JP2005250176A

JP2005250176A - 音響調整装置

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Publication number: JP2005250176A
Application number: JP2004061306A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Hamada; 進一濱田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-03-04
Filing date: 2004-03-04
Publication date: 2005-09-15

Abstract

【課題】吸音材料としてガラス繊維を使用することなしに室内に優れた音響状態を実現し得る音響調整装置を提供する。
【解決手段】音響調整装置１は、外部と連通して空気の流通を可能にする軸線方向の中空部３を有し、主として中低音域の音波を吸収する円筒基体２と、円筒基体２の内側に円筒形状に形成され、多数の炭粒５を所要密度で配置してなる炭粒層４と、円筒基体２を、その中空部３への空気の流通を許容しつつ所要音場空間に保持する支持体としての台座１１とから構成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、音楽の鑑賞等のために室内の所要音場空間に設置して室内の音響状態を調整するための音響調整装置に関する。

室内で音楽を良好な音響状態で鑑賞するためには、優れたスピーカ、アンプ、プレーヤ及び室構造等を選択するのみならず、スピーカ等の音源から直接進行して来る音波と音源周辺の壁面等から反射して来る反射音波が複雑に重畳し干渉し合って生じる定在波の発生を適度に抑制すると共に残響時間を調整し、室内の音響状態を調整して音像の定位感、透明感、分離感等を良好に確保する必要がある。したがって、音楽の鑑賞に際しては、室内、特に音波の反射が集中し易い音源の背後等の音場空間に種々の音響調整装置を配置して、室内における定在波の発生を適度に抑制すると共に室内を良好な音響状態に保持することが図られている。

前記音響調整装置として、例えば特開平０７−０６４５６５号公報には、音楽室や談話室等の壁面に使用され、或いはキャスター等で室内を移動可能にされる音響調整パネルが開示される。この音響調整パネルでは、多数の小孔が開口された、アルミ板や鉄板等からなる有孔板製の箱体の内部に、ガラス繊維等の繊維集合体からなる吸音材が充填され、さらに前記箱体の表面に短繊維が植毛されている。前記箱体の内部に、前記吸音材の代わりにプラスターボードを設けることにより、音響反射パネルとすることができる。

特開平０７−２４８７７５号公報には、多目的ホール等のように、低音域から高音域までの広い範囲での残響音の可変が可能な広周波数帯域残響可変装置が開示される。この残響可変装置では、表面板の裏側にそれと垂直に、グラスウール等を用いた吸音板が平行配置され、前記表面板の開閉可能な開口により音を導き、低音域から高音域までの広範囲における残響を調節する。前記開口の開閉は、開閉蓋の裏側に突設された円筒状のグラスウール等からなる吸音材の出し入れにより行なわれ、この開閉蓋に突設された前記円筒状の吸音材が中・高音域の吸音率を高める。

特開平１１−１３３９７９号公報には、高い吸音力を維持し、施工が容易な円筒型吸音体が開示される。この円筒型吸音体では、アルミニウム系多孔質吸音板から成形した円筒の中に、円筒状のグラスウール等の軟質繊維系吸音材が組み込まれる。配列された前記円筒型吸音体の背後に透明板を配設することにより、透視性のある吸音装置が形成される。

特開平１１−２００５２８号公報には、十分な吸音性能を有し、取付けや設置が簡単で間仕切り壁や防音壁として使用し易い吸音パネルが開示される。この吸音パネルでは、筒体の形状を含む曲面状又は屈曲状に形成した単数又は複数の音吸収板、例えば吸音フィルムの両面に網目状金属プレートを重合してなる３層状の音吸収板が型枠に嵌め込まれ、パネル化される。

米国特許第４５４８２９２号明細書には、室内における特定周波数の音波を減衰、吸収し、特に、室内の音響的明るさを減少させることなしに低周波数音波の吸収特性を維持する低域フィルターとして作用する音響減衰装置が開示される。この音響減衰装置では、両端が閉鎖されたガラス繊維等からなる筒状吸音性部材の外側に、多孔性シートを介して穿孔された剛性材料等からなる音波反射部材が配置され、該音波反射部材における穿孔径と穿孔間隔が各音響の低周波数部分の通過を許容するように設定され、他方、音波反射部材の外面が高低周波数部分を反射するように作用する。

米国特許第５０３５２９８号明細書には、室内の壁等に設置して、低周波数音波のエネルギーを減少させると共に室内の音響効果を高めるための音響吸収構成体が開示される。この音響吸収構成体では、湾曲断面を有するガラス繊維等の吸音材料からなる、両端が閉鎖された中空吸音部材をその両側端において保持手段により室内の壁等に取り付けられる。

また、米国特許第５２１０３８３号明細書には、室内に設置して、可聴低周波数の音波を減少させることにより室内の音響効果を改善するための音波吸収装置が開示される。この音波吸収装置では、低周波数の音波を音響的に透過し得る繊維材料からなる壁を有する、両端が閉鎖された中空円筒の内部に、筒状形態の種々の音波減衰装置が配置される。

前記の先行技術に係る音響調整装置では、概して、低周波数の音波を減少させるための吸音材料としてガラス繊維が広く使用されている。しかし、吸音材料としての前記ガラス繊維は、優れた吸音性を奏する反面、取扱い性が悪く、これを所定形状の吸音体に保持するために複雑な積層構造を要し、しかも音圧により各繊維が漸次破壊されて吸音効果が経時的に低下若しくは変調を来たす等の重大な問題があった。
特開平０７−０６４５６５号公報特開平０７−２４８７７５号公報特開平１１−１３３９７９号公報特開平１１−２００５２８号公報米国特許第４５４８２９２号明細書米国特許第５０３５２９８号明細書米国特許第５２１０３８３号明細書

本発明の課題は、吸音材料としてガラス繊維を使用することなしに室内に優れた音響状態を実現し得る音響調整装置を提供することにある。

本発明に係る音響調整装置は、外部と連通して空気の流通を可能にする軸線方向の中空部を有し、主として中低音域の音波を吸収する円筒基体と、円筒基体の内側に円筒形状に形成され、多数の炭粒を所要密度で配置してなる炭粒層と、円筒基体を、その中空部への空気の流通を許容しつつ所要音場空間に保持する支持体とからなるものである。

前記構成において、室内における例えば音波の反射が集中し易い音場空間に配置された音響調整装置の円筒基体に反射波が入射されたとき、主として中低音域の音波が円筒基体を通過する間に吸収され且つ透過され、さらに炭粒層を通過する間に各炭粒により吸収され且つ各炭粒の間隙で各炭粒により分散されつつ透過され、減衰状態で中空部内に入射され、中空部内の空気層でさらに吸収され且つ透過される。前記中空部内の空気層を透過した音波は、前記とは逆に先ず炭粒層に入射され、炭粒層を通過する間に各炭粒により吸収され且つ各炭粒の間隙で各炭粒により分散されつつ透過され、円筒基体を通過する間にさらに吸収されることになる。前記工程により、室内における定在波の発生が適度に抑制されると共に室内が良好な音響状態に保持されることになる。

前記円筒基体の長さ、径及び厚み並びに吸音性能等の物性は、音響調整装置の使用環境等に応じて適宜選択される。前記円筒基体の素材として、例えば公知のパルプモールド成形体等、パルプを圧縮成形してなるものが好適に使用され、その場合に圧縮成形シートが筒状に変形されたものでも差し支えない。前記円筒基体は、複数円筒基体の軸線方向の接続により、或いは互いに嵌め込み式に接続された複数円筒基体の伸縮により、該円筒基体を設置すべき音場空間に応じて長さ調節を可能としてもよい。

また、前記炭粒層を構成する炭粒の形状、粒径及び配置密度並びに吸音性能等の物性も、音響調整装置の使用環境等に応じて適宜選択される。前記炭粒として、例えば公知の活性炭、備長炭、竹炭或いは成形炭等が使用されてもよい。前記炭粒層における炭粒の配置密度は、必要に応じて、長さ方向及び／又は周方向に変動させられる。前記炭粒層における炭粒の配置密度の選択により、吸音作用や音響状態の微妙な調節が可能になる。

前記炭粒層を構成する各炭粒は、概して、無数の微細な孔とそれによる極めて大きな表面積を有し、それらによって、特に中低音域の音波を選択的に吸収する他、円筒基体の中空部内における空気層中の種々の化学物質を吸収し、また該空気層中の水分を吸収、放出して調湿する作用を奏する。前記円筒基体は、その中空部への空気の流通を可能とされ、それによって、円筒基体、炭粒層及び中空部の空気層等における吸音に伴う昇温を緩和すると共に、各炭粒による中空部内の空気層の調湿、延いては室内全体の調湿と、各炭粒自体の乾燥又は保水率の所要範囲への保持及び再生とを図り、音響調整装置の音響調整作用の促進と安定化を可能にしている。

前記炭粒層は、例えば、多数の炭粒を接着剤により円筒基体の内面に所要密度で付着させることにより形成されてもよく、或いは、多数の炭粒を所要密度で担持したシートを円筒基体の内側に密接させ又は離間状態で配置することにより形成されてもよい。円筒基体の外面には、円筒基体の装飾、保護及び補強、並びに所要音響調整作用の補完等のために、必要に応じて所要の装飾性や選択吸音性等の物性を有する不織布、織布、スエード調布、皮革その他のシートの被覆及び／又は塗装が施されていてもよい。また、円筒基体の側壁には、気流の流通や所要音響調整作用の調節のために所要個所に穿孔が施されていてもよい。

前記支持体は、円筒基体を所要音場空間に保持するべく、例えば種々の壁面や床面に直接又はばね部材その他を介して種々の角度で配置させるものであるが、それらの中でも、該円筒基体を床面上に実質的に垂直に保持するようにした支持体を有する音響調整装置は、設置が容易であり、使用範囲が広くなる。前記後者の支持体は、床面上における音響調整装置の移動のためにキャスター等の移動手段を備えていてもよい。前記支持体は、円筒基体底部に好ましくは着脱可能に固定された台座の形態を呈していてもよい。前記台座は、例えば、円筒基体の中空部と連通する開口部と、該開口部を装置外部に連通させる空気流通路とを有していてもよく、さらに台座下面を床面から離反させてそれらの間に空気流通路を形成するように脚部を有していてもよい。

本発明に係る音響調整装置によれば、吸音材料としてガラス繊維を使用することなしに室内に優れた音響状態を実現することができる。該音響調整装置において、炭粒層が、多数の炭粒を接着剤により円筒基体の内面に付着してなるものでは、円筒基体の内側に炭粒層を容易に形成することができる。

また、円筒基体を床面上に実質的に垂直に保持するようにした支持体を有する音響調整装置は、設置が容易であり、使用範囲が広くなる。さらに、円筒基体の外面にシートの被覆及び／又は塗装が施されたものでは、円筒基体の装飾、保護及び補強、並びに所要音響調整作用の補完等に資することができる。さらにまた、円筒基体がパルプを圧縮成形してなるものでは、中低音域の音波を吸収し易い円筒基体を容易に得ることができる。

以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。
図１は、本発明の実施例に係る音響調整装置の縦断面図であり、円内に一部拡大して示している。図２は、試聴室内における音響状態の測定のために、図１に示す音響調整装置を各種オーディオ装置と共に試聴室内の所要床面上に配置した状態を示す説明図である。また、図３は、図２に示す試聴室において測定された伝送周波数特性を示す周波数スペクトルの一例を示す図表である。

図１に示す音響調整装置１において、円筒基体２はパルプを圧縮成形してなり、外部と連通して空気の流通を可能にする軸線方向の中空部３を有し、長さ１５００ｍｍ、外径１００ｍｍ、厚み約５ｍｍのサイズを呈している。前記円筒基体２の内側には炭粒層４が形成され、該炭粒層４は、粒径約０．５〜２ｍｍの炭からなる多数の炭粒５を接着剤６により円筒基体２の内面に約５０００〜１００００個／１００ｃｍ²の配置密度で付着させることにより形成されている。円筒基体２の外面には、シートとしてポリエステルを主体とするスエード調の布７が巻回されている。

円筒基体２底部には支持体としての台座１１が着脱可能に固定され、該台座１１は、円筒基体２の中空部３下端に摺嵌されると共に円筒基体２を通して止めネジ１２で締め付け固定される小径円柱部１３と、小径円柱部１３下端に延設されると共に円筒基体２の下端を支持する大径円柱部１４と、大径円柱部１４下面にそれを床面Ｆから離反させて床面Ｆ上に安定に保持する複数の脚部１５とから構成されている。また、前記小径円柱部１３及び大径円柱部１４には円筒基体２の中空部３と連通する開口部１６が貫設され、大径円柱部１４下面と床面Ｆとの間隙には、前記開口部１６を装置外部に連通させる空気流通路１７が形成されている。なお、前記台座１１の脚部１５がばね部材により形成され、或いは該脚部１５がばね部材を介して床面Ｆ上に設置されてもよい。

次に、図２において、試聴室２１は、広さ略１０畳の洋室（縦４５７ｃｍ、横３８０ｃｍ、高さ２４０ｃｍ）からなり、床にはフローリングが施され、天井にはクロス張りが施され、右長辺側にはクロス張りが施された壁面が設けられ、左長辺側には襖障子を介して広さ６畳の和室が隣接され、前方短辺側には、前面にカーテンが垂設されたガラス窓とクロス張りが施された壁面とが設けられ、さらに後方短辺側にはドアとクロス張りが施された壁面が設けられている。

前記試聴室２１内における前方短辺側の壁面から４０ｃｍ、左長辺側の襖障子から３５ｃｍの各間隔を置いた左側位置と前方短辺側の壁面から４０ｃｍ、右長辺側の壁面から９５ｃｍの各間隔を置いた右側位置とに、１１５ｃｍの間隔を置いてＪＢＬ製スピーカ「Ｋ２−Ｓ５５００」２２L、２２Rがハ字形状に配置され、両スピーカ２２L、２２Rの中間位置には、真空管アンプ３００Ｂのパワーアンプとラックス製プリアンプ「ＣＬ−３８」とからなるアンプと、マランツ製オーディオコンピュータ「ＡＸ１０００」とを含むオーディオ装置２３が配置され、前記オーディオ装置２３から後方に２６５ｃｍ離れた位置には試聴者用の椅子２４と受音装置２５が配置されている。

前記試聴室２１における音響状態の測定に際しては、左右の各スピーカ２２L、２２Rの背後に、図１に示す本発明に係る音響調整装置１L、１Rが設置され、その場合の測定結果が、該音響調整装置１L、１Rが設置されない場合の測定結果と比較される。

前記試聴室２１における音響状態の測定に際しては、オーディオコンピュータより全帯域の非音楽的なノイズを発生させると共に左右の各スピーカ２２L、２２Rに出力し、試聴位置における受音装置２５を各々左側及び右側に向けて個別に収音すると共にコンピュータに取り込み、図３に示すように、音圧レベル（ｄＢ）を縦軸、周波数（Ｈｚ）を対数目盛の横軸とする伝送周波数特性を示す周波数スペクトルを得た。

図３におけるＬで示される左側の図表は、受音装置２５を左側に向けて収音した場合の伝送周波数特性を示す周波数スペクトルであり、またＲで示される右側の図表は、受音装置２５を右側に向けて収音した場合の伝送周波数特性を示す周波数スペクトルであり、各場合における棒線グラフは本発明に係る音響調整装置１L、１Rが設置されていない場合の測定結果、折れ線グラフは該音響調整装置１L、１Rが設置されている場合の測定結果を示している。図３に示す周波数スペクトルによれば、本発明に係る音響調整装置１L、１Rが設置された場合には特定の音域において音圧の明確な変化が生じており、室内の音響状態が調整されていることが認められる。

一方、前記構成の本発明に係る音響調整装置１L、１Rが設置された場合の試聴室２１において、椅子２４上でＣＤプレーヤによる音楽を聴取したところ、該音響調整装置１L、１Rが設置されていない場合に比べて、室内の総音響エネルギーに若干の低減が認められるものの、ノイズが全体的に軽減されると共に臨場感が増大し、音像の定位感、透明感、分離感等に改善が認められた。

本発明の実施例に係る音響調整装置の縦断面図であり、円内に一部拡大して示している。室内における音響状態の測定のために、図１に示す音響調整装置を各種オーディオ装置と共に試聴室内の所要床面上に配置した状態を示す説明図である。図２に示す試聴室において測定された伝送周波数特性を示す周波数スペクトルの一例を示す図表である。

符号の説明

Ｆ床面
１、１L、１R 音響調整装置
２円筒基体
３中空部
４炭粒層
５炭粒
１１台座
１５脚部
１７空気流通路

Claims

外部と連通して空気の流通を可能にする軸線方向の中空部を有し、主として中低音域の音波を吸収する円筒基体と、円筒基体の内側に円筒形状に形成され、多数の炭粒を所要密度で配置してなる炭粒層と、円筒基体を、その中空部への空気の流通を許容しつつ所要音場空間に保持する支持体とからなる音響調整装置。
炭粒層が、多数の炭粒を接着剤により円筒基体の内面に付着させてなる請求項１に記載の音響調整装置。
支持体が、円筒基体を床面上に実質的に垂直に保持するようにした請求項１に記載の音響調整装置。
円筒基体の外面にシートの被覆及び／又は塗装が施された請求項１又は２に記載の音響調整装置。
円筒基体が、パルプを圧縮成形してなる請求項１〜４の何れかに記載の音響調整装置。