JP2017009759A - 吸音構造 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構造で吸音性能の向上と音響可変とを実現可能な吸音構造を提供する。
【解決手段】吸音構造（１）は、所定方向に長さを有する後方面部材（２１）と、後方面部材（２１）と平行かつ後方面部材（２１）から前方に離れて配置された前方面部材（２２）と、前方面部材（２２）の背後に位置する背後領域（２５）内に配置される吸音材（３）と、音響可変機構（５Ｂ）とを備える。音響可変機構（５Ｂ）は、背後領域（２５）の所定方向端部から入る音の吸音率を変化させることで、音響を可変とする。音響可変機構（５Ｂ）は、典型的には、第１位置と第２位置との間で位置変更可能となるように設けられた変位部材（５４）を含む。
【選択図】図１９

Description

本発明は、吸音構造に関し、特に、オーディオルームに適した吸音構造に関する。

ピアノなどの楽器を演奏したり、音楽を聴いたりすることを主目的とした部屋（オーディオルーム）では、防音性のみならず良い音の響き（音響）が求められる。良い音響を作り出すための手法の一つに「吸音」があり、従来から、吸音天井材、吸音壁材、および、壁掛け式または置き型の吸音パネルなどが存在する。

たとえば特開２００５−１４６６５０号公報（特許文献１）では、二重壁の間に存在する空気層において特定の周波数の音を吸音するために、壁内空間に設けられた間柱に複数のヘルムホルツ共鳴器を形成した吸音構造が提案されている。具体的には、間柱を垂直方向に延在する中空管で構成し、該間柱の側面に、壁内空間に開口する複数の開口部を設け、かつ、開口部の周辺部を他の部分よりも側方に突出した筒型形状とすることが開示されている。

また、部屋のコーナー部に低音がたまり、響きのバランスが悪くなるブーミングという音響障害を低減するために、コーナー部に吸音材を置くことが有効であるということが、建築音響の業界では知られている。たとえば、特開２０１４−１４１８２２号公報（特許文献２）では、防音室のコーナー部に、略三角柱形状の吸音体を配置し、厚みの厚い部分で低音域の音を吸収し、厚みの薄い部分で高音域の音を吸収する技術が提案されている。また、当該文献では、音響を可変とするために、吸音体の吸音面（表面）の露出面積を可変とする可変機構を付加することも提案されている。

また、特開平８−５３８８７号公報（特許文献３）には、音響室の壁の表面材に開口部を設け、開口部から吸音材を内蔵した吸音用箱体を壁の厚み内に挿入することで、壁の厚みを利用して吸音効果を発揮する壁構造が開示されている。同文献では、吸音用箱体の前後長さよりも薄い吸音材を前後方向において移動自在とするとで、低音から中音域の吸音率を変えて音の響きを調整することも提案されている。

特開２００５−１４６６５０号公報 特開２０１４−１４１８２２号公報 特開平８−５３８８７号公報

上記特許文献２のように、コーナー部に設置された略三角柱形状の吸音体の吸音性能を高めるためには、吸音体の寸法を大きくすればよい。しかし、コーナー部の吸音体の寸法をあまり大きくすると、部屋内の空間が狭くなるだけでなく、意匠上も望ましくないため、実用性に乏しい。また、上記特許文献１の技術は、特殊な構造の間柱が必要となるため、簡易な構造で吸音性能を向上させる技術が求められていた。

また、特許文献３の壁構造においては、表面材に設けた開口部の背後にのみ吸音材が配置されており、音響可変とするために吸音材の厚みを薄くしているため、当該壁構造において十分な吸音効果を実現することは困難である。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、簡易な構造で、音響可変と吸音性能の向上とを実現可能な吸音構造を提供することである。

この発明のある局面に従う吸音構造は、音を吸収するための吸音構造であって、所定方向に長さを有する後方面部材と、後方面部材と平行かつ後方面部材から前方に離れて配置された前方面部材と、前方面部材の背後に位置する背後領域に配置される吸音材と、音響可変機構とを備える。音響可変機構は、背後領域の所定方向端部から入る音の吸音率を変化させることで、音響を可変とする。

好ましくは、音響可変機構は、第１位置と第２位置との間で位置変更可能となるように設けられた変位部材を含み、変位部材の位置によって吸音材の吸音領域の大きさを変化させる。

好ましくは、変位部材は、板状部材により構成される。

変位部材は複数個設けられていてもよい。この場合、複数の変位部材が互いに離れて配置されていてもよい。

好ましくは、変位部材は、音の伝搬方向に沿って、互いに間隔をあけて複数個設けられる。

あるいは、変位部材は、音の伝搬方向に沿って位置変更可能に設けられていてもよい。

音響可変機構は、前方面部材に設けられた、変位部材を抜き差しするための挿入孔をさらに含んでいてもよい。

変位部材は、背後領域内において回転可能に配置されていてもよい。

本発明によれば、簡易な構造で、音響可変と吸音性能の向上とを実現することができる。また、吸音材の厚みを大きくしなくてもよいため、実用性を向上させることもできる。

本発明の実施の形態１に係る防音室を模式的に示す断面図である。 本発明の実施の形態１に係る防音室を室内側から（図１の矢印ＩＩの方向から）見た図である。 本発明の実施の形態１に係る吸音構造に含まれる吸音材の断面構造を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態１に係る吸音構造の構成を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態１に係る吸音構造と他の壁構造とを比較した、低音域の音の吸音性についての実験結果を示すグラフである。 比較例の壁構造の構成を示す図である。 比較例の壁構造の構成を示す図である。 比較例の壁構造の構成を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る吸音構造と他の壁構造とを比較した、低音から高音までの吸音特性についての実験結果を示すグラフである。 比較例の壁構造の構成を示す図である。 比較例の壁構造の構成を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る吸音構造の下地部材の一例を模式的に示す図である。 （Ａ），（Ｂ）は、本発明の実施の形態１に係る吸音構造の下地部材の他の例を模式的に示す図である。 １２５Ｈｚの音波を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態２に係る吸音構造を模式的に示す断面図であり、（Ａ）は、全開状態の低音音響可変機構を示し、（Ｂ）は、全閉状態の低音音響可変機構を示している。 低音音響可変機構を構成する仕切り部材の材料と吸音効果との関係を示すグラフである。 本発明の実施の形態２の変形例に係る吸音構造を模式的に示す断面図である。 低音音響可変機構を構成する仕切り部材の角度変化と低音の吸音性との関係を示すグラフである。 本発明の実施の形態３における低音音響可変機構を模式的に示す断面図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、図１９に示した変位部材の位置に応じた吸音領域を模式的に示す図である。 （Ａ），（Ｂ）は、図１９に示した変位部材の構成例を示す図である。 （Ａ），（Ｂ）は、回転により変位部材の位置を変化させる場合において、変位部材の角度（位置）に応じた吸音領域を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態３の変形例１における低音音響可変機構を模式的に示す断面図である。 本発明の実施の形態３の変形例２における低音音響可変機構を模式的に示す図である。 （Ａ），（Ｂ）は、図２４に示した変位部材の位置に応じた吸音領域を模式的に示す図である。 （Ａ），（Ｂ）は、本発明の実施の形態３の変形例３における低音音響可変機構を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態４に係る吸音構造を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態５に係る防音室を模式的に示す図である。 本発明の他の実施形態に係る防音室を室内側から見た図である。 本発明のさらに他の実施形態に係る吸音装置を示す斜視図である。 本発明のさらに他の実施形態に係る吸音構造を模式的に示す断面図である。 本発明のさらに他の実施形態に係る吸音構造を模式的に示す断面図である。 本発明のさらに他の実施形態に係る吸音構造を模式的に示す断面図である。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

＜実施の形態１＞
はじめに、本実施の形態に係る防音室の概要について説明する。なお、本実施の形態において、音の発生源に近い側（部屋の中心側）を「前方」、遠い側を「後方」という。

図１および図２を参照して、防音室９は、床９１、側壁９２〜９５、および天井９６によって囲まれた部屋である。本実施の形態では、たとえば１つの側壁９２が、室内で発生した音を吸収するための吸音構造１を有している。吸音構造１は、後方面部材２１と、前方面部材２２と、音を吸収するための吸音材３とを備えている。

後方面部材２１は、矩形形状であり、上下方向および横幅方向に長さを有している。後方面部材２１は、防音室９の側壁９３，９５と直交している。前方面部材２２は、後方面部材２１と平行かつ後方面部材２１から前方に離れて配置されている。前方面部材２２も、矩形形状であり、上下方向および横幅方向に長さを有している。図２の矢印Ａ１は、横幅方向を示している。

後方面部材２１および前方面部材２２は剛性を有しており、前方面部材２２と後方面部材２１とで二重壁を構成している。つまり、後方面部材２１および前方面部材２２の両方が、側壁９２を構成している。

ただし、前方面部材２２の横幅は、横幅が後方面部材２１よりも短い。そのため、後方面部材２１の前方であって前方面部材２２と横幅方向に隣接した位置には、開口部２３が形成されている。すなわち、後方面部材２１の前方領域は、開口部２３の背後に位置する第１領域２４と、前方面部材２２の背後に位置する第２領域２５とで構成されている。

吸音材３は、開口部２３から露出する第１領域２４に設けられており、かつ、後方面部材２１と前方面部材２２とに挟まれる第２領域２５にまで延在している。つまり、吸音材３は、第１領域２４内に位置し、部屋内に露出する部分（以下「露出吸音部」という）３１と、第２領域２５内に位置し、前方面部材２２に隠された部分（以下「背後吸音部」という）３２とで構成されている。

なお、吸音材３は、グラスウールやロックウールなど一般的な吸音体で構成されてもよいし、図３に示されるような、複数の層部材からなる層状の吸音体で構成されてもよい。図３では、露出吸音部３１および背後吸音部３２の双方とも、厚み方向に層が形成されるように、複数の層部材が配置されている。個々の層部材は、たとえば、ＰＥＴ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ：ポリエチレンテレフタレート）繊維が複雑に絡め合わせられて形成されており、その密度はたとえば３０ｋｇ／ｍ^３である。

本実施の形態によれば、部屋（防音室９）内には、前方面部材２２の表面と、吸音材３の一部（露出吸音部３１）の表面とが露出しているため、部屋内で発生した音の一部は、前方面部材２２において反射され、他の一部は、開口部２３から吸音材３の露出吸音部３１に入射して吸音される。

ここで、本実施の形態では、吸音材３は、露出吸音部３１と横幅方向に隣接する背後吸音部３２を有しているため、高音域の音（以下、単に「高音」ともいう）は露出吸音部３１において吸収し、低音域の音（以下、単に「低音」ともいう）は、第２領域２５に回折させて、背後吸音部３２において吸収することができる。したがって、吸音材３の厚みを抑えたままで、吸音材３において、幅広い音域の音を吸音することができる。

次に、吸音材３において低音を適切に吸音でき、かつ、低音から高音までバランスよく吸音できる吸音構造１の構成（サイズまたは比率）について説明する。図４は、本実施の形態に係る吸音構造１の構成例を示す図である。

図４に示されるように、本実施の形態では、開口部２３の開口寸法Ｄ１は、０．５Ｐであり、前方面部材２２の横幅寸法（以下「反射壁寸法」ともいう）Ｄ２は、１．５Ｐである。１Ｐは、建物の設計上の１モジュールを表わしており、９１０ｍｍまたは１０００ｍｍを示す。開口部２３の開口寸法（Ｄ１）は、第１領域２４の横幅寸法（所定方向における第１領域２４の長さ寸法）と読み替え、前方面部材２２の横幅寸法（Ｄ２）は、第２領域２５の横幅寸法（所定方向における第２領域２５の長さ寸法）と読み替えてもよい。

吸音材３の厚み寸法Ｄ３は、たとえば１００ｍｍである。厚み寸法Ｄ３は、第１領域２４および第２領域２５の奥行き寸法にも等しい。なお、図４では、便宜上、厚みを大きく示している。本実施の形態では、露出吸音部３１と背後吸音部３２とは同じ厚みであるものとするが、露出吸音部３１は、前方面部材２２の板厚分だけ前方に張り出していてもよい。また、露出吸音部３１の表面には、化粧パネル（図示せず）が取り付けられてもよい。

このような構成の吸音構造１の吸音性能について、比較例を用いた実験結果を参照しながら説明する。なお、実験では、吸音材３として、図３に示したような層状の吸音体が用いられている。

まず、図５〜図８を参照して、吸音構造１の低音の吸音性能（吸音力）について説明する。図５には、本実施の形態に係る吸音構造１と他の壁構造とを比較した、低音域の音の吸音性についての実験結果が示されている。図６〜８には、比較例の壁構造１０１〜１０３の構成がそれぞれ示されている。この実験では、後方面部材２１の横幅を２Ｐに固定して、開口部２３の開口寸法Ｄ１のみを変えている。

本実施の形態に係る吸音構造１は、開口寸法Ｄ１が０．５Ｐであるため、「１／４吸音」の壁構造である。図６に示される壁構造１０１では、開口寸法Ｄ１が１Ｐであるため、「１／２吸音」の壁構造である。図７に示される壁構造１０２は、前方面部材２２が設けられておらず、開口寸法Ｄ１が２Ｐであるため、「全吸音」の壁構造である。図８に示される壁構造１０３は、開口部２３が設けられていないため、「吸音無し」の壁構造である。

図５のグラフには、図８の「吸音無し」の壁構造１０３と比較して、吸音構造１および壁構造１０１，１０２それぞれについて、低音から中音（１２５〜１０００Ｈｚ）の音響の大きさが音圧レベル（単位：ｄＢ）として示されている。

図７の「全吸音」の壁構造１０２では、低音の吸音率が中音の吸音率よりもかなり低い。また、図６の「１／２吸音」の壁構造１０１では、壁構造１０２に比べて、低音の吸音率が若干向上しているが、依然として、中音の吸音率の方が高い。これに対し、本実施の形態に係る「１／４吸音」の吸音構造１は、さらに低音の吸音率が向上しており、中音の吸音率と同程度となっている。

以上の結果より、開口寸法Ｄ１が０．５Ｐである吸音構造１は、優れた低音の吸音性能を有していることが分かる。

次に、図８〜図１１を参照して、吸音構造１の吸音バランスについて説明する。図９には、本実施の形態に係る吸音構造１と他の壁構造とを比較した、低音から高音までの吸音特性についての実験結果が示されている。図１０および図１１には、比較例の壁構造１０４，１０５の構成がそれぞれ示されている。上記した低音の吸音性についての実験結果より、開口寸法Ｄ１は０．５Ｐが望ましいことが判明しているため、この実験では、開口寸法Ｄ１を０．５Ｐに固定して、開口寸法Ｄ１と反射壁寸法Ｄ２との比率のみを変えている。

本実施の形態に係る吸音構造１では、開口寸法Ｄ１と反射壁寸法Ｄ２との比は、１：３である。図１０に示される壁構造１０４では、開口寸法Ｄ１と反射壁寸法Ｄ２との比は、１：１であり、前方面部材２２の両横に、開口寸法０．５Ｐの開口部２３がそれぞれ設けられている。図１１に示される壁構造１０５では、開口寸法Ｄ１と反射壁寸法Ｄ２との比は、１：２である。

図９のグラフには、図８の「吸音無し」の壁構造１０３と比較して、吸音構造１および壁構造１０４，１０５それぞれについて、低音から高音まで（１２５〜４０００Ｈｚ）の音響の大きさが音圧レベル（単位：ｄＢ）として示されている。

図１０の「吸音１：反射１」の壁構造１０４では、高音になるほど音圧レベルが低下しており、吸音バランスがよくない。また、図１１の「吸音１：反射２」の壁構造１０５では、壁構造１０１に比べて、吸音バランスは向上しているが、依然として、高音の音圧レベルの方が低い。これに対し、本実施の形態に係る「吸音１：反射３」の吸音構造１では、低音から高音まで、ほぼ一定の音圧レベルを示しており、平坦な吸音特性を有している。

以上の結果より、開口寸法Ｄ１と反射壁寸法Ｄ２との比が１：３である吸音構造１は、低音から高音までバランス良く吸音できることが分かる。

なお、第２領域２５内（背後吸音部３２）に、横幅方向に音を通すためには、後方面部材２１と前方面部材２２とを支持する下地部材は、横幅方向に貫通する部分を有している必要がある。具体的には、たとえば、図１２に示されるような下地部材４、あるいは、図１３に示されるような下地部材４Ａが採用され得る。なお、図１２および図１３では、吸音材３の図示を省略している。

下地部材４は、上下方向に間隔をあけて、横幅方向に貫通する複数の切欠き４０を有している。図１２では、前方面部材２２側に切欠き４０が向いているが、後方面部材２１側に切欠き４０が向いていてもよい。

下地部材４Ａは、図１３（Ｂ）に示されるように、複数の縦桟４１と複数の横桟４２とを有し、すのこ状に形成されている。この場合、図１３（Ａ）に示されるように、たとえば前方面部材２２に縦桟４１が当接し、後方面部材２１に横桟４２が当接するように設置される。

上述のように、本実施の形態の吸音構造１によれば、背後吸音部３２において低音を吸収させる構成であるため、吸音材３の厚みを抑えることができる。したがって、防音室９内の空間を広く使用することができるため、実用性および意匠性を向上させることができる。また、簡易な構造で、優れた吸音性能を実現することができる。その結果、吸音構造１を備えた防音室９において、心地良い音響を作り出すことができるため、防音室９を快適なオーディオルームとして提供することができる。

なお、防音室９に備えられる吸音構造１の構成（サイズまたは比率）は、次のような構成であってもよい。

開口部２３の開口寸法Ｄ１と反射壁寸法Ｄ２との比は、１：２としてもよい。つまり、開口寸法Ｄ１を１とした場合、反射壁寸法Ｄ２は２以上であれば望ましい。図９に示した実験結果において、「吸音１：反射２」の壁構造１０５であっても、比較的バランスの良い吸音特性を示していたからである。あるいは、反射壁寸法Ｄ２が、開口寸法Ｄ１よりも単に長いだけであってもよい。

なお、吸音材３の材料や密度によって、各音域の吸音率にバラつきがあるとも考えられるが、背後吸音部３２の横幅寸法、すなわち反射壁寸法Ｄ２は、低音域（１２５Ｈｚ）の音波の１／２波長以上あればよい。図１４には、その長さ（１／２波長）Ｗ１が示されており、具体的には略１．５Ｐである。また、背後吸音部３２の厚み寸法（Ｄ３）、すなわち第２領域２５の奥行き寸法は、１００ｍｍ以上であることが望ましい。

ただし、第２領域２５（および第１領域２４）の奥行き寸法が、１００ｍｍより大きい場合でも、低音を吸収する背後吸音部３２の横幅寸法、すなわち反射壁寸法Ｄ２は、少なくとも、高音を吸収する露出吸音部３１の厚み寸法Ｄ３、すなわち第１領域２４（および第２領域２５）の奥行き寸法よりも長い。

＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態２に係る防音室の吸音構造について説明する。本実施の形態では、吸音構造が、低音域の音響を可変とする機能を有している。

図１５（Ａ），（Ｂ）は、実施の形態２に係る吸音構造１Ａを模式的に示す断面図である。吸音構造１Ａの基本的な構成は、実施の形態１で示した吸音構造１と同様である。したがって、以下に、実施の形態１の吸音構造１と異なる点のみ説明する。

吸音構造１Ａは、低音音響可変機構５を備えている。低音音響可変機構５は、第１領域２４から第２領域２５内へ向かう低音域の音の通路の開口面積（以下「通路面積」という）を調整することで、低音の吸音率を変化させることができる。つまり、低音域の音響を可変とすることができる。

低音音響可変機構５は、典型的には、板状の仕切り部材５１によって実現可能である。仕切り部材５１は、たとえば、第１領域２４および第２領域２５の奥行き寸法以上の幅を有し、それらの高さ寸法（図２に示す床９１から天井９６までの高さ）と略同じ長さを有している。このような仕切り部材５１が、開口部２３の前方面部材２２側の端部から、第１領域２４と第２領域２５との境界面２６またはその付近に、吸音材３を分断するように差し込まれることで、低音の通路面積を小さくすることができる。この場合、吸音材３には、仕切り部材５１を厚み方向に挿入するための切り込み、または、隙間が設けられているものとする。

図１５（Ａ）の状態では、仕切り部材５１が境界面２６に差し込まれていないため、低音の通路面積は最大であり、全開状態である。この場合、実施の形態１で示したように、低音は高音と同様に十分に吸音される。一方、図１５（Ｂ）の状態では、仕切り部材５１が境界面２６に完全に差し込まれているため、低音の通路面積はゼロ（最小）であり、全閉状態である。この場合、低音の吸音率が低下するため、室内では低音の音響が大きくなる。なお、仕切り部材５１を容易に抜き差し可能とするために、たとえば防音室９の床９１および天井９６にレール（図示せず）が設けられてもよい。あるいは、仕切り部材５１の抜き差しを容易にするために、仕切り部材５１は上下方向において複数個に分割されていてもよい。

仕切り部材５１によって第２領域２５への低音の通過を効果的に遮断または低減するためには、仕切り部材５１は剛性を有する板状部材であることが望ましい。このことについては、図１６に示す実験結果を参照しながら説明する。

図１６は、仕切り部材５１の材料と吸音効果との関係を示すグラフである。この実験では、仕切り部材５１の材料を変えて、図１５（Ｂ）に示すように仕切り部材５１を完全に差し込んだ状態で行われた。

図１６の実験結果から、剛性の無いビニールシートでは、さほど低音の吸音率は低下しないが、剛性の有る合板やスチレンボードでは、狙い通り、低音の吸音率が低くなっていることが分かる。なお、この実験結果から、仕切り部材５１が剛性を有しているか否かに関わらず、仕切り部材５１によって低音の通路を全閉状態としても、１０００Ｈｚ以上の高音の吸音性に影響しないことも明らかとなっている。

上述のように、本実施の形態によれば、低音の音響を可変とすることができるため、低音の吸音率をわざと下げることで、吸音構造１Ａをウーファーあるいはサブウーファーのように機能させることもできる。したがって、使用する楽器の種類などに応じて、快適な音響を作り出すことができる。

なお、仕切り部材５１の上下方向の長さは、境界面２６の高さ寸法と略同じであることとしたが、それよりも短くてもよい。つまり、仕切り部材５１は、全閉状態においても、一部、低音の通路を開放するような構成であってもよい。

また、低音音響可変機構５は、他の構成であってもよい。低音音響可変機構５の変形例について説明する。

（変形例）
図１７は、実施の形態２の変形例に係る吸音構造１Ｂを模式的に示す断面図である。吸音構造１Ｂは、低音音響可変機構５Ａを備えている。低音音響可変機構５Ａは、上記低音音響可変機構５と同様に仕切り部材５１を含んでいるが、その配置位置、および、通路面積の調整の仕方が、低音音響可変機構５とは異なる。

低音音響可変機構５Ａでは、仕切り部材５１は、第２領域２５に内蔵されている。この場合、仕切り部材５１を回転させることによって、低音の通路面積を調整可能である。つまり、仕切り部材５１は、横幅方向に対する角度が可変となるように設けられている。なお、仕切り部材５１は、第２領域２５の入り口付近（上記した境界面２６付近）に設けられることが望ましい。

この場合、低音の通路を開閉するためには、仕切り部材５１は、その中心線を回転軸として、９０°回転可能であればよい。仕切り部材５１の向きが横幅方向に対し９０°の状態（図１５（Ｂ）のように、厚み方向に平行に配置された状態）が、全閉状態である。これに対し、図１７に示すように、仕切り部材５１の向きが横幅方向に対して０°の状態が、全開状態である。

図１８は、仕切り部材５１の角度変化と低音の吸音性との関係を示すグラフである。なお、この実験には、仕切り部材５１として、板厚２．５ｍｍの合板が用いられている。図１８の実験結果から、仕切り部材５１を第２領域２５の入り口付近に内蔵したとしても、吸音構造１Ｂは、仕切り部材５１の角度変化に比例した吸音特性を示すことが分かる。

なお、低音音響可変機構５Ａにおいては、仕切り部材５１を第２領域２５内で回転可能とするために、仕切り部材５１の回転範囲には、吸音材３を設けなくてもよい。つまり、図１７に示すように、第２領域２５の空洞部２５０内に配置されてもよい。空洞部２５０は、たとえば、その両横が、上下方向に間隔をあけて設けられた仕切り桟５２によって区切られた領域である。

また、仕切り部材５１の回転を室内側から容易に行うために、低音音響可変機構５Ａは、仕切り部材５１の回転軸に連結された操作レバー５３を含んでもよい。この場合、前方面部材２２のうち、空洞部２５０の前方に位置する部分に、一部、操作レバー５３の先端部を露出させるための操作用開口２２０が設けられてもよい。

なお、本変形例のように、第２領域２５に空洞部２５０を設けるような場合には、全開状態における低音の吸音力が若干低下してしまうのを避けるために、空洞部２５０の横幅分、後方面部材２１および前方面部材２２の横幅寸法を大きくしてもよい。そうすることで、背後吸音部３２の横幅寸法を、上記実施の形態２での寸法と同じにすることができる。

＜実施の形態３＞
上記実施の形態２では、第１領域２４から第２領域２５へ向かう低音の通路面積を調整することで、低音の音響を可変とした。これに対し、本実施の形態では、第２領域２５の横幅方向端部から入る音の吸音率を変化させることで、音響を可変とする。

図１９には、本実施の形態における低音音響可変機構５Ｂが示される。低音音響可変機構５Ｂは、変位部材５４を含む。変位部材５４は、上記した仕切り部材５１と同様に、剛性を有する板状部材であり、第２領域２５内の吸音材３（背後吸音部３２）を仕切る（分断する）ように配置される。

変位部材５４は、第１領域２４との境界面（第２領域２５の横幅方向端部）から離れた位置において、第１位置（初期位置）と第２位置（仕切り位置）との間で位置変更可能となるように設けられている。変位部材５４の位置によって、第２領域２５内の吸音材３（背後吸音部３２）の吸音領域の大きさ（体積）が変化する。「吸音領域」とは、第２領域２５内に配置された吸音材３（背後吸音部３２）のうち、第１領域２４側から入ってくる音の吸音に資する領域を示す。

本実施の形態において、変位部材５４は、前方面部材２２の挿入孔２２１から引き出された引出位置（実線で示す位置）と、挿入孔２２１に挿入され、吸音材３を横幅方向において完全に仕切る挿入位置（想像線で示す位置）との間で変位可能である。この場合、引出位置が第１位置（初期位置）に相当し、挿入位置が第２位置（仕切り位置）に相当する。変位部材５４は挿入位置において、たとえば第２領域２５の横幅方向中央位置に配置される。

低音音響可変機構５Ｂにおいて、第２領域２５内の吸音材３の吸音領域の変化について、図２０を参照して説明する。図２０（Ａ）に示す矢印Ａ３は、第２領域２５の厚み方向である。紙面上において、音の伝搬方向は、第２領域２５の右側から左側へ向かう方向である。図２０においては、第２領域２５の全体に吸音材３が配置されているものとする。なお、第２領域２５のうち、変位部材５４の挿入範囲には、空洞部（隙間）２５１が設けられていてもよいし、吸音材３に切り込みが設けられていてもよい。

図２０（Ａ）は、変位部材５４が引出位置のときの吸音領域２７を模式的に示す横断面図である。この場合、第２領域２５内に変位部材５４がないため、吸音領域２７は第２領域２５全体である。したがって、この場合、低音の吸音率は最大である。

図２０（Ｂ）は、変位部材５４が挿入位置のときの吸音領域２７ａを模式的に示す横断面図である。この場合、変位部材５４によって吸音材３が左右に仕切られている。したがって、第２領域２５内の吸音材３のうち、変位部材５４よりも紙面右側（音の入口側）に位置する領域が吸音領域２７ａとなり、変位部材５４よりも紙面左側に位置する領域は非吸音領域２８となる。これにより、低音の吸音率が引出位置のときよりも下がる。

なお、変位部材５４は、引出位置と挿入位置との中間位置に変位させることも可能である。図２０（Ｃ）は、変位部材５４が中間位置のときの吸音領域２７ｂを模式的に示す横断面図である。変位部材５４は、第２領域２５内に、厚み方向一端側（前方側）から挿入され、第２領域２５の厚みの半分程度まで挿入されている。この場合、第２領域２５のうち変位部材５４が存在しない厚み範囲においては、第２領域２５の右端から左端までの全領域が吸音領域２７ｂに含まれ得るため、吸音領域２７ｂは、挿入位置のときの吸音領域２７ａよりも大きくなる。このように、変位部材５４の挿入度合を調整することで、吸音領域の大きさを段階的に変化させてもよい。

変位部材５４は、図２１（Ａ）に示すように、１つの板状部材により構成されていてもよいし、図２１（Ｂ）に示すように、上下方向に互いに間隔をあけて配置された複数の板状部材５４０により構成されていてもよい。後者の場合、複数の挿入孔２２１は上下方向一列に設けられる。複数の板状部材５４０は、それぞれの挿入孔２２１に対して抜き差し可能となる。この場合、全ての板状部材５４０を挿入する使用形態、全ての板状部材５４０を引き出す使用形態の他、一部の板状部材５４０だけを挿入する使用形態が可能である。この場合においても、吸音領域の大きさを段階的に変化させることができる。

なお、ここでは、初期位置としての第１位置が第２領域２５外である形態について説明したが、第１位置も第２領域２５内であってもよい。具体的には、たとえば、実施の形態２の変形例で示した低音音響可変機構５Ａと同様に、変位部材５４を第２領域２５内で回転させることによって、第１位置と第２位置とを変位させてもよい。この場合、横幅方向に沿う角度が０度のときの変位部材５４の位置（以下「平行位置」という）が第１位置であり、横幅方向に沿う角度が９０度のときの変位部材５４の位置（以下「直交位置」という）が第２位置である。

この場合における吸音領域の変化について、図２２を参照して説明する。図２２においても、音の伝搬方向は、第２領域２５の右側から左側へ向かう方向であるものとする。

図２２（Ａ）は、変位部材５４が平行位置のときの吸音領域２７ｃを模式的に示す横断面図である。この場合、非吸音領域２８の体積は非常に小さく、第２領域２５の略全体が吸音領域２７ｃとなる。変位部材５４が直交位置に位置するときの吸音領域の大きさは、先に示した図２０（Ｂ）の吸音領域２７ａと同じである。

図２２（Ｂ）は、変位部材５４が斜め位置のとき、たとえば横幅方向に沿う角度が約４５度のときの吸音領域２７ｄを模式的に示す横断面図である。この場合においても、第２領域２５のうち変位部材５４が存在しない厚み範囲においては、第２領域２５の右端から左端までの全領域が吸音領域２７ｄに含まれ得るため、吸音領域２７ｄは、直交位置のときの吸音領域２７ａよりも大きくなる。

（変形例１）
実施の形態３の変形例１においては、複数の変位部材５４が、音の伝搬方向に沿って互いに間隔をあけて設けられる。この場合、複数の変位部材５４のなかから第２位置（仕切り位置）に変位させる変位部材５４を選択することで、吸音材３を仕切る位置を変えることができる。つまり、吸音領域の大きさを段階的に変化させることができる。

図２３に示す低音音響可変機構５Ｃにおいては、前方面部材２２に複数の挿入孔２２１が設けられている。複数の挿入孔２２１は、横幅方向において互いに離れて配置される。また、第２領域２５には、変位部材５４を受け入れるための複数の空洞部（隙間）２５１が設けられる。

全ての変位部材５４を引出位置にすると、吸音領域は第２領域２５内の吸音材３全体となる。その状態から挿入位置に位置変更させられた変位部材５４の横幅方向における位置が、音の入口側に近い程、低音の吸音率が下がる。

なお、最も第１領域２４（音の入口側）に近い変位部材５４は、第１領域２４との境界位置付近に配置されてもよい。この場合、当該変位部材５４が第１位置から第２位置に変位させられると、第２領域２５に入ってくる音は入口付近で遮断されるため、第２領域内の吸音材３の吸音領域はほぼゼロに等しい。したがって、この場合、低音の音響を最大とすることができる。

なお、変位部材５４が音の伝搬方向に沿って位置変更可能に設けられる場合、変位部材５４が１つであったとしても、吸音領域の大きさを段階的に変更可能である。たとえば、変位部材５４を抜き差しするための挿入孔２２１が音の伝搬方向（横幅方向）に沿って複数個設けられていてもよい。

（変形例２）
上記では、板状部材である変位部材５４が垂直に（上下方向に沿って）配置されることとしたが、変位部材５４は傾いて配置されてもよいし、水平に（横幅方向に沿って）配置されてもよい。図２４には、変位部材５４が、上下方向中央位置において、水平に配置された例が示されている。この場合、変位部材５４によって、第２領域２５内の吸音材３が上下方向に仕切られる。

第２領域２５の第１領域２４側の端部から入ってくる音（音波）は、横幅方向（音の伝搬方向）に沿って真っすぐ進むわけではなく、上方向や下方向、あるいは厚み方向にも進んでいく。そのため、図２５（Ｂ）に示されるように、第２領域２５内に変位部材５４を横幅方向に沿って配置させた場合においても、変位部材５４付近に非吸音領域２８ができる。したがって、図２５（Ａ）に示す初期状態、すなわち変位部材５４が第２領域２５内に位置しない状態における吸音領域２７よりも、その吸音領域２７ｅが小さくなる。したがって、このような形態においても、変位部材５４を抜き差しすることにより、低音の吸音率を可変とすることができる。なお、図２５（Ａ）に示す矢印Ａ４は、上下方向を示している。

なお、２つの変位部材５４を、上下方向と横幅方向とにクロスして配置させてもよい。

（変形例３）
図１０に示したように、前方面部材２２の両横に開口部２３を設ける場合においても、低音音響可変機構を採用してもよい。この場合、変位部材５４の配置位置を変更することで、一方の開口部２３から入射する低音の吸音率と、他方の開口部２３から入射する低音の吸音率とを変化させることができる。

たとえば、図２６（Ａ）に示すように、変位部材５４を、第２領域２５の中央位置よりも若干、紙面上左寄りに配置させたとする。この場合、左側の開口部２３から入射する低音の吸音率と、右側の開口部２３から入射する低音の吸音率とは、前者の方がやや小さくなる。

図２６（Ｂ）に示すように、変位部材５４を、第２領域２５の中央位置よりもさらに紙面上左寄りに配置させたとする。この場合、左側の開口部２３から入射する低音の吸音率がかなり小さくなるため、右側の開口部２３から入射する低音の吸音率は図２６（Ａ）のケースよりも大きくなる。

なお、変位部材５４の配置位置の変更は、上記変形例２と同様の方法で実現可能である。

このように、第２領域２５の両側から低音を吸収する形態において、変位部材５４を、第２領域２５の左右端部からの距離を異ならせて配置することにより、左右で異なる周波数域の音を吸収する構法を実現することができる。この場合、音源との位置関係に応じて、変位部材５４の配置位置を調整することもできる。

なお、本実施の形態では、変位部材５４が板状部材であることとしたが限定的ではない。変位部材５４を抜き差しする形態の場合、たとえば、変位部材５４の先端形状を半円状とし、第２領域２５内の吸音材３に突き当てながら押し込む（吸音材３を圧縮変形させる）ことにより、吸音領域の大きさを変化させてもよい。

また、変位部材５４以外の部材を用いて、第２領域２５内における吸音材の吸音領域の大きさを変化させてもよい。

＜実施の形態４＞
次に、本発明の実施の形態４に係る防音室の吸音構造について説明する。本実施の形態では、吸音構造が、全音域の音響を可変とする機能を有している。

図２７は、実施の形態４に係る吸音構造１Ｃを模式的に示す図である。吸音構造１Ｃの基本的な構成も、実施の形態１の吸音構造１と同様である。したがって、ここでも、実施の形態１の吸音構造１と異なる点のみ説明する。

吸音構造１Ｃは、音響可変機構６を備えている。音響可変機構６は、開口部２３から露出する吸音面（すなわち、露出吸音部３１の表面または化粧パネルの表面）の露出面積を調整することで、音全体の吸音率を変化させることができる。

具体的には、音響可変機構６は、開口部２３に設けられ、たとえば、ガラリのように、複数の羽板６１で構成されている。各羽板６１は、横幅方向に延び、上下方向に角度を変えることができる。そのため、羽板６１の角度を変えることで、吸音材３の吸音面の露出面積を調整可能である。すなわち、羽板６１で吸音面の全体または一部を閉鎖すると、音全体の吸音率が下がるため、全音域の音響が大きくなる。

したがって、本実施の形態においても、使用する楽器の種類などに応じて、快適な音響を作り出すことができる。

なお、音響可変機構６は、図２７のような構成に限定されず、１または複数の扉によって構成されてもよい。

＜実施の形態５＞
上記実施の形態１〜４では、横幅２Ｐの側壁を有する防音室を例に説明したが、それ以外の横幅の側壁に囲まれた防音室にも、上記したような吸音構造を適用可能である。この場合の防音室の構成例について説明する。

図２８は、実施の形態５に係る防音室９Ａを模式的に示す図である。防音室９Ａは、横幅３Ｐの側壁９２，９４と横幅４Ｐの側壁９３，９５とを有している。

４Ｐの各側壁９３，９５では、たとえば実施の形態１で示した吸音構造１を１ユニットとし、横幅方向に２つの吸音構造１が並べられている。本実施の形態では、前方面部材２２と開口部２３との左右の位置関係が同じになるように、２つのユニットが並べられている。この場合、ユニット間には、音の通過を遮断するための仕切り材７１が設けられてもよい。

あるいは、開口部２３が防音室９Ａのコーナー部付近に配置されるように、前方面部材２２と開口部２３との位置関係が左右対称となるように、２つの吸音構造１が並べられてもよい。いずれの場合であっても、後方面部材２１は一続きであってよい。

また、３Ｐの側壁９２は、たとえば、吸音構造１Ｄによって構成されている。吸音構造１Ｄは、横幅３Ｐの後方面部材２１の中央部前方に、開口寸法０．５Ｐの開口部２３を有し、その両横に、一対の前方面部材２２が設けられている。この場合も、吸音材３の厚み寸法Ｄ３は、１００ｍｍ以上あればよい。

このように、側壁の横幅が２Ｐよりも大きい場合には、前方面部材２２の横幅寸法Ｄ２を、１．５Ｐより大きくしてもよい。

＜他の実施の形態＞
上記各実施の形態の吸音構造では、前方面部材２２と開口部２３とが横幅方向に隣接するように配置されることとしたが、これらは上下方向に隣接して配置されてもよい。この場合、図２９に示される側壁９２のように、上下方向中央部に開口部２３が設けられてもよい。

また、上記各実施の形態では、吸音構造の後方面部材２１および前方面部材２２は、防音室の側壁を構成することとしたが、図２９に示されるように、これらは防音室の床９１あるいは天井９６を構成してもよい。つまり、吸音構造の後方面部材２１および前方面部材２２は、防音室の側壁９２〜９５、床９１および天井９６のうちの少なくともいずれかを構成していればよい。

あるいは、吸音構造の後方面部材２１のみが、防音室の側壁９２〜９５、床９１および天井９６のうちの少なくともいずれかを構成してもよい。つまり、前方面部材２２は、防音室の構成面（後方面部材２１）の前方に、単に反射パネルとして配置されてもよい。

あるいは、各実施の形態に示した吸音構造は、防音室に予め組み込まれていなくてもよい。つまり、吸音構造は、図３０に示すような、可搬式の吸音装置として実現されてもよい。

図３０を参照して、吸音装置１０は、たとえば、実施の形態２の変形例の吸音構造１Ｂと実施の形態４の吸音構造１Ｃとを組み合わせた、吸音構造１Ｅを有している。そのため、吸音装置１０は、一例として、低音音響可変機構５Ａ（図１７）と、音響可変機構６とを有している。そのため、吸音装置１０によって、音域別（周波数別）に音響を変更することができる。なお、図３０では、音響可変機構６が全閉の状態が示されている。

この場合、後方面部材２１および前方面部材２２は、吸音装置１０の筐体の一部を構成する。吸音装置１０は、後方面部材２１および前方面部材２２の他、吸音材３の上端面、下端面、および両側面をそれぞれ塞ぐ面部材８１〜８４によって囲まれていてもよい。

吸音装置１０においても、後方面部材２１および前方面部材２２の形状はいずれも矩形形状である。図３０の矢印Ａ２で示す所定方向（前方面部材２２と開口部２３とが隣接する方向）を一方方向とすると、後方面部材２１の一方方向の長さは２Ｐであり、前方面部材２２の一方方向の長さは１．５Ｐであることが望ましい。後方面部材２１および前方面部材２２の他方方向（一方方向に直交する方向）の長さは、１Ｐ以上であることが望ましい。

上記のような吸音装置１０を部屋内の所望の位置に設置することで、その部屋をオーディオルームのように使用することができる。また、吸音装置１０は、音域別に音響を変更することもできるため、オーディオチューンとしても機能させることができる。吸音装置１０は、所定方向が部屋の側壁の横幅方向に一致するように設置されてもよいし、所定方向が部屋の上下方向に一致するように設置されてもよい。

なお、図３０の吸音装置１０の例では、後方面部材２１および前方面部材２２の形状は矩形形状としたが、このような形状に限定されない。後方面部材２１および前方面部材２２は、少なくとも所定方向に長さを有し、所定方向に前方面部材２２と開口部２３とが隣接して配置されていればよい。

また、上記実施の形態２，３において、低音音響可変機構を設ける場合に、吸音材３が隙間や空洞部を介して分断されていてもよい旨説明したが、低音音響可変機構の有無に関わらず、吸音材３は分断されていてもよい。つまり、後方面部材２１の前方領域を構成する第１領域２４と第２領域２５との双方に、吸音材３が設けられていればよく、吸音材３は、第１領域２４から第２領域２５にまで延在していなくてもよい。たとえば、第２領域２５内に１つまたは複数の空洞部が設けられていてもよい。

なお、第２領域２５内において、水平方向に延在するように空洞部が設けられる場合、上下長さの短い変位部材５４（または仕切り部材５１）が、当該空洞部に沿ってスライド可能に配置されてもよい。

さらに、上記各実施の形態では、所定方向（たとえば横幅方向）に沿う前方面部材２２の長さが後方面部材２１よりも短く、開口部２３は所定方向において前方面部材２２に隣接するものとして説明した。しかしながら、後方面部材２１と前方面部材２２との所定方向に沿う長さを同じにして、前方面部材２２に部分的に開口部２３を設けてもよい。この場合、前方面部材２２のうち開口部２３を除く部分（反射壁部）の背後に位置する領域が、上記した第２領域に相当する。第１領域は、上記各実施の形態と同様に、開口部２３の背後に位置する領域である。

前方面部材２２が開口部２３を有する場合においても、開口部２３は、たとえば、前方面部材２２の所定方向における一方の端部に配置され、かつ、所定方向に交差（直交）する方向に延在することが望ましい。より具体的には、所定方向を横幅方向とすると、開口部２３は、前方面部材２２の上端位置から下端位置にまで延在していてもよい。

図３１に示すように、前方面部材２２Ａは複数の開口部２３を有していてもよい。この場合、所定方向に沿って前方面部材２２Ａの反射壁部２２２と開口部２３とが交互に配置される。上記した開口寸法Ｄ１は、全ての開口部２３（または第１領域２４）の所定方向に沿う長さ寸法の合計に相当するとみなしてもよい。反射壁寸法Ｄ２もまた、全ての反射壁部２２２（または第２領域２５）の所定方向に沿う長さ寸法の合計に相当するとみなしてもよい。

また、上記各実施の形態では、吸音材３が第１領域２４と第２領域２５との双方に設けられることとしたが、図３２の吸音構造１Ｇに示されるように、第２領域２５にのみ設けられてもよい。つまり、吸音材３は、少なくとも、前方面部材２２の背後に配置されていればよい。

吸音構造１Ｇにおいては、開口部２３から第１領域に入射した音の一部は後方面部材２１で反射され、残りの一部が第２領域２５に至る。この場合、高音の大半が反射され、低音が第２領域２５に設けられた吸音材３に、その側面側から入射して吸収される。つまり、吸音構造１Ｇにおいては、吸音材３の側面が吸音面となる。このような吸音構造１Ｇによれば、実施の形態１の吸音構造１と比較すると、低音の吸音性能を維持したまま、高音の音圧レベルを上げることができる。したがって、吸音構造１Ｇを採用することで、高音の吸収は僅かとし、低音を効果的に吸収する構法を実現することができる。なお、吸音構造１Ｇにおいて、開口部２３を閉鎖可能にするための開閉機構（たとえば扉）を設けた場合、開閉機構の開閉により低音の吸音率を変えることもできる。

吸音材３が第２領域２５内にのみ設けられる場合、図３３の吸音構造１Ｈのように、前方面部材２２の横幅方向両端部に開口部２３を設けて、吸音材３の両側面から低音を吸音できるようにしてもよい。

あるいは、図３０に示したような吸音装置にこのような吸音構造を採用する場合には、横幅方向における前方面部材２２の長さ寸法を後方面部材２１と同じにしてもよい。この場合、たとえば、吸音材３の両側面を塞ぐ面部材８３，８４を無くし、吸音材３の両側面を吸音面としてもよいし、吸音材３の上端面を塞ぐ面部材８１を無くし、吸音材３の上端面を吸音面としてもよい。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、上記各実施の形態や変形例を適宜組み合わせてもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｇ，１Ｈ 吸音構造、３ 吸音材、４，４Ａ 下地部材、５，５Ａ，５Ｂ，５Ｃ 低音音響可変機構、６ 音響可変機構、９，９Ａ 防音室、１０ 吸音装置、２１ 後方面部材、２２，２２Ａ 前方面部材、２３ 開口部、２４ 第１領域、２５ 第２領域、２６ 境界面、２７，２７ａ〜２７ｅ 吸音領域、２８ 非吸音領域、３１ 露出吸音部、３２ 背後吸音部、４１ 縦桟、４２ 横桟、５１ 仕切り部材、５２ 仕切り桟、５３ 操作レバー、６１ 羽板、７１ 仕切り材、８１〜８４ 面部材、９１ 床、９２〜９５ 側壁、９６ 天井、１０１〜１０５ 壁構造、２２０ 操作用開口、２２１ 挿入孔、２２２ 反射壁部、２５０ 空洞部、５４０ 板状部材。

Claims (8)

1. 音を吸収するための吸音構造であって、
   所定方向に長さを有する後方面部材と、
   前記後方面部材と平行かつ前記後方面部材から前方に離れて配置された前方面部材と、
   前記前方面部材の背後に位置する背後領域に配置される吸音材と、
   前記背後領域の前記所定方向端部から入る音の吸音率を変化させることで、音響を可変とするための音響可変機構とを備える、吸音構造。
2. 前記音響可変機構は、第１位置と第２位置との間で位置変更可能となるように設けられた変位部材を含み、前記変位部材の位置によって前記吸音材の吸音領域の大きさを変化させる、請求項１に記載の吸音構造。
3. 前記変位部材は、板状部材により構成される、請求項２に記載の吸音構造。
4. 前記変位部材は複数個設けられ、前記複数の変位部材が互いに離れて配置されている、請求項３に記載の吸音構造。
5. 前記変位部材は、音の伝搬方向に沿って、互いに間隔をあけて複数個設けられる、請求項２〜４のいずれかに記載の吸音構造。
6. 前記変位部材は、音の伝搬方向に沿って位置変更可能に設けられている、請求項２〜４のいずれかに記載の吸音構造。
7. 前記音響可変機構は、前記前方面部材に設けられた、前記変位部材を抜き差しするための挿入孔をさらに含む、請求項２〜６のいずれかに記載の吸音構造。
8. 前記変位部材は、前記背後領域内において回転可能に配置されている、請求項２〜６のいずれかに記載の吸音構造。

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