(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022039256
(43)【公開日】2022-03-10
(54)【発明の名称】吸遮音壁
(51)【国際特許分類】
E04B 1/86 20060101AFI20220303BHJP
E04B 1/82 20060101ALI20220303BHJP
E04B 1/84 20060101ALI20220303BHJP
G10K 11/16 20060101ALI20220303BHJP
G10K 11/172 20060101ALI20220303BHJP
【ＦＩ】
E04B1/86 K
E04B1/82 M
E04B1/82 W
E04B1/84 A
G10K11/16 120
G10K11/172
G10K11/16 140
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020144189
(22)【出願日】2020-08-28
(71)【出願人】
【識別番号】000001317
【氏名又は名称】株式会社熊谷組
(74)【代理人】
【識別番号】100141243
【弁理士】
【氏名又は名称】宮園 靖夫
(72)【発明者】
【氏名】財満 健史
(72)【発明者】
【氏名】大脇 雅直
【テーマコード（参考）】
2E001
5D061
【Ｆターム（参考）】
2E001DF05
2E001FA03
2E001FA14
2E001GA01
2E001GA12
2E001HA03
2E001HA33
2E001KA05
5D061AA12
5D061AA22
5D061BB21
5D061CC04
(57)【要約】
【課題】共鳴器のサイズを大きくすることなく、１００Ｈｚ以下の低周波数領域における遮音と吸音とを効果的に行うことのできる吸遮音壁を提供する。
【解決手段】室１の壁面２ａもしくは天井面３と室内５との間に、背後空気層１５を介して、前記壁面２ａもしくは天井面３に対向するように配置された内装壁としての石膏ボード１１と、内部が中空である本体１２Ａと前記本体１２Ａの一面に取付けられた筒体１２Ｂとから成る複数の共鳴器１２、とを備えるとともに、前記複数の共鳴器１２を、前記筒体１２Ｂの開口部１２ｓが、前記背後空気層１５と連通するように、前記石膏ボード１１に取付ける構成とした。
【選択図】図１
【解決手段】室１の壁面２ａもしくは天井面３と室内５との間に、背後空気層１５を介して、前記壁面２ａもしくは天井面３に対向するように配置された内装壁としての石膏ボード１１と、内部が中空である本体１２Ａと前記本体１２Ａの一面に取付けられた筒体１２Ｂとから成る複数の共鳴器１２、とを備えるとともに、前記複数の共鳴器１２を、前記筒体１２Ｂの開口部１２ｓが、前記背後空気層１５と連通するように、前記石膏ボード１１に取付ける構成とした。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
室の壁面もしくは天井面と室内との間に、空気層を介して、前記壁面もしくは天井面に対向するように配置された内装壁と、内部が中空である本体と前記本体の一面に取付けられた筒体とから成る複数の共鳴器、とを備えた吸遮音壁であって、
前記複数の共鳴器は、前記筒体の開口部が、前記空気層と連通するように、前記内装壁に取付けられていることを特徴とする吸遮音壁。
前記複数の共鳴器は、前記筒体の開口部が、前記空気層と連通するように、前記内装壁に取付けられていることを特徴とする吸遮音壁。
【請求項2】
前記内装壁の前記壁面側もしくは天井面側に多孔質材料からなる吸音材を配置したことを特徴とする請求項１に記載の吸遮音壁。
【請求項3】
室の壁面もしくは天井面と室内との間に、空気層を介して、前記壁面もしくは天井面に対向するように配置された内装壁と、内部が中空である本体と前記本体の一面に取付けられた筒体とから成る複数の共鳴器、とを備えた吸遮音壁であって、
前記複数の共鳴器は、前記空気層中に、前記筒体の開口部が前記内装壁側に向くように、かつ、前記内装壁と前記開口部との間に所定の空隙を隔てて、前記室の壁面もしくは天井面に取付けられていることを特徴とする吸遮音壁。
前記複数の共鳴器は、前記空気層中に、前記筒体の開口部が前記内装壁側に向くように、かつ、前記内装壁と前記開口部との間に所定の空隙を隔てて、前記室の壁面もしくは天井面に取付けられていることを特徴とする吸遮音壁。
【請求項4】
前記内装壁の前記壁面側もしくは天井面側に多孔質材料からなる吸音材を配置したことを特徴とする請求項３に記載の吸遮音壁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、内装壁を供えた室の吸音特性を向上させた吸遮音壁に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、工場などで設備機器の遮音対策を行う場合、低周波数領域についての対策が必要な場合が多い。このとき、壁の遮音性能を高くして対応しようとすると、重くて厚い材料を用いる必要があるため、費用や工費がかかってしまうといった問題点があった。
そこで、工場内や設備機器室内にて低周波数領域の吸音対策ができれば、室内の音圧レベルが小さくなるため、その分だけ遮音対策のウエイトを軽減することができる。
低周波数領域の吸音対策としては、「板状吸音体を用いる方法」や「共鳴器を用いる方法」が一般に用いられている（例えば、特許文献１参照）。
そこで、工場内や設備機器室内にて低周波数領域の吸音対策ができれば、室内の音圧レベルが小さくなるため、その分だけ遮音対策のウエイトを軽減することができる。
低周波数領域の吸音対策としては、「板状吸音体を用いる方法」や「共鳴器を用いる方法」が一般に用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００７－１１０３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、板状吸音体は、一般的な背後空気層厚さでは、周波数領域が１００～２００Ｈｚ程度であり、機械室などで要求される、１００Ｈｚ以下の低周波数領域では、十分な吸音率を得ることが困難であった。
一方、共鳴器（ヘルムホルツレゾネータ）は狭帯域での吸音効果が高く、特定の音に絞った対策には有効であるが、共鳴器の孔が室内側に露出するため、ほこりや水が多く発生する場所では、設置方法を工夫する必要がある。また、低周波数領域を対象とする場合には、共鳴器のサイズが大きくなるため、場所によっては、設置が困難であった。
一方、共鳴器（ヘルムホルツレゾネータ）は狭帯域での吸音効果が高く、特定の音に絞った対策には有効であるが、共鳴器の孔が室内側に露出するため、ほこりや水が多く発生する場所では、設置方法を工夫する必要がある。また、低周波数領域を対象とする場合には、共鳴器のサイズが大きくなるため、場所によっては、設置が困難であった。
【0005】
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、共鳴器のサイズを大きくすることなく、１００Ｈｚ以下の低周波数領域における遮音と吸音とを効果的に行うことのできる吸遮音壁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明者らは、鋭意検討の結果、室の壁面と室内との間に配置された内装壁との間の空気層の振動を、共鳴器を用いて吸音する構成とすれば、サイズの小さな共鳴器であっても、室内で発生した１００Ｈｚ以下の低周波数領域の遮音及び吸音を効果的に行うことができることを見出し、本発明に至ったものである。
すなわち、本発明は、室の壁面もしくは天井面と室内との間に、空気層を介して、前記壁面もしくは天井面に対向するように配置された内装壁と、内部が中空である本体と前記本体の一面に取付けられた筒体とから成る複数の共鳴器、とを備えた吸遮音壁であって、前記複数の共鳴器は、前記筒体の開口部が、前記空気層と連通するように、前記内装壁に取付けられていることを特徴とする。
これにより、共鳴器のサイズを大きくすることなく、室内で発生し、内装壁に伝播された１００Ｈｚ以下の低周波数領域における振動を効果的に吸音することができるので、内装壁を供えた室の吸音特性を大幅に向上させることができる。
また、共鳴器の孔が内装壁の内側にあるので、共鳴器の開口部からのほこりや水の侵入の心配がない、という利点もある。
また、前記複数の共鳴器を、前記空気層中に、前記筒体の開口部が前記内装壁側に向くように、かつ、前記内装壁と前記開口部との間に所定の空隙を隔てて、前記室の壁面もしくは天井面に取付けても、同様の効果を得ることができる。
また、前記内装壁の前記壁面側もしくは天井面側に多孔質材料からなる吸音材を配置したので、吸遮音壁の吸音効果が更に向上した。
すなわち、本発明は、室の壁面もしくは天井面と室内との間に、空気層を介して、前記壁面もしくは天井面に対向するように配置された内装壁と、内部が中空である本体と前記本体の一面に取付けられた筒体とから成る複数の共鳴器、とを備えた吸遮音壁であって、前記複数の共鳴器は、前記筒体の開口部が、前記空気層と連通するように、前記内装壁に取付けられていることを特徴とする。
これにより、共鳴器のサイズを大きくすることなく、室内で発生し、内装壁に伝播された１００Ｈｚ以下の低周波数領域における振動を効果的に吸音することができるので、内装壁を供えた室の吸音特性を大幅に向上させることができる。
また、共鳴器の孔が内装壁の内側にあるので、共鳴器の開口部からのほこりや水の侵入の心配がない、という利点もある。
また、前記複数の共鳴器を、前記空気層中に、前記筒体の開口部が前記内装壁側に向くように、かつ、前記内装壁と前記開口部との間に所定の空隙を隔てて、前記室の壁面もしくは天井面に取付けても、同様の効果を得ることができる。
また、前記内装壁の前記壁面側もしくは天井面側に多孔質材料からなる吸音材を配置したので、吸遮音壁の吸音効果が更に向上した。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】本発明の実施形態１を示す図である。
【図2】従来の遮音壁と吸遮音壁の一例を示す図である。
【図3】共鳴器の吸音率とネック長さとの関係を調べた結果を示す図である。
【図4】実施の形態１の共鳴器の設置方法と共鳴周波数の関係を示す図である。
【図5】実施の形態１の共鳴器の設置方法の追加実験の結果を示す図である。
【図6】本発明の実施形態２を示す図である。
【図7】実施の形態２の共鳴器の設置方法と共鳴周波数の関係をを示す図である。
【図8】実施の形態２の共鳴器の設置方法の追加実験の結果を示す図である。
【図9】吸音対策の計算に用いた設備機械室の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
実施の形態１．
図１（ａ）～（ｃ）は本実施の形態１を示す図で、（ａ）図は上から見たときの吸遮音壁１０の断面図、（ｂ）図は（ａ）図の白抜きの矢印方向からみた平面図、（ｃ）図は吸遮音壁１０に用いた共鳴器１２の詳細を示す図である。
吸遮音壁１０は、内装壁としての石膏ボード１１と、複数個の共鳴器１２と、多孔質部材としてのグラスウール（以下、ＧＷ１３という）とを備え、吸音及び遮音対策を行う室１の壁２ａ側に設置される。また、符号１４は、前記石膏ボード１１を支持する支持部材、３は天井、４は床、５は室内である。
支持部材１４は、一端が天井３に取付けられ他端が床４に取付けられて、上下方向に延長する棒状の部材で、本例では、壁２ａから所定距離離れて設置されている。
壁２ａ，２ｂ、天井３、床４は、通常、ＡＬＣ板やＲＣなどのコンクリート板から構築される、また、支持部材１４としては、軽鉄スタッドなどが一般的に用いられる。
なお、本例では、吸遮音壁１０を壁２ａのみに取付けているが、実際には、吸遮音壁１０は、天井３や、（ａ）図の白抜きの矢印方向からみたときに、壁２ａの左右に、壁２ａに隣接して設けられた壁２ｂにも取付けられる。
図１（ａ）～（ｃ）は本実施の形態１を示す図で、（ａ）図は上から見たときの吸遮音壁１０の断面図、（ｂ）図は（ａ）図の白抜きの矢印方向からみた平面図、（ｃ）図は吸遮音壁１０に用いた共鳴器１２の詳細を示す図である。
吸遮音壁１０は、内装壁としての石膏ボード１１と、複数個の共鳴器１２と、多孔質部材としてのグラスウール（以下、ＧＷ１３という）とを備え、吸音及び遮音対策を行う室１の壁２ａ側に設置される。また、符号１４は、前記石膏ボード１１を支持する支持部材、３は天井、４は床、５は室内である。
支持部材１４は、一端が天井３に取付けられ他端が床４に取付けられて、上下方向に延長する棒状の部材で、本例では、壁２ａから所定距離離れて設置されている。
壁２ａ，２ｂ、天井３、床４は、通常、ＡＬＣ板やＲＣなどのコンクリート板から構築される、また、支持部材１４としては、軽鉄スタッドなどが一般的に用いられる。
なお、本例では、吸遮音壁１０を壁２ａのみに取付けているが、実際には、吸遮音壁１０は、天井３や、（ａ）図の白抜きの矢印方向からみたときに、壁２ａの左右に、壁２ａに隣接して設けられた壁２ｂにも取付けられる。
【0009】
吸遮音壁１０を構成する石膏ボード１１は、前記壁２ａに対向するように配置される。そして、この石膏ボード１１の裏面側（壁２ａ側）にはＧＷ１３が配置されている。
石膏ボード１１及びＧＷ１３の上端部は天井３に当接し、下端部は床４に当接し、左右の端部はそれぞれ壁２ｂ，２ｂに当接している。すなわち、壁２ａは、内装壁である石膏ボード１１により、室内５と区画されている。壁２ａと石膏ボード１１との間の空気層を、以下、背後空気層１５という。
共鳴器１２は、一般に、ヘルムホルツレゾネータとして知られているもので、本例では、内部に中空部を有する直方体状の容器(以下、本体１２Ａという）と、この本体１２Ａの一面に取付けられる筒体１２Ｂとを備えたものを用いた。以下、本体１２Ａの筒体１２Ｂが取付けられた面を上面１２ａ、上面１２ａに対向する面を底面１２ｂ、上面１２ａと底面１２ｂとに連結される４つの面を側面１２ｃという。
筒体１２Ｂは、一端が本体１２Ａの上面１２ａに取付けられ、他端が本体１２Ａ内部に延長する中空円筒状の部材で、円筒状の中空部（以下、孔１２ｈという）の一端側で、上面１２ａに開口している箇所を、以下、共鳴器１２の開口部（あるいは、単に開口部１２ｓ）という。なお、共鳴器１２では、当然のことながら、筒体１２Ｂの中空部を構成する孔１２ｈは、開口部１２ｓと反対側の端部で、本体１２Ａ内部の中空部と連通している。
円筒状の中空部を有する共鳴器１２の共鳴周波数ｆrは、以下の式（１）で表せる。
ｆr＝（ｃ/２π）・｛πｒ2/（Ｖ・Ｌeff）｝1/2 ……（１）
ここで、ｃは音速、ｒは筒体１２Ｂの中空部の半径、Ｖは本体１２Ａの中空部の体積、Ｌeffは有効ネック長である。有効ネックＬeffは、筒体１２Ｂの中空部の長さであるネック長（もしくは孔１２ｈの深さ）をＬとすると、Ｌeff＝Ｌ＋０．８・（２ｒ）で表せる。
また、吸音率をαとすると、αは、周波数毎に、以下の式（２）から求められる。
α＝(入射音の強さＩi－反射音の強さＩr）/（入射音の強さＩi） ……（２）
本例の吸遮音壁１０は、石膏ボード１１に複数の共鳴器１２（ここでは、９個）を取付けるとともに、各共鳴器１２の開口部１２ｓを背後空気層１５に連通させる構成とすることで、同じサイズの共鳴器１２の共鳴周波数ｆrよりも更に低い周波数領域の音を吸音するようにしている。
石膏ボード１１及びＧＷ１３の上端部は天井３に当接し、下端部は床４に当接し、左右の端部はそれぞれ壁２ｂ，２ｂに当接している。すなわち、壁２ａは、内装壁である石膏ボード１１により、室内５と区画されている。壁２ａと石膏ボード１１との間の空気層を、以下、背後空気層１５という。
共鳴器１２は、一般に、ヘルムホルツレゾネータとして知られているもので、本例では、内部に中空部を有する直方体状の容器(以下、本体１２Ａという）と、この本体１２Ａの一面に取付けられる筒体１２Ｂとを備えたものを用いた。以下、本体１２Ａの筒体１２Ｂが取付けられた面を上面１２ａ、上面１２ａに対向する面を底面１２ｂ、上面１２ａと底面１２ｂとに連結される４つの面を側面１２ｃという。
筒体１２Ｂは、一端が本体１２Ａの上面１２ａに取付けられ、他端が本体１２Ａ内部に延長する中空円筒状の部材で、円筒状の中空部（以下、孔１２ｈという）の一端側で、上面１２ａに開口している箇所を、以下、共鳴器１２の開口部（あるいは、単に開口部１２ｓ）という。なお、共鳴器１２では、当然のことながら、筒体１２Ｂの中空部を構成する孔１２ｈは、開口部１２ｓと反対側の端部で、本体１２Ａ内部の中空部と連通している。
円筒状の中空部を有する共鳴器１２の共鳴周波数ｆrは、以下の式（１）で表せる。
ｆr＝（ｃ/２π）・｛πｒ2/（Ｖ・Ｌeff）｝1/2 ……（１）
ここで、ｃは音速、ｒは筒体１２Ｂの中空部の半径、Ｖは本体１２Ａの中空部の体積、Ｌeffは有効ネック長である。有効ネックＬeffは、筒体１２Ｂの中空部の長さであるネック長（もしくは孔１２ｈの深さ）をＬとすると、Ｌeff＝Ｌ＋０．８・（２ｒ）で表せる。
また、吸音率をαとすると、αは、周波数毎に、以下の式（２）から求められる。
α＝(入射音の強さＩi－反射音の強さＩr）/（入射音の強さＩi） ……（２）
本例の吸遮音壁１０は、石膏ボード１１に複数の共鳴器１２（ここでは、９個）を取付けるとともに、各共鳴器１２の開口部１２ｓを背後空気層１５に連通させる構成とすることで、同じサイズの共鳴器１２の共鳴周波数ｆrよりも更に低い周波数領域の音を吸音するようにしている。
【0010】
ところで、図２（ａ）に示すように、石膏ボード１１とＧＷ１３とは、室内５で発生した音が壁２ａに伝播されることを防止する、いわゆる、遮音壁５０Ａを構成している。しかし、上記構成の遮音壁５０Ａでは、室内５で発生した低周波数領域の遮音が必ずしも十分ではなかった。そのため、従来は、上記遮音壁５０Ａに代えて、図２（ｂ）に示すような、石膏ボード１１の室内５側の面にもグラスウール（ＧＷ１３Ｆ）を配置して、室内５で発生した低周波数領域の音を吸音する構成の吸遮音壁５０Ｂが用いられている。
しかしながら、一般的な吸遮音壁５０Ｂで用いられるグラスウールは、１２５Ｈｚ帯域以上の周波数領域では吸音効果を発揮するが、１００Ｈｚ以下の低周波数領域、特に、６３Ｈｚ帯域では、効果が殆ど見込めなかった。
本例では、吸遮音壁１０を、共鳴器１２の開口部１２ｓを、室内５側ではなく、背後空気層１５側になるように石膏ボード１１に取付けることで、室内５で発生し、石膏ボード１１を介して伝播された背後空気層１５の振動を吸音する構成としたので、石膏ボード１１の室内５側の面にもＧＷ１３Ｆを配置した場合には実現できなかった１００Ｈｚ以下の低周波数領域の音を効果的に吸音することができた。
本発明者らは、共鳴器１２の開口部１２ｓを背後空気層１５側とすれば、共鳴器１２の共鳴周波数ｆrの周波数領域だけでなく、共鳴器１２の共鳴周波数ｆrよりも更に低い周波数領域での吸音率αが高くなることを、実際の１/５縮尺の共鳴器試験体を用いた模型実験により確かめた。
模型実験について、以下に説明する。
しかしながら、一般的な吸遮音壁５０Ｂで用いられるグラスウールは、１２５Ｈｚ帯域以上の周波数領域では吸音効果を発揮するが、１００Ｈｚ以下の低周波数領域、特に、６３Ｈｚ帯域では、効果が殆ど見込めなかった。
本例では、吸遮音壁１０を、共鳴器１２の開口部１２ｓを、室内５側ではなく、背後空気層１５側になるように石膏ボード１１に取付けることで、室内５で発生し、石膏ボード１１を介して伝播された背後空気層１５の振動を吸音する構成としたので、石膏ボード１１の室内５側の面にもＧＷ１３Ｆを配置した場合には実現できなかった１００Ｈｚ以下の低周波数領域の音を効果的に吸音することができた。
本発明者らは、共鳴器１２の開口部１２ｓを背後空気層１５側とすれば、共鳴器１２の共鳴周波数ｆrの周波数領域だけでなく、共鳴器１２の共鳴周波数ｆrよりも更に低い周波数領域での吸音率αが高くなることを、実際の１/５縮尺の共鳴器試験体を用いた模型実験により確かめた。
模型実験について、以下に説明する。
【0011】
図３（ａ）は、ネック長Ｌの異なる共鳴器の吸音率αを調べた実験結果を示す図で、横軸は周波数ｆ［Ｈｚ］、縦軸は吸音率αである。なお、吸音率αのデータは、図３（ｂ），（ｃ）に示すような、実際の１/５縮尺の４×４個の共鳴器１２ｋを一体にした共鳴器試験体（以下、試験体１２Ｋという）を用いた模型実験のデータで、図３（ａ）の（６３），（１２５），……で示した値が実際の周波数となる。
（ｃ）図は、（ｂ）図のＡ－Ａ断面図で、試験体１２Ｋは、同図に示すように、コンクリート製の床面４ｋの上に、開口部１２ｓを上側に向くように設置されている。
なお、実際の模擬実験では、上記構成の試験体１２Ｋを４ユニット用いている。
（ａ）図に示すように、共鳴器１２ｋのネック長Ｌを、２ｍｍ(同図の●），７ｍｍ(同図の○），１８ｍｍ(同図の□）と大きくしていくと、試験体１２Ｋの共鳴周波数ｆrは順に低周波数側に移動していくがＬ＝１８ｍｍでも、共鳴周波数ｆrを目標の６３Ｈｚ帯域まで低くすることはできなかった。
なお、実験では、共鳴器１２ｋの中空部の半径をｒ＝６ｍｍ、本体１２Ａの中空部の体積をＶ＝７４９９３．５～７８６５０．０ｍｍ3とした（ＶはＬが長いほど小さい）。
ところで、Ｌ＝１８ｍｍは模型の寸法であり、実際のネック長はＬ0＝９０ｍｍとなる。この値は、室の吸音に使用する共鳴器としては大きすぎる。このように、共鳴器でも、１００Ｈｚ以下の低周波数領域の音を効果的に吸音することは困難である。
（ｃ）図は、（ｂ）図のＡ－Ａ断面図で、試験体１２Ｋは、同図に示すように、コンクリート製の床面４ｋの上に、開口部１２ｓを上側に向くように設置されている。
なお、実際の模擬実験では、上記構成の試験体１２Ｋを４ユニット用いている。
（ａ）図に示すように、共鳴器１２ｋのネック長Ｌを、２ｍｍ(同図の●），７ｍｍ(同図の○），１８ｍｍ(同図の□）と大きくしていくと、試験体１２Ｋの共鳴周波数ｆrは順に低周波数側に移動していくがＬ＝１８ｍｍでも、共鳴周波数ｆrを目標の６３Ｈｚ帯域まで低くすることはできなかった。
なお、実験では、共鳴器１２ｋの中空部の半径をｒ＝６ｍｍ、本体１２Ａの中空部の体積をＶ＝７４９９３．５～７８６５０．０ｍｍ3とした（ＶはＬが長いほど小さい）。
ところで、Ｌ＝１８ｍｍは模型の寸法であり、実際のネック長はＬ0＝９０ｍｍとなる。この値は、室の吸音に使用する共鳴器としては大きすぎる。このように、共鳴器でも、１００Ｈｚ以下の低周波数領域の音を効果的に吸音することは困難である。
【0012】
一方、図４（ａ），（ｂ）に示すように、試験体１２Ｋを床面４ｋから離すとともに、試験体１２Ｋを裏返しに（開口部１２ｓが床面４ｋを向くように）設置したところ、図４（ｃ）の■で示すように、吸音率αは、試験体１２Ｋの共鳴周波数（共鳴器１２ｋの共鳴周波数ｆr）近傍で大きくなっているだけでなく、共鳴器１２ｋの共鳴周波数ｆrより更に低い周波数領域でも大きくなっていることがわかった。
なお、実験では、試験体１２Ｋを、所定の厚さの空気層(以下、下部空気層１５ｕという）を挟んで、共鳴器１２ｋの開口部１２ｓが形成されている側の面である上面１２ａが床面４ｋ側を向くように設置し、（ｂ）図の上側から試験体１２Ｋに入射する音の吸音率αを測定した。
また、試験体１２Ｋは、共鳴器１２が石膏ボード１１に取付けられているのと同様に、上面１２ａと床面４ｋとの距離が下部空気層１５ｕの厚さになるように、図示しない保持部材により保持されている。
図４（ａ）の■で示すデータは、ネック長がＬ＝２ｍｍ、下部空気層１５ｕの厚さは２０ｍｍのデータで、この模型実験で吸音性能が高くなった周波数は３５０Ｈｚ前後なので、実際の共鳴器１２では、７０Ｈｚ程度と考えられる。
これにより、図１に示すように、共鳴器１２を、開口部１２ｓが壁２ａなどの反射体の方向を向くように裏返しに設置し、かつ、反射体との間に空気層（背後空気層１５）を設ければ、共鳴器１２ｋの共鳴周波数ｆr近傍だけでなく、共鳴器１２の共鳴周波数ｆrよりも低い周波数領域での吸音性能についても高めることができることが確認された。
なお、図４（ａ）では、ネック長がＬ＝２ｍｍ、下部空気層１５ｕの厚さがＤ＝２０ｍｍの場合の実験結果を示したが、ネック長Ｌや下部空気層１５ｕの厚さを変化させた場合でいでも、共鳴器１２の共鳴周波数よりも低い周波数領域での吸音性能を高めることができることを確認している。
なお、実験では、試験体１２Ｋを、所定の厚さの空気層(以下、下部空気層１５ｕという）を挟んで、共鳴器１２ｋの開口部１２ｓが形成されている側の面である上面１２ａが床面４ｋ側を向くように設置し、（ｂ）図の上側から試験体１２Ｋに入射する音の吸音率αを測定した。
また、試験体１２Ｋは、共鳴器１２が石膏ボード１１に取付けられているのと同様に、上面１２ａと床面４ｋとの距離が下部空気層１５ｕの厚さになるように、図示しない保持部材により保持されている。
図４（ａ）の■で示すデータは、ネック長がＬ＝２ｍｍ、下部空気層１５ｕの厚さは２０ｍｍのデータで、この模型実験で吸音性能が高くなった周波数は３５０Ｈｚ前後なので、実際の共鳴器１２では、７０Ｈｚ程度と考えられる。
これにより、図１に示すように、共鳴器１２を、開口部１２ｓが壁２ａなどの反射体の方向を向くように裏返しに設置し、かつ、反射体との間に空気層（背後空気層１５）を設ければ、共鳴器１２ｋの共鳴周波数ｆr近傍だけでなく、共鳴器１２の共鳴周波数ｆrよりも低い周波数領域での吸音性能についても高めることができることが確認された。
なお、図４（ａ）では、ネック長がＬ＝２ｍｍ、下部空気層１５ｕの厚さがＤ＝２０ｍｍの場合の実験結果を示したが、ネック長Ｌや下部空気層１５ｕの厚さを変化させた場合でいでも、共鳴器１２の共鳴周波数よりも低い周波数領域での吸音性能を高めることができることを確認している。
【0013】
次に、共鳴器と空気層との関係を確認するため、共鳴器の周囲に側壁を設けた場合について追加実験を行った結果を、図５（ａ）～（ｃ）に示す。（ａ）図は、試験体１２Ｋの四面（前後左右）に側壁１６ｕを設けたもので、（ｂ）図は、側壁１６ｕを２面（左右）に設けたものである。また、（ｃ）図は、側壁１６ｕを設けなかったときの吸音特性を示す。本例では、側壁１６ｕをアクリル板から構成した。なお、前後方向は、図５（ａ）～（ｃ）の紙面に垂直な方向、左右方向は同図の左右方向を指す。
各図において、横軸は横軸は周波数ｆ［Ｈｚ］、縦軸は吸音率αで、△は下部空気層１５ｕの厚さがＤ＝５ｍｍのデータ、○は下部空気層１５ｕの厚さがＤ＝１０ｍｍのデータ、□は下部空気層１５ｕの厚さがＤ＝２０ｍｍのデータである。
追加実験の結果、（ａ）図に示すように、試験体１２Ｋの周囲に側壁１６ｕを設けて下部空気層１５ｕを塞いでも、低周波数領域での吸音性能は高くなることがわかる。また、（ｂ）図に示すように側壁１６ｕを減らすか、または、（ｃ）図に示すように側壁１６ｕを撤去した場合には、更に低周波数領域での吸音性能は高くなることも確認した。
なお、図１（ａ），（ｂ）に示した本例の吸遮音壁１０の構成は、背後空気層１５が壁２ｂと壁２ｂの間と、天井３と床４との間とで連続しているので、図５（ｃ）の側壁１６ｕがない状態に相当する。
各図において、横軸は横軸は周波数ｆ［Ｈｚ］、縦軸は吸音率αで、△は下部空気層１５ｕの厚さがＤ＝５ｍｍのデータ、○は下部空気層１５ｕの厚さがＤ＝１０ｍｍのデータ、□は下部空気層１５ｕの厚さがＤ＝２０ｍｍのデータである。
追加実験の結果、（ａ）図に示すように、試験体１２Ｋの周囲に側壁１６ｕを設けて下部空気層１５ｕを塞いでも、低周波数領域での吸音性能は高くなることがわかる。また、（ｂ）図に示すように側壁１６ｕを減らすか、または、（ｃ）図に示すように側壁１６ｕを撤去した場合には、更に低周波数領域での吸音性能は高くなることも確認した。
なお、図１（ａ），（ｂ）に示した本例の吸遮音壁１０の構成は、背後空気層１５が壁２ｂと壁２ｂの間と、天井３と床４との間とで連続しているので、図５（ｃ）の側壁１６ｕがない状態に相当する。
【0014】
実施の形態２．
前記実施の形態１では、共鳴器１２の開口部１２ｓを背後空気層１５側になるように石膏ボード１１に取付けて、背後空気層１５の振動を吸音する構成の吸遮音壁１０について説明したが、図６に示すように、複数の共鳴器１２を背後空気層１５内（ここでは、壁２ａ）に取付けた構成の吸遮音壁１０Ｚでも、１００Ｈｚ以下の低周波数領域の音を効果的に吸音することができる。
吸遮音壁１０Ｚの構成要素である石膏ボード１１、共鳴器１２、ＧＷ１３、支持部材１４、及び、背後空気層１５は、実施の形態１と同一構成であるが、本例では、吸遮音壁１０Ｚの共鳴器１２は、内装壁である石膏ボード１１と壁２ａとの間に、開口部１２ｓが石膏ボード１１側に向くように、壁２ａに取付けられている。
以下に、開口部１２ｓが内装壁（石膏ボード１１）側となるように、共鳴器１２を壁２ａ、壁２ｂもしくは天井３に取付けたときも、共鳴器１２ｋの共鳴周波数ｆrより低い周波数領域で吸音率αが大きくなることを、実際の１/５縮尺の試験体１２Ｋを用いた模型実験により確かめた結果について説明する。
前記実施の形態１では、共鳴器１２の開口部１２ｓを背後空気層１５側になるように石膏ボード１１に取付けて、背後空気層１５の振動を吸音する構成の吸遮音壁１０について説明したが、図６に示すように、複数の共鳴器１２を背後空気層１５内（ここでは、壁２ａ）に取付けた構成の吸遮音壁１０Ｚでも、１００Ｈｚ以下の低周波数領域の音を効果的に吸音することができる。
吸遮音壁１０Ｚの構成要素である石膏ボード１１、共鳴器１２、ＧＷ１３、支持部材１４、及び、背後空気層１５は、実施の形態１と同一構成であるが、本例では、吸遮音壁１０Ｚの共鳴器１２は、内装壁である石膏ボード１１と壁２ａとの間に、開口部１２ｓが石膏ボード１１側に向くように、壁２ａに取付けられている。
以下に、開口部１２ｓが内装壁（石膏ボード１１）側となるように、共鳴器１２を壁２ａ、壁２ｂもしくは天井３に取付けたときも、共鳴器１２ｋの共鳴周波数ｆrより低い周波数領域で吸音率αが大きくなることを、実際の１/５縮尺の試験体１２Ｋを用いた模型実験により確かめた結果について説明する。
【0015】
図７（ａ）に示すように、試験体１２Ｋを、共鳴器１２ｋの開口部１２ｓが上側(床面４ｋとは反対側）を向くよう設置するとともに、共鳴器１２ｋの上面から厚さ２０ｍｍの空気層(以下、上部空気層１５ｖという）を挟んで、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）から成る仕切り板１７を設置したところ、図７（ｂ）の□で示すように、試験体１２Ｋの共鳴周波数（共鳴器１２ｋの共鳴周波数ｆr）で吸音率αが大きくなっているだけでなく、共鳴器１２ｋの共鳴周波数ｆrより低い周波数領域でも吸音率αが大きくなっていることがわかった。
なお、ここで、仕切り板１７は、図６の内装壁である石膏ボード１１に相当する部材である。模型実験で吸音性能が高くなった周波数は、実施の形態１の模型実験と同様に、３５０Ｈｚ前後なので、実寸では、７０Ｈｚ程度と考えられる。
このように、内装壁の内側に共鳴器を設置しても、共鳴器１２ｋの共鳴周波数ｆrより低い周波数領域での吸音性能を高めることができることが確認された。
なお、ここで、仕切り板１７は、図６の内装壁である石膏ボード１１に相当する部材である。模型実験で吸音性能が高くなった周波数は、実施の形態１の模型実験と同様に、３５０Ｈｚ前後なので、実寸では、７０Ｈｚ程度と考えられる。
このように、内装壁の内側に共鳴器を設置しても、共鳴器１２ｋの共鳴周波数ｆrより低い周波数領域での吸音性能を高めることができることが確認された。
【0016】
次に、共鳴器と空気層との関係を確認するため、共鳴器の周囲に側壁を設けた場合について追加実験を行った結果を、図８（ａ）～（ｃ）に示す。（ａ）図は、試験体１２Ｋの四面（前後左右）に側壁１６ｖを設けたもので、（ｂ）図は、側壁１６ｖを２面（左右）に設けたものである。また、（ｃ）図は、側壁１６ｖを設けなかったときの吸音特性を示す。側壁１６ｖは、仕切り板１７と同じＰＶＣ板から構成した。
各図において、横軸は横軸は周波数ｆ［Ｈｚ］、縦軸は吸音率αで、△は上部空気層１５ｖの厚さがＤ＝５ｍｍのデータ、○は上部空気層１５ｖの厚さがＤ＝１０ｍｍのデータ、□は上部空気層１５ｖの厚さがＤ＝２０ｍｍのデータである。
追加実験の結果、（ａ）図に示すように、試験体１２Ｋの周囲に側壁１６ｖを設けて上部空気層１５ｖを塞いでも、低周波数領域での吸音性能は高くなることがわかる。また、（ｂ）図に示すように側壁１６ｖを減らすか、または、（ｃ）図に示すように側壁１６ｖを撤去した場合には、更に低周波数領域での吸音性能は高くなることも確認した。
図６に示した吸遮音壁１０Ｚの構成は、背後空気層１５が壁２ｂと壁２ｂの間と、天井３と床４との間とで連続しているので、図８（ｃ）の側壁１６ｖのない状態に相当する。
各図において、横軸は横軸は周波数ｆ［Ｈｚ］、縦軸は吸音率αで、△は上部空気層１５ｖの厚さがＤ＝５ｍｍのデータ、○は上部空気層１５ｖの厚さがＤ＝１０ｍｍのデータ、□は上部空気層１５ｖの厚さがＤ＝２０ｍｍのデータである。
追加実験の結果、（ａ）図に示すように、試験体１２Ｋの周囲に側壁１６ｖを設けて上部空気層１５ｖを塞いでも、低周波数領域での吸音性能は高くなることがわかる。また、（ｂ）図に示すように側壁１６ｖを減らすか、または、（ｃ）図に示すように側壁１６ｖを撤去した場合には、更に低周波数領域での吸音性能は高くなることも確認した。
図６に示した吸遮音壁１０Ｚの構成は、背後空気層１５が壁２ｂと壁２ｂの間と、天井３と床４との間とで連続しているので、図８（ｃ）の側壁１６ｖのない状態に相当する。
【0017】
［吸音対策の計算例］
工場の設備機械室に、吸音対策を行った場合の吸音効果の大きさを計算した。図９に示すように、設備機械室２０の室内の寸法は、（Ｌ）１２．２５ｍ×（Ｗ）５．２ｍ×（Ｈ）４．２ｍである。
吸音効果の大きさＰは、各壁面２１～２４（wall1～wall4)、天井面２５（ceiling）、及び、床面２６（floor）の等価吸音面積Ａkの和の対数で評価した。添字ｋ＝１～４が各壁面、ｋ＝５が天井面、ｋ＝６が床面である。
各室内面（wall1～wall4，ceiling，floor）の表面積をＳk、吸音率をαkとすると、等価吸音面積はＡk＝Ｓk・αk、吸音効果の大きさはＰ＝１０log10（ΣＡk）である。
なお、ΣＡk＝Ａ1＋Ａ2＋Ａ3＋Ａ4＋Ａ5＋Ａ6である。
また、wall1，wall3の表面積は、Ｓ1＝Ｓ3＝51.45m2、wall2，wall4の表面積は、Ｓ2＝Ｓ4＝21.84m2、ceilingとfloorの表面積は、Ｓ5＝Ｓ6＝63.7m2である。
（１）室内全面がコンクリート打ち放し
コンクリート打ち放し面の吸音率をαk＝０．０１（ｋ＝１～６）とすると、
吸音効果の大きさは、Ｐ１＝４．４（ｄＢ）であった。
（２）各壁面と天井面はＧＷ張りで、床面はコンクリート打ち放し
ＧＷ（50mm厚）を張った面の吸音率をαk＝０．０５（ｋ＝１～５）とすると、
吸音効果の大きさは、Ｐ２＝１０．５（ｄＢ）で、室内全面がコンクリート打ち
放しに比べて、６．１（ｄＢ）の効果があった。
（３）wall1とwall2が、図１に示した吸遮音壁１０、その他はコンクリート打ち放し
（但し、共鳴器１２は、壁のほぼ全面に配置）
吸遮音壁１０の吸音率をαk＝０．９（ｋ＝１，２）とすると、
吸音効果の大きさは、Ｐ３＝１８．３（ｄＢ）で、室内全面がコンクリート打ち
放しに比べて、１３．９（ｄＢ）の効果があった。
（４）wall1～wall4に吸遮音壁１０を配置、天井面はＧＷ張りで、
床面はコンクリート打ち放し（但し、共鳴器１２は、壁のほぼ全面に配置）
吸音効果の大きさは、Ｐ４＝１９．６（ｄＢ）で、室内全面がコンクリート打ち
放しに比べて、１５．２（ｄＢ）の効果があった。
（５）wall1とwall2とに吸遮音壁１０を配置、wall1とwall2と天井面とはＧＷ張りで、
床面はコンクリート打ち放し（但し、共鳴器１２は、壁のほぼ全面に配置）
吸音効果の大きさは、Ｐ５＝１７．１（ｄＢ）で、室内全面がコンクリート打
ち放しに比べて、１２．７（ｄＢ）の効果があった。
（６）壁面、天井面が（ＧＷ張り＋空気層）で、床面はコンクリート打ち放し
吸音効果の大きさは、Ｐ６＝１６．３（ｄＢ）で、室内全面がコンクリート打ち
放しに比べて、１１．９（ｄＢ）の効果があった。
これらの計算結果から、本願発明の吸音対策では、共鳴器を半分の壁面（wall1とwall2）のみに配置した場合であっても、十分な吸音効果が得られることがわかった。
なお、図１の吸遮音壁１０に代えて、図６の吸遮音壁１０Ｚを配置しても、吸音効果の大きさＰは若干小さくなるものの、同様の結果が得られた。
工場の設備機械室に、吸音対策を行った場合の吸音効果の大きさを計算した。図９に示すように、設備機械室２０の室内の寸法は、（Ｌ）１２．２５ｍ×（Ｗ）５．２ｍ×（Ｈ）４．２ｍである。
吸音効果の大きさＰは、各壁面２１～２４（wall1～wall4)、天井面２５（ceiling）、及び、床面２６（floor）の等価吸音面積Ａkの和の対数で評価した。添字ｋ＝１～４が各壁面、ｋ＝５が天井面、ｋ＝６が床面である。
各室内面（wall1～wall4，ceiling，floor）の表面積をＳk、吸音率をαkとすると、等価吸音面積はＡk＝Ｓk・αk、吸音効果の大きさはＰ＝１０log10（ΣＡk）である。
なお、ΣＡk＝Ａ1＋Ａ2＋Ａ3＋Ａ4＋Ａ5＋Ａ6である。
また、wall1，wall3の表面積は、Ｓ1＝Ｓ3＝51.45m2、wall2，wall4の表面積は、Ｓ2＝Ｓ4＝21.84m2、ceilingとfloorの表面積は、Ｓ5＝Ｓ6＝63.7m2である。
（１）室内全面がコンクリート打ち放し
コンクリート打ち放し面の吸音率をαk＝０．０１（ｋ＝１～６）とすると、
吸音効果の大きさは、Ｐ１＝４．４（ｄＢ）であった。
（２）各壁面と天井面はＧＷ張りで、床面はコンクリート打ち放し
ＧＷ（50mm厚）を張った面の吸音率をαk＝０．０５（ｋ＝１～５）とすると、
吸音効果の大きさは、Ｐ２＝１０．５（ｄＢ）で、室内全面がコンクリート打ち
放しに比べて、６．１（ｄＢ）の効果があった。
（３）wall1とwall2が、図１に示した吸遮音壁１０、その他はコンクリート打ち放し
（但し、共鳴器１２は、壁のほぼ全面に配置）
吸遮音壁１０の吸音率をαk＝０．９（ｋ＝１，２）とすると、
吸音効果の大きさは、Ｐ３＝１８．３（ｄＢ）で、室内全面がコンクリート打ち
放しに比べて、１３．９（ｄＢ）の効果があった。
（４）wall1～wall4に吸遮音壁１０を配置、天井面はＧＷ張りで、
床面はコンクリート打ち放し（但し、共鳴器１２は、壁のほぼ全面に配置）
吸音効果の大きさは、Ｐ４＝１９．６（ｄＢ）で、室内全面がコンクリート打ち
放しに比べて、１５．２（ｄＢ）の効果があった。
（５）wall1とwall2とに吸遮音壁１０を配置、wall1とwall2と天井面とはＧＷ張りで、
床面はコンクリート打ち放し（但し、共鳴器１２は、壁のほぼ全面に配置）
吸音効果の大きさは、Ｐ５＝１７．１（ｄＢ）で、室内全面がコンクリート打
ち放しに比べて、１２．７（ｄＢ）の効果があった。
（６）壁面、天井面が（ＧＷ張り＋空気層）で、床面はコンクリート打ち放し
吸音効果の大きさは、Ｐ６＝１６．３（ｄＢ）で、室内全面がコンクリート打ち
放しに比べて、１１．９（ｄＢ）の効果があった。
これらの計算結果から、本願発明の吸音対策では、共鳴器を半分の壁面（wall1とwall2）のみに配置した場合であっても、十分な吸音効果が得られることがわかった。
なお、図１の吸遮音壁１０に代えて、図６の吸遮音壁１０Ｚを配置しても、吸音効果の大きさＰは若干小さくなるものの、同様の結果が得られた。
【0018】
以上、本発明を実施の形態及び計算例を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に記載の範囲には限定されない。前記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者にも明らかである。そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲から明らかである。
【0019】
例えば、前記実施の形態１，２では、吸遮音壁１０，１０Ｚを壁２ａのみに取付けているが、天井３や壁２ｂに取付けてもよい。また、吸遮音壁１０，１０Ｚを天井３、壁２ａ、壁２ｂの全てに取付ければ、吸音効果を更に高めることができる。
また、共鳴器１２については、石膏ボード１１、もしくは、壁２ａの全面に設けてもよい。共鳴器１２の個数が多いほど、吸音効果は向上する。
また、前記実施の形態１，２では、内装壁として石膏ボード１１を用いたが、合板や珪酸カルシウム板（珪カル板）を用いてもよい。
また、多孔質部材の材料グラスウールに限るものではなく、フェルトやロックウールなどの他の多孔質部材を用いてもよい。
なお、多孔質部材料から成る吸音材（多孔質部材）は、本発明の必須の要素ではないが、多孔質部材を配置すれば、吸遮音壁の吸音効果は更に向上する。
また、共鳴器１２については、石膏ボード１１、もしくは、壁２ａの全面に設けてもよい。共鳴器１２の個数が多いほど、吸音効果は向上する。
また、前記実施の形態１，２では、内装壁として石膏ボード１１を用いたが、合板や珪酸カルシウム板（珪カル板）を用いてもよい。
また、多孔質部材の材料グラスウールに限るものではなく、フェルトやロックウールなどの他の多孔質部材を用いてもよい。
なお、多孔質部材料から成る吸音材（多孔質部材）は、本発明の必須の要素ではないが、多孔質部材を配置すれば、吸遮音壁の吸音効果は更に向上する。
【符号の説明】
【0020】
１ 室、２ａ，２ｂ 壁、３ 天井、４ 床、５ 室内、
１０ 吸遮音壁、１１ 石膏ボード、１２ 共鳴器、１２Ａ 本体、１２Ｂ 筒体、
１２ａ 上面、１２ｂ 底面、１２ｃ 側面、１２ｈ 孔、１２ｓ 開口部、
１３ グラスウール、１４ 支持部材、１５ 背後空気層、１６ｕ，１６ｖ 側壁、
１７ 仕切り板。
１０ 吸遮音壁、１１ 石膏ボード、１２ 共鳴器、１２Ａ 本体、１２Ｂ 筒体、
１２ａ 上面、１２ｂ 底面、１２ｃ 側面、１２ｈ 孔、１２ｓ 開口部、
１３ グラスウール、１４ 支持部材、１５ 背後空気層、１６ｕ，１６ｖ 側壁、
１７ 仕切り板。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】