特許 7033055 防音構造体、及び防音パネル

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-03-01

(45)【発行日】2022-03-09

(54)【発明の名称】防音構造体、及び防音パネル

(51)【国際特許分類】

   E04B 1/86 20060101AFI20220302BHJP

   B32B 3/12 20060101ALI20220302BHJP

   B32B 3/24 20060101ALI20220302BHJP

   B32B 5/32 20060101ALI20220302BHJP

【ＦＩ】

E04B1/86 M

B32B3/12 B

B32B3/24 Z

B32B5/32

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2018237567

(22)【出願日】2018-12-19

(65)【公開番号】P2020100939

(43)【公開日】2020-07-02

【審査請求日】2021-01-25

(73)【特許権者】

【識別番号】306037311

【氏名又は名称】富士フイルム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100152984

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 秀明

(74)【代理人】

【識別番号】100148080

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 史生

(72)【発明者】

【氏名】白田 真也

(72)【発明者】

【氏名】松岡 知佳

(72)【発明者】

【氏名】山添 昇吾

【審査官】伊藤 昭治

(56)【参考文献】

【文献】特開２００２－２５８８６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１４１４０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１５１３２５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０４Ｂ １／８６

Ｂ３２Ｂ ３／１２

Ｂ３２Ｂ ３／２４

Ｂ３２Ｂ ５／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のセルを構成するコア体と、
前記コア体の厚み方向において前記複数のセルの各々の開口面を覆う背面板と、
前記厚み方向において前記背面板とは反対側の位置で前記複数のセルの各々の開口面を覆い、且つ、貫通孔が形成された有孔板と、
前記厚み方向において前記コア体とは反対側の位置で前記有孔板に重ねられ、且つ、通気性を有する流れ抵抗体と、を有し、
人の声の周波数を含む周波数帯域の音を吸音対象とし、
前記流れ抵抗体の流れ抵抗が、３５０Ｐａ・ｓ／ｍ以上、且つ、１５００Ｐａ・ｓ／ｍ以下であることを特徴とする防音構造体。

【請求項2】

前記流れ抵抗体の面密度が６０ｇ／ｍ^２以上、且つ、５００ｇ／ｍ^２以下である請求項１に記載の防音構造体。

【請求項3】

前記流れ抵抗体は、微細貫通孔板、又は多孔質吸音材料によって構成されている請求項１又は２に記載の防音構造体。

【請求項4】

前記流れ抵抗体は、布からなる請求項１乃至３のいずれか一項に記載の防音構造体。

【請求項5】

前記流れ抵抗体の厚みが１ｍｍ未満である請求項１乃至４のいずれか一項に記載の防音構造体。

【請求項6】

前記コア体は、ハニカムコアである請求項１乃至５のいずれか一項に記載の防音構造体。

【請求項7】

前記コア体、前記背面板及び前記有孔板のうちの少なくとも一つが、内部に空隙部分が分布している材料からなる請求項１乃至６のいずれか一項に記載の防音構造体。

【請求項8】

前記コア体、前記背面板及び前記有孔板のすべてが、内部に空隙部分が分布している前記材料からなる請求項７に記載の防音構造体。

【請求項9】

前記コア体、前記背面板及び前記有孔板のすべてが、紙材料からなる請求項８に記載の防音構造体。

【請求項10】

前記流れ抵抗体は、前記流れ抵抗体の吸音性能以外の特性を改質させるための加工が施された加工部分を有し、
前記加工部分の加工後の前記流れ抵抗は、３５０Ｐａ・ｓ／ｍ以上、且つ、１５００Ｐａ・ｓ／ｍ以下である請求項１乃至９のいずれか一項に記載の防音構造体。

【請求項11】

請求項１乃至１０のいずれか一項に記載された防音構造体により構成された防音パネル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、防音構造体、及び防音パネルに係り、特に、複数のセルを構成するコア体を背面板及び有孔板の間に配置して流れ抵抗体をコア体の反対側で有孔板に重ねることで構成される防音構造体、及び、これを用いた防音パネルに関する。

【背景技術】

【0002】

防音構造体、及び防音構造体を用いた防音パネルについては、重量、剛性、及び強度等の様々な観点から品質改善が求められている。

【0003】

具体的に説明すると、運び易さ及び倒れた時の安全性の観点からは、より軽量な防音パネルが望ましい。また、簡易的な壁又はパーティションとして利用することを想定すると、音響性能の変化が抑えられ、且つ形状が変化し難い高剛性な防音パネルが求められる。また、壊れ難さの観点からは、より強度が高い防音パネルが望ましい。

【0004】

ところで、防音構造体には、通常、発泡ウレタン及びフェルト等の多孔質材料からなる吸音材が用いられることが多い。ただし、多孔質材料は、柔らかいために剛性がなく、また強度も確保し難しい。一方、金属材料及びセラミックス等によって構成された吸音材が利用されることもある。その中には、発泡材料であり高剛性な吸音材も存在するが、そのような吸音材であっても、重量が大きく、また強度を確保することが難しい。

【0005】

以上の事情を踏まえ、これまでに様々な構造の防音構造体が開発されてきている。その一例としては、特許文献１及び２に記載されているように、複数のセルを構成するコア体を背面板及び有孔板の間に配置し、流れ抵抗体をコア体の反対側で有孔板に重ねることで構成される防音構造体及び防音パネルが挙げられる。

【0006】

具体的に説明すると、特許文献１に記載の防音パネルは、ハニカム心材層を穿孔金属板と裏あて板との間に挟み、ワイヤ織物又は金属フェルト等の金属布シートによって穿孔金属板を覆うことで構成されている。また、上記の金属布シートは、５～３００Ｐａ・ｓ／ｍ（＝Ｒａｙｌｓ）の流れ抵抗を有する。

【0007】

また、特許文献２に記載の防音パネル（特許文献２では「音響板」と表記）では、音速に対して高い感度を有する織物、及び、或る多孔率を有する支持シートから構成された上部層が、通常型の中間ハニカム層及び下部層と組み合わせられている。また、上部層を構成する織物は、音速に対する所与の公称抵抗及び既知の抵抗変動を有する。

【0008】

特許文献１及び２に記載された構造であれば、高い吸音性、広帯域な吸音特性、及び高い剛性を併せ持つ防音構造体を実現することが可能である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【文献】特開２００２－１８９４７５号公報

【文献】特開２００２－２５８８６９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

しかしながら、特許文献１に記載の防音パネルでは、前述したように、０～３００Ｐａ・ｓ／ｍの金属布シートを流れ抵抗体として用いている。また、特許文献１によれば、金属布シートの抵抗値としては、比較的低い音響抵抗、例えば２０ｃｍ／ｓｅｃで約１０Ｒａｙｌｓが望ましいとしている（特許文献１の段落００１６等参照）。ただし、流れ抵抗が極めて小さい流れ抵抗体を用いた防音パネルでは、人の声など比較的低周波側に現れる音に対して所望の吸音効果が得られない。このような課題は、特許文献２に記載の防音パネルに対しても同様に生じ得る。

【0011】

なお、特許文献１及び特許文献２の防音パネルは、いずれも航空機等のジェットエンジンから発生する騒音のように、比較的高周波（具体的には、例えば１００００Ｈｚ以上）の音を減少させるものであり、そもそも人の声など比較的低周波の音を対象とするものではない。

【0012】

一方、建物及び建物内の部屋等に取り付けられる防音構造体及び防音パネルについては、人の会話を抑えて周囲に聞こえ難くさせる等の用途で用いられることが多く、その需要は、近年増加している。したがって、防音構造体及び防音パネルの品質として、人の声など比較的低周波の音を広帯域で吸音することが求められている。また、上記の防音構造体及び防音パネルは、壁面又は天井等に配置して利用されることがあるため、極力小型化されたもの、特に、薄型のものであることが求められる。

【0013】

そこで、本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、以下に示す目的を解決することを課題とする。
具体的には、本発明は、上記従来技術の問題点を解決し、比較的小型の構造で、且つ、比較的低周波の音を広帯域で吸音することが可能な防音構造体及び防音パネル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】

【0014】

複数のセルを構成するコア体を背面板及び有孔板の間に配置し、流れ抵抗体をコア体の反対側で有孔板に重ねることで構成される防音構造体は、前述したように、比較的小型な構造で軽量でありながらも、高剛性且つ高強度なものである。
そして、本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意検討した結果、流れ抵抗体の流れ抵抗が３５０Ｐａ・ｓ／ｍ～１５００Ｐａ・ｓ／ｍである場合には、広帯域にて吸音することができ、且つ、吸音率が極大となる吸音ピーク周波数が低周波側にシフトすることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明者らは、以下の構成により上記の課題が解決されることを見出した。

【0015】

［１］ 複数のセルを構成するコア体と、コア体の厚み方向において複数のセルの各々の開口面を覆う背面板と、厚み方向において背面板とは反対側の位置で複数のセルの各々の開口面を覆い、且つ、貫通孔が形成された有孔板と、厚み方向においてコア体とは反対側の位置で有孔板に重ねられ、且つ、通気性を有する流れ抵抗体と、を有し、流れ抵抗体の流れ抵抗が、３５０Ｐａ・ｓ／ｍ以上、且つ、１５００Ｐａ・ｓ／ｍ以下であることを特徴とする防音構造体。

【0016】

［２］ 流れ抵抗体の面密度が６０ｇ／ｍ^２以上、且つ、５００ｇ／ｍ^２以下である［１］に記載の防音構造体。
［３］ 流れ抵抗体は、微細貫通孔板又は多孔質吸音材料によって構成されている［１］又は［２］に記載の防音構造体。
［４］ 流れ抵抗体は、布からなる［１］乃至［３］のいずれか一項に記載の防音構造体。
［５］ 流れ抵抗体の厚みが１ｍｍ未満である［１］乃至［４］のいずれか一項に記載の防音構造体。
［６］ コア体は、ハニカムコアである［１］乃至［５］のいずれか一項に記載の防音構造体。
［７］ コア体、背面板及び有孔板のうちの少なくとも一つが、内部に空隙部分が分布している材料からなる［１］乃至［６］のいずれか一項に記載の防音構造体。
［８］ コア体、背面板及び有孔板のすべてが、内部に空隙部分が分布している材料からなる［７］に記載の防音構造体。
［９］ コア体、背面板及び有孔板のすべてが、紙材料からなる［８］に記載の防音構造体。
［１０］ 流れ抵抗体は、流れ抵抗体の性質を改質させるための加工が施された加工部分を有し、加工部分の加工後の流れ抵抗は、３５０Ｐａ・ｓ／ｍ以上、且つ、１５００Ｐａ・ｓ／ｍ以下である［１］乃至［９］のいずれか一項に記載の防音構造体。
［１１］ ［１］乃至［１０］のいずれか一項に記載された防音構造体により構成された防音パネル。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、比較的小型の構造で、且つ、比較的低周波の音を広帯域で吸音することが可能な防音構造体及び防音パネルが実現される。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の一実施形態に係る防音構造体を示す部分断面図である。

【図2】図１に図示の防音構造体を部分的に破断して模式的に示す上面図である。

【図3】コア体の構造の変形例を示す上面図である。

【図4】本発明の一実施形態に係る防音パネルを示す斜視図である。

【図5】実施例１で作製した防音構造体の吸音率を示す図である。

【図6】実施例１で作製した防音構造体の吸音率を、ＲｉｇｉｄモデルＢｉｏｔモデルの各々で計算した場合の計算結果を示す図である。

【図7】流れ抵抗が１００Ｐａ・ｓ／ｍである吸音材を用いた防音構造体の吸音率についての計算結果を示す図である。

【図8】流れ抵抗が１００、５００、８００及び３０００Ｐａ・ｓ／ｍであるときの吸音率の計算結果を示す図である。

【図9】流れ抵抗別の最大吸音率を示す図である。

【図10】吸音率５０％以上を満たす吸音ピーク幅を、流れ抵抗毎に評価した結果を示す図である。

【図11】流れ抵抗毎に特定した吸音ピーク周波数を示す図である。

【図12】吸音ピーク周波数を流れ抵抗で微分した結果を示す図である。

【図13】吸音ピーク周波数の低周波化の度合いについての評価結果を示す図である。

【図14】面密度及び流れ抵抗をそれぞれ変化させたときの、吸音ピーク周波数を示す図である。

【図15】面密度及び流れ抵抗をそれぞれ変化させたときの、最大吸音率を示す図である。

【図16】面密度及び流れ抵抗をそれぞれ変化させたときの、吸音ピーク幅を示す図である。

【図17】面密度を変化させたときの吸音ピーク周波数の変化を示す図である。

【図18】面密度を変化させたときの最大吸音率の変化を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

本発明の防音構造体及び防音パネルについて、添付の図面に示す好適な実施形態に基づき、以下に詳細に説明する。
なお、以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明は、そのような実施態様に限定されるものではない。

【0020】

また、本明細書において、「～」を用いて表される数値範囲は、「～」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
また、本明細書において、「直交」および「平行」とは、本発明が属する技術分野において許容される誤差の範囲を含むものとする。例えば、「直交」及び「平行」とは、厳密な直交あるいは平行に対して±１０°未満の範囲内であることなどを意味する。ここで、厳密な直交あるいは平行に対しての誤差は、５°以下であることが好ましく、３°以下であることがより好ましい。
また、本明細書において、「同一」及び「同じ」は、本発明が属する技術分野において一般的に許容される誤差範囲を含むものとする。また、本明細書において、「全部」、「いずれも」または「全面」等というとき、１００％である場合のほか、本発明が属する技術分野で一般的に許容される誤差範囲を含み、例えば９９％以上、９５％以上、または９０％以上である場合を含むものとする。

【0021】

さらに、本発明での「防音」は、「遮音」と「吸音」の両方の意味を含む概念である。ここで、「遮音」は、「音を遮蔽する」こと、換言すれば、「音を透過させない」ことを意味し、主として、音（音響）を反射することである。また、「吸音」は、「反射音を少なくする」ことを意味し、分かり易くは音（音響）を吸収することを意味する。そして、本発明では、後述する背面板が用いられているため、元々、透過する音が小さく、反射音が問題となる。このような系では、上述した「吸音」の観点で評価される指標（すなわち、反射音の少なさの指標）を用いるのが適切である。そのため、以下では、「防音」が主として「吸音」であることとし、「遮音」及び「吸音」とを呼び分けて両者を区別することとする。

【0022】

＜＜本発明の防音構造体の概要＞＞
先ず、本発明の防音構造体の概要について説明する。
本発明の防音構造体は、複数のセルを構成するコア体と、コア体の厚み方向（以下、厚み方向という）において複数のセルの各々の開口面を覆う背面板と、厚み方向において背面板とは反対側の位置で複数のセルの各々の開口面を覆う有孔板と、厚み方向においてコア体とは反対側の位置で有孔板に重ねられた流れ抵抗体と、を有する（例えば、図１参照）。

【0023】

コア体及び背面板は、共鳴構造、より厳密には気柱共鳴構造を構成している。有孔板には、貫通孔が形成されている。流れ抵抗体は、その内部に微細孔が多数形成されているため、通気性を有する。また、流れ抵抗体の流れ抵抗は、３５０Ｐａ・ｓ／ｍ以上、且つ、１５００Ｐａ・ｓ／ｍ以下である。

【0024】

以上のように構成された本発明の防音構造体は、軽量でありながらも高剛性且つ高強度なものであり、比較的小型（コンパクト）な構造にて、人の声などの比較的低周波の音を広帯域で吸音することが可能となる（例えば、図５参照）。

【0025】

より詳しく説明すると、本発明の防音構造体は、コア体及び背面板が構成する気柱共鳴構造による吸音効果と、流れ抵抗体における吸音効果を併せ持つ。ここで、流れ抵抗体は、布等の比較的厚みが薄いものであるが、防音構造体の吸音性能に影響を及ぼす特性を有する。本発明者らは、流れ抵抗体の特性のうち、特に流れ抵抗が吸音特性（具体的には、吸音可能な周波数の範囲）に大きく影響することを発見し、その好適な範囲を見出した。具体的に説明すると、流れ抵抗を大きくすることで、吸音率が極大となる吸音ピーク周波数が低周波側にシフトする。この結果、コンパクトな構造でありながら、比較的低周波の音を広帯域に吸音することが可能な防音構造体が実現される。

【0026】

流れ抵抗体の流れ抵抗が吸音性能に及ぼす影響について説明すると、微細孔が形成された流れ抵抗体は、微細孔が通気部分をなしているので通気性を有する。そして、流れ抵抗体は、上記の通気部分を音が通過して抜ける際に生じる摩擦によって吸音する。なお、流れ抵抗体のうち、微細孔以外の材料部分を以下では、便宜的に「フレーム」と呼ぶことにする。

【0027】

ところで、通常の吸音材は、比較的流れ抵抗率が低い流れ抵抗体からなり、これを用いた防音構造体では、上記通気部分（換言すると、微細孔）を音が通過することに対する抵抗が比較的小さい。よって、入射した音は主に上記通気部分を通過し、その際に生じる熱粘性摩擦が吸音に寄与する。一方で、前述した通り、音は通気部分を流れ易いため、フレームをほぼ揺らさないので、フレーム自体は、吸音特性に寄与しない。
上記の場合には、吸音率が極大となる吸音ピーク周波数は、流れ抵抗体の背面部分（具体的には、音の入射方向において流れ抵抗体の背面側にある空気層）の距離によって決まる。具体的に説明すると、吸音ピーク周波数は、流れ抵抗体がないと仮定した場合の、背面側にある空気層の厚みに応じて決まる気柱共鳴の周波数と極めて近い周波数となる。
このため、通常の吸音材を用いた防音構造体では、その吸音周波数を、構造のサイズから決定される気柱共鳴周波数よりも大幅に低周波化させることが困難である。

【0028】

これに対して、前述したように、吸音材（流れ抵抗体）の流れ抵抗を大きくすることにより、吸音ピーク周波数が低周波側にシフトするようになる。このことを微視的な吸音メカニズムの観点で説明すると、流れ抵抗が大きくなるほど、流れ抵抗体内の微細孔を音が通過する際の摩擦だけではなく、フレームが音で揺らされる効果が加わるようになる。

【0029】

より詳しくは、流れ抵抗（つまり、微細孔での通気抵抗）が大きくなることで、通気部分の音が通過することに対する抵抗が大きく、通気部分に音が容易には流れなくなる。これにより、入射音（吸音対象の音）の一部が通気部分を通過する代わりに、フレームを揺らすようになる。この結果、流れ抵抗体におけるフレームの振動及び質量（マス）が吸音効果に寄与するようになったと考えられる。

【0030】

そして、フレームの振動及び質量（マス）が吸音に寄与することで、吸音ピーク周波数が低周波側にシフトする。特に、本発明の防音構造体では、前述したように、流れ抵抗が３５０～１５００Ｐａ・ｓ／ｍとなった流れ抵抗体を用いている。これにより、吸音ピーク周波数を、流れ抵抗体が設けられていない吸音構造においてコア体内（具体的には、複数のセルの各々の開口部内）で生じる気柱共鳴の共鳴周波数に比べて１０％以上低周波側にシフトすることができる（例えば、図１３参照）。

【0031】

上述した吸音ピーク周波数の低周波化効果は、フレームの質量（マス）による効果として説明することができる。具体的に説明すると、フレームの振動が寄与しない流れ抵抗体では、通気部分の摩擦（厳密には、通気部分の空気の熱粘性摩擦）のみが吸音に寄与するので、フレームの質量（厳密には、密度）の大きさが吸音ピーク周波数に影響を及ぼさない。一方、フレームが揺らされる状況では、フレームの質量（マス）が吸音に影響を及ぼす。ここで、フレームの質量（マス)成分は運動方程式に従う量であり、音響等価回路理論ではインダクタンスを大きくする効果がある。そして、インダクタンスが増加することにより、等価回路の共鳴周波数が低周波側にシフトする。この理論により、フレームの質量（マス）が吸音ピーク周波数の低周波化効果を与えるものと考えられる。

【0032】

以上の効果は、特許文献１及び２に記載の防音パネルのように低抵抗（具体的には、１０～３００Ｐａ・ｓ／ｍ）の流れ抵抗体を用いた場合には得られ難い。そもそも、特許文献１及び２に記載の防音パネルは、ジェットエンジン由来の騒音のような１００００Ｈｚ以上の比較的高周波の音を吸音対象としているため、吸音対象の音を低周波化させる必要がない。そのため、特許文献１及び２に記載の防音パネルでは、人の声などのような、ジェットエンジン由来の騒音よりも低周波の音を十分に吸音し得ない。これに対し、本発明の防音構造体は、上記の吸音ピーク周波数の低周波数化効果により比較的低周波の音を吸音することが可能である。

【0033】

ここで、典型的な吸音構造として共鳴体を挙げ、本発明の防音構造体と共鳴体とを対比し、本発明の防音構造体の優位性について説明する。共鳴体には、気柱（柱状の空気部分）の距離のみに応じて吸音ピーク周波数が決定される気柱共鳴体が挙げられる。一方、他の共鳴体としては、筒状体の開口面上に膜が配置され、膜のマス（質量）と背面空間の距離（背面距離）に基づいて吸音ピーク周波数が決定される膜型共鳴体が挙げられる。なお、ここで言う「膜型共鳴体」は、膜体の膜振動モードによるマスバネ共鳴によるものではなく、膜を質量として用いた場合、すなわち膜の質量と背面空間のみが吸音に寄与するものを指す。

【0034】

音速をｃとし、背面距離をｄとし、膜の面密度をｍとし、さらに空気の密度をｒｈｏとしたとき、気柱共鳴体での共鳴周波数ｆｓ１、及び質量による膜型共鳴体での共鳴周波数ｆｓ２は、それぞれ、下記式（１）及び（２）により決定される。
ｆｓ１＝ｃ／（ｄ×４） （１）
ｆｓ２＝ｃ／｛２π×√（ｒｈｏ／ｍ／ｄ）｝ （２）
ここで、２０℃で且つ１ａｔｍである空気の密度ｒｈｏは、１．２０５ｋｇ／ｍ^３であり、このとき、共鳴周波数ｆｓ２は、下記式（３）で表される。
ｆｓ２＝６０／√（ｍ×ｄ） （３）

【0035】

なお、膜型共鳴体の場合、上記の式（２）及び（３）から明らかなように、背面距離ｄ及び膜の重量（厳密には、面密度ｍ）が吸音ピーク周波数に寄与する。また、背面距離ｄに依存するが、背面距離ｄが数ｃｍである場合、且つ膜の面密度ｍがおおよそ０．０３ｋｇ／ｍ^２以上である場合には、気柱共鳴体の共鳴周波数ｆｓ１よりも膜型共鳴体の共鳴周波数ｆｓ２の方が十分に低周波化する。

【0036】

上述した２種類の共鳴体では、共鳴体の性質上、吸音ピーク周波数を中心として所望の吸音率が得られる範囲（以下、吸音ピーク幅）が狭くなる。つまり、上記の共鳴体では、広帯域で対象音を吸音することが困難である。

【0037】

一方、本発明の防音構造体では、流れ抵抗体を用いることにより、吸音ピーク幅を拡げることができる。さらに、流れ抵抗体が比較的高い流れ抵抗を有する場合には、微細孔からなる通気部分が設けられていることに因る広帯域の吸音効果と、フレームの質量による吸音ピーク周波数の低周波側へのシフト効果とを実現することができる。

【0038】

より具体的に説明すると、本発明では、前述したように、流れ抵抗が３５０～１５００Ｐａ・ｓ／ｍとなった流れ抵抗体を用いている。これにより、吸音ピーク周波数での吸音率が９８％（消音量に換算すると１７ｄＢ）となり、且つ、吸音率５０％以上（消音量に換算すると３ｄＢ以上）に設定された吸音ピーク幅が３５００Ｈｚとなる（例えば、図９及び図１０参照）。
ちなみに、消音量（単位はｄＢ）は、入射音に対する反射音の低減割合にて評価される値であり、具体的には、入射音量エネルギーをＩｉｎｃとし、反射音量エネルギーをＩｒｅｆとした場合、反射率はＩｒｅｆ／Ｉｉｎｃとなる。そして、このとき、消音量（単位はｄＢ）は、１０×ｌｏｇ１０（Ｉｉｎｃ／Ｉｒｅｆ）として計算することができる。

【0039】

なお、本発明の防音構造体の吸音ピーク周波数は、気柱共鳴体の共鳴周波数ｆｓ１と膜型共鳴体の共鳴周波数ｆｓ２との間に存在する。具体的に説明すると、吸音ピーク周波数は、流れ抵抗体の通気部分のみを音が流れてフレームをほとんど揺らさない場合には気柱共鳴体の共鳴周波数ｆｓ１に近く、フレームの振動の寄与が大きい場合には膜型共鳴体の共鳴周波数ｆｓ２に近付く。一方、前述したように、特許文献１及び２のように比較的低い流れ抵抗を持つ流れ抵抗体であるときには、吸音ピーク周波数が上記の共鳴周波数ｆｓ１になる。一方で、フレーム振動の寄与が大きくなると、共鳴周波数ｆｓ２に近付くので吸音ピーク周波数が低周波化するようになる。

【0040】

以上までに説明してきたように、本発明の防音構造体は、比較的低周波な音を効果的に、且つ広帯域にて吸音することが可能である。したがって、本発明の防音構造体は、人の会話を抑えて部屋の周囲に聞こえ難くさせる等、多岐の用途に用いることが可能であり、例えば、住宅、ホール、エレベーター、教室、オフィス、会議室、学校、保育園及び幼稚園、その他の建物（具体的には、工場及び動物小屋等）、並びに建物以外の構造物等の様々な音環境において利用され得る。

【0041】

また、本発明の防音構造体は、当然ながら上記以外の用途にも利用可能であり、例えば、自動車の内装材等、箱材及び梱包材等の物流用資材として用いることができる。また、本発明の防音構造体は、複写機、送風機、空調機器、換気扇、ポンプ類、発電機及びダクト等の材料として用いることができる。さらに、本発明の防音構造体は、塗布機、回転機、及び搬送機等のように音を発する様々な種類の産業用機器；自動車、電車等の車輌、及び航空機等の輸送用機器；並びに冷蔵庫、洗濯機、乾燥機、テレビジョン、コピー機、電子レンジ、ゲーム機、エアコン、扇風機、パーソナルコンピュータ、掃除機、空気清浄機、及び換気扇等の一般家庭用機器等に用いることができる。
なお、本発明の防音構造体は、上述した各種用途において騒音源から発生する音が通過する位置に適宜配置される。

【0042】

＜＜本発明の防音構造体の構成例＞＞
次に、本発明の防音構造体の構成例について、図１及び図２を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る防音構造体（以下、防音構造体１０）を示す部分断面図である。なお、図１には、流れ抵抗体の一部の拡大図が併せて示されている。図２は、防音構造体１０を部分的に破断して模式的に示す上面図である。

【0043】

なお、図１には、矢印にて防音構造体１０の厚み方向が示されている。ここで、防音構造体１０の厚み方向は、コア体１２の厚み方向と一致し、以下の説明では、両者の厚み方向をまとめて「厚み方向」と呼ぶこととする。

【0044】

また、図２では、防音構造体１０の構造を理解し易くするために、防音構造体１０において後述する有孔板２０及び流れ抵抗体２４が取り外された部分を図２の左側に、流れ抵抗体２４のみが取り外された部分を図２の中央部分に、それぞれ図示している。

【0045】

防音構造体１０は、図１及び図２に示すように、厚み方向において音源に近い側から流れ抵抗体２４、有孔板２０、コア体１２、及び背面板１８を重ねて配置することで構成されている。

【0046】

コア体１２は、図２に示すように、複数のセル１４を構成する部材である。各セル１４は、厚み方向に沿った筒状の開口部１４ａと、開口部を囲む仕切り壁１４ｂとを有する枠である。また、複数のセル１４の各々の、厚み方向における両端面は、それぞれ、開口面となっている。

【0047】

背面板１８は、図１に示すように、厚み方向において複数のセル１４の各々の開口面（厳密には、背面側の端面）を覆う板体である。図１に図示の構成では、背面板１８が厚み方向におけるコア体１２の一端面に接合されており、各セル１４の開口部１４ａを塞いでいる。

【0048】

有孔板２０は、図１に示すように、厚み方向において背面板１８とは反対側（すなわち、音源により近い側）で複数のセル１４の各々の開口面を覆っている。図１に図示の構成では、有孔板２０が厚み方向におけるコア体１２の他端面（背面板１８が接合されている側とは反対側の端面）に接合されている。また、有孔板２０は、図２に示すように、複数のセルの各々と対応する位置に形成された貫通孔２２を有する。各貫通孔２２は、セル１４の開口部１４ａと連通する位置に設けられている。

【0049】

流れ抵抗体２４は、厚み方向においてコア体１２とは反対側の位置で有孔板２０に重ねられている。また、流れ抵抗体２４は、通気性を有し、その内部には通気部分をなす微細孔２６が形成されている。また、流れ抵抗体２４は、微細貫通板又は多孔質吸音材料によって構成されているのが好ましく、特に、布によって構成されているのがよい。ここで、布は、不織布、織布、編物等を含む、繊維集合体を指す。また、布の素材は、天然糸でもよいし、合成糸でもよいし、金属材料等でもよい。
一方、微細貫通孔板は、１ｍｍ程度以下の貫通孔を多数有する板を指し、化学的にエッチング処理等で孔を形成したものでもよいし、物理的に貫通孔を形成した板でもよい。あるいは、構造上の工夫によって貫通孔状部分が形成された構造の微細貫通孔板であってもよい。なお、微細貫通孔板は、パンチングメタル及びエキスパンドメタルを含む。

【0050】

以下、防音構造体１０の各構成要素について個々に説明する。
［コア体］
コア体１２は、厚み方向において背面板１８と有孔板２０との間に挟まれている。コア体１２によって構成される複数のセル１４の各々の開口部１４ａは、背面板１８及び有孔板２０によって閉じられている。つまり、有孔板２０の貫通孔２２の背面側では、各セル１４の開口部１４ａが閉空間となって背面空間を形成している。そして、コア体１２の各セル１４と背面板１８とが協働して気柱共鳴構造を構成している。

【0051】

また、図１に図示のごとく、一つのセル１４の開口部１４ａに対して有孔板２０の貫通孔２２の一つが連通するように、有孔板２０において複数の貫通孔２２が形成されているのが好ましい。つまり、有孔板２０に形成された複数の貫通孔２２は、それぞれ、複数のセル１４の開口部１４ａのうちの一つと１対１で対応して配置されているのが望ましい。この場合、複数のセル１４の開口部１４ａが規則的に配置されていれば、複数の貫通孔２２も有孔板２０において開口部１４ａの配置の規則性に応じて規則的に配置されることになる。
また、一つのセル１４に対して、複数の貫通孔２２が対応するように各貫通孔２２が配置された場合にも、上記と同様の効果が得られる。すなわち、例えば、一つのセル１４の開口部１４ａと三つの貫通孔２２とが連通するように各貫通孔２２を周期的に配置することも可能である。ただし、有孔板２０に貫通孔２２を形成する手間を考慮すると、大きな孔を一つ形成する方が複数の孔を多く形成する場合よりもコスト的に有利であるため、一つのセル１４に一つの貫通孔２２が対応している方が望ましい。
また、全てのセル１４について貫通孔２２が一対一で対応していなくてもよく、ある程度のセル数に関して貫通孔２２の数が対応していれば、上記と同様の効果が得られる。具体的には、吸音ピーク周波数に対応する波長の長さ、若しくは、防音構造体１０が吸音ピーク周波数に対応する波長よりサイズが小さい場合には防音構造体１０全体のサイズのいずれかについて、全セルのうちの５０％以上のセル１４において貫通孔２２の個数が対応していれば、上記と同様の効果が得られる。なお、望ましくは７０％以上、より望ましくは９０％以上のセル１４について、貫通孔２２の個数が対応しているとよい。これは、波動である音波の性質として、本発明の防音構造体を配置した場合に一つ一つのセル１４の構造からの吸音性能がそのまま遠くに伝搬されるわけではなく、音波の波長サイズ程度に亘って平均化された吸音性能の効果が現れるためである。

【0052】

なお、コア体１２における各セル１４の開口部１４ａの配置、及び、各セル１４の開口部１４ａと有孔板２０の各貫通孔２２との位置関係については、上記の内容に限定されない。例えば、一つのセル１４の開口部１４ａに対して有孔板２０の２つ以上の貫通孔２２が対応するように配置されてもよい。また、各セル１４の開口部１４ａは、コア体１２において規則的に配置されていなくてもよい。

【0053】

また、防音構造体１０の強度を確保する観点から、コア体１２は、ハニカム構造を有するハニカムコアであることが好ましい。すなわち、複数のセル１４の形状は、図２に示すように平面視でハニカム（正六角形）形状であることが好ましい。ただし、コア体１２の構造は、ハニカム構造に限定されるものではなく、グレーチングのようにセル形状が平面視で略矩形の形状であってもよく、エキスパンドメタルのようにセル形状が平面視で略菱形の形状であってもよい。あるいは、コア体１２の構造を、図３に示すように複数の波型スレートを表裏の向きが交互に入れ替えわるように並べた構造とし、セル形状が平面視で略紡錘形の形状であってもよい。図３は、コア体１２の構造の変形例を示す上面図である。

【0054】

なお、コア体１２の構造、すなわち、各セル１４の形状は、上記の内容に限定されず、円形、楕円形、平行四辺形又は台形等の特殊な四角形、三角形、五角形及び八角形等を含む多角形、若しくは不定形であってもよい。また、セル１４の形状は、全てのセル１４間で同一（一定）であってもよく、あるいは、セル１４間で異なっていてもよい。

【0055】

ちなみに、セル１４の開口部１４ａのサイズは、開口部１４ａの平面形状が円形又は正方形等の正多角形である場合には、直径、又は正多角形における最長の対角線の長さと定義することができる。また、開口部１４ａの平面形状が多角形、楕円又は不定形の場合には、円相当直径と定義することができる。ここで、「円相当直径」とは、それぞれ面積の等しい円に換算した時の直径である。

【0056】

コア体１２のセル１４について補足すると、各セル１４の開口部１４ａのサイズ（すなわち、開口部１４ａの直径、最長対角線の長さ、及び円相当直径）は、図１に示すように、有孔板２０の貫通孔２２の直径よりも大きくなっている。ちなみに、開口部１４ａのサイズは、１．０ｍｍ～５００ｍｍであることが好ましく、５ｍｍ～２５０ｍｍであることがより好ましく、１０ｍｍ～１００ｍｍであることが特に好ましい。ここで、開口部１４ａのサイズが１．０ｍｍ～５００ｍｍであることが好ましい理由は、１．０ｍｍよりも小さくなると、開口部１４ａを囲む内壁における空気粘性抵抗が著しく高くなるために吸音効果が低下し、また、コア体１２の製造が困難となるからである。また、５００ｍｍより大きなサイズになると、コア体１２の剛性が著しく低下する。

【0057】

なお、各セル１４の開口部１４ａのサイズは、全てのセル１４の間で同一（一定）であってもよく、一部のセル１４の開口部１４ａのサイズが他のセル１４の開口部１４ａのサイズと異なっていてもよい。また、開口部１４ａの形状及びサイズ（換言すると、セル１４の形状及び平面サイズ）については、特に制限がなく、背面板１８及び有孔板２０の各々の平面形状及びサイズ（面積）等に応じて適宜設定すればよい。

【0058】

また、厚み方向におけるコア体１２の端面においてセル１４の開口部１４ａが占める比率（開口部占有率）は、有孔板２０における貫通孔２２の開口率よりも大きくなっている。

【0059】

コア体１２の厚みは、背面板１８と有孔板２０との間の間隔に等しい。コア体１２の厚みは、特に制限的ではなく、本発明の防音構造体１０が使用される場所及び環境に応じて適宜設定すればよいが、例えば、１．０ｍｍ～２００ｍｍであることが好ましく、５ｍｍ～１００ｍｍであることがより好ましく、１０ｍｍ～５０ｍｍであることが特に好ましい。ここで、コア体１２の厚みが１．０ｍｍ～２００ｍｍであることが好ましい理由は、１．０ｍｍ未満になるとコア体１２の剛性が大きく低下するからであり、２００ｍｍ超であると防音構造体１０が大型化し、場所によっては配置できない虞があるためである。

【0060】

コア体１２の材料は、軽量で且つ高い剛性を有し、コア体１２としての機能を良好に発揮するものであれば、特に制限されない。つまり、コア体１２は、有孔板２０及び流れ抵抗体２４を支持し、背面板１８及び有孔板２０との間の間隔を一定に維持し、且つ、背面板１８と共に気柱共鳴構造を構成するものであればよく、その限りにおいては、コア体１２の材料は、自由に選定することができる。

【0061】

コア体１２の材料について詳しく説明すると、コア体１２の材料は、例えば可燃性材料であってもよい。ここで、可燃性材料とは、後述する難燃材以外の材料を指し、例えば、紙材料、木材、及び合成樹脂などの樹脂材料等も挙げることができる。紙材料としては、例えば、和紙、用紙、並びに、パルプ原料を用いた段ボール構造、ハニカム段ボール構造及びボード等を挙げることができる。樹脂材料としては、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）、ＰＶＤＣ（ポリ塩化ビニリデン）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、ＰＭＰ（ポリメチルペンテン）、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）、ゼオノア、ポリカーボネート、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＳ（ポリスチレン）、ＰＡＲ（ポリアリレート）、アラミド、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＥＳ（ポリエーテルサルフォン）、ナイロン、ＰＥｓ（ポリエステル）、ＣＯＣ（環状オレフィン・コポリマー）、ジアセチルセルロース、ニトロセルロース、セルロース誘導体、ポリアミド、ポリアミドイミド、ＰＯＭ（ポリオキシメチレン）、ＰＥＩ（ポリエーテルイミド）、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）、ポリロタキサン（スライドリングマテリアルなど）および、ポリイミド等を挙げることができる。さらに、主にポリプロピレン又はポリカーボネートを用いた、いわゆるプラダン構造を用いることもできる。

【0062】

ただし、上記の内容に限らず、コア体１２の材料は、例えば、難燃材であってもよい。ここで、難燃材とは、建築材料として利用されるものである場合には、建築基準法第２条第９号で定める不燃材料、建築基準法施行令第１条第５号で定める準不燃材料、及び同施行令第１条第６号で定める難燃材料を指す。これらの材料は、通常の火災による火熱が加えられた場合に、加熱開始後５分間以上は燃焼しないこと、防火上有害な変形、溶融、亀裂、及びその他の損傷を生じないこと、避難上有害な煙又はガスを発生しないことの３点を満たす必要がある。難燃材としては、例えば、金属材料、無機材料、難燃合板、難燃繊維板、及び難燃プラスチック板などの材料を挙げることができる。金属材料としては、例えば、アルミニウム、スチール、チタン、マグネシウム、タングステン、鉄、スチール、クロム、クロムモリブデン、ニクロムモリブデン、及びこれらの合金等を挙げることができる。無機材料としては、例えば、ガラス、コンクリート、石膏ボード、サファイア、及びセラミックス等を挙げることができる。また、可燃性材料をアラミド樹脂などでコーティングすることで難燃材として使用できる。

【0063】

また、上記以外のコア体１２の材料として、炭素繊維強化プラスチック（Carbon Fiber Reinforced Plastics：ＣＦＲＰ）、カーボンファイバ、及びガラス繊維強化プラスチック（Glass Fiber Reinforced Plastics：ＧＦＲＰ）等の炭素繊維を含む材料が挙げられる。
なお、コア体１２は、以上までに挙げてきた材料の複数種を組み合わせて構成されたものであってもよい。

【0064】

ちなみに、上述したコア体１２の材料のうち、紙材料、金属材料及び樹脂材料が好ましく、より軽量で簡易に焼却できる点では紙材料がより好ましい。また、紙材料をアラミド樹脂でコーティングしたものであれば、耐火性が付与されるため、さらに好ましい。

【0065】

また、コア体１２の材料自体の厚み（板厚）については、特に制限されるものではないが、例えば、０．００１ｍｍ（１μｍ）～５ｍｍであることが好ましく、０．０１ｍｍ（１０μｍ）～２ｍｍであることがより好ましく、０．１ｍｍ（１００μｍ）～１．０ｍｍであることが特に好ましい。ここで、コア体１２の材料の板厚が０．００１ｍｍ（１μｍ）～５ｍｍであることが好ましい理由は、０．００１ｍｍ（１μｍ）未満になるとコア体１２の剛性が十分に確保できないからである。また、５ｍｍ超になると、コア体１２が著しく重くなってコア体１２の軽量化を阻害するからである。

【0066】

また、コア体１２が構成する複数のセル１４のうち、少なくとも一部のセル１４の開口部１４ａ内に、多孔質吸音材料、例えば、織布、編布、不織布又はフェルト等の繊維からなる吸音材、若しくは多孔質ウレタン等の発泡材料が配置されていてもよい。また、コア体１２と有孔板２０の間に吸音材が介在してもよい。

【0067】

また、コア体１２は、背面板１８及び有孔板２０の各々と隙間なく固定されていることが好ましい。背面板１８及び有孔板２０の各々とコア体１２との固定方法については、固定状態を良好に保持することができれば、どのような方法を用いてもよく、特に制限されるものではない。固定方法としては、例えば、接着剤を用いる方法、又は物理的な固定具を用いる方法などを挙げることができる。

【0068】

接着剤を用いる固定方法について説明すると、厚み方向におけるコア体１２の両端面（換言すると、複数のセル１４の各々の開口面）に接着剤を塗布し、一方の端面上に背面板１８を載せ、他方の端面上に有孔板２０を載せ、それぞれをコア体１２に固定する。接着剤としては、例えば、エポキシ系接着剤（アラルダイト（登録商標）（ニチバン株式会社製）等）、シアノアクリレート系接着剤（アロンアルフア（登録商標）（東亜合成株式会社製）など）、及びアクリル系接着剤等を挙げることができる。

【0069】

物理的な固定具を用いる方法について説明すると、厚み方向においてコア体１２を間に挟むように配置された背面板１８及び有孔板２０を、コア体１２と棒等の固定部材（不図示）との間に挟み込み、固定部材をネジ及びビス等の固定具（締結具）によってコア体１２に固定する方法等が挙げられる。

【0070】

［背面板］
背面板１８は、コア体１２が構成する複数のセル１４の各々の開口面を、背面側（すなわち、有孔板２０が設けられる側とは反対側）で閉じる板材である。つまり、背面板１８は、図１に示すように、コア体１２の背面側の表面を覆い、厚み方向において有孔板２０と間隔を開けて配置される。

【0071】

背面板１８の厚みは、特に制限されるものではないが、例えば、０．００１ｍｍ（１μｍ）～５ｍｍであることが好ましく、０．０１ｍｍ（１０μｍ）～２ｍｍであることがより好ましく、０．１ｍｍ（１００μｍ）～１．０ｍｍであることが特に好ましい。

【0072】

また、背面板１８の平面形状及びサイズ（面積）については、コア体１２の背面側の表面を覆うことができる限り、特に制限されず、防音構造体１０中の他の部材（コア体１２、有孔板２０及び流れ抵抗体２４）の平面形状及びサイズ等に応じて適宜設定すればよい。

【0073】

また、背面板１８の材料としては、特に制限されるものではなく、前述したコア体１２の材料と同様の材料を用いることができる。具体的に説明すると、背面板１８の材料としては、例えば、紙材料、アルミニウム及び鉄等の各種金属、並びに、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）及びポリプロピレン（ＰＰ）等の各種樹脂材料が挙げられる。

【0074】

なお、背面板１８は、コア体１２が構成する複数のセル１４の各々の開口面を覆うものであればよく、例えば、防音構造体１０が設置される機器の筐体又はカバーを背面板１８として用いてもよい。あるいは、部屋の壁等を背面板１８として用いられてもよい。すなわち、例えば、流れ抵抗体２４と有孔板２０とコア体１２とからなる構造体を壁に設置する際に、コア体１２の背面側の表面が壁に当接するように上記の構造体を配置することで、壁が背面板１８として機能する構成であってもよい。

【0075】

［有孔板］
有孔板２０は、若干の厚みを有する板材からなり、貫通する複数の貫通孔２２を有する。複数の貫通孔２２は、有孔板２０上に配置される流れ抵抗体２４によって覆われて見えなくなる。このような態様は、防音構造体１０の外観（意匠）上、好ましいものである。

【0076】

有孔板２０における貫通孔２２の形成位置は、前述したように、コア体１２のセル１４の開口部１４ａに対応させて設定されている。具体的には、流れ抵抗体２４と貫通孔２２とセル１４の開口部１４ａとがそれぞれ連通するように貫通孔２２が形成されており、これにより吸音効果が発現する。より詳しく説明すると、各貫通孔２２の背面側には、コア体１２の各セル１４の仕切り壁１４ｂと背面板１８によって囲まれた閉空間（空気層）が形成される。この閉空間内では、その閉空間の長さ（背面距離）に応じた周波数での気柱共鳴が生じる。すなわち、開口部１４ａを有する各セル１４と、各セル１４の背面側の開口面を閉じる背面板１８とは、気柱共鳴構造を構成する。また、上記の閉空間と連通する有孔板２０の貫通孔２２は、気柱共鳴を妨害しない程度に大きく形成されている。厳密には、貫通孔２２の径及び上記閉空間の体積の膨張圧縮によるヘルムホルツ共鳴の誘起が小さく、背面距離による気柱共鳴が卓越するような条件にて貫通孔２２が形成されている。

【0077】

なお、各貫通孔２２は、有孔板２０において規則的に配置されてもよく、あるいはランダムに配置されてもよいが、コア体１２における各セル１４の開口部１４ａの配置パターン（配置規則）に合わせて規則的に配置されているのが好ましい。また、貫通孔２２は、有孔板２０に１つのみ形成されてもよい。

【0078】

また、有孔板２０は、貫通孔２２がヘルムホルツ共鳴を誘起せず、且つ、流れ抵抗体２４を適切に支持し得るものであればよい。そうである以上、有孔板２０の厚みについては、特に制限されないが、例えば、０．００１ｍｍ（１μｍ）～５ｍｍであることが好ましく、０．０１ｍｍ（１０μｍ）～２ｍｍであることがより好ましく、０．１ｍｍ（１００μｍ）～１．０ｍｍであることが特に好ましい。

【0079】

また、有孔板２０の平面形状及びサイズ（面積）については、特に制限されず、防音構造体１０が使用される場所及び環境等に応じて適宜設定すればよい。

【0080】

また、貫通孔２２の形状は、平面視で円形状であることが好ましいが、これに限定されるものではない。貫通孔２２の形状は、円形以外の形状、例えば、正方形、長方形、菱形、又は平行四辺形及び台形等の他の四角形、三角形、五角形及び六角形等を含む多角形、楕円形、若しくは不定形であってもよい。また、貫通孔２２の形状は、全ての貫通孔２２間で同一（一定）であってもよく、あるいは、貫通孔２２間で異なっていてもよい。

【0081】

また、貫通孔２２の孔径（具体的には、直径及び開口幅）は、貫通孔２２の背面側で生じる気柱共鳴を阻害しない（すなわち、ヘルムホルツ共鳴を生じない）範囲で設定する必要がある。ここで、貫通孔２２の孔径については、コア体１２のセル１４の開口部１４ａのサイズと同様に定義することができる。

【0082】

貫通孔２２の孔径についてより詳しく説明すると、貫通孔２２の孔径は、１．０ｍｍ以上であることが必要であり、５ｍｍ以上であることが好ましく、１０ｍｍ以上であることがより好ましい。貫通孔２２の孔径を１．０ｍｍ以上に限定する理由は、貫通孔２２の孔径が１．０ｍｍより小さくなると、貫通孔２２を囲む内壁における粘性抵抗が大きくなり、その場合に流れ抵抗体２４を貫通孔２２の上に配置すると流れ抵抗（音響抵抗）が過大となり、吸音特性が著しく低下する虞があるためである。

【0083】

また、貫通孔２２の孔径は、１００ｍｍ以下であることが好ましく、５０ｍｍ以下であることがより好ましく、２５ｍｍ以下であることが特に好ましい。貫通孔２２の孔径を１００ｍｍ以下に限定する理由は、貫通孔２２の孔径が１００ｍｍより大きくなると、有孔板２０の剛性が著しく低下してしまうためである。

【0084】

なお、貫通孔２２の孔径は、全ての貫通孔２２の間で同一（一定）であってもよく、一部の貫通孔２２の孔径が他の貫通孔２２の孔径と異なっていてもよい。すなわち、有孔板２０には、互いに孔径が異なる２種類以上の貫通孔２２が開けられてもよい。また、孔径に分布がある場合には、その平均孔径を孔径として採用して上述のサイズを満たすようにすればよい。

【0085】

また、貫通孔２２は、貫通孔２２の全長に亘って孔径が均一となったストレート形状の孔でもよく、あるいは、貫通孔２２の深さ方向に沿って孔径が変化する孔であってもよい。孔径が変化する貫通孔２２としては、例えば、テーパー形状の貫通孔２２が挙げられる。テーパー形状の貫通孔２２については、より孔径が大きい開口端が流れ抵抗体２４側（すなわち、音源に近い側）に位置し、より孔径が小さい開口端がコア体１２側（すなわち、背面側）に位置しているのが好ましい。特に、貫通孔２２において孔径が最大となる部分（最大径部）が、厚み方向における有孔板２０の一端に位置し、孔径が最小となる部分（最小径部）が、厚み方向における有孔板２０の他端に位置し、最大径部から最小径部に向かって孔径が単調に減少する構造がより望ましい。なお、孔径が変化する貫通孔２２の孔径の大きさとしては、当該貫通孔２２各部の孔径の平均値を採用すればよい。
ちなみに、上記テーパー形状の貫通孔２２は、パンチング等の物理的手法で形成することが可能であり、そのような方法でテーパーを持たせて形成した貫通孔２２は、音響的なメリットも多くなるので好ましい。

【0086】

また、有孔板２０における貫通孔２２の開口率は、貫通孔２２の孔径と同様、貫通孔２２の背面側で生じる気柱共鳴を阻害しない（すなわち、ヘルムホルツ共鳴を生じない）範囲で設定する必要がある。ここで、有孔板２０における貫通孔２２の開口率は、貫通孔２２の背後にある閉空間（空気層）の面積に対する貫通孔２２の面積の比率、すなわち、コア体１２のセル１４の開口部１４ａの断面積（厚み方向を法線とする断面の面積）に対する貫通孔２２の面積の比として定義することができる。

【0087】

なお、コア体１２のセル１４の開口部１４ａの断面積が一様でない場合、又は貫通孔２２の面積が一様でない場合には、貫通孔２２の平均開口率を貫通孔２２の開口率として用いる。ここで、貫通孔２２の平均開口率は、コア体１２における全開口部１４ａの総面積に対する、全貫通孔２２の合計面積の比率として求めることができる。全開口部１４ａの総面積は、コア体１２の所定範囲内における全開口部１４ａの個数及び平均面積を求め、個数と平均面積との積として算出することができる。全貫通孔２２の合計面積は、有孔板２０の所定範囲内における全貫通孔２２の個数及び平均面積を求め、個数と平均面積との積として算出することができる。

【0088】

そして、上述した貫通孔２２の開口率は、貫通孔２２の背面側で生じる気柱共鳴を阻害させない理由から１．０％以上である必要があり、５．０％以上であることが好ましく、１０％以上であることがより好ましく、２０％以上であることが特に好ましい。また、剛性の観点から、開口率は、９０％以下が好ましく、８０％以下がより好ましく、７０％以下がより一層好ましく、５０％以下が特に好ましい。

【0089】

有孔板２０の材料は、その表面上に流れ抵抗体２４を支持することができ、コア体１２が構成する複数のセル１４の各々の開口面を背面板１８の反対側で覆えるものである限り、特に制限されるものではなく、具体的にはコア体１２の材料と同様の材料を用いることができる。より詳しく説明すると、有孔板２０の材料としては、例えば、紙材料、アルミニウム及び鉄等の各種金属、並びにポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）及びポリプロピレン（ＰＰ）等の各種樹脂材料が挙げられる。

【0090】

これまでに説明した構成は、コア体１２と背面板１８と有孔板２０とが互いに別の部材であることとしたが、これらの部材と後述の流れ抵抗体２４のうちの少なくとも二つが一体化されていてもよい（厳密には、一体成形品であってもよい）。例えば、３Ｄプリンター等を用いて、有孔板２０とコア体１２とを一体成形してもよく、又は、コア体１２と背面板１８とを一体成形してもよく、あるいは、流れ抵抗体２４と有孔板２０とコア体１２とを一体成形してもよく、若しくは、有孔板２０とコア体１２と背面板１８とを一体成形してもよい。さらに、防音構造体１０全体（すなわち、流れ抵抗体２４、有孔板２０、コア体１２及び背面板１８）が一体成形されたものであってもよい。

【0091】

また、防音構造体１０の軽量化を図る上で、コア体１２、背面板１８及び有孔板２０のうちの少なくとも一つが、内部に空隙部分が分布している材料からなるとよい。ここで、内部に空隙部分が分布している材料は、内部構造を微視的に観察した際に微細な空隙部分が多数確認される材料を意味し、具体的には、段ボール等の紙材料、厚手の布等の繊維集合体、並びに発泡プラスチック及び独立気泡ウレタン等の樹脂材料が挙げられる。ちなみに、気柱共鳴構造を構成するには各セル１４の間で音を漏れ難くする必要があり、その観点では、上記の材料のうち、独立気泡ウレタンのように通気性のない材料、あるいは段ボールのように通気度が小さい構造が望ましい。このような構造の他にも、内部に空隙部分が分布している材料の表面に通気性のないコーティング層又はフィルムを設ける等して通気度を下げた構造を用いることもできる。

【0092】

なお、防音構造体１０をより軽量化する上では、コア体１２、背面板１８及び有孔板２０のすべてが、上述した内部に空隙部分が分布している材料によって構成されているのが好ましい。さらに、成形し易さ及び焼却し易さの観点から考えると、コア体１２、背面板１８及び有孔板２０のすべてが紙材料からなるのが特に好ましい。

【0093】

［流れ抵抗体］
流れ抵抗体２４は、厚み方向においてコア体１２とは反対側で有孔板２０と重ねられており、防音構造体１０において最外層をなしている。このように有孔板２０の表面（コア体１２とは反対側の表面）を流れ抵抗体２４によって覆うことで、貫通孔２２が形成された有孔板２０を視認されないようにすることができる。これにより、防音構造体１０の美観性（意匠性）及び質感の低下を抑えることが可能となる。かかる効果を得る上では、流れ抵抗体２４の表面（厚み方向における表面）が、有孔板２０の視認側の表面（厚み方向において音源により近い方の表面）の全体を覆うだけ面積を備えているのがよい。

【0094】

また、流れ抵抗体２４は、前述したように、防音構造体１０において吸音材として機能する。具体的に説明すると、流れ抵抗体２４の微細孔２６内を音が通る際に、微細孔２６の内壁面と空気との摩擦によって音のエネルギーを熱エネルギーに変換させて吸音している。

【0095】

流れ抵抗体２４は、上記のように吸音材としての機能を発揮するために、微細貫通孔板又は多孔質吸音材料によって構成されているとよい。より好ましくは、流れ抵抗体２４は、布及び紙等の繊維集合体によって構成されているとよい。また、防音構造体１０をより軽量化する観点から考えると、流れ抵抗体２４は、布によって構成されているのがよい。

【0096】

流れ抵抗体２４を構成する布としては、例えば、織布、編布、及び不織布等が挙げられる。また、流れ抵抗体２４を構成する布の繊維として、繊維径がサブミクロンオーダ（１～１００ｎｍのオーダ）となった繊維を用いることは、従来の不織布よりも薄く且つ高い吸音効果が得られるため好ましい。なお、流れ抵抗体２４を構成する不織布の例としては、シンサレート（商標、３Ｍ社製）、吸音フェルト、及び金属繊維（ポアル（ユニックス社製））からなる不織布等が挙げられる。また、流れ抵抗体２４を構成する織布の例としては、ブロード（平織布）、不燃クロス（イストフロン株式会社ＩＳＴ製）等を挙げることができる。

【0097】

流れ抵抗体２４を構成する布の繊維としては、アラミド繊維、ガラス繊維、セルロース繊維、ナイロン繊維、ビニロン繊維、ポリエステル繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリオレフィン繊維、レーヨン繊維、低密度ポリエチレン樹脂繊維、エチレン酢酸ビニル樹脂繊維、合成ゴム繊維、共重合ポリアミド樹脂繊維、共重合ポリエステル樹脂繊維等の樹脂材料からなる繊維、ステンレス繊維等の金属材料からなる繊維、カーボン材料の繊維、及びカーボン含有材料の繊維等を挙げることができる。

【0098】

流れ抵抗体２４を構成する布以外の多孔質吸音材料としては、グラスウール、ロックウール、発泡ウレタン、及び石膏ボード等を挙げることができる。

【0099】

流れ抵抗体２４は、図２に示すように微細孔２６を複数有する。各微細孔２６は、通気部分をなしており、流れ抵抗体２４に微細孔２６が形成されていることで、有孔板２０の貫通孔２２、及び貫通孔２２の背後にある閉空間（空気層）が流れ抵抗体２４の外側空間と連通する。

【0100】

流れ抵抗体２４を構成する布において、微細孔２６は、繊維間の空間であり、網状に三次元的に配置されている。つまり、流れ抵抗体２４を構成する布では、繊維径及び密度によって微細孔２６の平均直径及び平均開口率が決まる。ここで、微細孔２６の平均直径及び平均開口率は、流れ抵抗体２４の流れ抵抗が３５０～１５００Ｐａ・ｓ／ｍとなる限りは、特に制限されるものではなく、任意に設定することが可能である。

【0101】

ちなみに、流れ抵抗体２４が微細貫通孔板によって構成される場合、微細孔２６は、厚み方向に貫通する微細貫通孔となる。この場合において、微細孔２６の平面形状、直径（サイズ）及び配置位置については特に制限されるものではない。また、微細孔２６を規則的に穿ってもよく、あるいはランダムに穿ってもよい。また、微細孔２６の直径が全微細孔２６の間で揃っていてもよく、一部の微細孔２６の直径が他の微細孔２６の直径と異なっていてもよい。つまり、微細貫通孔板において２種類以上の直径にて微細孔２６が形成されてもよい。この場合、平均直径の好適な範囲を１．０μｍ～２５０μｍが好ましく、吸音性能を高める上では１００μｍ未満がより好ましく、８０μｍ以下がより一層好ましく、７０μｍ以下が尚好ましく、５０μｍ以下が更に好ましく、３０μｍ以下が特に好ましい。ここで、微細孔２６の直径については、微細孔２６の面積と同一の面積となる円の直径(円相当直径)を用いて評価することができる。

【0102】

なお、流れ抵抗体２４を構成する微細貫通孔板の材料については、特に制限はなく、前述したコア体１２と同様の材料を用いることができる。具体的な微細貫通孔板の材料としては、例えば、アルミニウム、チタン、ニッケル、パーマロイ、４２アロイ、コバール、ニクロム、銅、ベリリウム、リン青銅、黄銅、洋白、錫、亜鉛、鉄、タンタル、ニオブ、モリブデン、ジルコニウム、金、銀、白金、パラジウム、鋼鉄、タングステン、鉛、ステンレス、及びイリジウム等の各種金属、並びに上述した各種金属を組み合わせた合金材料；ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）、ポリ塩化ビニルデン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリメチルベンテン、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）、ポリカーボネート、ゼオノア、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ポリプロピレン、及び、ポリイミド、ＡＢＳ樹脂(アクリロニトリル (Acrylonitrile)、ブタジエン (Butadiene)、スチレン (Styrene)共重合合成樹脂)、及びＰＬＡ樹脂等の樹脂材料等が利用可能である。さらに、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）、及びガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）のような繊維強化プラスチック材料、並びに薄膜ガラスな等のガラス材料を用いることもできる。

【0103】

流れ抵抗体２４を構成する材料が金属材料である場合には、防音構造体１０の難燃性を向上させることができる。かかる効果は、コア体１２、背面板１８及び有孔板２０が紙等の可燃性材料からなる場合には特に有効である。ちなみに、金属材料の中では、コスト及び入手容易性の観点から、銅、ニッケル、ステンレス、チタン及びアルミニウムが好ましい。特に、軽量で、エッチング等により微細孔を形成し易く、且つ、入手性及びコスト等の観点からアルミニウム及びアルミニウム合金を用いるのが最も好ましい。

【0104】

なお、金属材料からなる流れ抵抗体２４であれば、耐オゾン性を向上させることができ、また、電波を遮蔽することが可能である。さらに、金属材料からなる流れ抵抗体２４では、導電性を持ち帯電し難いので、微小な埃及びゴミ等が静電気で膜に引き寄せられることがなく、流れ抵抗体２４の微細孔２６に埃及びゴミ等が詰まって吸音性能が低下することを抑制できる。さらにまた、金属材料は、遠赤外線による輻射熱に対する反射率が大きいため、金属材料からなるからなる流れ抵抗体２４は、輻射熱による伝熱を防ぐ断熱材としても機能する。その際、流れ抵抗体２４には比較的直径が小さい微細孔２６が多数形成されているため、流れ抵抗体２４は、輻射熱に対して反射膜として機能する。

【0105】

また、流れ抵抗体２４を構成する材料として金属材料を用いる場合には、錆びの抑制等の観点から、表面に金属めっきを施すのがよい。このとき、少なくとも微細孔２６の内壁面に金属めっきを施すことにより、微細孔２６の平均直径をより小さくなるように調整してもよい。

【0106】

そして、本発明の防音構造体１０では、流れ抵抗体２４の流れ抵抗が３５０Ｐａ・ｓ／ｍ以上、且つ、１５００Ｐａ・ｓ／ｍである。これにより、前述したように、流れ抵抗体２４の微細孔２６からなる通気部分に起因した広帯域の吸音効果と、流れ抵抗体２４のフレーム部分の質量に起因した吸音ピーク周波数の低周波側へのシフト効果とを実現することができる。この結果、本発明の防音構造体１０によれば、人の声のように比較的低周波の音を広帯域で吸音することが可能となる。

【0107】

なお、流れ抵抗体２４の流れ抵抗は、通気抵抗測定装置（カトーテック株式会社製 ＫＥＳ Ｆ－８）を用いて、流れ抵抗体２４の表面に対する単位面積当たりの通気量を０．４ｃｃ／ｃｍ２／ｓに設定して測定することができる。この手法は、通気量一定方式によって通気抵抗を測定する手法であり、測定部に流れ抵抗体２４を挟み、試料を通して大気中に向かって上記通気量にて空気を放出するステップ、及び、上記と同様にして大気中から試料を通して装置側に吸引するステップの２ステップから構成されており、それぞれステップでの圧力を測定することで流れ抵抗を測定する手法である。また、流れ抵抗体２４の表面の面内において流れ抵抗が一様でない場合には、表面各部の流れ抵抗の平均値を、その流れ抵抗体２４の流れ抵抗として採用するとよい。例えば、流れ抵抗体２４を構成する布中の三か所を測定して、その平均値を流れ抵抗として採用することができる。ちなみに、後述の実施例１では、上記の手法で実測した値を用いた場合に音響特性が良好に再現できることを確認した。
また、種類が異なる複数の布をそれぞれ別の場所に貼る等、流れ抵抗の異なる部材が複数用いられていたり、領域毎に流れ抵抗が異なっていたりする場合には、それぞれの部材又は領域毎に上記測定を行う。その中の少なくとも一つが上記の数値範囲を満たせば、その領域では本発明の効果を得ることが可能である。
なお、流れ抵抗については、日本音響エンジニアリング製「流れ抵抗測定システムAirReSys」のようなシステムを用いて流れ抵抗を測定してもよい。こシステムが採用する手法は、ISO 9053(２０１８年時点ではISO 9053-1:2018)に規定される手法であり、この手法に従う限り、他の装置でも測定することが可能である。

【0108】

そして、流れ抵抗体２４の流れ抵抗は、３５０Ｐａ・ｓ／ｍ以上、且つ、１１００Ｐａ・ｓ／ｍが好ましく、４００Ｐａ・ｓ／ｍ以上、且つ、１０００Ｐａ・ｓ／ｍがより好ましく、５００Ｐａ・ｓ／ｍ以上、且つ、９００Ｐａ・ｓ／ｍが最も好ましい。

【0109】

また、流れ抵抗体２４の特性のうち、面密度は、吸音性能に影響を与え、具体的には、所定の流れ抵抗に対して吸音率が最大となる周波数、及び、その周波数での吸音率（すなわち、最大吸音率）に影響を及ぼす（例えば、図１４参照）。最大吸音率を９５％以上とするためには、流れ抵抗体２４の面密度を５０ｇ／ｍ^２以上とするのが好ましい。より好ましくは、流れ抵抗体２４の面密度が６０ｇ／ｍ^２以上、且つ、５００ｇ／ｍ^２以下であるとよい。また、流れ抵抗体２４の面密度の下限値については、７０ｇ／ｍ^２以上とすれば最大吸音率を９９％超とすることができ、さらに、１００ｇ／ｍ^２であることがより好ましい。他方、流れ抵抗体２４の面密度の上限値については、４００ｇ／ｍ^２であることが好ましく、３００ｇ／ｍ^２であるとより好ましい。

【0110】

なお、面密度は、流れ抵抗体２４の表面のサイズ（面積）を測定し、流れ抵抗体２４の重量を通常の測定法で測定することで求めることができる。流れ抵抗体２４の表面積に関しては、防音構造体に用いられる形態での面積を測定する。具体的に説明すると、良好に伸びる素材からなる流れ抵抗体２４を伸ばして貼る場合は、その伸びた状態での面積を測定する。この場合、基本的には、流れ抵抗体２４の背面に配置された有孔板２０の面積と等しくなる。そして、面積の測定後、サイズが大きい場合には流れ抵抗体２４を折りたたむなどして、その状態で量りを用いて重量を測定する。そして、(測定重量)／(測定面積)を算出することで流れ抵抗体２４の面密度を求めることができる。
流れ抵抗体２４の全体サイズが大きいために量りで測定できず、且つ、流れ抵抗体２４が折りたたむことができない等の場合には、流れ抵抗体２４の一部を切り出して測定を行えばよい。その際に切り出す面積については、特に制限はないが、例えば１０ｃｍ×１０ｃｍの正方形状に切り出して重量を測定することができる。
また、流れ抵抗測定と同様にして、種類が異なる複数の布をそれぞれ別の場所に貼るなど、明らかに流れ抵抗の異なる部材が複数用いられていたり領域毎に流れ抵抗が全く異なったりする場合には、それぞれの部材又は領域毎に上記測定を行う。その中の少なくとも一つが上記の数値範囲を満たせば、その領域では、上記の数値範囲を満たす場合の効果が得られるようになる。

【0111】

また、流れ抵抗体２４の厚みには限定はないが、小型化、軽量化、通気性及び光の透過性の観点では、流れ抵抗体２４の厚みは、薄いほど好ましい。また、微細孔２６の形成手法としてエッチング等を用いる場合、流れ抵抗体２４の基材の厚みが厚いほど作製に時間がかかるため、生産性の観点からは薄い方が望ましい。以上から流れ抵抗体２４の厚みは、５０ｍｍ以下が好ましく、２５ｍｍ以下がより好ましく、２０ｍｍ以下がよりより好ましく、１０ｍｍ以下がさらに好ましく、５ｍｍ以下が一段と好ましく、２ｍｍ以下が尚一層好ましく、１ｍｍ未満が最も好ましい。なお、厚みが１ｍｍ未満の流れ抵抗体２４としては、例えば、織布、編布及び不織布等からなるシート状体、並びに膜状体等が挙げられる。

【0112】

一方、流れ抵抗体２４が薄くなり過ぎると、流れ抵抗体２４が機械的な損傷を受け易くなるので、０．１μｍ以上であることが好ましく、１．０μｍ以上であることがより好ましく、１０μｍ以上であることがさらに好ましい。

【0113】

なお、流れ抵抗体２４の平面形状及びサイズ（面積）については、特に制限されるものではないが、コア体１２及び有孔板２０の平面形状及びサイズ等に応じて適宜設定すればよい。ちなみに、流れ抵抗体２４は、厚み方向において有孔板２０を介してコア体１２に重ねられた状態で、コア体１２が構成する複数のセル１４の各々の開口面の全面を覆えるだけの面積を備えているのが好ましい。

【0114】

また、布等の多孔質材料からなる流れ抵抗体２４については、吸音性能以外の機能、例えば、難燃性、意匠性、防水性、撥水性、撥油性、防汚性、耐摩耗性、耐候性及び形状保持性等を付与する目的から、流れ抵抗の性質を改質させるための加工が施されてもよい。上記の加工が施された流れ抵抗体２４を用いた防音構造体１０は、従来には防音構造体が用いられていなかった場所に設置することができ、その場所にて使用することができるので、市場価値及び有用性が高まる。

【0115】

一方、加工方法次第では、流れ抵抗体２４の通気性及び吸音性を低下させる可能性がある。流れ抵抗体２４の吸音性を維持するためには、流れ抵抗体２４に付与する特性（改質対象の特性）に関して適切な加工方法を選定する必要がある。すなわち、流れ抵抗体２４を構成する布としては、吸音性を維持しつつ、所望の特性を付与する加工が施された布が求められている。なお、流れ抵抗体２４を構成する布として、意匠性向上のために所定の画像が印刷された布が存在するものの、その布の種類（布地）が限定されてしまい、さらに印刷依頼の際に画像入稿を要するので加工のコスト及び手間が増えてしまう。

【0116】

以上の理由より、本発明において流れ抵抗体２４を構成する布を加工する際には、その布地の表面における力学的物性のうち、吸音に関わる物性（具体的には、流れ抵抗、繊維強度、開口率、及び結節率等）を維持し得る方法にて行うのが好ましい。換言すると、本発明の流れ抵抗体２４は、流れ抵抗体２４の性質を改質させるための加工が施された加工部分を有してもよい。ここで、加工部分の加工後の流れ抵抗は、３５０Ｐａ・ｓ／ｍ以上、且つ、１５００Ｐａ・ｓ／ｍ以下であると好ましい。このように加工後の流れ抵抗を３５０Ｐａ・ｓ／ｍ以上、且つ、１５００Ｐａ・ｓ／ｍ以下とすることで、高い吸音効果を得ることができる。このような構成で流れ抵抗体２４に撥水加工を施すことによって、流れ抵抗体２４だけではなく、その背面にある有孔板２０及びコア体１２についても、水又はその他の液体（以下、水等）が掛かった際に水等から保護することができる。これにより、有孔板２０及びコア体１２の素材についての選択の幅を、水に対する耐久性が小さい素材にまで広げることができ、例えば紙等を利用することも可能となる。さらに、コア体１２のセル１４の開口部１４ａに水等が貯まることを防ぐこともできる。このように、上記の構成のように流れ抵抗体２４に撥水加工を施すことで、流れ抵抗体２４だけではなく防音構造体１０全体を保護することができる。

【0117】

具体的に一例を挙げて説明すると、加工前の布の流れ抵抗が３５０～１５００Ｐａ・ｓ／ｍであり、その布に対して意匠性を付与する（分かり易くは、加工部分に画像又は模様を付ける）方法としては、色素による染色、塗料による着色、及び印刷済フィルムの転写等が挙げられる。このうち、色素染色では、吸音に関わる布表面の力学的物性が加工前後で変化し難くなる。一方で、塗料着色及びフィルム転写では、吸音に関わる布表面の力学的物性が加工によって変化し、加工後の流れ抵抗が低下し易くなる。したがって、加工部分に画像又は模様を付ける加工方法としては、色素染色が好ましいと考えられる。

【0118】

もう一つの例を挙げて説明すると、流れ抵抗が３５０～１５００Ｐａ・ｓ／ｍである布に対して撥水性を付与する撥水加工としては、撥水コーティング層を布表面に積層する方法、及び、薬液に布を浸漬して布生地の繊維に対して化学的に撥水成分を結合させる方法等が挙げられる。前者の方法では、吸音に関わる布表面の力学的物性（特に、通気性に関わる物性）が加工後に低下し易くなるが、後者の方法では、力学的物性の変化が抑えられる。したがって、加工部分に撥水性を付与する方法としては、布生地の繊維に対して化学的に撥水成分を結合させる方法が好ましいと考えられる。

【0119】

加工部分に施される加工としては、前述の染色加工及び撥水加工以外にも挙げられ、例えば、印刷加工、昇華転写加工、起毛加工、抗菌加工、吸水加工、速乾加工、形態安定加工、防皺加工、光触媒加工、紫外線カット加工、防塵加工、涼感加工、マイナスイオン加工、防炎加工、花粉付着防止加工、及び、害虫忌避加工が挙げられ、これらのうちの少なくとも一つが加工部分に施されていればよい。

【0120】

なお、厚み方向における流れ抵抗体２４の表面（厳密には、有孔板２０とは反対側に有する表面）に対する、表面中の加工部分に属する領域の比率については、５％超であるとよく、３０％超であるとより好ましく、７０％超であると特に好ましい。つまり、流れ抵抗体２４には、加工部分と非加工部分とが混在してもよく、加工部分と非加工部分との間で流れ抵抗（通気性）が同等であればよい。

【0121】

防音構造体１０における流れ抵抗体２４の固定方法について説明すると、流れ抵抗体２４の固定方法は、特に制限されるものではない。例えば、流れ抵抗体２４と有孔板２０とを接着して固定してもよく、この場合には流れ抵抗体２４の剛性をより高くすることができる。流れ抵抗体２４と有孔板２０とを接着する際に用いる接着剤は、流れ抵抗体２４の材質及び有孔板２０の材質等に応じて選択すればよい。接着剤の例としては、エポキシ系接着剤（アラルダイト（登録商標）（ニチバン株式会社製）等）、シアノアクリレート系接着剤（アロンアルフア（登録商標）（東亜合成株式会社製）など）、及びアクリル系接着剤等が挙げられる。

【0122】

流れ抵抗体２４と有孔板２０とを固定する方法は、他にも挙げられ、例えば、ビス、画鋲、ネジ及びステープラーの針等の留め具によって固定する方法、流れ抵抗体２４と有孔板２０との間に配置された接着テープ、磁石又は面ファスナーによって固定する方法、並びに流れ抵抗体２４を有孔板２０に対して縫い付けて固定する方法等が挙げられる。また、流れ抵抗体２４が有孔板２０に直接的に固定されていてもよい。あるいは、流れ抵抗体２４の両端部分を防音構造体１０の裏側に回り込ませてコア体１２及び背面板１８に留めるなどして、流れ抵抗体２４が有孔板２０に対して間接的に固定されてもよい。

【0123】

なお、図１に図示の防音構造体１０では、流れ抵抗体２４と有孔板２０とが厚み方向において互いに隙間なく接触（接合）しているが、これに限定されず、有孔板２０と流れ抵抗体２４との間に隙間が設けられてもよい。このように、流れ抵抗体２４と有孔板２０との間に隙間を設けることで流れ抵抗体２４の振動を誘起でき、低周波側の吸音特性を向上させることが可能となる。ここで、流れ抵抗体２４と有孔板２０との間の隙間は、０ｍｍ超、且つ１０ｍｍ以下であることが好ましく、０．１ｍｍ以上、且つ５ｍｍ以下であることがより好ましく、０．５ｍｍ以上であることが最も好ましい。また、流れ抵抗体２４と有孔板２０との間に隙間を設ける場合、流れ抵抗体２４の全面が有孔板２０から離間している場合に限られず、一部が有孔板２０と接触してもよい。

【0124】

＜＜本発明の防音パネルについて＞＞
次に、上述した防音構造体１０を用いて構成された本発明の防音パネルについて、図４に図示の防音パネルＢの構成を例に挙げて説明する。図４は、防音パネルＢを示す斜視図である。

【0125】

防音パネルＢは、図４に示すように、防音構造体１０によって構成されたパネル本体Ｂｘと、パネル本体を取り囲む枠体Ｂｙと、を有し、吸音性能を有するパネル材（すなわち、吸音パネル）である。なお、図４に図示の防音パネルＢでは、その一部が防音構造体１０によって構成されているが、これに限定されるものではなく、防音パネルＢの全体が防音構造体１０によって構成されてもよい。また、パネル本体Ｂｘ及び枠体Ｂｙのうち、枠体Ｂｙのみが防音構造体１０に構成されてもよい。

【0126】

防音パネルＢは、防音部材、防音箱、防音囲構造、及び防音室等を構成する用途に用いられる。防音部材としては、例えば、建材として用いられるもの、空調設備用として用いられるもの、部屋の窓等の開口部に設置されるもの、天井に設置されるもの、床用に設置されるもの、室内ドア又は襖等の部屋内開口部に設置されるもの、トイレ内部に設置されるもの、バルコニーに設置されるもの、室内音調用に用いられるもの、簡易防音室を構築するためのもの、ペット小屋を構築するもの、アミューズメント施設内に設置されるもの、工事現場の遮音用に用いられるもの、乗物等の移動体の室内（例えば、自動車、電車及び飛行機等における乗員室）に設置されるもの、並びにトンネル内に設置されるもの等が挙げられる。

【0127】

防音箱は、防音パネルＢを含む複数のパネル材を箱状に配置することで構築される箱体であり、例えば、建物及びその他の構造物を建築する用途、輸送用途、並びに物流用途に用いることができる。防音パネルＢを用いた防音箱により、箱内部から外部への音の漏洩、あるいは外部から箱内部への音の侵入を防ぐことができる。防音箱は、例えば、ペット小屋、又は騒音源となる機器の筐体等として利用することができる。

【0128】

防音囲構造は、防音パネルＢを含む複数のパネル材を外周壁（すなわち、仕切り）として配置することで構成され、その内側の空間に音源が配置されることで、騒音への吸音効果を発揮する。なお、防音囲構造は、音源を取り囲むように防音パネルＢを環状に配置したものに限定されず、１枚若しくは２枚からなるパーティションのようなものであってもよい。また、防音囲構造は、椅子及び机等に取り付けられた形で用いられてもよい。
防音室は、防音パネルＢを含む複数のパネル材を部屋壁として用いて構成された部屋であり、室内で活動する人の声、あるいは室外で発生する騒音等に対して吸音効果を発揮する。
なお、上述した音源としては、音を発する機器類であってもよいし、人の声であってもよい。

【実施例】

【0129】

以下、実施例を通じて、本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は、以下に示す実施例により限定的に解釈されるべきものではない。

【0130】

［実施例１］
＜防音構造体の作製＞
図１に図示の防音構造体を作製した。具体的には、コア体として、厚みが３０ｍｍであり、且つセルの開口部の平面サイズが１２ｍｍであるダンボールからなるハニカムコア（コアパックニシカワ製）を用意した。このハニカムコアの片面に、貫通孔が開いていない厚み１．０ｍｍの紙製の背面板（コアパックニシカワ製）を接着して固定した。また、ハニカムコアのもう一方の片面に、直径２ｍｍの貫通孔が開口率２０％となるように形成された厚み１．０ｍｍの紙製の有孔板を接着して固定した。また、流れ抵抗体として、厚みが２４０μｍであり、密度が０．５９ｇ／ｃｍ^３であり、面密度が１４２ｇ／ｍ^２であり、多孔度が０．６３であり、且つ流れ抵抗が８３３Ｐａ・ｓ／ｍであるカラーブロード布（平織布）を用意した。このカラーブロード布を有孔板上に接着して固定した。なお、部材同士を接着する際の接着剤には、スプレーのり７７（３Ｍ社製）を用いた。

【0131】

ちなみに、カラーブロード布の流れ抵抗は、カトーテック製通気抵抗測定装置ＫＥＳ Ｆ－８を用いて、０．４ｃｃ／ｃｍ^２／ｓの通気量で測定を行った。また、カラーブロード布の面密度は、布サイズを測定した上で、通常の量りで質量を測定することによって求めた。

【0132】

＜評価＞
上記の手順にて作製した防音構造体を、カラーブロード布が音源側に向くように配置して、音響管で吸音率測定を行った。音響管測定法は、「ＪＩＳ Ａ １４０５－２」に従い、マイクを２本用いた垂直入射吸音率の測定系を作製して評価を行った。音響管の内部直径は、４ｃｍとし、４０００Ｈｚ程度まで測定できる系とした。なお、これと同様の測定は、日本音響エンジニアリング製ＷｉｎＺａｃＭＴＸを用いて行うことができる。

【0133】

作製した防音構造体について測定した吸音率を図５に示す。なお、図５には、後述するシミュレーション１の計算結果が合わせて図示されている。図５に示すように、作製した防音構造体では、１２００Ｈｚ付近に高い吸音率の極大値（ピーク）が現れ、且つ広い周波数帯域にて吸音することができることが分かった。ここで、作製した防音構造体において、有孔板の貫通孔の背後にある背面空間の距離が３０ｍｍであるため、対応する気柱共鳴周波数は、２８６０Ｈｚとなる。この周波数に対して、作製した防音構造体の吸音ピーク周波数は、比較的高い流れ抵抗のカラーブロード布を用いることにより、低周波側に１０％以上シフトしていることが分かる。ちなみに、図５に図示の計算結果では、シフト量が１６６０Ｈｚであり、これは、対応する気柱共鳴周波数に対して５８％のシフト量に相当する。

【0134】

［シミュレーション１］
本発明の防音構造体の吸音率について、有限要素法ソフトウェアＣＯＭＳＯＬ ｖｅｒ５．３（COMSOL Inc.）を用いたシミュレーションによって検討した。シミュレーションにあたり、背面板及びコア体については、剛体としてモデル化することとした。また、有孔板の板部分も剛体として取り扱った。有孔板の貫通孔部分には、熱音響モデルを適用して摩擦吸音を取り入れた。ただし、本発明のように大きな開口率でｍｍオーダー以上の貫通孔が設けられている系では、摩擦吸音の有無がシミュレーション結果に然程大きな影響を与えないことが分かった。

【0135】

流れ抵抗体のモデル化に関しては、発明者らの鋭意検討の結果、流れ抵抗体の微細孔（通気部分）の摩擦熱吸音モデルだけではなく、流れ抵抗体のフレーム（材料部分）の振動もシミュレーションモデルに取り入れることで、実験結果を極めてよく再現することを明らかにした。そのシミュレーション結果は、図５に図示されている。

【0136】

ところで、流れ抵抗体である吸音材の計算には、一般的な経験式であるＤｅｌａｎｅｙ－Ｂａｚｌｅｙ－Ｍｉｋｉモデル、あるいは、フレームが振動せずに通気部分の音の通過だけを計算するＥｑｕｉｖａｌｅｎｔ Ｆｌｕｉｄモデル(Ｒｉｇｉｄモデル)が用いられる。これらのモデルによれば、通常の多孔質吸音材であるフェルト及びグラスウールの吸音率を、精度よく再現できることが知られている。

【0137】

しかし、本発明者は、上記のモデルでは、大きな流れ抵抗を有する流れ抵抗体の実験結果を良好に再現することが困難であることを明らかにした。図６に、実施例１で作製した防音構造体の吸音率を、Ｒｉｇｉｄモデルを用いて計算した場合の計算結果（図６中、破線で図示）を示した。図５と図６とを対比すると分かるように、吸音ピーク周波数における吸音率及び吸音帯域は、いずれも実測値を再現できていないことが明らかである。

【0138】

そこで、本発明者は、流れ抵抗体におけるフレームの振動まで考慮して計算するためにＢｉｏｔモデルを採用した。図５にて破線で図示された計算結果（シミュレーション結果）、及び図６にて実線で図示された計算結果は、いずれも、実施例１で作製した防音構造体のパラメータをＢｉｏｔモデルに適用して計算した結果である。図５から分かるように、流れ抵抗体におけるフレームの振動まで含めて計算することにより、実施例１の実測値を良好に再現することが明らかである。

【0139】

さらに、図６から分かるように、フレームの振動を取り入れるか否かに応じて吸音率の算出結果が大きく異なることが明らかである。これは、高い流れ抵抗を有する流れ抵抗体の場合には、流れ抵抗体の通気部分での通気抵抗が高くなることで、通気部分を通り抜け難くなった音の一部がフレームを振動させるようになり、その振動が吸音率に寄与するようになったためと考えられる。

【0140】

ちなみに、流れ抵抗を１００Ｐａ・ｓ／ｍとし、それ以外の条件を図５のシミュレーション条件と揃えてシミュレーションを実施したときの結果を図７に示した。図７に示すように、１００Ｐａ・ｓ／ｍ程度の低い流れ抵抗の流れ抵抗体では、ＲｉｇｉｄモデルとＢｉｏｔモデルとの吸音率の差がほとんどないことが明らかとなった。このことから、流れ抵抗体による吸音ピーク周波数の低周波化効果は、流れ抵抗が高い場合に特有の効果であると考えられる。

【0141】

［シミュレーション２］
上述したＢｉｏｔモデルを用いたシミュレーションにより、流れ抵抗の効果を検討した。具体的には、厚みを２４０μｍとし、面密度１４４ｇ／ｍ^２とし、流れ抵抗を５０～３０００Ｐａ・ｓ／ｍまで５０Ｐａ・ｓ／ｍずつ変化させて、各周波数での吸音率を計算した。コア体及び有孔板に関するパラメータについては、シミュレーション１におけるパラメータと同値である。

【0142】

流れ抵抗が１００、５００、８００及び３０００Ｐａ・ｓ／ｍであるときの吸音率の計算結果を図８に示す。図８から分かるように、低い流れ抵抗の場合には、各周波数での吸音率が小さくなり、吸音ピーク周波数がより高周波側にある。これに対して、流れ抵抗を大きくすることで、各周波数での吸音率が上がり、また、吸音ピーク周波数が低周波化する。ただし、流れ抵抗が最も高い条件値（＝３０００Ｐａ・ｓ／ｍ）である場合には、より吸音率が低周波化するものの、吸音帯域がやや狭くなる。このことから、低周波数の音を広帯域で効果的に吸音する上では、流れ抵抗を適切な範囲に設定する必要があることが分かる。

【0143】

また、図９に、各流れ抵抗別の最大吸音率を示す。図９から分かるように、流れ抵抗が３５０Ｐａ・ｓ／ｍ以上では、最大吸音率が９８％(消音量で換算すると１７ｄＢ)以上となり、流れ抵抗の変化に応じて若干変動するものの、流れ抵抗が１９００Ｐａ・ｓ／ｍとなるまで最大吸音率が９８％以上に維持されている。

【0144】

また、図１０に、吸音率５０％（消音量で換算すると３ｄＢ）以上を満たす吸音ピーク幅を、流れ抵抗毎に評価した結果を示す。流れ抵抗が８００Ｐａ・ｓ／ｍであるときに吸音ピーク幅が最大値となり、約４０００Ｈｚの周波数帯域で吸音率５０％以上を満たす。そして、上記の吸音ピーク幅から約５００Ｈｚだけ小さい３５００Ｈｚを基準とし、その幅以上の吸音ピーク幅が得られる流れ抵抗の範囲は、図１０から分かるように３５０～１５００Ｐａ・ｓ／ｍとなる。このことから、流れ抵抗を３５０Ｐａ・ｓ／ｍ以上、且つ１５００Ｐａ・ｓ／ｍ以下とすることで、高い吸音率及び広帯域な吸音ピーク幅を実現できることが明らかとなった。

【0145】

また、図１１に、流れ抵抗毎の吸音ピーク周波数を示す。図１１から明らかなように、流れ抵抗が大きくなるにつれて吸音ピーク周波数が低周波化する。ここで、吸音ピーク周波数の変化度合い（厳密には、微分値）を流れ抵抗毎に求めると、図１２に示すように、吸音ピーク周波数は一定の度合いで変化するのではなく、流れ抵抗６００Ｐａ・ｓ／ｍ付近で急激に変化することが分かった。図１２は、吸音ピーク周波数を流れ抵抗で微分した結果を示す図であり、図中の横軸が流れ抵抗を表しており、縦軸が微分値(単位：Ｈｚ／（Ｐａ・ｓ／ｍ）)を表している。

【0146】

また、流れ抵抗毎に求めた吸音ピーク周波数が基準周波数からどれだけ低周波化したかを評価し、その評価結果を図１３に示す。具体的に説明すると、流れ抵抗が極めて低い値（具体的には１０Ｐａ・ｓ／ｍ）であるとき、吸音ピーク周波数が気柱共鳴の共鳴周波数付近（具体的には、２２８０Ｈｚ）となる。この周波数を基準周波数とし、各流れ抵抗（厳密には、１０Ｐａ・ｓ／ｍである場合を除く）での吸音ピーク周波数が基準周波数からどれだけ低周波化したかを、下記の変化率Ｆを算出することで評価した。
Ｆ＝｛１－（各流れ抵抗での吸音ピーク周波数／基準周波数）｝×１００

【0147】

図１３から明らかなように、流れ抵抗が３５０Ｐａ・ｓ／ｍ以上になると、吸音ピーク周波数が基準周波数より１０%以上低周波化することが分かった。このことから、流れ抵抗を３５０Ｐａ・ｓ／ｍ以上とすることにより、高い吸音率と広帯域な吸音ピーク幅を実現でき、且つ、吸音ピーク周波数を十分に低周波化し得ることが明らかになった。

【0148】

［シミュレーション３］
流れ抵抗体の面密度による効果を検討するため、流れ抵抗体の流れ抵抗及び面密度を変化させたときの影響をシミュレーションした。シミュレーションで採用した防音構造体の基本構成は、上述したシミュレーション１及び２と同様である。また、流れ抵抗を２００～１６００Ｐａ・ｓ／ｍの範囲で変化させ、面密度を１０～１０００ｇ／ｍ^２の範囲で変化させ、それぞれの条件で１００～１００００Ｈｚでの吸音率を１０Ｈｚ毎に計算した。
そして、上述のシミュレーションにより得られる計算結果から、（１）最大吸音率となる吸音ピーク周波数（以下、単に吸音ピーク周波数という）と、（２）最大吸音率と、（３）吸音率が８０％を超える範囲の周波数幅（吸音ピーク幅）を算出した。それぞれの算出結果を図１４乃至図１６に示した。図１４乃至図１６の各々は、流れ抵抗体の流れ抵抗及び面密度の各々を変化させたときの、上記の算出結果の変化を色の濃淡で示した図である。

【0149】

また、上記の算出結果のうち、流れ抵抗８００Ｐａ・ｓ／ｍである場合の結果を抽出して図１７及び図１８に示した。図１７は、流れ抵抗体の面密度を変化させた際の吸音ピーク周波数の変化を示す。図１８は、流れ抵抗体の面密度を変化させた際の最大吸収率の変化を示す。

【0150】

吸音ピーク周波数に関して、流れ抵抗と面密度に応じて低周波化する条件が決定される。基本的には、図１４に示すように、吸音ピーク周波数を低周波化させる流れ抵抗及び面密度には正の相関がある。

【0151】

一方、最大吸音率に関しては、図１５に示すように、流れ抵抗が３５０Ｐａ・ｓ／ｍ以上である範囲に、最大吸音率が比較的高い領域が存在し得る。より詳しく説明すると、流れ抵抗が３５０～６００Ｐａ・ｓ／ｍ程度の間までは、最大吸音率が面密度に依存せずに１．０に近い値となる。６００Ｐａ・ｓ／ｍ以上の流れ抵抗となると、最大吸音率が面密度に依存するようになり、比較的高い最大吸音率が得られる面密度の範囲が限られてくる。
また、流れ抵抗が１０００Ｐａ・ｓ／ｍまでの範囲では、吸音ピーク周波数を低周波化させるための条件と、比較的高い最大吸音率を得るための条件と、の間に重なり（重複範囲）があり、高い吸音性能と吸音ピーク周波数の低周波化とを同時に達成することができる。一方、流れ抵抗が１０００Ｐａ・ｓ／ｍより大きくなると、吸音ピーク周波数を低周波化させる条件と、比較的高い最大吸音率を得るための条件と、の間にずれが生じ、そのずれ幅は、流れ抵抗が増すほど大きくなる。

【0152】

さらに、吸音ピーク幅に関しては、図１６に示すように、流れ抵抗が１１００Ｐａ・ｓ／ｍ以下である場合、大きな面密度であっても吸音ピーク幅（帯域）が大きくなる条件が存在する。とりわけ、流れ抵抗が６００～８００Ｐａ・ｓ／ｍ程度である場合には、吸音ピーク幅（帯域）が最も大きくなる。一方、流れ抵抗が１１００Ｐａ・ｓ／ｍより大きくなると、吸音率が８０％に全く届かない条件が多くなり、そうでない条件においても吸音ピーク幅（帯域）が小さくなる。

【0153】

以上までに説明してきたように、吸音ピーク周波数を低周波化させるための条件としては、流れ抵抗体の流れ抵抗及び面密度の双方を高くすることが考えられる。また、最大吸音率を高い値（例えば、１．０に近い値）にするための条件としては、流れ抵抗体の流れ抵抗を３５０～６００Ｐａ・ｓ／ｍの範囲に設定するか、若しくは、それ以上の流れ抵抗であれば面密度を６０～２００ｇ／ｍ^２以下程度にすることが考えられる。また、吸音ピーク幅を広げる条件としては、流れ抵抗体の流れ抵抗を５０～１１００Ｐａ・ｓ／ｍの範囲とするか、若しくは面密度を６０～５００ｇ／ｍ^２にすることが考えられる。
流れ抵抗体の流れ抵抗及び面密度については、上述した各種の条件（具体的には、上述の範囲）の中から適切な条件を選ぶことになる。
ここで、本発明の効果を発揮させるための条件として、上述した様々な観点からの流れ抵抗と面密度の条件を合わせて考えると、流れ抵抗体の流れ抵抗が３５０Ｐａ・ｓ／ｍ～１５００Ｐａ・ｓ／ｍであり、且つ、流れ抵抗体の面密度が６０～５００ｇ／ｍ^２である必要がある。本発明の防音構造体は、比較的小型の構造でありながらも比較的低周波の音を広帯域で吸音するものであるため、上述の数値範囲を満たす必要がある。なお、図１７中、実線にて示す範囲は、本発明の効果を発揮させるための面密度の範囲に相当する。

【0154】

さらに、流れ抵抗は、３５０～１１００Ｐａ・ｓ／ｍ、すなわち、吸音ピーク幅（帯域）を大きくする条件としての範囲にあることが好ましい。さらにまた、流れ抵抗は、４００～１０００Ｐａ・ｓ／ｍ、すなわち、吸音ピーク幅（帯域）を大きくしつつ吸音ピーク周波数の低周波化及び高吸音率を実現するための条件としての範囲にあることがより好ましい。とりわけ、流れ抵抗は、５００～９００Ｐａ・ｓ／ｍ、すなわち、吸音ピーク幅（帯域）を一段と大きくするための条件としての範囲にあることが最も好ましい。

【0155】

面密度については、図１８に図示した最大吸音率の算出結果から考えて、上限が４００ｇ／ｍ^２であることが好ましく、３００ｇ／ｍ^２であることがより好ましい。下限については、吸音ピーク周波数を効果的に低周波化させる理由から、７０ｇ／ｍ^２以上であることが好ましく、１００ｇ／ｍ^２であることがより好ましい。
以上までに説明してきたように、流れ抵抗体の流れ抵抗及び面密度を上記の数値範囲に設定することで、吸音ピーク周波数の低周波化、高い吸音性能、及び広帯域な吸音構造を実現することが可能となる。

【0156】

以上までに説明した実施例１及びシミュレーション１～３の各々は、いずれも本発明の範囲にあるから、本発明の効果は明らかである。

【符号の説明】

【0157】

１０ 防音構造体
１２ コア体
１４ セル
１４ａ 開口部
１４ｂ 仕切り壁
１８ 背面板
２０ 有孔板
２２ 貫通孔
２４ 流れ抵抗体
２６ 微細孔
Ｂ 防音パネル
Ｂｘ パネル本体
Ｂｙ 枠体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】