JP3128029U - 超音波吸音パネル - Google Patents

Abstract

【課題】可聴域から２０ｋＨｚを超える音波領域において、実用的な吸音性能を持つ超音波吸音パネルを提供すること。
【解決手段】ハニカムパネルのセルに連通気泡構造を有するフェノールフォームが充填された吸音層と、該吸音層の一方の面に配置された通気性面材と、他方の面に配置された非通気性面材とを備える超音波吸音パネル。前記通気性面材として、撥水性材料等通気性を損なわず同時に防水性を備えるの材料を採用し、この超音波吸音パネルを晴雨に拘わらず屋外で使用することができる。前記通気性面材の表面は人目に触れる面であるから、そこに通気性を損なわない形で広告を掲載することにより、音声・視覚両面の情報を提供することが可能になる。本考案に係る超音波吸音パネルを壁、床、天井に用いて音波信号受信ボックスを構成することができる。
【選択図】図１

Description

本考案は、超音波に対して吸収能を有する超音波吸音パネルに関する。

通常の（可聴域の）音波は指向性があまり強くないが、超音波は強い指向性を持つ。しかし超音波は人の耳には聞こえない。一方、パラメトリックスピーカーから音波信号で変調した超音波を目標に向けて放射させることにより、事実上、音波に指向性を持たせることができる（下記特許文献１）。

スピーカーから放射された変調された超音波は鋭い指向性を伴って伝搬し、その途上で空気の非線形性により元の音波信号が復調される。その結果、ある限定された空間内に居る人にのみ聞こえるように音波信号を送ることができる。しかし、その空間の近傍や目標線上に反射物体が存在すると、その音波等が拡散されて目的を達成できない。

そこでそれらの場所に吸音材を配置することが考えられるが、２０ｋＨｚを超える超音波に対して効果のある吸音パネルは従来知られておらず、また繊維系のマット等は吸音性能が高くないので、その背後の壁面等からの反射を防止できない。

特開２００４−１１２２１１号公報

本考案の課題は、可聴域から２０ｋＨｚを超える音波領域において、実用的な吸音性能を持つ超音波吸音パネルを提供することである。

上記の課題は、ハニカムパネルのセルに連通気泡構造を有するフェノールフォームが充填された超音波吸音層と、該吸音層の一方の面に配置された通気性面材と、他方の面に配置された非通気性面材とを備える超音波吸音パネル、により解決することができる。

上記のフェノールフォーム内では無数の微細な気泡が連通しているので、入射した音波・超音波が気泡の奥深くまで進入し、長い進路の途上で吸収・減衰される。上記通気性面材は吸音層に音波・超音波を取入れつつ吸音層を埃や雨水等から保護するものであり、例えばアルミニウム繊維層が向いている。また、非通気性面材は吸音層を透過した音波を反射して再び吸音層に導くものであり、アルミニウム板等が好適である。

本考案に係る上記超音波吸音パネルは、通気性面材側から入射する２００Ｈｚ〜１００ｋＨｚの範囲の音波・超音波を吸収し、そのエネルギーを１／２〜１／１０程度に減衰させることが実測されている（図２参照）。

前記通気性面材として、通気性を損なわず同時に撥水性等の防水性を備える材料を採用すれば、この超音波吸音パネルを晴雨に拘わらず屋外で使用することができる。

また、前記通気性面材の表面は人目に触れる面であるから、そこに通気性を損なわない形で広告を掲載することにより、音声・視覚両面の情報を提供することが可能になる。

本考案に係る超音波吸音パネルを壁、床、天井の少なくとも一つに用いて音波信号受信ボックスを構成し、このボックスを目がけて音波信号で変調した超音波ビ−ムを放射すれば、復調された音波信号をボックス内に居る人だけが受信（聴取）することができ、その音波・超音波が反射・拡散されないのでボックス外に居る人を煩わせない。

図１は、本考案に係る超音波吸音パネルの一実施例を示す概念図である。図１Ａは超音波吸音パネルの断面図、図１Ｂは同吸音パネルの一部破断斜視図である。

図中の参照符号１は超音波吸音パネル、２はハニカムパネルのセル、３はフェノールフォーム、４は接着剤、５は非通気性面材、６は通気性面材、７はシール剤、８は枠材、９は取付ボルトを示す。

超音波吸音パネル１では、厚さ３０ｍｍのハニカムパネルのセル２にフェノールフォーム３が充填された層が超音波吸音層として作用する。フェノールフォーム３が有する連通気泡構造は入射音波・超音波に対して迷路効果、位相効果、粘性効果等を奏し、そのエネルギーを減衰させる。

超音波吸音パネル１の音波入射面である通気性面材６は、厚さ１．６ｍｍのアルミ繊維層を接着剤４でハニカム材２の表面に接着したものである。このアルミ繊維層は太さ１００μｍ以下のアルミ繊維を積層したものであり、それ自体が多孔性で音波に対して減衰作用を有する。

超音波吸音パネル１の非通気性面材５は、厚さ１．２ｍｍのアルミニウム板を接着剤４でハニカム材２の全面に接着した。その結果、吸音パネル１の仕上り厚さは３２．８ｍｍになる。

超音波吸音パネル１の周囲は枠材８で囲み、この枠材８を介して取付けボルト９により吸音パネル１を建物の壁等に取付ける。

図２は、本実施例における超音波吸音パネル１の垂直入射吸音率を示す実測グラフである。横軸は２００Ｈｚ〜１００，０００Ｈｚの周波数範囲を、縦軸は０〜１．０の範囲で吸音率を示している。

図３は、図１に示す超音波吸音パネル１の通気性面材６の表面に広告シート１１を貼り付けた状態を示す。図３Ａは超音波吸音パネルの断面図、図３Ｂは超音波吸音パネルの一部破断斜視図である。

広告シート１１は微細な孔の開いた通気性シートを用い、通気性面材６の表面との接着は、通気性を損なわないように接着剤を局所的に使用する。

図４は、図１に示す超音波吸音パネル１の通気性面材６の表面に、さらに撥水層１２と穴開きアルミニウム板１３を取り付けた状態を示す概念図である。図４Ａは超音波吸音パネルの断面図、図４Ｂは超音波吸音パネルの一部破断斜視図である。

通気性面材６は多孔性で雨水が浸入するおそれがあり、屋外使用が制限されるため、防水対策として厚さ０．８ｍｍのガラス繊維からなる撥水層１２を取り付け、さらにその上に、保護板として直径１０ｍｍの孔が多数開いた厚さ２．０ｍｍの孔開きアルミニウム板１３を取り付ける。

図５は、本考案の第４実施例としての、上記超音波吸音パネル１を壁、床又は天井に用いた音波信号受信ボックス１０の概念図である。

音波信号受信ボックス１０は、１．０ｍ×２．０ｍ×３２．８ｍｍの超音波吸音パネル１を壁面に２枚、床と天井に各１枚を取付けて構成した。少し離れた場所からこのボックスを目掛けて音波信号で変調した超音波ビームを照射すると、ボックスの内部に居る人だけが復調された音波信号を受信（聴取）でき、ボックス外部へ超音波ビーム及び復調された音波信号が反射により拡散されることがない。

本考案に係る超音波吸音パネルの一実施例を示す概念図である。図１Ａは超音波吸音パネルの断面図、図１Ｂは同吸音パネルの一部破断斜視図である。 本実施例における超音波吸音パネルの垂直入射吸音率を示す実測グラフである。 本考案の第２実施例として、図１に示す超音波吸音パネルの通気性面材の表面に広告シートを貼り付けた状態を示す。図３Ａは超音波吸音パネルの断面図、図３Ｂは同吸音パネルの一部破断斜視図である。 本考案の第３実施例として、図１に示す超音波吸音パネルの通気性面材の表面に、さらに撥水層と孔開きアルミニウム板を取り付けた状態を示す概念図である。 本考案の第４実施例としての音波信号受信ボックスの概念図である。

符号の説明

１ 超音波吸音パネル
２ ハニカムパネルのセル
３ フェノールフォーム
４ 接着剤
５ 非通気性面材
６ 通気性面材
７ シール剤
８ 枠材
９ 取付ボルト
１０ 音波信号受信ボックス
１１ 広告用通気性シート
１２ 撥水層
１３ 穴開き板

Claims (4)

1. ハニカムパネルのセルに連通気泡構造を有するフェノールフォームが充填された超音波吸音層と、該吸音層の一方の面に配置された通気性面材と、他方の面に配置された非通気性面材とを備える超音波吸音パネル。
2. 前記通気性面材が防水性を備える請求項１記載の超音波吸音パネル。
3. 前記通気性面材の表面に広告を掲載した請求項１記載の超音波吸音パネル。
4. 請求項１記載の超音波吸音パネルにより、壁、床又は天井の少なくとも一つが構成された音波信号受信ボックスであって、ボックス外から、音波信号で変調された超音波ビームが該ボックス内空間を目がけて照射され、該ボックス内に居る人のみが復調された音波信号を聴取でき、ボックス外への超音波及び復調音波の反射・拡散が防止される音波信号受信ボックス。