equal to five times the distance from the extension line to the tip of the reduction portion. According to this configuration, the reduced portion having an isosceles triangular cross section can fully exhibit the effect of improving the sound absorption coefficient.
  • the cross-sectional shape of the reduction portion is a right-angled triangle, and when the part where the extension line and the reduction portion overlap is the base of the reduction portion, the length of the base may be less than or equal to 2.5 times the distance from the extension line to the tip of the reduction portion. According to this configuration, the reduced portion having a right-angled triangular cross section can fully exhibit the effect of improving the sound absorption coefficient.
  • the cross-sectional shape of the reduction portion in the longitudinal section of the tubular member is rectangular, and when the portion where the reduction portion overlaps with an extension line of a line passing over the portion of the inner surface of the tubular member where the reduction portion is not formed, extended toward the side connected to the cavity, is defined as the bottom edge of the reduction portion, and the edge of the reduction portion closer to the central axis is defined as the top edge, the length of the top edge may be 2.0 mm or less, and the length of the top edge may be less than the length of the bottom edge.
  • the reduced portion having a rectangular cross section can exhibit the effect of improving the sound absorption coefficient.
  • the present invention can be realized in various forms, such as sound-absorbing devices, sound-absorbing panels, sound-absorbing materials, structures containing these, and manufacturing methods for these.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view illustrating the configuration of a sound absorbing structure according to a first embodiment.
  • FIG. FIG. 2 is an explanatory diagram showing a cross section of an opening.
  • 10 is an explanatory diagram showing an enlarged longitudinal cross section of the end portion of the cylindrical member that is connected to the cavity.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating the change in frequency and sound absorption coefficient when the distance is changed.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating the change in frequency and sound absorption coefficient when the length is changed.
  • 1 is an explanatory diagram comparing the sound absorbing structure of the present embodiment with a sound absorbing structure of a comparative example.
  • FIG. 10 is a schematic perspective view of a sound absorbing structure of a comparative example.
  • FIG. 10 is a schematic perspective view of a sound absorbing structure of a comparative example.
  • 1 is an explanatory diagram comparing the sound absorbing structure of the present embodiment with a sound absorbing structure of a comparative example.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing an enlarged view of a portion of a vertical cross section of a sound absorbing structure according to a second embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating the change in frequency and sound absorption coefficient when the length is changed.
  • 10A and 10B are explanatory diagrams of modified examples regarding the arrangement of the cylindrical members.
  • FIG. 2 is a simplified explanatory diagram of a sound absorbing structure.
  • 10 is an explanatory diagram illustrating an example of a cross-sectional shape of a reduction portion having a substantially right-angled triangular shape.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating an example of a substantially rectangular cross-sectional shape of a reduction portion.
  • FIG. FIG. 10 is an explanatory diagram comparing the presence and absence of a reduction portion in a sound absorbing structure.
  • FIG. 10 is a schematic perspective view of a sound absorbing structure of a comparative example.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of a sound absorbing structure having a reduced portion formed therein.
  • 10 is an explanatory diagram showing an enlarged vertical cross section of an end portion of a cylindrical member that is connected to the other end portion;
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of a sound absorbing structure having a reduced portion formed therein.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of a sound absorbing structure having a reduced portion formed therein.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing an enlarged vertical cross section of an end portion of a cylindrical member.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view illustrating the configuration of a sound-absorbing structure 1 according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1( a) shows the external appearance of the sound-absorbing structure 1
  • FIG. 1( b) shows a portion of a cross section of the sound-absorbing structure 1.
  • FIG. 1 illustrates X, Y, and Z axes that are orthogonal to each other.
  • the Z axis corresponds to the extension direction of a tubular member 20 (described later) and is also the height direction of the sound-absorbing structure 1.
  • the X and Y axes are directions that are orthogonal to the Z axis.
  • the sound-absorbing structure 1 is a so-called Helmholtz resonator.
  • the sound-absorbing structure 1 includes a housing 10 and a tubular member 20.
  • the housing 10 is a cylindrical member having a cavity CV inside.
  • the bottom surface of the housing 10 on the +Z axis direction side and the bottom surface on the -Z axis direction side are both circular surfaces extending along the XY plane.
  • the tubular member 20 is connected to the bottom surface of the housing 10 on the +Z axis direction side, and is a cylindrical member that connects the cavity CV with the outside of the housing 10.
  • a flow path F is formed inside the tubular member 20, connecting the cavity CV with the outside of the housing 10.
  • the entire tubular member 20 is disposed inside the housing 10.
  • the central axis OL is an axis along the Z-axis direction and is an imaginary axis connecting the centers of the cross section of the cylindrical member 20 (a cross section when cut on the XY plane). Furthermore, since the central axis OL also coincides with the central axis of the housing 10 and the central axis of the flow path F, it can also be considered as the central axis of the housing 10 and the central axis of the flow path F.
  • the flow path F has an opening H1 at its end on the side that connects to the outside of the housing 10 (the +Z-axis direction side in Figure 1(b)). Opening H1 corresponds to the boundary between the flow path F and the outside of the housing 10. In this embodiment, opening H1 is located at the same position in the Z-axis direction as the top surface 10f of the housing 10.
  • the flow path F has an opening H2 at its end on the side that connects to the cavity CV (the -Z-axis direction side in Figure 1(b)). Opening H2 corresponds to the boundary between the flow path F and the cavity CV.
  • the length L is the length between opening H1 and opening H2, and can also be said to be the length L of the tubular member 20.
  • FIG. 2(a) shows a cross-section of opening H1.
  • FIG. 2(b) shows a cross-section of opening H2.
  • the hatched areas indicate the cross-sectional area of flow path F at opening H1 and the cross-sectional area of flow path F at opening H2, respectively.
  • the cross-sectional area of flow path F refers to the cross-sectional area of flow path F in its cross-section.
  • a reduced portion R is formed around opening H2.
  • reduced portion R is formed at the end of cylindrical member 20 that connects to cavity CV. Reduced portion R reduces the cross-sectional area of flow path F toward the central axis OL of cylindrical member 20.
  • the shape of opening H2 is a similar circle that is reduced toward the central axis OL from opening H1, which is a circle centered on the central axis OL. Due to the presence of such a reduced section R, the cross-sectional area of the flow path F at opening H2 is smaller than the cross-sectional area of the flow path F at opening H1, as indicated by hatching.
  • the cross-sectional area of the flow path F at a position in the Z-axis direction where no reduced section R is formed is approximately constant, and the cross-sectional area of the flow path F at a position in the Z-axis direction where a reduced section R is formed is smaller than the cross-sectional area at that position.
  • “approximately constant” means roughly constant, allowing for variations due to manufacturing errors, etc.
  • Figure 3 is an explanatory diagram showing an enlarged longitudinal cross section of the end of the tubular member 20 that connects to the cavity CV.
  • the longitudinal cross section here refers to a cross section cut along a plane including the central axis OL
  • Figure 3 shows a cross section cut along the XZ plane.
  • the cross-sectional shape of the reduced portion R is triangular.
  • line LN the line passing through the portion IN on the inner surface of the tubular member 20 where the reduced portion R is not formed
  • extension line EL the extension line extending from line LN toward the side connecting to the cavity CV.
  • the cross-sectional shape of the reduced portion R in the longitudinal section of the tubular member 20 is an isosceles triangle.
  • the portion where the extension line EL and the reduced portion R overlap is defined as the base B of the reduced portion R
  • the length w of the base B is equal to or less than five times the distance h.
  • the isosceles triangle shape in the cross-sectional shape of the reduced portion R includes not only a mathematically strict isosceles triangle shape, but also an approximately isosceles triangle shape.
  • An approximately isosceles triangle shape includes an isosceles triangle shape with a rounded tip T, an approximately trapezoid shape with a missing tip T, and a shape in which the tip side of such an approximately trapezoidal shape is R-chamfered or C-chamfered.
  • the isosceles triangle shape in the cross-sectional shape of the reduced portion R includes a shape that is roughly an isosceles triangle shape while allowing for deformation due to manufacturing errors, etc.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing the change in frequency and sound absorption coefficient when the distance h is varied in the sound absorbing structure 1.
  • the horizontal axis of FIG. 4 represents the frequency at which the sound absorbing structure 1 absorbs sound when the distance h is varied.
  • the vertical axis of FIG. 4 represents the sound absorption coefficient of the sound absorbing structure 1 when the distance h is varied.
  • FIG. 4 shows lines representing the results when the distance h is varied from 0.0 mm to 1.8 mm for a sound absorbing structure 1 having a length L of 24 mm and a distance a (the radius of the portion IN of the flow path F) of 2.0 mm.
  • the rightmost line h 0.0 of the multiple lines shown in FIG. 4 represents the results when the distance h is 0.0 mm.
  • the line h 0.0 represents the results for a sound absorbing structure 1 without a reduced portion R.
  • the left-hand line segments h1.2 , h1.3 , h1.4 , h1.6 , and h1.8 show the results when the distance h is 1.2 mm, 1.3 mm, 1.4 mm, 1.6 mm, and 1.8 mm, respectively.
  • the lines between line segments h0.0 and h1.2 show the results when the distance h is varied between 0.0 mm and 1.2 mm.
  • the sound absorption coefficient of the frequency at which sound is most absorbed (the frequency at the peak of the line segment) when the distance h is 1.2 mm (line segment h1.2 ) is 1.0.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing the change in frequency and the change in sound absorption coefficient when the length L (the length between openings H1 and H2, see FIG. 1( b)) of the sound absorbing structure 1 is varied.
  • the horizontal axis of FIG. 5 represents the frequency at which the sound absorbing structure 1 absorbs sound when the length L is varied.
  • the vertical axis of FIG. 5 represents the sound absorption coefficient of the sound absorbing structure 1 when the length L is varied.
  • FIG. 5 illustrates lines showing the results when the length L is varied from 6 mm to 24 mm for a sound absorbing structure 1 having a distance a of 2.0 mm and a distance h of 1.3 mm. Of the multiple line segments shown in FIG.
  • the leftmost line segment L24 represents the result when the length L is 24 mm.
  • line segments L18 , L10 , L8, and L6 represent the results when the length L is 18 mm , 10 mm, 8 mm, and 6 mm, respectively.
  • the line segments from line segment L24 to line segment L6 show the results when the length L was varied between 24 mm and 6 mm. Note that, in the sound absorption coefficient shown on the vertical axis, when the length L is 24 mm (line segment L24 ), the sound absorption coefficient of the frequency at which sound is most absorbed (the frequency at the peak of the line segment) is 1.0.
  • Figure 6 is an explanatory diagram comparing the sound absorbing structure 1 of this embodiment with the sound absorbing structures 1a and 1b of Comparative Examples 1 and 2.
  • the length L is 18 mm
  • the distance h is 1.3 mm
  • the distance a is 2.0 mm.
  • Figure 7 is a schematic perspective view of the sound absorbing structure 1a of Comparative Example 1.
  • the sound absorbing structure 1a of Comparative Example 1 is the same as the sound absorbing structure 1 of this embodiment, except that it includes a tubular member 20a that is different from the tubular member 20 of the sound absorbing structure 1 of this embodiment.
  • Comparative example 1's sound-absorbing structure 1a differs from cylindrical member 20 in that it does not have a reduced area R at the end that connects to cavity CV. In other words, no reduced area R is formed around opening Ha2 at the end of flow path F that connects to cavity CV. Therefore, in comparative example 1's sound-absorbing structure 1a, the cross-sectional area of flow path F at opening Ha2 is the same as the cross-sectional area of flow path F at opening H1. In other words, the cross-sectional area of flow path F is approximately constant at any position between opening H1 and opening Ha2.
  • the horizontal axis of Figure 6 shows the frequency at which each sound absorbing structure absorbs sound.
  • the vertical axis of Figure 6 shows the sound absorption coefficient of each sound absorbing structure.
  • the thick line HL shows the sound absorption coefficient at each frequency of the sound absorbing structure 1 of this embodiment.
  • the dashed-dotted line CL shows the sound absorption coefficient at each frequency of the sound absorbing structure 1a of Comparative Example 1.
  • the thin line TL shows the sound absorption coefficient at each frequency of the sound absorbing structure 1b of Comparative Example 2.
  • the sound absorption coefficient at the frequency at which the sound is most absorbed by the sound absorbing structure 1 (the frequency at the peak of the line segment) is 1.0.
  • Figure 9 is an explanatory diagram comparing the sound absorbing structure 1 of this embodiment with another comparative sound absorbing structure 1c (not shown).
  • the length L is 25 mm
  • the distance h is 1.3 mm
  • the distance a is 2.0 mm.
  • the comparative sound absorbing structure 1c is the same as the sound absorbing structure 1 of this embodiment except that, like the sound absorbing structure 1b of Comparative Example 2, no reduced portion R is formed and the length of the tubular member is different from the length L.
  • the length of the tubular member in the other comparative sound absorbing structure 1c is 36 mm.
  • the horizontal and vertical axes in Figure 9 are the same as those in Figure 6.
  • the thick line HL indicates the sound absorption coefficient at each frequency for the sound absorbing structure 1 of this embodiment.
  • the dashed line DL indicates the sound absorption coefficient at each frequency for the sound absorbing structure 1c of another comparative example. Note that in Figure 9, the sound absorption coefficient shown on the vertical axis is 1.0 for the frequency at which sound is most absorbed by the sound absorbing structure 1 (the frequency at the peak of the line segment).
  • the frequency at which sound is most absorbed by the sound absorbing structure 1 and the frequency at which sound is most absorbed by the sound absorbing structure 1c of another comparative example are almost the same, but it was confirmed that the sound absorption coefficient at that frequency is 6.8% higher for the sound absorbing structure 1 than for the sound absorbing structure 1c of another comparative example.
  • the reduced portion R makes it possible to absorb sound at the same frequency as the target frequency of sound absorbing structures 1b and 1c, and also improve the sound absorption coefficient at that frequency. Therefore, it is possible to make the sound absorbing structure 1 smaller or thinner without changing the target frequency of sound absorption or decreasing the sound absorption coefficient.
  • the distance h from the extension line EL to the tip T of the contracted portion R is smaller than the distance a from the portion IN to the central axis OL multiplied by 0.8. This allows the contracted portion R to properly demonstrate its effect of improving the sound absorption coefficient.
  • the cross-sectional shape of the reduced portion R in the longitudinal section of the tubular member 20 is an isosceles triangle, and when the portion where the extension line EL and the reduced portion R overlap is defined as the base B of the reduced portion R, the length w of the base B is equal to or less than five times the distance h. Therefore, the reduced portion R, which has an isosceles triangle cross-sectional shape, can fully demonstrate its effect of improving the sound absorption coefficient.
  • the frequency f that a Helmholtz resonator absorbs sound is expressed by the following formula (1).
  • c sound velocity
  • S cross-sectional area of the neck portion (corresponding to the cylindrical member 20 without the constriction portion R)
  • V volume of the cavity (corresponding to the cavity CV)
  • l length of the neck portion (corresponding to the cylindrical member 20 without the constriction portion R)
  • ⁇ l opening (corresponding to the openings H1 and H2) correction.
  • the sound absorbing structure 1 of the first embodiment described above when the dimensions are designed for the purpose of absorbing sound at a certain frequency, the length L (length of the neck portion) of the tubular member 20 can be designed to be shorter than the value of l determined in the above formula (1) because of the formation of the reduced portion R. Therefore, with the sound absorbing structure 1 of the first embodiment, even when the purpose is to absorb sound in the low frequency range, it is possible to achieve a smaller or thinner structure than a sound absorbing structure designed based on the value of l determined in the above formula (1).
  • Second Embodiment 10 is an explanatory diagram showing an enlarged view of a portion of a longitudinal cross section of a sound absorbing structure 1r according to the second embodiment.
  • the sound absorbing structure 1r according to the second embodiment is the same as the sound absorbing structure 1 according to the first embodiment, except that it includes a tubular member 20r that is different from the tubular member 20 of the sound absorbing structure 1 according to the first embodiment.
  • the cylindrical member 20r has a reduction portion Rr formed at the end connected to the cavity CV. Meanwhile, whereas the cross-sectional shape of the reduction portion R in the longitudinal section of the cylindrical member 20 was triangular (see Figure 3), the cross-sectional shape of the reduction portion Rr in the longitudinal section of the cylindrical member 20r is rectangular.
  • the overlapping portion of the extension line EL and the reduction portion Rr is defined as the base edge Br of the reduction portion Rr, and the edge of the reduction portion Rr closer to the central axis OL is defined as the top edge C
  • the length u of the top edge C is 2.0 mm or less
  • the length u of the top edge C is equal to or less than the length w of the base edge Br.
  • the cross-sectional shape of the reduction portion Rr is rectangular, and therefore the length u of the top edge C is the same as the length w of the base edge Br.
  • the distance hr (the distance from the extension line EL to the top edge C) is 1.3 mm
  • the distance a (the radius of the portion IN of the flow path F) is 2.0 mm.
  • the rectangular cross-sectional shape of the reduced portion R includes not only a mathematically strict rectangular shape, but also an approximately rectangular shape.
  • An approximately rectangular shape includes a shape in which all four corners are angled between 85° and 95°, or a shape with curved sides.
  • the rectangular cross-sectional shape of the reduced portion R includes a shape that is roughly rectangular while allowing for deformation due to manufacturing errors, etc.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram showing the change in frequency and sound absorption coefficient when the length of the tubular member 20r (corresponding to the length L of the tubular member 20 of the first embodiment, see FIG. 1B ) and the length w(u) of the base side Br (top side C) of the sound-absorbing structure 1r are both varied.
  • the horizontal and vertical axes in FIG. 11 are the same as those in FIG. 5 .
  • FIG. 11 also shows lines representing the results when the length of the tubular member 20r is varied from 16 mm to 24 mm. Of the multiple lines shown in FIG. 11 , line L 0.5 represents the results when the length w(u) of the base side Br (top side C) is 0.5 mm and the length of the tubular member 20r is 24 mm.
  • the lines arranged to the right of line L0.5 and including a peak equivalent to line L0.5 show the results when the length w(u) of the base side Br (top side C) is fixed at 0.5 mm and the length of the tubular member 20r is varied between 24 mm and 16 mm.
  • line Ls shows the results when the length w(u) of the base side Br (top side C) is 0.5 mm and the length of the tubular member 20r is 16 mm.
  • Lines L1.0 , L1.5 , and L2.0 show the results when the length of the cylindrical member 20r is 24 mm and the length w(u) of the base Br (top side C) is 1.0 mm, 1.5 mm, and 2.0 mm, respectively.
  • the lines arranged to the right of lines L1.0 , L1.5 , and L2.0 , and including peaks equivalent to those of lines L1.0 , L1.5 , and L2.0 show the results when the length w(u) of the base Br (top side C) is fixed at 1.0 mm, 1.5 mm, and 2.0 mm, respectively, while the length of the cylindrical member 20r is varied between 24 mm and 16 mm.
  • the sound absorption coefficient at the frequency where sound is most absorbed is 1.0.
  • the reduced portion Rr is formed, so even though the length of the tubular member 20r is shorter than that of a sound absorbing structure that does not have a reduced portion Rr, it is possible to absorb the same frequencies as those targeted by a sound absorbing structure that does not have a reduced portion Rr, and it is also possible to improve the sound absorption coefficient at those frequencies.
  • the cross-sectional shape of the reduced portion Rr in the longitudinal section of the tubular member 20r is rectangular, the length u of the upper side C is 2.0 mm or less, and the length u of the upper side C is less than the length w of the base side Br. Therefore, the reduced portion Rr, which has a rectangular cross-sectional shape, can exhibit the effect of improving the sound absorption coefficient.
  • the distance hr from the extension line EL to the tip of the reduced portion Rr be smaller than the value obtained by multiplying the distance a from the portion IN to the central axis OL by 0.8.
  • the housing 10 was a cylindrical member, but this is not limited to this.
  • the housing 10 may have any shape, as long as the volume of the cavity CV is maintained at a level that achieves the above-described effects of forming the contracted portion R, in relation to the length L of the cylindrical member 20, the cross-sectional area of the flow path F, and the height (distance h) of the contracted portion R.
  • FIG. 12 is an explanatory diagram of a modified example regarding the arrangement of the tubular member 20.
  • the tubular member 20 may also be arranged as shown in FIG. 12(b) and FIG. 12(c). Specifically, as shown in FIG. 12(b), one side of the tubular member 20 may be arranged inside the housing 10, while the other side of the tubular member 20 is arranged outside the housing 10. Furthermore, as shown in FIG. 12(c), the entire tubular member 20 may be arranged outside the housing 10. Even when the tubular member 20 is arranged in this manner, the same effect as in the first embodiment can be obtained as long as the reduced portion R is formed.
  • the triangular cross-sectional shape of the reduction portion R in the longitudinal section of the tubular member 20 was an isosceles triangle, but this is not limited to this.
  • the triangular cross-sectional shape of the reduction portion R in the longitudinal section of the tubular member 20 may also be a right-angled triangle.
  • the length w of the base B may be equal to or less than 2.5 times the distance h.
  • the right-angled triangle in the cross-sectional shape of the reduction portion R includes not only a mathematically strict right-angled triangle, but also an approximately right-angled triangle.
  • An approximately right-angled triangle includes a shape in which the largest of the three corner angles is within the range of 85° to 95°, a right-angled triangle with a rounded tip T, an approximately trapezoidal shape in which the tip T is missing, and a shape in which the tip side of such an approximately trapezoidal shape is R-chamfered or C-chamfered.
  • the right-angled triangle in the cross-sectional shape of the reduction portion R includes a shape that is roughly a right-angled triangle while allowing for deformation due to manufacturing errors, etc.
  • the cross-sectional shape of the triangular reduction portion R does not have to be an isosceles triangle or a right triangle.
  • Figure 16 is an explanatory diagram comparing sound absorbing structures 1A to 1C, which have reduced portions with a cross-sectional shape of a right-angled triangle, with sound absorbing structure 1c of Comparative Example 3. Before explaining Figure 16, we will explain each of sound absorbing structure 1c and sound absorbing structures 1A to 1C.
  • Figure 19 is an explanatory diagram showing an enlarged longitudinal cross section of the end of tubular member 20A that connects to cavity CV.
  • the cross-sectional shape of reduced section RA is a right-angled triangle.
  • the length wA of base BA (corresponding to length w in Figure 3) is 2.1 mm
  • the distance hA (corresponding to distance h in Figure 3) is 1.3 mm.
  • Figure 21 is a schematic perspective view of the sound-absorbing structure 1C.
  • the reduced section RC is formed in the range from the position on the side of the tubular member 20C that connects to the outside of the housing 10 to the end (opening H2) that connects to the cavity CV (see Figure 22, which will be described next for details).
  • the position on the side that connects to the outside of the housing 10 within the range where the reduced section RC is formed is a position on the -Z axis side of opening H1, and is a different position from opening H1 (the end that connects to the outside of the housing 10).
  • the reduced section RC reduces the cross-sectional area of the flow path F toward the central axis (not shown) of the tubular member 20C as it moves toward opening H2.
  • the length LC of the tubular member 20C (between openings H1 and H2) is 20.51 mm, and the height MC of the cavity CV (length along the Z axis) is 17.9 mm.
  • Figure 22 is an explanatory diagram showing an enlarged longitudinal cross section of the end of tubular member 20C.
  • the cross-sectional shape of the reduced portion RC is a right-angled triangle.
  • the length wC of the base BC (corresponding to the length w in Figure 3 and the length wA in Figure 19) is 18.3 mm
  • the distance hC (corresponding to the distance h in Figure 3 and the distance hA in Figure 19) is 0.9 mm.
  • the horizontal axis of Figure 16 represents the frequency at which each sound absorbing structure absorbs sound.
  • the vertical axis of Figure 16 represents the sound absorption coefficient of each sound absorbing structure.
  • the dashed-dotted line cS represents the sound absorption coefficient at each frequency of sound absorbing structure 1c of Comparative Example 3 ( Figure 17).
  • the thin line AS represents the sound absorption coefficient at each frequency of sound absorbing structure 1A ( Figure 18).
  • the thick line BS represents the sound absorption coefficient at each frequency of sound absorbing structure 1B ( Figure 20).
  • the dashed line CS represents the sound absorption coefficient at each frequency of sound absorbing structure 1C ( Figure 21).
  • the cavity CV height MC (17.9 mm) is 9.5 mm lower than the cavity CV height Mc (27.4 mm).
  • the cavity CV volume of the sound absorbing structure 1c of Comparative Example 3 (FIG. 17) is 10,378.7 mm2
  • the cavity CV volume of the sound absorbing structure 1C (FIG. 21) is 6,607.0 mm2 , achieving a reduction of approximately 36.3%. This result indicates that when the reduction portion RC is formed, the cavity CV volume can be further reduced compared to when the reduction portion RA is formed.
  • sound absorbing structures 1A-1C Compared to sound absorbing structure 1c of Comparative Example 3 ( Figure 17), sound absorbing structures 1A-1C have reduced portions RA and RC, which allows them to absorb the same frequencies as sound absorbing structure 1c, and improve the sound absorption coefficient at those frequencies, just like in the first and second embodiments described above. Furthermore, comparing sound absorbing structures 1A-1C, it was confirmed that it is also possible to reduce the overall size of the sound absorbing structure by adjusting the lengths LA-LC and heights MA-MC to reduce the volume of cavity CV.
  • FIG. 14 is an explanatory diagram illustrating an example of a substantially right-angled triangular cross-sectional shape of the reduction portion R.
  • the substantially right-angled triangular shape may include a shape in which at least a portion of the hypotenuse is curved.
  • FIGS. 14(a) to 14(c) show substantially right-angled triangular shapes in which at least a portion of the hypotenuse is curved.
  • FIG. 14(a) shows a substantially right-angled triangular shape having a hypotenuse hy that is convexly curved in a direction away from the position where the right angle is formed.
  • FIG. 14(a) shows a substantially right-angled triangular shape having a hypotenuse hy that is convexly curved in a direction away from the position where the right angle is formed.
  • FIG. 14(b) shows a substantially right-angled triangular shape having a hypotenuse hy that is convexly curved in a direction approaching the position where the right angle is formed.
  • FIG. 14(c) shows a substantially right-angled triangular shape having a hypotenuse hy that includes a portion that is convexly curved in a direction away from the position where the right angle is formed and a portion that is convexly curved in a direction approaching the position where the right angle is formed.
  • the hypotenuse hy is not limited to the shapes shown in FIGS. 14(a) to 14(c) and may have any curved shape.
  • the cross-sectional shape of the quadrangular reduced portion Rr in the longitudinal section of the tubular member 20r was rectangular, but this is not limited to this.
  • the cross-sectional shape of the quadrangular reduced portion Rr in the longitudinal section of the tubular member 20r may also be trapezoidal. Even in such a reduced portion Rr, in order to fully demonstrate the effect of improving the sound absorption coefficient, it is preferable that the length u of the upper side C be 2.0 mm or less, and that the length u of the upper side C be shorter than the length w of the base side Br.
  • FIG. 15 is an explanatory diagram illustrating an example of a substantially rectangular cross-sectional shape of the reduction portion Rr.
  • the substantially rectangular cross-sectional shape of the reduction portion Rr may include a curved shape in at least a portion of the leg connecting the top side C and the bottom side Br.
  • FIGS. 15(a) to 15(c) show a substantially rectangular shape in which at least a portion of the leg is curved.
  • FIG. 15(a) shows a substantially rectangular shape in which the leg Lg1 on the side opposite the side facing the cavity CV is curved convexly away from the cavity CV.
  • FIG. 15(b) shows a substantially rectangular shape in which the leg Lg1 is curved convexly toward the cavity CV.
  • leg Lg1 shows a substantially rectangular shape in which the leg Lg1 includes a portion that is curved convexly away from the cavity CV and a portion that is curved convexly toward the cavity CV.
  • the leg Lg1 is not limited to the shapes shown in FIGS. 15(a) to 15(c), and may have any curved shape.
  • the sound absorbing structures 1, 1r include one tubular member 20 and one tubular member 20r, but this is not limited to this.
  • the sound absorbing structure may include two or more tubular members.
  • Figure 13(a) shows a simplified version of the sound absorbing structure 1 of the first embodiment.
  • the volume of the cavity CV is V
  • the height of the sound absorbing structure 1 is e.
  • Figure 13(b) shows the sound absorbing structure 2.
  • the sound absorbing structure 2 has a shape similar to four sound absorbing structures 1 connected together, and includes four tubular members 22.
  • the tubular member 22 has a reduced portion R formed at the end connected to the cavity CV.
  • the cavity CV may have any shape as long as the volume of the cavity CV is 4V.
  • the height of the sound absorbing structure 2 is e, the same as the sound absorbing structure 1.
  • FIG. 13( c ) shows the sound absorbing structure 3.
  • the sound absorbing structure 3 includes four tubular members 23. Like the tubular members 20 and 22, the tubular members 23 have a reduced portion R formed at the end connected to the cavity CV.
  • the cavity CV may have any shape, as with the sound absorbing structure 2, as long as the volume of the cavity CV is secured to 4V.
  • the height e′ of the cavity CV in the sound absorbing structure 3 is shorter than the height e of the cavity CV in the sound absorbing structure 2, and the length of the cavity CV in the horizontal direction (perpendicular to the height direction) in the sound absorbing structure 3 is longer than the length of the cavity CV in the horizontal direction in the sound absorbing structure 2.
  • the cavity CV has such a shape, thereby securing the volume of the cavity CV to 4V.
  • sound absorbing structure 3 has the same volume of cavity CV but is smaller in height. Note that height e' can be adjusted to a length that approximates the length of tubular member 23 in the height direction.
  • a sound absorbing structure a housing having an internal cavity; a cylindrical member having a flow path formed therein that connects the cavity with the outside of the housing, A sound-absorbing structure, wherein a reducing portion that reduces the cross-sectional area of the flow path toward the central axis of the cylindrical member is formed at the end of the cylindrical member that is connected to the cavity.
  • the sound absorbing structure according to Application Example 1 or Application Example 2 In a longitudinal section of the cylindrical member, The cross-sectional shape of the reduced portion is an isosceles triangle, When the overlapping portion of the extension line and the reduction portion is defined as the base of the reduction portion, the length of the base is not more than five times the distance from the extension line to the tip of the reduction portion.
  • Application Example 4 The sound absorbing structure according to Application Example 2, In a longitudinal section of the cylindrical member, A sound-absorbing structure, wherein the cross-sectional shape of the reduced portion is a right-angled triangle.
  • the sound absorbing structure according to Application Example 1 or Application Example 2 In a longitudinal section of the cylindrical member, The cross-sectional shape of the reduced portion is rectangular, A sound-absorbing structure in which the bottom edge of the reduction portion is defined as the portion where an extension line passing over the portion of the inner surface of the tubular member where a reduction portion is not formed, extended toward the side connected to the cavity, overlaps with the reduction portion, and the edge of the reduction portion closer to the central axis is defined as the top edge, and the length of the top edge is 2.0 mm or less and is less than the length of the bottom edge.

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Abstract

吸音構造体であって、内部に空洞を有する筐体と、空洞と筐体の外部とを接続する流路が内部に形成された筒状部材と、を備え、筒状部材のうち空洞と接続する側の端部には、流路の断面積を筒状部材の中心軸に向けて縮小させる縮小部が形成されている、吸音構造体。

Description

吸音構造体
　本発明は、吸音構造体に関する。
　吸音構造体として、ヘルムホルツ共鳴器が知られている。一般的に、ネック部および空洞部から構成されているヘルツホルム共鳴器においては、吸音の対象となる周波数は、ネック部の断面積と、ネック部の長さと、空洞部の体積と、に応じて変化する。特許文献１，２には、ヘルムホルツ共鳴器を用いた吸音に関する技術が開示されている。
特許第５４４６０１８号公報 特開平７－１８７５９号公報
　ヘルムホルツ共鳴器を小型化もしくは薄型化する場合、ネック部の長さを短縮することが考えられる。しかし、ネック部の長さのみを短くすると、吸音の対象となる周波数の変化を招く。一方、吸音の対象となる周波数を変化させずにヘルムホルツ共鳴器を小型化もしくは薄型化する場合、吸音率が低下する。このため、吸音の対象となる周波数を変化させることなく、且つ、吸音率を低下させずに吸音構造体の小型化もしくは薄型化を実現できる技術が要望されていた。
　本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、吸音の対象となる周波数を変化させることなく、且つ、吸音率を低下させずに吸音構造体の小型化もしくは薄型化を実現できる技術を提供することを目的とする。
　本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
（１）本発明の一形態によれば、吸音構造体が提供される。この吸音構造体は、内部に空洞を有する筐体と、前記空洞と前記筐体の外部とを接続する流路が内部に形成された筒状部材と、を備え、前記筒状部材のうち前記空洞と接続する側の端部には、前記流路の断面積を前記筒状部材の中心軸に向けて縮小させる縮小部が形成されている。
　この構成によれば、ある周波数の吸音を目的として設計され、且つ、筒状部材内に縮小部が形成されていない吸音構造体と比べて筒状部材の長さが短くなっていても、縮小部が形成されていることにより、その吸音構造体が対象としていた周波数と同じ周波数を吸音させることができるとともに、その周波数の吸音率を向上することもできる。このため、吸音の対象となる周波数を変化させることなく、且つ、吸音率を低下させずに吸音構造体の小型化もしくは薄型化を実現することができる。
　（２）上記形態の吸音構造体において、前記筒状部材の縦断面において、前記筒状部材の内側面のうち縮小部が形成されていない部分上を通る線を前記空洞と接続する側に向かって延長した延長線から前記縮小部の先端までの距離は、前記部分から前記筒状部材の中心軸までの距離に０．８を乗じた値よりも小さくてもよい。
　この構成によれば、縮小部に吸音率の向上効果を適正に発揮させることができる。
　（３）上記形態の吸音構造体において、前記筒状部材の縦断面において、前記縮小部の断面形状は、二等辺三角形状であり、前記延長線と前記縮小部とが重なる部分を前記縮小部の底辺としたとき、前記底辺の長さは、前記延長線から前記縮小部の先端までの距離を５倍した長さ以下であってもよい。
　この構成によれば、断面形状が二等辺三角形状である縮小部に、吸音率の向上効果を十分に発揮させることができる。
　（４）上記形態の吸音構造体において、前記筒状部材の縦断面において、前記縮小部の断面形状は、直角三角形状であり、前記延長線と前記縮小部とが重なる部分を前記縮小部の底辺としたとき、前記底辺の長さは、前記延長線から前記縮小部の先端までの距離を２．５倍した長さ以下であってもよい。
　この構成によれば、断面形状が直角三角形状である縮小部に、吸音率の向上効果を十分に発揮させることができる。
　（５）上記形態の吸音構造体において、前記筒状部材の縦断面において、前記縮小部の断面形状は、四角形状であり、前記筒状部材の内側面のうち縮小部が形成されていない部分上を通る線を前記空洞と接続する側に向かって延長した延長線と前記縮小部とが重なる部分を前記縮小部の底辺とし、前記縮小部のうち前記中心軸に近い側の辺を上辺としたとき、前記上辺の長さは２．０ｍｍ以下であり、且つ、前記上辺の長さは前記底辺の長さ以下であってもよい。
　この構成によれば、断面形状が四角形状である縮小部に、吸音率の向上効果を発揮させることができる。
　なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、吸音装置、吸音パネル、吸音材、これらを含んだ構造体、これらを製造する製造方法の形態で実現することができる。
第１実施形態の吸音構造体の構成を例示した概略斜視図である。 開口の横断面を示した説明図である。 筒状部材のうち空洞と接続する側の端部の縦断面を拡大した説明図である。 距離を変動させた際の周波数の変化および吸音率の変化の説明図である。 長さを変動させた際の周波数の変化および吸音率の変化の説明図である。 本実施形態の吸音構造体と比較例の吸音構造体との比較の説明図である。 比較例の吸音構造体の概略斜視図である。 比較例の吸音構造体の概略斜視図である。 本実施形態の吸音構造体と比較例の吸音構造体との比較の説明図である。 第２実施形態の吸音構造体の縦断面の一部を拡大した説明図である。 長さを変動させた際の周波数の変化および吸音率の変化の説明図である。 筒状部材の配置に関する変形例の説明図である。 簡略化されて示された吸音構造体の説明図である。 縮小部の断面形状における略直角三角形状を例示する説明図である。 縮小部の断面形状における略矩形状を例示する説明図である。 吸音構造体における縮小部の有無の比較の説明図である。 比較例の吸音構造体の概略斜視図である。 縮小部が形成された吸音構造体の概略斜視図である。 筒状部材のうちと接続する側の端部の縦断面を拡大した説明図である。 縮小部が形成された吸音構造体の概略斜視図である。 縮小部が形成された吸音構造体の概略斜視図である。 筒状部材の端部の縦断面を拡大した説明図である。
＜第１実施形態＞
　図１は、本発明の第１実施形態としての吸音構造体１の構成を例示した概略斜視図である。図１（ａ）には、吸音構造体１の外観が示されており、図１（ｂ）には、吸音構造体１の断面の一部が示されている。図１には、相互に直交するＸＹＺ軸を図示する。Ｚ軸は後述する筒状部材２０が伸びる方向に対応しているとともに吸音構造体１の高さ方向でもある。Ｘ軸およびＹ軸は、そのＺ軸に直交する方向である。吸音構造体１は、いわゆるヘルムホルツ型共鳴器である。吸音構造体１は、筐体１０と、筒状部材２０と、を備えている。
　筐体１０は、内部に空洞ＣＶを有する円柱状の部材である。筐体１０のうち＋Ｚ軸方向側の底面および－Ｚ軸方向側の底面は、ともにＸＹ平面に沿って拡がっている円形状の面である。筒状部材２０は、筐体１０のうち＋Ｚ軸方向側の底面と接続しており、空洞ＣＶと筐体１０の外部とを接続する円筒状の部材である。筒状部材２０の内部には、空洞ＣＶと筐体１０の外部とを接続する流路Ｆが形成されている。本実施形態では、筒状部材２０の全体は、筐体１０の内部に配置されている。
　中心軸ＯＬは、Ｚ軸方向に沿った軸であり、筒状部材２０の横断面（ＸＹ平面で切った際の断面）における中心を結んだ仮想軸である。また、中心軸ＯＬは、筐体１０の中心軸および流路Ｆの中心軸とも一致していることから、筐体１０の中心軸および流路Ｆの中心軸とみなすこともできる。
　流路Ｆは、筐体１０の外部と接続する側（図１（ｂ）では＋Ｚ軸方向側）の端部に、開口Ｈ１を有している。開口Ｈ１は、流路Ｆと筐体１０の外部との境界に相当する。本実施形態では、開口Ｈ１は、筐体１０の上面１０ｆとＺ軸方向において同じ位置に配置されている。一方、流路Ｆは、空洞ＣＶと接続する側（図１（ｂ）では－Ｚ軸方向側）の端部に、開口Ｈ２を有している。開口Ｈ２は、流路Ｆと空洞ＣＶとの境界に相当する。長さＬは、開口Ｈ１と開口Ｈ２との間の長さであり、筒状部材２０の長さＬともいえる。
　図２（ａ）は、開口Ｈ１の横断面を示している。図２（ｂ）は、開口Ｈ２の横断面を示している。図２（ａ）および図２（ｂ）において、ハッチングで示された部分は、それぞれ開口Ｈ１における流路Ｆの断面積および開口Ｈ２における流路Ｆの断面積を示している。ここで、流路Ｆの断面積とは、流路Ｆの横断面における断面積のことである。図１および図２で示すように、開口Ｈ２の周囲には、縮小部Ｒが形成されている。換言すれば、縮小部Ｒは、筒状部材２０のうち空洞ＣＶと接続する側の端部に形成されている。縮小部Ｒは、流路Ｆの断面積を筒状部材２０の中心軸ＯＬに向けて縮小させる。すなわち、開口Ｈ２の形状は、縮小部Ｒが形成されていることにより、中心軸ＯＬを中心とした円形状である開口Ｈ１を中心軸ＯＬに向けて縮小させた相似の円形状となっている。このような縮小部Ｒの存在によって、開口Ｈ２における流路Ｆの断面積は、ハッチングで示されているように、開口Ｈ１における流路Ｆの断面積よりも小さくなっている。詳細には、流路ＦのうちＺ軸方向において縮小部Ｒが形成されていない位置の断面積は略一定であり、その位置の断面積よりも、流路ＦのうちＺ軸方向において縮小部Ｒが形成されている位置の断面積は小さくなっている。ここで、略一定とは、製造誤差等に起因したぶれを許容しつつ、概ね一定であることを意味する。
　図３は、筒状部材２０のうち空洞ＣＶと接続する側の端部の縦断面を拡大した説明図である。ここでいう縦断面とは、中心軸ＯＬを含む平面で切った際の断面であり、図３では、ＸＺ平面で切った際の断面を示している。図３に示すように、筒状部材２０の縦断面において、縮小部Ｒの断面形状は三角形状である。ここで、筒状部材２０の内側面のうち縮小部Ｒが形成されていない部分ＩＮ上を通る線を線ＬＮとし、その線ＬＮを空洞ＣＶと接続する側に向かって延長した延長線を延長線ＥＬとしたとき、この延長線ＥＬは、縮小部Ｒの基端を画定する。また、本実施形態において、その延長線ＥＬから縮小部Ｒの先端Ｔまでの距離ｈは、部分ＩＮから中心軸ＯＬまでの距離ａに０．８を乗じた値よりも小さくなっている。なお、距離ｈは、延長線ＥＬから縮小部Ｒの先端Ｔまでの距離のうち最短距離のことであり、縮小部Ｒの高さともいえる。また、距離ａは、流路Ｆのうち部分ＩＮにおける半径ともいえる。本実施形態では、距離ｈは１．３ｍｍであり、距離ａは２．０ｍｍである。
　また、本実施形態では、筒状部材２０の縦断面において、縮小部Ｒの断面形状は二等辺三角形状である。ここで、延長線ＥＬと縮小部Ｒとが重なる部分を縮小部Ｒの底辺Ｂとしたとき、底辺Ｂの長さｗは、距離ｈを５倍した長さ以下となっている。なお、縮小部Ｒの断面形状における二等辺三角形状には、数学的に厳密な二等辺三角形状だけでなく、略二等辺三角形状も含まれる。略二等辺三角形状には、先端Ｔが丸みを帯びている二等辺三角形状、先端Ｔが欠けて辺状になった略台形状、そのような略台形状の先端側がＲ面取りもしくはＣ面取りされた形状等が含まれる。すなわち、縮小部Ｒの断面形状における二等辺三角形状には、製造誤差等に起因した変形を許容しつつ、概ね二等辺三角形状である形状が含まれる。
　図４は、吸音構造体１において、距離ｈを変動させた際の周波数の変化および吸音率の変化を示す説明図である。図４の横軸は、距離ｈを変動させた際に吸音構造体１が吸音する周波数を示している。図４の縦軸は、距離ｈを変動させた際の吸音構造体１による吸音率を示している。図４には、長さＬが２４ｍｍであって、且つ、距離ａ（流路Ｆのうち部分ＩＮにおける半径）が２．０ｍｍである吸音構造体１において、距離ｈを０．０ｍｍから１．８ｍｍまで変動させた際の各々の結果を示す線分が図示されている。図４に示された複数の線分のうち最も右側の線分ｈ０．０は、距離ｈが０．０ｍｍである場合の結果を示している。すなわち、線分ｈ０．０は、縮小部Ｒが形成されていない吸音構造体１による結果を示す線分である。図４に示された複数の線分のうち左側の線分ｈ１．２、線分ｈ１．３、線分ｈ１．４、線分ｈ１．６および線分ｈ１．８は、それぞれ距離ｈが１．２ｍｍ、１．３ｍｍ、１．４ｍｍ、１．６ｍｍ、１．８ｍｍである場合の結果を示している。図４に示された複数の線分のうち線分ｈ０．０から線分ｈ１．２までの間の各線分は、距離ｈを０．０ｍｍから１．２ｍｍの間で変動させた際の各々の結果を示している。なお、縦軸で示された吸音率において、距離ｈが１．２ｍｍである場合（線分ｈ１．２である場合）に最も吸音される周波数（線分のピークにあたる周波数）の吸音率は１．０を示している。
　線分ｈ０．０から線分ｈ１．８までの間の各線分が示すように、距離ｈを長くすると、最も吸音される周波数は小さくなっていくことが確認された。また、線分ｈ０．０から線分ｈ１．２までの間の各線分が示すように、１．２ｍｍ以下の範囲内においては距離ｈが長いほど、最も吸音される周波数の吸音率は高くなっていくことが確認された。一方、線分ｈ１．２から線分ｈ１．８までの間の各線分が示すように、１．２ｍｍ以上、１．８ｍｍ以下の範囲内においては距離ｈが長いほど、最も吸音される周波数の吸音率は低くなっていくことが確認された。なお、線分ｈ１．４において最も吸音される周波数の吸音率は、線分ｈ０．０において最も吸音される周波数の吸音率よりも依然として高くなっていたが、線分ｈ１．６および線分ｈ１．８において最も吸音される周波数の吸音率は、線分ｈ０．０において最も吸音される周波数の吸音率よりも低くなっていた。したがって、図４に示す結果から、距離ａ（流路Ｆのうち部分ＩＮにおける半径）が２．０ｍｍであるときに距離ｈを１．２ｍｍとすると、最も吸音される周波数の吸音率が最大となること、および、距離ｈは距離ａに０．８を乗じた値よりも小さい方が好ましいこと、が確認された。
　図５は、吸音構造体１において、長さＬ（開口Ｈ１と開口Ｈ２との間の長さ、図１（ｂ）参照）を変動させた際の周波数の変化および吸音率の変化を示す説明図である。図５の横軸は、長さＬを変動させた際に吸音構造体１が吸音する周波数を示している。図５の縦軸は、長さＬを変動させた際の吸音構造体１による吸音率を示している。図５には、距離ａが２．０ｍｍであって、且つ、距離ｈが１．３ｍｍである吸音構造体１において、長さＬを６ｍｍから２４ｍｍまで変動させた際の各々の結果を示す線分が図示されており、図５に示された複数の線分のうち最も左側の線分Ｌ２４は、長さＬが２４ｍｍである場合の結果を示している。図５に示された複数の線分のうち線分Ｌ１８、線分Ｌ１０、線分Ｌ８および線分Ｌ６は、それぞれ長さＬが１８ｍｍ、１０ｍｍ、８ｍｍ、６ｍｍである場合の結果を示している。図５に示された複数の線分のうち線分Ｌ２４から線分Ｌ６までの間の各線分は、長さＬを２４ｍｍから６ｍｍの間で変動させた際の各々の結果を示している。なお、縦軸で示された吸音率において、長さＬが２４ｍｍである場合（線分Ｌ２４である場合）に最も吸音される周波数（線分のピークにあたる周波数）の吸音率は１．０を示している。
　線分Ｌ２４から線分Ｌ６までの間の各線分が示すように、長さＬを短くすると、最も吸音される周波数は大きくなっていくことが確認された。また、長さＬを短くしても、最も吸音される周波数の吸音率はほぼ１．０付近で維持されることが確認された。
　図６は、本実施形態の吸音構造体１と比較例１，２の吸音構造体１ａ，１ｂとの比較の説明図である。比較例１，２の吸音構造体１ａ，１ｂとの比較に用いられた吸音構造体１において、長さＬは１８ｍｍ、距離ｈは１．３ｍｍ、距離ａは２．０ｍｍであるとする。図６を説明する前に、比較例１，２の吸音構造体１ａ，１ｂについて説明する。
　図７は、比較例１の吸音構造体１ａの概略斜視図である。比較例１の吸音構造体１ａは、本実施形態の吸音構造体１と比べて、筒状部材２０とは異なる筒状部材２０ａを備えている点を除いて、本実施形態の吸音構造体１と同じである。
　筒状部材２０ａは、筒状部材２０と比べて、空洞ＣＶと接続する側の端部に縮小部Ｒが形成されていない点が異なる。すなわち、流路Ｆのうち空洞ＣＶと接続する側の端部における開口Ｈａ２の周囲には、縮小部Ｒが形成されていない。このため、比較例１の吸音構造体１ａでは、開口Ｈａ２における流路Ｆの断面積と開口Ｈ１における流路Ｆの断面積とは同じである。すなわち、開口Ｈ１から開口Ｈａ２までの間のいずれの位置においても、流路Ｆの断面積は略一定である。
　図８は、比較例２の吸音構造体１ｂの概略斜視図である。比較例２の吸音構造体１ｂは、本実施形態の吸音構造体１と比べて、筒状部材２０とは異なる筒状部材２０ｂを備えている点を除いて、本実施形態の吸音構造体１と同じである。
　筒状部材２０ｂは、空洞ＣＶと接続する側の端部に縮小部Ｒが形成されていない。すなわち、筒状部材２０ｂの内部に形成された流路Ｆｂのうち空洞ＣＶと接続する側の端部である開口Ｈｂ２の周囲には、縮小部Ｒが形成されていない。また、筒状部材２０ｂは、筒状部材２０と比べて、筒状部材２０ｂ（開口Ｈ１と開口Ｈｂ２との間）の長さＬｂが筒状部材２０における長さＬ（図１（ｂ）参照）よりも長くなっている。詳細には、長さＬは１８ｍｍであるのに対して、長さＬｂは２４ｍｍである。
　図６の説明に戻る。図６の横軸は、吸音構造体の各々が吸音する周波数を示している。図６の縦軸は、吸音構造体の各々による吸音率を示している。太線ＨＬは、本実施形態の吸音構造体１による各周波数の吸音率を示している。１点鎖線ＣＬは、比較例１の吸音構造体１ａによる各周波数の吸音率を示している。細線ＴＬは、比較例２の吸音構造体１ｂによる各周波数の吸音率を示している。なお、縦軸で示された吸音率において、太線ＨＬで示されるように、吸音構造体１によって最も吸音される周波数（線分のピークにあたる周波数）の吸音率は１．０を示している。
　上述したように、本実施形態の吸音構造体１（図１（ｂ）参照）と比較例１の吸音構造体１ａ（図７参照）との相違点は、縮小部Ｒの有無である。太線ＨＬおよび１点鎖線ＣＬの比較で示されるように、吸音構造体１ａと比べて、吸音構造体１では、縮小部Ｒが形成されていることにより、最も吸音される周波数（線分のピークにあたる周波数）が小さくなっているとともに、最も吸音される周波数の吸音率は高くなっていた。この結果は、図４の線分ｈ０．０から線分ｈ１．２までの間の各線分の差からも推定される。
　上述したように、本実施形態の吸音構造体１（図１（ｂ）参照）と比較例２の吸音構造体１ｂ（図８参照）との相違点は、縮小部Ｒの有無および筒状部材の長さが異なること（筒状部材２０ｂの長さＬｂと筒状部材２０の長さＬとが異なること）である。太線ＨＬおよび細線ＴＬの比較で示されるように、吸音構造体１によって最も吸音される周波数と、吸音構造体１ｂによって最も吸音される周波数と、はほぼ同じであるが、その周波数の吸音率は、吸音構造体１ｂよりも吸音構造体１の方が８％高いことが確認された。吸音構造体１の構造は、吸音構造体１ｂの構造から、開口Ｈｂ２の周囲に縮小部Ｒを形成しつつ、筒状部材２０ｂの長さＬｂを短く（２４ｍｍから１８ｍｍに）した構造に相当する。すなわち、縮小部Ｒが形成されている吸音構造体（吸音構造体１）では、縮小部Ｒが形成されていない吸音構造体（吸音構造体１ｂ）の筒状部材２０ｂの長さＬｂよりも筒状部材２０の長さＬが短くなっていても、その吸音構造体（吸音構造体１ｂ）が対象としていた周波数と同じ周波数を吸音することができ、且つ、その周波数の吸音率を向上できることが確認された。
　図９は、本実施形態の吸音構造体１と別の比較例の吸音構造体１ｃ（不図示）との比較の説明図である。比較例の吸音構造体１ｃとの比較に用いられた吸音構造体１において、長さＬは２５ｍｍ、距離ｈは１．３ｍｍ、距離ａは２．０ｍｍであるとする。比較例の吸音構造体１ｃは、本実施形態の吸音構造体１と比べて、比較例２の吸音構造体１ｂと同様、縮小部Ｒが形成されていない点と、筒状部材の長さが長さＬと異なる点を除いて、本実施形態の吸音構造体１と同じである。なお、別の比較例の吸音構造体１ｃにおける筒状部材の長さは３６ｍｍである。
　図９の横軸および縦軸は、図６と同様である。図９においても、太線ＨＬは、本実施形態の吸音構造体１による各周波数の吸音率を示している。破線ＤＬは、別の比較例の吸音構造体１ｃによる各周波数の吸音率を示している。なお、図９においても、縦軸で示された吸音率において、吸音構造体１によって最も吸音される周波数（線分のピークにあたる周波数）の吸音率は１．０を示している。太線ＨＬおよび破線ＤＬの比較においても、吸音構造体１によって最も吸音される周波数と、別の比較例の吸音構造体１ｃによって最も吸音される周波数と、はほぼ同じであるが、その周波数の吸音率は、別の比較例の吸音構造体１ｃよりも吸音構造体１の方が６．８％高いことが確認された。
　以上説明した第１実施形態の吸音構造体１によれば、ある周波数の吸音を目的として設計され、且つ、縮小部Ｒが形成されていない吸音構造体１ｂ，１ｃと比べて筒状部材２０の長さＬが短くなっていても、縮小部Ｒが形成されていることにより、吸音構造体１ｂ，１ｃが対象としていた周波数と同じ周波数を吸音させることができるとともに、その周波数の吸音率を向上することもできる。このため、吸音の対象となる周波数を変化させることなく、且つ、吸音率を低下させずに吸音構造体１の小型化もしくは薄型化を実現することができる。
　また、第１実施形態の吸音構造体１では、筒状部材２０の縦断面において、延長線ＥＬから縮小部Ｒの先端Ｔまでの距離ｈは、部分ＩＮから中心軸ＯＬまでの距離ａに０．８を乗じた値よりも小さくなっている。このため、縮小部Ｒに吸音率の向上効果を適正に発揮させることができる。
　また、第１実施形態の吸音構造体１では、筒状部材２０の縦断面において、縮小部Ｒの断面形状は二等辺三角形状であるとともに、延長線ＥＬと縮小部Ｒとが重なる部分を縮小部Ｒの底辺Ｂとしたとき、底辺Ｂの長さｗは、距離ｈを５倍した長さ以下となっている。このため、断面形状が二等辺三角形状である縮小部Ｒに、吸音率の向上効果を十分に発揮させることができる。
　一般的に、ヘルムホルツ型共鳴器が吸音の対象とする周波数ｆは、以下の式（１）で表される。
 
ｃ：音速
Ｓ：ネック部（縮小部Ｒが形成されていない筒状部材２０に相当）の断面積
Ｖ：空洞（空洞ＣＶに相当）の体積
ｌ：ネック部（縮小部Ｒが形成されていない筒状部材２０に相当）の長さ
Δｌ：開口（開口Ｈ１および開口Ｈ２に相当）補正
ヘルムホルツ共鳴器を小型化もしくは薄型化する場合、ネック部の長さｌを短縮することが考えられる。しかし、ネック部の長さｌのみを短くすると、上記式（１）でＳを除する分母が減少することから、吸音の対象となる周波数ｆの増加を招く。一方、吸音の対象となる周波数ｆを変化させずにヘルムホルツ共鳴器を小型化もしくは薄型化する場合、吸音率が低下する。特に、低周波域を吸音の対象とする場合、上記式（１）で左辺の値を小さくするために右辺におけるネック部の長さｌを長くする傾向にあることから、低周波域を吸音の対象としつつもネック部の長さを短くできる技術が要望されていた。この点、上述した第１実施形態の吸音構造体１によれば、ある周波数の吸音を目的として各寸法が設計される際、縮小部Ｒが形成されていることにより、上記式（１）で定められるｌの値よりも筒状部材２０の長さＬ（ネック部の長さ）を短く設計することができる。このため、第１実施形態の吸音構造体１では、低周波域の吸音を目的とした場合であっても、上記式（１）で定められるｌの値に基づいて設計された吸音構造体と比べて、小型化もしくは薄型化を実現することができる。
＜第２実施形態＞
　図１０は、第２実施形態の吸音構造体１ｒにおける縦断面の一部を拡大した説明図である。第２実施形態の吸音構造体１ｒは、第１実施形態の吸音構造体１と比べて、筒状部材２０とは異なる筒状部材２０ｒを備えている点を除いて、第１実施形態の吸音構造体１と同じである。
　筒状部材２０ｒは、第１実施形態の筒状部材２０における縮小部Ｒと同様に、空洞ＣＶと接続する側の端部に縮小部Ｒｒが形成されている。一方、筒状部材２０の縦断面において、縮小部Ｒの断面形状は三角形状であったのに対して（図３参照）、筒状部材２０ｒの縦断面においては、縮小部Ｒｒの断面形状は、四角形状である。ここで、延長線ＥＬと縮小部Ｒｒとが重なる部分を縮小部Ｒｒの底辺Ｂｒとし、縮小部Ｒｒのうち中心軸ＯＬに近い側の辺を上辺Ｃとしたとき、上辺Ｃの長さｕは２．０ｍｍ以下であり、且つ、上辺Ｃの長さｕは底辺Ｂｒの長さｗ以下である。本実施形態では、縮小部Ｒｒの断面形状は、矩形状であるため、上辺Ｃの長さｕは底辺Ｂｒの長さｗと同じである。また、距離ｈｒ（延長線ＥＬから上辺Ｃまでの距離）は１．３ｍｍであり、距離ａ（流路Ｆのうち部分ＩＮにおける半径）は２．０ｍｍである。なお、縮小部Ｒの断面形状における矩形状には、数学的に厳密な矩形状だけでなく、略矩形状も含まれる。略矩形状には、四隅の角部の角度がいずれも８５°～９５°の範囲内にある形状や辺の一部が湾曲している形状等が含まれる。すなわち、縮小部Ｒの断面形状における矩形状には、製造誤差等に起因した変形を許容しつつ、概ね矩形状である形状が含まれる。
　図１１は、吸音構造体１ｒにおいて、筒状部材２０ｒの長さ（第１実施形態の筒状部材２０の長さＬに相当、図１（ｂ）参照）および底辺Ｂｒ（上辺Ｃ）の長さｗ（ｕ）をともに変動させた際の周波数の変化および吸音率の変化を示す説明図である。図１１の横軸および縦軸は、図５と同様である。図１１には、筒状部材２０ｒの長さを１６ｍｍから２４ｍｍまで変動させた際の各々の結果を示す線分が図示されている。図１１に示された複数の線分のうち線分Ｌ０．５は、底辺Ｂｒ（上辺Ｃ）の長さｗ（ｕ）が０．５ｍｍであって、且つ、筒状部材２０ｒの長さが２４ｍｍである場合の結果を示している。線分Ｌ０．５から右側に並べられ、線分Ｌ０．５と同等のピークを含む各線分は、底辺Ｂｒ（上辺Ｃ）の長さｗ（ｕ）を０．５ｍｍに固定したまま、筒状部材２０ｒの長さを２４ｍｍから１６ｍｍの間で変動させた際の各々の結果を示している。例えば、線分Ｌｓは、底辺Ｂｒ（上辺Ｃ）の長さｗ（ｕ）が０．５ｍｍであって、且つ、筒状部材２０ｒの長さが１６ｍｍである場合の結果を示している。
　線分Ｌ１．０、線分Ｌ１．５、線分Ｌ２．０は、筒状部材２０ｒの長さが２４ｍｍであって、且つ、底辺Ｂｒ（上辺Ｃ）の長さｗ（ｕ）がそれぞれ１．０ｍｍ、１．５ｍｍ、２．０ｍｍである場合の結果を示している。線分Ｌ１．０、線分Ｌ１．５および線分Ｌ２．０の各々から右側に並べられ、線分Ｌ１．０、線分Ｌ１．５および線分Ｌ２．０の各々と同等のピークを含む各線分は、底辺Ｂｒ（上辺Ｃ）の長さｗ（ｕ）をそれぞれ１．０ｍｍ、１．５ｍｍ、２．０ｍｍに固定したまま、筒状部材２０ｒの長さを２４ｍｍから１６ｍｍの間で変動させた際の各々の結果を示している。縦軸で示された吸音率において、線分Ｌｓである場合に最も吸音される周波数（線分のピークにあたる周波数）の吸音率は１．０を示している。
　線分Ｌ０．５、線分Ｌ１．０、線分Ｌ１．５および線分Ｌ２．０の各々から右側に並べられた各線分が示すように、筒状部材２０ｒの長さを短くすると、最も吸音される周波数は大きくなっていくとともに、その周波数の吸音率は、筒状部材２０ｒの長さが２４ｍｍであるとき（線分Ｌ０．５、線分Ｌ１．０、線分Ｌ１．５および線分Ｌ２．０のピーク）と同等に維持されることが確認された。一方、線分Ｌ０．５、線分Ｌ１．０、線分Ｌ１．５および線分Ｌ２．０が示すように、底辺Ｂｒ（上辺Ｃ）の長さｗ（ｕ）を長くすると、最も吸音される周波数の吸音率が低下することが確認された。吸音率を０．８以上で維持したい場合には、底辺Ｂｒ（上辺Ｃ）の長さｗ（ｕ）を２．０ｍｍ以下にするのが好ましいことも確認された。
　以上説明した第２実施形態の吸音構造体１ｒにおいても、縮小部Ｒｒが形成されていることにより、縮小部Ｒｒが形成されていない吸音構造体と比べて筒状部材２０ｒの長さが短くなっていても、縮小部Ｒｒが形成されていない吸音構造体が対象としていた周波数と同じ周波数を吸音させることができるとともに、その周波数の吸音率を向上することもできる。
　また、第２実施形態の吸音構造体１ｒでは、筒状部材２０ｒの縦断面において、縮小部Ｒｒの断面形状は四角形状であるとともに、上辺Ｃの長さｕは２．０ｍｍ以下であり、且つ、上辺Ｃの長さｕは底辺Ｂｒの長さｗ以下である。このため、断面形状が四角形状である縮小部Ｒｒに、吸音率の向上効果を発揮させることができる。なお、断面形状が四角形状である縮小部Ｒｒにおいても、延長線ＥＬから縮小部Ｒｒの先端（上辺Ｃ）までの距離ｈｒは、部分ＩＮから中心軸ＯＬまでの距離ａに０．８を乗じた値よりも小さくなっている方が好ましいことが確認されている。
＜本実施形態の変形例＞
　本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
　上述した第１実施形態では、筐体１０は、円柱状の部材であったが、これに限られない。筒状部材２０の長さＬ、流路Ｆの断面積および縮小部Ｒの高さ（距離ｈ）との関係において、空洞ＣＶの体積が、縮小部Ｒが形成されていることによる上述の効果を得られる体積に維持されている限り、筐体１０は、任意の形状であってよい。
　図１２は、筒状部材２０の配置に関する変形例の説明図である。上述した第１実施形態では、図１２（ａ）に示すように、筒状部材２０の全体が筐体１０の内部に配置されていたが、これに限られない。筒状部材２０は、図１２（ｂ）および図１２（ｃ）に示すように配置されていてもよい。具体的には、図１２（ｂ）に示すように、筒状部材２０の一方が筐体１０の内部に配置されつつ、筒状部材２０の他方が筐体１０の外部に配置されていてもよい。また、図１２（ｃ）に示すように、筒状部材２０の全体が筐体１０の外部に配置されていていてもよい。このような筒状部材２０が配置されていても、縮小部Ｒが形成されている限り、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
　上述した第１実施形態では、筒状部材２０の縦断面において、三角形状である縮小部Ｒの断面形状は、二等辺三角形状であったが、これに限られない。筒状部材２０の縦断面において、三角形状である縮小部Ｒの断面形状は、直角三角形状であってもよい。このような縮小部Ｒにおいて、底辺Ｂの長さｗは、距離ｈを２．５倍した長さ以下であってもよい。なお、縮小部Ｒの断面形状における直角三角形状には、数学的に厳密な直角三角形状だけでなく、略直角三角形状も含まれる。略直角三角形状には、三隅の角部の角度のうち最も大きい角度が８５°～９５°の範囲内にある形状、先端Ｔが丸みを帯びている直角三角形状、先端Ｔが欠けて辺状になった略台形状、そのような略台形状の先端側がＲ面取りもしくはＣ面取りされた形状等が含まれる。すなわち、縮小部Ｒの断面形状における直角三角形状には、製造誤差等に起因した変形を許容しつつ、概ね直角三角形状である形状が含まれる。また、三角形状である縮小部Ｒの断面形状は、二等辺三角形状や直角三角形状でなくてもよい。
　図１６は、断面形状が直角三角形状である縮小部が形成された吸音構造体１Ａ～１Ｃと比較例３の吸音構造体１ｃとの比較の説明図である。図１６について説明する前に、吸音構造体１ｃおよび吸音構造体１Ａ～１Ｃの各々について説明する。
　図１７は、比較例３の吸音構造体１ｃの概略斜視図である。比較例３の吸音構造体１ｃの形状は、図８にて説明した比較例２の吸音構造体１ｂと同様である。吸音構造体１ｃにおける筒状部材２０ｃは、筒状部材２０ｂ（図８参照）と同様に、空洞ＣＶと接続する側の端部に縮小部Ｒが形成されていない。すなわち、筒状部材２０ｃの内部に形成された流路Ｆｃのうち空洞ＣＶと接続する側の端部には、縮小部Ｒが形成されていない。なお、筒状部材２０ｃ（開口Ｈ１と開口Ｈｃ２との間）の長さＬｃは２４ｍｍであり、空洞ＣＶの高さ（Ｚ軸方向に沿った長さ）Ｍｃは、２７．４ｍｍである。
　図１８は、吸音構造体１Ａの概略斜視図である。吸音構造体１Ａにおける筒状部材２０Ａのうち空洞ＣＶと接続する側の端部には、縮小部ＲＡが形成されている。また、筒状部材２０Ａ（開口Ｈ１と開口Ｈ２との間）の長さＬＡは１５．５ｍｍであり、空洞ＣＶの高さ（Ｚ軸方向に沿った長さ）ＭＡは、２６．６ｍｍである。
　図１９は、筒状部材２０Ａのうち空洞ＣＶと接続する側の端部の縦断面を拡大した説明図である。図１９に示すように、筒状部材２０Ａの縦断面において、縮小部ＲＡの断面形状は直角三角形状である。また、底辺ＢＡの長さｗＡ（図３の長さｗに相当）は、２．１ｍｍであり、距離ｈＡ（図３の距離ｈに相当）は、１．３ｍｍである。
　図２０は、吸音構造体１Ｂの概略斜視図である。吸音構造体１Ｂにおける筒状部材２０Ｂのうち空洞ＣＶと接続する側の端部には、吸音構造体１Ａと同様の縮小部ＲＡが形成されている。また、筒状部材２０Ｂ（開口Ｈ１と開口Ｈ２との間）の長さＬＢは１９．９３ｍｍであり、空洞ＣＶの高さ（Ｚ軸方向に沿った長さ）ＭＢは、２３．１６ｍｍである。すなわち、吸音構造体１Ｂは、吸音構造体１Ａと比べて、同じ縮小部ＲＡが形成されているものの、長さＬＢは長さＬＡよりも長く、且つ、高さＭＢは高さＭＡよりも短くなっている点が吸音構造体１Ａと異なる。
　図２１は、吸音構造体１Ｃの概略斜視図である。吸音構造体１Ｃにおいて、縮小部ＲＣは、筒状部材２０Ｃのうち筐体１０の外部と接続する側の位置から空洞ＣＶと接続する側の端部（開口Ｈ２）までの範囲に形成されている（詳細は次に説明する図２２参照）。ここで、縮小部ＲＣが形成されている範囲のうち筐体１０の外部と接続する側の位置とは、開口Ｈ１よりも－Ｚ軸方向側の位置であり、開口Ｈ１（筐体１０の外部と接続する側の端部）とは異なる位置のことである。図２１に示すように、縮小部ＲＣは、開口Ｈ２の側に向かうほど流路Ｆの断面積を筒状部材２０Ｃの中心軸（不図示）に向けて縮小させている。また、筒状部材２０Ｃ（開口Ｈ１と開口Ｈ２との間）の長さＬＣは２０．５１ｍｍであり、空洞ＣＶの高さ（Ｚ軸方向に沿った長さ）ＭＣは、１７．９ｍｍである。
　図２２は、筒状部材２０Ｃの端部の縦断面を拡大した説明図である。図２２に示すように、筒状部材２０Ｃの縦断面において、縮小部ＲＣの断面形状は直角三角形状である。また、底辺ＢＣの長さｗＣ（図３の長さｗおよび図１９の長さｗＡに相当）は、１８．３ｍｍであり、距離ｈＣ（図３の距離ｈおよび図１９の距離ｈＡに相当）は、０．９ｍｍである。
　図１６の説明に戻る。図１６の横軸は、吸音構造体の各々が吸音する周波数を示している。図１６の縦軸は、吸音構造体の各々による吸音率を示している。１点鎖線ｃＳは、比較例３（図１７）の吸音構造体１ｃによる各周波数の吸音率を示している。細線ＡＳは、吸音構造体１Ａ（図１８）による各周波数の吸音率を示している。太線ＢＳは、吸音構造体１Ｂ（図２０）による各周波数の吸音率を示している。破線ＣＳは、吸音構造体１Ｃ（図２１）による各周波数の吸音率を示している。１点鎖線ｃＳ、細線ＡＳ、太線ＢＳおよび破線ＣＳで示されているように、吸音構造体１ｃおよび吸音構造体１Ａ～１Ｃによって最も吸音される周波数は、ほぼ同じであることが確認された。一方、最も吸音される周波数の吸音率は、吸音構造体１ｃと比べて、吸音構造体１Ａ～１Ｃでは高くなっていることが確認された。
　比較例３（図１７）の吸音構造体１ｃと吸音構造体１Ａ（図１８）とを比較すると、吸音構造体１Ａ（図１８）には縮小部ＲＡが形成されていることにより、筒状部材２０ｃの長さＬｃ（２４ｍｍ）よりも筒状部材２０Ａの長さＬＡ（１５．５ｍｍ）を短くすることができている。
　比較例３（図１７）の吸音構造体１ｃと吸音構造体１Ｂ（図２０）とを比較すると、空洞ＣＶの高さＭｃ（２７．４ｍｍ）よりも空洞ＣＶの高さＭＢ（２３．１６ｍｍ）を４．２４ｍｍ低くすることができている。空洞ＣＶの体積の観点からは、比較例３（図１７）の吸音構造体１ｃでは空洞ＣＶの体積が１０３７８．７ｍｍ２であるのに対して、吸音構造体１Ｂ（図２０）では空洞ＣＶの体積が８８２１．７ｍｍ２となっており、空洞ＣＶの体積を約１５％縮小することができている。
　比較例３（図１７）の吸音構造体１ｃと吸音構造体１Ｃ（図２１）とを比較すると、空洞ＣＶの高さＭｃ（２７．４ｍｍ）よりも空洞ＣＶの高さＭＣ（１７．９ｍｍ）を９．５ｍｍ低くすることができている。空洞ＣＶの体積の観点からは、比較例３（図１７）の吸音構造体１ｃでは空洞ＣＶの体積が１０３７８．７ｍｍ２であるのに対して、吸音構造体１Ｃ（図２１）では空洞ＣＶの体積が６６０７．０ｍｍ２となっており、空洞ＣＶの体積を約３６．３％縮小することができている。この結果から、縮小部ＲＣを形成する場合には、縮小部ＲＡを形成する場合よりも空洞ＣＶの体積を一層縮小できる可能性が示された。
　比較例３（図１７）の吸音構造体１ｃと比較すると、吸音構造体１Ａ～１Ｃでは縮小部ＲＡ，ＲＣが形成されていることにより、上述した第１，２実施形態と同様に、吸音構造体１ｃと同じ周波数を吸音させることができるとともに、その周波数の吸音率を向上することができる。また、吸音構造体１Ａ～１Ｃ間を比較すると、長さＬＡ～ＬＣと高さＭＡ～ＭＣとを調整して空洞ＣＶの体積の縮小化を図ることにより、吸音構造体全体の大きさを小さくすることも可能であることが確認された。
　図１４は、縮小部Ｒの断面形状における略直角三角形状を例示する説明図である。図１４に示すように、略直角三角形状には、斜辺の少なくとも一部に湾曲している形状が含まれていてもよい。図１４（ａ）～（ｃ）には、斜辺の少なくとも一部が湾曲している略直角三角形状が示されている。図１４（ａ）には、直角が形成されている位置から離れる方向に凸状に湾曲している斜辺ｈｙを有する略直角三角形状が示されている。図１４（ｂ）には、直角が形成されている位置に近付く方向に凸状に湾曲している斜辺ｈｙを有する略直角三角形状が示されている。図１４（ｃ）には、直角が形成されている位置から離れる方向に凸状に湾曲している部分と、直角が形成されている位置に近付く方向に凸状に湾曲している部分と、を含む斜辺ｈｙを有する略直角三角形状が示されている。斜辺ｈｙは、図１４（ａ）～（ｃ）に示した形状に限らず、任意の曲線形状であってもよい。
　上述した第２実施形態では、筒状部材２０ｒの縦断面において、四角形状である縮小部Ｒｒの断面形状は、矩形状であったが、これに限られない。筒状部材２０ｒの縦断面において、四角形状である縮小部Ｒｒの断面形状は、台形であってもよい。このような縮小部Ｒｒにおいても、吸音率の向上効果を十分に発揮させるために、上辺Ｃの長さｕは２．０ｍｍ以下であり、且つ、上辺Ｃの長さｕは底辺Ｂｒの長さｗよりも小さくなっているのが好ましい。
　図１５は、縮小部Ｒｒの断面形状における略矩形状を例示する説明図である。図１５に示すように、縮小部Ｒｒの断面形状における略矩形状には、上辺Ｃと底辺Ｂｒとを接続する脚の少なくとも一部に湾曲している形状が含まれてもよい。図１５（ａ）～（ｃ）には、脚の少なくとも一部が湾曲している略矩形状が示されている。図１５（ａ）には、脚Ｌｇのうち空洞ＣＶに面する側とは反対側の脚Ｌｇ１が空洞ＣＶから離れる方向に凸状に湾曲している略矩形状が示されている。図１５（ｂ）には、脚Ｌｇ１が空洞ＣＶに近付く方向に凸状に湾曲している略矩形状が示されている。図１５（ｃ）には、脚Ｌｇ１が、空洞ＣＶから離れる方向に凸状に湾曲している部分と、空洞ＣＶに近付く方向に凸状に湾曲している部分と、を含む略矩形状が示されている。脚Ｌｇ１は、図１５（ａ）～（ｃ）に示した形状に限らず、任意の曲線形状であってもよい。
　上述した実施形態では、吸音構造体１，１ｒは、１本の筒状部材２０および筒状部材２０ｒを備えていたが、これに限られない。例えば、吸音構造体は、２本以上の筒状部材を備えていてもよい。図１３（ａ）には、第１実施形態の吸音構造体１が簡略化されて示されている。ここで、空洞ＣＶの体積をＶとし、吸音構造体１の高さをｅとする。図１３（ｂ）には、吸音構造体２が示されている。吸音構造体２は、４つの吸音構造体１が連結されたような形状を有するとともに、４本の筒状部材２２を備えている。筒状部材２２は、筒状部材２０と同様に、空洞ＣＶと接続する側の端部に縮小部Ｒが形成されている。このとき吸音構造体２において、吸音構造体１と同様の効果（縮小部Ｒが形成されていることによる効果）を得ようとする場合、空洞ＣＶの体積が４Ｖ確保されている限り、空洞ＣＶは任意の形状であってよい。なお、吸音構造体２の高さは、吸音構造体１と同様にｅである。図１３（ｃ）には、吸音構造体３が示されている。吸音構造体３は、４本の筒状部材２３を備えている。筒状部材２３は、筒状部材２０，２２と同様に、空洞ＣＶと接続する側の端部に縮小部Ｒが形成されている。このとき吸音構造体３において、吸音構造体２と同様の効果（縮小部Ｒが形成されていることによる効果）を得ようとする場合、吸音構造体２と同様に、空洞ＣＶの体積が４Ｖ確保されている限り、空洞ＣＶは任意の形状であってよい。吸音構造体３における空洞ＣＶの高さｅ´は、吸音構造体２における空洞ＣＶの高さｅと比べて短くなっており、且つ、吸音構造体３における空洞ＣＶの水平方向（高さ方向と直交する）における長さは、吸音構造体２における空洞ＣＶの水平方向における長さよりも長くなっている。吸音構造体３では、空洞ＣＶがこのような形状を成していることにより、空洞ＣＶの体積が４Ｖ確保されている。吸音構造体３では、吸音構造体２と比べて、空洞ＣＶの体積は同じであるが高さ方向における小型化を実現している。なお、高さｅ´は、筒状部材２３の高さ方向における長さに近似する長さまで調整することができる。
　以上、実施形態、変形例に基づき本態様について説明してきたが、上記した態様の実施の形態は、本態様の理解を容易にするためのものであり、本態様を限定するものではない。本態様は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本態様にはその等価物が含まれる。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することができる。
　本発明は、以下の形態としても実現することが可能である。
［適用例１］
　吸音構造体であって、
　内部に空洞を有する筐体と、
　前記空洞と前記筐体の外部とを接続する流路が内部に形成された筒状部材と、を備え、
　前記筒状部材のうち前記空洞と接続する側の端部には、前記流路の断面積を前記筒状部材の中心軸に向けて縮小させる縮小部が形成されている、吸音構造体。
［適用例２］
　適用例１に記載の吸音構造体であって、
　前記筒状部材の縦断面において、
　　前記筒状部材の内側面のうち縮小部が形成されていない部分上を通る線を前記空洞と接続する側に向かって延長した延長線から前記縮小部の先端までの距離は、前記部分から前記筒状部材の中心軸までの距離に０．８を乗じた値よりも小さい、吸音構造体。
［適用例３］
　適用例１または適用例２に記載の吸音構造体であって、
　前記筒状部材の縦断面において、
　　前記縮小部の断面形状は、二等辺三角形状であり、
　　前記延長線と前記縮小部とが重なる部分を前記縮小部の底辺としたとき、前記底辺の長さは、前記延長線から前記縮小部の先端までの距離を５倍した長さ以下である、吸音構造体。
［適用例４］
　適用例２に記載の吸音構造体であって、
　前記筒状部材の縦断面において、
　　前記縮小部の断面形状は、直角三角形状である、吸音構造体。
［適用例５］
　適用例４に記載の吸音構造体であって、
　前記筒状部材の縦断面において、
　　前記延長線と前記縮小部とが重なる部分を前記縮小部の底辺としたとき、前記底辺の長さは、前記延長線から前記縮小部の先端までの距離を２．５倍した長さ以下である、吸音構造体。
［適用例６］
　適用例４または適用例５に記載の吸音構造体であって、
　前記縮小部は、前記筒状部材のうち前記筐体の外部と接続する側の位置から前記空洞と接続する側の端部までの範囲に形成されている、吸音構造体。
［適用例７］
　適用例１または適用例２に記載の吸音構造体であって、
　前記筒状部材の縦断面において、
　　前記縮小部の断面形状は、四角形状であり、
　　前記筒状部材の内側面のうち縮小部が形成されていない部分上を通る線を前記空洞と接続する側に向かって延長した延長線と前記縮小部とが重なる部分を前記縮小部の底辺とし、前記縮小部のうち前記中心軸に近い側の辺を上辺としたとき、前記上辺の長さは２．０ｍｍ以下であり、且つ、前記上辺の長さは前記底辺の長さ以下である、吸音構造体。
　　１，１ｒ，１Ａ～１Ｃ，２，３…吸音構造体
　　１０…筐体
　　１０ｆ…上面
　　２０，２０ｒ，２０Ａ～２０Ｃ，２２，２３…筒状部材
　　Ｂ，Ｂｒ，ＢＡ，ＢＣ…底辺
　　Ｃ…上辺
　　ＣＶ…空洞
　　ＥＬ…延長線
　　Ｆ…流路
　　Ｈ１…開口
　　Ｈ２…開口
　　ＩＮ…部分
　　ＯＬ…中心軸
　　Ｒ，Ｒｒ，ＲＡ，ＲＣ…縮小部
　　Ｔ…先端
　　ｈ，ｈｒ，ｈＡ，ｈＣ…距離

Claims (7)

  1. 　吸音構造体であって、
    　内部に空洞を有する筐体と、
    　前記空洞と前記筐体の外部とを接続する流路が内部に形成された筒状部材と、を備え、
    　前記筒状部材のうち前記空洞と接続する側の端部には、前記流路の断面積を前記筒状部材の中心軸に向けて縮小させる縮小部が形成されている、吸音構造体。
  2. 　請求項１に記載の吸音構造体であって、
    　前記筒状部材の縦断面において、
    　　前記筒状部材の内側面のうち縮小部が形成されていない部分上を通る線を前記空洞と接続する側に向かって延長した延長線から前記縮小部の先端までの距離は、前記部分から前記筒状部材の中心軸までの距離に０．８を乗じた値よりも小さい、吸音構造体。
  3. 　請求項２に記載の吸音構造体であって、
    　前記筒状部材の縦断面において、
    　　前記縮小部の断面形状は、二等辺三角形状であり、
    　　前記延長線と前記縮小部とが重なる部分を前記縮小部の底辺としたとき、前記底辺の長さは、前記延長線から前記縮小部の先端までの距離を５倍した長さ以下である、吸音構造体。
  4. 　請求項２に記載の吸音構造体であって、
    　前記筒状部材の縦断面において、
    　　前記縮小部の断面形状は、直角三角形状である、吸音構造体。
  5. 　請求項４に記載の吸音構造体であって、
    　前記筒状部材の縦断面において、
    　　前記延長線と前記縮小部とが重なる部分を前記縮小部の底辺としたとき、前記底辺の長さは、前記延長線から前記縮小部の先端までの距離を２．５倍した長さ以下である、吸音構造体。
  6. 　請求項４に記載の吸音構造体であって、
    　前記縮小部は、前記筒状部材のうち前記筐体の外部と接続する側の位置から前記空洞と接続する側の端部までの範囲に形成されている、吸音構造体。
  7. 　請求項１または請求項２に記載の吸音構造体であって、
    　前記筒状部材の縦断面において、
    　　前記縮小部の断面形状は、四角形状であり、
    　　前記筒状部材の内側面のうち縮小部が形成されていない部分上を通る線を前記空洞と接続する側に向かって延長した延長線と前記縮小部とが重なる部分を前記縮小部の底辺とし、前記縮小部のうち前記中心軸に近い側の辺を上辺としたとき、前記上辺の長さは２．０ｍｍ以下であり、且つ、前記上辺の長さは前記底辺の長さ以下である、吸音構造体。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005023619A (ja) * 2003-07-01 2005-01-27 Nakanishi Metal Works Co Ltd 吸音パネルおよび吸音装置
JP2005031240A (ja) * 2003-07-09 2005-02-03 Nakanishi Metal Works Co Ltd 吸音パネルおよび吸音装置
JP2017015972A (ja) * 2015-07-02 2017-01-19 大成建設株式会社 共鳴周波数調整用アダプタ
JP2020109456A (ja) * 2019-01-07 2020-07-16 トヨタ自動車株式会社 防音装置
JP2021177215A (ja) * 2020-05-08 2021-11-11 日本環境アメニティ株式会社 吸音器及び吸音構造体
CN116013236A (zh) * 2022-12-27 2023-04-25 武汉轻工大学 共振吸声结构及制造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005023619A (ja) * 2003-07-01 2005-01-27 Nakanishi Metal Works Co Ltd 吸音パネルおよび吸音装置
JP2005031240A (ja) * 2003-07-09 2005-02-03 Nakanishi Metal Works Co Ltd 吸音パネルおよび吸音装置
JP2017015972A (ja) * 2015-07-02 2017-01-19 大成建設株式会社 共鳴周波数調整用アダプタ
JP2020109456A (ja) * 2019-01-07 2020-07-16 トヨタ自動車株式会社 防音装置
JP2021177215A (ja) * 2020-05-08 2021-11-11 日本環境アメニティ株式会社 吸音器及び吸音構造体
CN116013236A (zh) * 2022-12-27 2023-04-25 武汉轻工大学 共振吸声结构及制造方法

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