JP5663845B2 - 音響構造体 - Google Patents

Description

本発明は、吸音及び音を散乱する技術に関する。

音場の音響的な品質を高めるために、吸音したり、音を散乱させたりする構造を備えた音響構造体を、音響空間を構成する壁面や天井面に取り付けることがある。特許文献１には、１方向に延在する空洞が形成され、その空洞を外部に通じさせる開口部を有する部材が複数並べられた音響構造体が開示されている。

特開２００２−３０７４４号公報

吸音効果や音の散乱効果を高めたい周波数帯域は音場の種類や利用者の要請等により異なるが、それらの効果が得られる周波数帯域が固定であると、所望する吸音効果を得るために様々なタイプの音響構造体を用意する必要があり不便であるし、コストが増大するという問題もある。また、音楽演奏などに用いられる拡声システムにおいては、ホールに備え付けられるタイプのものに限らず演奏形態や音楽の内容に適したものを持ち込むタイプのものもあるが、ホールの音響特性は、拡声システムの内容や設置場所、観客の数、舞台設備の内容など、様々な原因によって音響特性は敏感に変動するから、同一の拡声システムを同じ調整内容で使い続ければよいというものではない。このような事情があるから、音響技術者にとって音響特性の調整がし易いシステムが望まれている。
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、吸音し、音を散乱させる周波数帯域を可変にすることである。

上述した目的を達成するために、本発明に係る音響構造体は、第１の中空空間と、第２の中空空間と、前記第１の中空空間と前記第２の中空空間とを通じさせる第３の中空空間とが内部に形成され、前記第１の中空空間及び前記第２の中空空間を、それぞれ異なる開口部を介して外部空間に通じさせる筐体であって、前記開口部のそれぞれが開口端となる共鳴体が内部に構成される筐体と、前記第１の中空空間内を移動させられる第１の移動部材と、前記第２の中空空間内を、前記第１の移動部材とは独立して移動させられる第２の移動部材と、前記第１の移動部材及び前記第２の移動部材をそれぞれ移動させて、前記共鳴体の開口端の位置に対する閉口端の位置を変更する位置変更手段とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、吸音し、音を散乱させる周波数帯域を可変にすることができる。

本発明の一実施形態である吸音・散乱ボックスの外観を示す斜視図である。 同実施形態の吸音・散乱ボックスの箱型部材の内部の構成を示す図である。 同実施形態の音響管の外観を示す斜視図である。 図３に示す矢印VI方向から音響管を見た様子を表す平面図である。 図３に示す切断線V-Vで音響管を切断したときの断面を表す図である。 共鳴時における吸音・散乱ボックス周辺の反射波の挙動を説明する図である。 同実施形態の音響管の外観を示す斜視図である。 図７に示す切断線VII-VIIで音響管を切断したときの断面を表す図である。 同実施形態の吸音・散乱ボックスの制御系を説明する図である。 音響管を切断したときの断面を表す図である。 音響管によって実現される共鳴周波数の一例を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る吸音・散乱体の外観を示す斜視図である。 同実施形態の中空部材の断面を表す図である。 同実施形態の吸音・散乱体により発現する吸音効果を説明する図である。 本発明の変形例に係る伸縮可能な音響管を例示する断面図である。 本発明の変形例に係る中空部材の断面を表す図である。

［第１実施形態］
まず、図面を参照して本発明の第１実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態である吸音・散乱ボックス１の外観を示す斜視図である。図２は、吸音・散乱ボックス１が有する箱型部材２の内部の構成を示す図である。

吸音・散乱ボックス１の箱型部材２は、外形が直方体の箱型の部材である。箱型部材２は、例えば木材、合成樹脂又は金属などの反射性を有する材料の板状の部材で各面が構成され、内部には空間が形成されている。箱型部材２の六面のうち前方に位置する前面２ａには、箱型部材２の内外を通じさせる３つの円形の孔３が開けられており、その表面は音圧透過性を有する例えばネット状等の保護部材で覆われている。箱型部材２の内部には、音響管１０，２０が設置されている。音響管１０は、本発明の音響構造体の一例であり、中空状の部材である。音響管１０は、中空空間を外部空間に通じさせる開口部１２を有する。音響管２０は、本発明の音響構造体の一例であり、中空状の部材である。音響管２０は、中空空間を外部空間に通じさせる開口部１２ａ，１２ｂを有する。音響管１０，２０は、開口部１２，１２ａ，１２ｂがそれぞれ異なる孔３に面し、且つ孔３の面に対して略平行となるように箱型部材２内に固定されている。このようにして、３つの開口部１２，１２ａ，１２ｂは前面２ａに近接した位置に配置されている。また、吸音・散乱ボックス１は、ケーブル４を介して図示せぬ拡声システムのミキサ（音響調整卓）と接続されている。音響エンジニアによりミキサが操作されると、その操作内容に応じた制御情報がケーブル４を介して吸音・散乱ボックス１に与えられる。吸音・散乱ボックス１は、その与えられた制御情報に応じた制御を行う。なお、ミキサから吸音・散乱ボックス１への制御情報の供給するための構成については有線、無線を問わない。
なお、説明の便宜のために、箱型部材２の前面２ａの法線方向成分であって、孔３の面に直交する方向成分を「ｘ軸」とし、前面２ａに平行な一方向の成分を「ｙ軸」とし、ｘ軸及びｙ軸に直交する方向成分を「ｚ軸」としたｘｙｚ直交座標系を定める。吸音・散乱ボックス１が水平面に平行な面に置かれたときには、ｚ軸は重力方向の成分を表し、ｘ軸及びｙ軸は水平面に平行な方向の成分を表す。音響管１０，２０は、それぞれ１方向の延在方向を有しており、その方向はｘ軸方向に延在するように箱型部材２内において固定されている。

次に、吸音・散乱ボックス１の内部の構成について説明する。
図３は、音響管１０の外観を示す斜視図である。図４は、図３に示す矢印VI方向から音響管１０を見た様子を表す平面図である。図５は、図３に示す切断線V-Vで音響管１０を切断したときの断面を表す図である。
音響管１０は、管状部材１１と、開口部１２と、リードスクリュー１３と、隔壁１４とを有する。管状部材１１は、本発明の筐体の一例であり、金属で管状に形成された部材で、いわゆる一端開口の管状部材である。管状部材１１の内部には、ｘ軸方向に延在する柱状の中空空間１５が形成されている。管状部材１１は、中空空間１５を外部空間に通じさせる開口部１２を有する。管状部材１１の中空空間１５のｘ軸方向の長さはＬである。管状部材１１の開口部１２に対する他端（閉口端）の一部には、リードスクリュー１３を外部に通じさせるための貫通孔が開けられている。

リードスクリュー１３は、隔壁１４をｘ軸方向に移動させるための軸状の部材であり、その周面には、図示せぬ螺子山が設けられている。リードスクリュー１３は、管状部材１１の閉口端に開けられた貫通孔を介して、モータ３１ａの回転軸に接続されている。リードスクリュー１３は、モータ３１ａの駆動により回転する。なお、モータ３１ａを含む吸音・散乱ボックス１の制御系については後述する。隔壁１４は、本発明の移動部材の一例であり、管状部材１１に対して中空空間１５内をｘ軸方向に移動可能に設けられ、金属で円柱状に形成されている。隔壁１４の高さに相当するｘ軸方向（移動方向）に対する長さはＤである。隔壁１４のｙｚ平面方向に対する中心の位置にはリードスクリュー１３が貫通する孔が開けられている。リードスクリュー１３が貫通する孔には、リードスクリュー１３が有する螺子山に係わり合う螺子山が設けられている。隔壁１４の外周面は、筐体１１の内周面の形に近い形状に形成されており、隔壁１４は筐体１１の内側に接触させることにより、リードスクリュー１３の回転に対して回り止めされる。これにより、隔壁１４にリードスクリュー１３が貫通した状態でリードスクリュー１３が回転させられると、隔壁１４はｘ軸方向に移動する。また、リードスクリュー１３をｘ軸方向に移動させるために、軸状のガイドレール（案内手段）をリードスクリュー１３に平行に設け、これを隔壁１４を貫通させて、ガイドレールによって案内される方向に隔壁１４が移動させられるようにしてもよい。また、リードスクリュー１３と隔壁１４とを結合した構造とし、リードスクリュー１３の外周面の螺子山に噛み合わせた歯車の回転に応じて、リードスクリュー１３とともに隔壁１４がｘ軸方向に移動させられる構成であってもよく、隔壁１４がリードスクリュー１３に対して移動可能に構成されていればよい。

隔壁１４の外周面（側面）は管状部材１１の内周面に良好に密着しており、隔壁１４は、中空空間１５を、部分空間１５１と部分空間１５２とに隔てる。部分空間１５１のｘ軸方向の長さは、開口部１２の位置から、部分空間１５１と隔壁１４とが接する位置までの長さであり、ｌ_１である。部分空間１５２のｘ軸方向の長さは、管状部材１１の開口部１２に対する他端の位置から、部分空間１５２と隔壁１４とが接する位置までの長さであり、ｌ_２である。つまり、Ｌ＝ｌ_１＋Ｄ＋ｌ_２という関係を満たす。

音響管１０において部分空間１５１には共鳴体が構成されている。この共鳴体は開口部１２を開口端とし、部分空間１５１と隔壁１４とが接する面を閉口端とする、いわゆる閉管が音響管１０に構成されている。中空空間１５を延在方向に直交するｙｚ平面方向に切断したときの断面の直径はＬに対して十分に小さく、より具体的には、共鳴時においてｘ軸方向には定在波が発生し、その直径方向（ｚ方向）には位相のずれがほとんどなく定在波が発生しないような関係となっている。例えば、中空空間の直径は０．５８λ（λ：共鳴周波数での波長）以下である。また、部分空間１５１と部分空間１５２とは、実質的に互いに独立した空間として扱われるように、隔壁１４によって各部分空間に隔てられている。ただし、部分空間１５１と部分空間１５２とが完全に遮断されていなくても、部分空間１５１に開口部１２を開口端とし、隔壁１４を閉口端とした１つの共鳴体が構成されていると扱える程度に両空間が接していてもよい。このようにして部分空間１５１に構成される共鳴体において、隔壁１４が閉口端となるからｘ軸方向の長さはｌ_１である。音響管１０の開口部１２に外部空間から共鳴周波数の音波が入射すると、部分空間１５１に構成された共鳴体はその入射波に応じて共鳴する。音響管１０は共鳴によって生じる反射波を、開口部１２を介して外部空間に放射する。この反射波と入射波との位相差により互いの波が干渉して打ち消しあうので、この作用により共鳴周波数付近の周波数帯域で吸音効果及び散乱効果が発現する。部分空間１５１に構成された共鳴体の共鳴周波数ｆ_０は、部分空間１５１の長さｌ_１を用いると式（１）の関係を満たす。式（１）において、ｖは音速（大気中であれば、約３４０ｍ／ｓ）であり、ｎは１以上の整数である。また、式（１）や以下の説明において開口端補正を無視する。
ｆ_０＝（２ｎ−１）・ｖ／４ｌ_１ ・・・（１）

ここで、吸音・散乱ボックス１によって実現される作用により発現する吸音効果及び散乱効果についてより具体的に説明する。
図６は、共鳴時における吸音・散乱ボックス１が備える箱型部材２の前面２ａ周辺の反射波の挙動を説明する図である。同図において、入射波の音圧が極大となる「山」が前面２ａ及び孔３（すなわち、開口部１２）に到達し、それに応じた反射波が生成される様子を示している。また、同図には、反射波を実線と破線とで示しているが、実線は、反射波の音圧が極大となる「山」の位置を表しており、破線は、音圧が極小（「山」とは逆位相）となる「谷」の位置を表している。

吸音・散乱ボックス１の前面２ａに対して共鳴周波数の入射波が入射すると、共鳴によって生じる反射波として、前面２ａは、入射波に対して位相が変位（完全反射であれば、１８０度変位）した反射波を放射する。前面２ａは、反射性を有する材料で形成されており、前面２ａから放射される反射波の位相は、入射波の位相に対してほとんど変位しない。すなわち前面２ａから放射される反射波の位相は、入射波とほぼ同位相の反射波となり、図６の例では、前面２ａの位置で「山」となっている。つまり、前面２ａは、音響管１０，２０を収容する箱としてだけでなく、反射面（バッフル板）としても機能している。一方、孔３の位置では、音響管１０が放射する共鳴によって生じる反射波によって、図６の例では、孔３、すなわち開口部１２の位置で「谷」となっている。この作用により、孔３（開口部１２）、及び前面２ａ付近の外部空間では、図６に楕円で示した領域Ｃ１，Ｃ２で示すように、前面２ａからの反射波と孔３からの反射波とが互いに隣接し、且つ両者の反射波の位相が不連続となる現象が発生する。このとき、この位相の不連続さを解消しようとする気体分子（つまり、音を伝搬させる媒質分子）の流れが発生する。この気体分子の流れにより、前面２ａからの反射波のエネルギーの一部が、領域Ｃ１，Ｃ２の方へ流れ込むように方向を変えるため、吸音・散乱ボックス１による散乱効果が発現する。このようにして、吸音効果は、孔３付近の領域で共鳴現象、及び気体分子の流れに起因するエネルギーの損失により発現し、散乱効果はエネルギーの不連続な領域Ｃ１，Ｃ２の生成により発現する。これに加え、前面２ａ及び孔３から放射する反射波は位相角度に応じて互いに打ち消しあうように作用するので、高い散乱効果及び吸音効果が発現する。

次に、図７は音響管２０の外観を示す斜視図である。図８は、図７に示す切断線VII-VIIで音響管２０を切断したときの断面を表す図である。図７、８に示すように、音響管２０は、本発明の筐体の一例である筐体２１の内部に中空空間が形成された中空状の部材である。音響管２０は、音響部２０ａ，２０ｂ，２０ｃの各部に大別される。音響管２０は、音響部２０ａ，２０ｂの構成は音響管１０の構成と略同じであり、以下の説明において、音響部２０ａの構成のうち、音響管１０の構成と対応する構成には末尾に「ａ」という符号を付して表し、音響部２０ｂの構成のうち、音響管１０と対応する構成には末尾に「ｂ」という符号を付して表す。このような符号の関係にある構成どうしはそれぞれ同等の機能を実現するから、それらの詳細な説明を省略する。また、音響管２０により実現される作用によって発現する吸音・散乱効果は、音響管１０の場合と同じ作用により発現するので、その説明についても省略する。

音響部２０ａの内部には、ｘ軸方向に延在し、開口部１２ａを介して外部空間に通じる柱状の中空空間１５ａ（本発明の第１の中空空間の一例）が形成されている。音響部２０ｂの内部には、ｘ軸方向に延在し、開口部１２ｂを介して外部空間に通じる柱状の中空空間１５ｂ（本発明の第２の中空空間の一例）が形成されている。音響部２０ｃは、両端開口の管状部材と同等の構成を有し、その内部には、ｙ軸方向に延在する柱状の中空空間１５ｃ（本発明の第３の中空空間の一例）が形成されている。ここでは、図８に示すように、中空空間１５ａ，１５ｂの延在方向はｘ軸方向に平行であり、中空空間１５ａ，１５ｂの延在方向（ｘ軸方向）と、中空空間１５ｃの延在方向（ｙ軸方向）とは直交する。中空空間１５ｃは、中空空間１５ａと中空空間１５ｂとの間に設けられ、中空空間１５ａと中空空間１５ｂとを通じさせる通路に相当する。換言すれば、音響管２０において、延在する中空空間１５ａと、延在する中空空間１５ｂとのそれぞれから分岐する中空空間はともに音響部２０ｃの中空空間１５ｃであり、両者で共通している。このようにして、中空空間１５ａ，１５ｂ，１５ｃによって、図８に示すような略「Ｈ」字型を成す連続した中空空間が筐体２１内に形成される。また、以下の説明の便宜のために、図８に示すように、中空空間１５ａと中空空間１５ｃとの境界であり、中空空間１５ｃの一端を端部１６１とし、中空空間１５ｂと中空空間１５ｃの境界となり、中空空間１５ｃの他端を端部１６２とする。

音響部２０ａには、リードスクリュー１３ａの回転により、筐体２１に対して中空空間１５ａをｘ軸方向に移動する隔壁１４ａが設けられ、音響部２０ｂには、リードスクリュー１３ｂの回転により、筐体２１に対して中空空間１５ｂをｘ軸方向に移動する隔壁１４ｂが設けられている。リードスクリュー１３ａは、モータ３１ｂの回転軸に接続され、リードスクリュー１３ｂは、モータ３１ｃの回転軸に接続されている。部分空間１５１ａのｘ軸方向の長さをｌ_１ａとし、部分空間１５２ａのｘ軸方向の長さをｌ_２ａとする。また、部分空間１５１ｂのｘ軸方向の長さをｌ_１ｂとし、部分空間１５２ｂのｘ軸方向の長さをｌ_２ｂとする。また、中空空間１５ｃのｙ軸方向の長さはｌ_ｃである。隔壁１４ａ，１４ｂのｘ軸方向の長さは、隔壁１４と同じでＤである。なお、音響部２０ｃの端部１６１，１６２の直径はＤよりも僅かに小さくなるように形成されている。以上の構成を有する音響管２０において、中空空間１５ａには、開口部１２ａを開口端とし、隔壁１４ａを閉口端とした共鳴体が構成され、中空空間１５ｂには、開口部１２ｂを開口端とし、隔壁１４ｂを閉口端とした共鳴体が構成される。

図９は、吸音・散乱ボックス１の制御系を説明する図である。
制御装置４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を備えた演算装置である。制御装置４０は、ケーブル４を介してミキサからの制御情報が与えられると、その制御情報に応じた位置に隔壁１４，１４ａ，１４ｂを移動させるための駆動信号を、それぞれ対応するモータ３１ａ，３１ｂ，３１ｃに出力する。モータ３１ａ，３１ｂ、３１ｃは、制御装置４０からの駆動信号に応じて駆動し、この駆動により隔壁１４，１４ａ，１４ｂをｘ軸方向に移動させて、その位置を変更する。ミキサからの制御情報は、隔壁１４，１４ａ，１４ｂのそれぞれの位置又は移動量に関するものであり、制御装置４０は、制御情報に従って、リードスクリュー１３，１３ａ，１３ｂをそれぞれ独立して回転させる。すなわち、制御装置４０及びモータ３１ａ〜３１ｃは、本発明の位置変更手段の一例である。なお、ここでは、リードスクリュー毎に１ずつモータを用いているが、クラッチやギア等を用いて、１のモータでリードスクリュー１３，１３ａ，１３ｂを回転させるようにしてもよい。また、油圧、水圧、電磁ソレノイド（アクチュエータ）等によって駆動力を発生する、モータ以外の駆動手段を用いてもよい。

以上説明した構成を有する吸音・散乱ボックス１では、制御装置４０が隔壁１４，１４ａ，１４ｂの位置を移動させることにより、音響管１０，２０に構成される共鳴体の閉口端の位置を変更する。この制御により、吸音・散乱効果が発現する周波数帯域が変化する。
音響管１０については、隔壁１４の位置に応じて、共鳴体の開口端（つまり、開口部１２）の位置に対する閉口端の位置が変化するから、部分空間１５１のｘ軸方向の長さｌ_１が変化して、音響管１０の共鳴周波数ｆ_０が変化する。具体的には、開口部１２の位置に隔壁１４が移動させられたときには、ｌ_１は最小値「０」となるし、隔壁１４が開口部１２の反対側の端部に移動させられたときには、ｌ_１は最大値「Ｌ−Ｄ」となる。よって、音響管１０の共鳴周波数ｆ_０は、およそ０≦ｆ_０≦（２ｎ−１）・ｖ／４（Ｌ−Ｄ）という関係を満たす。隔壁１４が開口部１２寄りの位置に移動させられるほど、部分空間１５１の長さｌ_１が短くなるので共鳴周波数が高くなり、高い周波数帯域で吸音・散乱効果が発現する。一方、隔壁１４が閉口端側の位置に移動させられるほど、部分空間１５１の長さｌ_１が長くなるので共鳴周波数は低くなり、低い周波数帯域で吸音・散乱効果が発現する。

次に、音響管２０の吸音作用及び散乱作用について説明する。
図８に示す例では、隔壁１４ａ，１４ｂによって各音響部の部分空間が他の空間と隔てられている。よって、音響管２０の共鳴周波数ｆ_０は、音響部２０ａの部分空間１５１ａの長さｌ_１ａ、及び音響部２０ｂの部分空間１５１ｂの長さｌ_１ｂによって決まり、式（１）のｌ_１をｌ_１ａ，ｌ_１ｂに置き換えた共鳴周波数となる。

図１０は、図８と同じ方向に音響管２０を切断したときの断面図である。なお、図１０ではモータ３１ｂ、３１ｃの図示を省略している。
図１０（ａ）は、図８に示す位置から隔壁１４ａ、１４ｂの位置が移動させられた場合の様子を表したものである。同図（ａ）に示す位置に隔壁１４ｂがある場合、隔壁１４ａによって中空空間１５ｃが塞がれて、中空空間１５ａと、中空空間１５ｂ及び１５ｃとが隔てられる一方で、隔壁１４ｂは中空空間１５ｃ（つまり、端部１６２）に接しない位置にあり、音響部２０ｂ、２０ｃによって１つの管が形成され、部分空間１５１ｂと中空空間１５ｃとにより「Ｌ」字型の空間が形成されている。図１０（ａ）に示すように、部分空間１５１ｂと中空空間１５ｃとが通じている場合に、これらが分岐しないか、又は、或る許容範囲内で分岐するが実質的に分岐しないとみなせる位置に隔壁１４ｂがあるときには、音響部単体の全長よりも長い１つの管が形成される。これにより、音響部単体により実現可能な共鳴周波数よりも、さらに低い共鳴周波数を実現することができる。開口部１２ａ，１２ｂを開口端とした各共鳴体は、それぞれ隔壁１４ａを閉口端とする空間に構成される。これにより、音響管２０の共鳴周波数ｆ_０には、音響部２０ａの部分空間１５１ａの長さｌ_１ａに応じて式（１）により算出される周波数と、部分空間１５１ｂと中空空間１５ｃとの合計の長さｌ_１ｂ＋ｌ_ｃに応じた周波数とが存在する。音響管２０においては部分空間１５１ｂと中空空間１５ｃとが連なっているので、音響管２０内部に構成された共鳴体の全長を、音響部単体で構成される共鳴体よりも長くすることができる。これにより、低い周波数帯域で吸音・散乱効果が発現する。

これと同様に、隔壁１４ｂによって中空空間１５ｃが塞がれて、中空空間１５ｂと、中空空間１５ａ、１５ｃとが隔てられる場合がある。この場合、開口部１２ａ，１２ｂを開口端とした共鳴体は、それぞれ隔壁１４ｂの位置を閉口端とする。音響管２０の共鳴周波数ｆ_０には、音響部２０ｂの部分空間１５１ｂの長さｌ_１ｂに応じて式（１）により算出される周波数と、部分空間１５１ａと中空空間１５ｃとの合計の長さｌ_１ａ＋ｌ_ｃに応じた周波数とが存在するから、この場合も低い周波数帯域で吸音・散乱効果が発現する。この場合、隔壁１４ａは中空空間１５ｃ（つまり、端部１６１）に接しておらず、音響部２０ａ、２０ｃによって１つの管が形成されて「Ｌ」字型の空間が形成され、その空間が途中で分岐していない。このように、部分空間１５１ａと中空空間１５ｃとが通じる場合に、これらが分岐しないか、又は、或る許容範囲内で分岐しないとみなせる位置に隔壁１４ａがあるときには、音響部２０ｂ、２０ｃ音響部単体の全長よりも長い１つの管が形成される。これにより、音響部単体により実現可能な共鳴周波数よりも、さらに低い共鳴周波数を実現することができる。

次に、図１０（ｂ）に示す位置に隔壁１４ａ，１４ｂ（閉口端の位置）がある場合、中空空間１５ｃは塞がれず、中空空間１５ａ，１５ｂ，１５ｃはすべて通じている。また、部分空間１５１ａと、中空空間１５ｃと、部分空間１５１ｂとにより「コ」字型の空間が形成され、その空間が途中で分岐していない。このように、部分空間１５１ａと、中空空間１５ｃと、部分空間１５１ｂとが通じる場合に、これらが分岐しないか、又は、或る許容範囲内で分岐しないとみなせる位置に隔壁１４ａ，１４ｂがあるときには、音響部２０ａ、２０ｂ、２０ｃ音響部単体の全長よりも長い１つの管が形成される。これにより、音響部単体により実現可能な共鳴周波数よりも、さらに低い共鳴周波数を実現することができる。この構成において、共鳴体の全長は中空空間１５ａ，１５ｂ，１５ｃの延在方向の合計の長さに相当する大きさとなる。つまり、音響管２０の共鳴周波数ｆ_０は、中空空間１５ｃ、部分空間１５１ａ及び１５１ｂの長さの合計ｌ_１ａ＋ｌ_ｃ＋ｌ_１ｂに応じた周波数となる。ただし、開口部１２ａを一端とし、開口部１２ｂを他端とした１つの管が音響管２０に構成されることになる。よって、共鳴周波数ｆ_０は、両端開口の音響管の場合と同様で、式（２）の関係を満たす。式（２）において、ｖは音速であり、ｎは１以上の整数である。また、以下の説明において開口端補正を無視する。
ｆ_０＝ｎ・ｖ／２（ｌ_１ａ＋ｌ_ｃ＋ｌ_１ｂ） ・・・（２）

両端開口の音響管の共鳴周波数と、一端開口の音響管の共鳴周波数とを同一にする場合、両端開口の音響管の方が管全体としての長さを大きくすることになるが、その長さの設定の仕方によって、同図（ａ）の場合よりもさらに共鳴周波数を低く設定することもできる。

以上述べたように、図８に示す位置に隔壁１４ａ，１４ｂがある場合や、又は図１０（ａ）に示す位置に隔壁１４ａがある場合など、これらの隔壁が決められた位置に移動させられたときには、一の音響部の内部に形成された中空空間と、これと異なる他の音響部の内部に形成された中空空間との間の通路（中空空間）が塞がれる。一方、隔壁１４ａ，１４ｂが図１０（ｂ）に示す位置にあるとき、及び隔壁１４ｂが図１０（ａ）に示す位置にあるときには通路は塞がれず、複数の音響部の中空空間が通じて１つの管が構成される。この場合、共鳴体の全長が音響部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ単体で構成される共鳴体のそれよりも大きくなり、共鳴周波数をさらに低くすることができる。低い周波数帯域で吸音・散乱効果を発現させるためには、音響構造体の構造をかなり大きくせざるを得ないという問題があるが、音響管２０の外形は図８，１０に示したように音響部２０ａ、２０ｂとがｘ軸方向に対して平行で、且つｘ軸方向に対する位置が略同じであるから、共鳴体の長さを十分に確保しつつ、吸音・散乱ボックス１全体としての寸法を小さくすることができる。また、移動部材である、隔壁１４，１４ａ，１４ｂは音響管１０，２０に中空空間を移動するから、その移動に応じて音響管１０，２０自体の寸法が変化することもなく、比較的小型の箱型部材２内に音響管１０，２０を収容することができる。

図１１は、音響管２０によって実現される共鳴周波数の計算結果の一例を示す図である。なお、ここでは、ｌ_１ａ＝５００ｍｍ，ｌ_１ｂ＝２００ｍｍ，ｌ_ｃ＝１００ｍｍとし、複数の共鳴周波数ｆ_０のうち、低いものから順に、ｆ_０１，ｆ_０２，ｆ_０３，ｆ_０４［Ｈｚ］と表す。図１１に示す第１行及び第２行は、図８に示される位置に隔壁１４ａ，１４ｂが位置する場合の共鳴周波数を示したものである。同図に示すように、この場合、１７０Ｈｚ，４２５Ｈｚ，５１０Ｈｚ，８５０Ｈｚ，１１９０Ｈｚ，１２７５Ｈｚ，２１２５Ｈｚ，２９７５Ｈｚに共鳴周波数が実現される。第１行、第３行は、図１０（ａ）に示される位置に隔壁１４ａ，１４ｂが位置する場合の共鳴周波数を示す。この場合、１７０Ｈｚ，２８３Ｈｚ，５１０Ｈｚ，８５０Ｈｚ，１１９０Ｈｚ，１４１７Ｈｚ，１９８３Ｈｚであり、図８の場合よりも共鳴周波数は全体として低くなっている。また、第２行、第４行は、図１０（ａ）とは異なり、隔壁１４ｂによって中空空間１５ｃが塞がれて、中空空間１５ｂと、中空空間１５ａ、１５ｃとが隔てられる場合の共鳴周波数である。この場合、１４２Ｈｚ，４２５Ｈｚ，７０８Ｈｚ、９９２Ｈｚ，１２７５Ｈｚ，２１２５Ｈｚ，２９７５Ｈｚに共鳴周波数が実現される。また、図１０（ｂ）の場合、第５行に示されるように、２１３Ｈｚ，４２５Ｈｚ，６３８Ｈｚ，８５０Ｈｚに共鳴周波数が実現され、図８や図１０（ａ）の場合よりも、共鳴周波数の総数は少なくなるが、低い周波数帯域に集中して共鳴周波数が現れる。このように、隔壁１４ａ，１４ｂの位置によって、かなり広い周波数範囲から共鳴周波数を選択可能である。

以上説明した第１実施形態の吸音・散乱ボックス１において、制御装置４０は、ミキサから供給された制御情報に応じた位置に隔壁１４，１４ａ，１４ｂを移動させて、音響管１０，２０の共鳴体の閉口端の位置を変更して共鳴周波数を可変にする。この構成により、エンジニアはミキサを操作する簡易な操作を行うだけで、吸音・散乱ボックス１に吸音し、散乱させる対象となる音の周波数帯域を変更することができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
図１２は、本発明の第２実施形態に係るパネル型の吸音・散乱体５０の外観を示す斜視図である。図１３は、吸音・散乱体５０を構成する中空部材５１−１〜５１−５の断面を表す図である。図１３（ａ）は、図１２の切断線XI−XIで切断したときの断面を表した図であり、図１３（ｂ）は、図１２の切断線XII−XIIで切断したときの断面を表した図である。
中空部材５１−１〜５１−５は、それぞれ本発明の筐体の一例であり、それぞれ同じ延在方向に配列され、それぞれ同じ長さを有している。中空部材５１−１〜５１−５は、図１０に示すように、開口部５２−１〜５２−５の位置がそれぞれ異なるだけで、その他の構成は略同じである。よって、以下の説明において、中空部材５１−１〜５１−５のそれぞれを区別する必要のないときには「中空部材５１」と総称し、開口部５２−１〜５２−５のそれぞれを区別する必要のないときには「開口部５２」と総称する。また、説明の便宜のために、中空部材５１−１〜５１−５の延在方向の成分を「ｘ軸」とし、ｘ軸に直交し、中空部材５１−１〜５１−５が並べられた方向の成分を「ｙ軸」とし、ｘ軸及びｙ軸に直交する方向の成分を「ｚ軸」としたｘｙｚ直交座標系を定める。

吸音・散乱体５０は、ｘ軸方向に延在する角筒状の中空部材５１−１〜５１−５を有する。中空部材５１−１〜５１−５は、本発明の筐体の一例であり、それぞれが例えばアクリル樹脂等の反射性の材料を用いて形成されている。中空部材５１−１〜５１−５は、ぞれぞれの閉口端（底面）の位置がｘ軸方向に対して同じになるように、ｙ軸方向に対して複数（ここでは、５個）並べて配置されている。吸音・散乱体５０において、隣り合う中空部材５１−１〜５１−５どうしは接着される等して一体とされている。中空部材５１の内部には、ｘ軸方向に延在する直方体状の中空空間５３が形成されている。また、中空部材５１には、中空空間５３を外部空間に通じさせる正方形の開口部５２が設けられている。また、図示しないが、吸音・散乱体５０はケーブルを介してミキサと接続されており、ミキサから制御情報が供給されると、供給された制御情報に応じた制御を行う。このように、吸音・散乱体５０には筐体内部に複数の中空空間が形成され、それらを外部空間に通じさせる複数の開口部が形成されている。
なお、ここでは、吸音・散乱体５０を構成する中空部材の数を「５」としているが、この数は一例に過ぎず、さらに多くてもよいし、少なくてもよい。

吸音・散乱体５０において、中空部材５１の中空空間５３が共鳴体として構成されている。具体的には、中空部材５１の閉口端５１１を一端とした共鳴体と、中空部材５１の閉口端５１２を一端とした共鳴体とが構成される。これらの共鳴体は、開口部５２を介して外部空間から入射する音波に応じて共鳴する。ここで閉口端５１１の位置を一端とする共鳴体の長さをｌ_１とし、閉口端５１２の位置を一端とする共鳴体の長さをｌ_２とすると、中空部材５１の共鳴周波数ｆ_０は、共鳴体の長さｌ_１、ｌ_２に応じた固定の周波数となる。上述したように、中空部材５１−５〜５１−５において、開口部５２−１〜５２−５のｘ軸方向に対する位置がそれぞれ異なるから、共鳴周波数はそれぞれ異なる。また、中空部材５１の表面はそれぞれ反射面として機能し、その表面からの反射波と開口部５２から放射される反射波との関係が、図６に示すような関係になることにより、吸音・散乱体５０は、吸音・散乱効果を発現させる。また、中空部材５１−５〜５１−５の各中空空間５３のｘ方向の長さは同じであるが、それぞれで開口部５２の位置が異なっているので、それぞれが異なる共鳴周波数を実現する。具体的には、図１２に示すように、開口部５２−１、・・・、５２−５の順に、閉口端５１１寄りの一端の位置から中空空間５３の中央部の位置まで、少しずつ位置を変えて開口部が設けられている。この場合、吸音・散乱体５０による吸音・散乱効果が発現する周波数帯域のうち、中空部材５１−１寄りにある中空部材ほど、その周波数帯域の高域側及び低域側の周波数帯域の効果の発現に寄与し、中空部材５１−５寄りにある中空部材ほど、その周波数帯域の中心に近い周波数帯域の効果の発現に寄与する。

また、図１３（ａ），（ｂ）に示すように、中空部材５１の開口部５２の位置には、板状の開閉部材５４が開口部５２を塞ぐようにして設けられている。開閉部材５４は、例えば中空部材５１と同じ材料により形成され、入射する音波を遮る材料で形成されている。なお、開閉部材５４の材料は、音波を全く透過させないものに限らず、共鳴現象の発生を十分に抑制するような、音波をほとんど透過させないものであればよい。開閉部材５４には、「閉状態」と「開状態」という２つの状態がある。「閉状態」においては、中空部材５１の開口部５２を塞いで外部空間から中空空間５３に入射する音波を遮り、「開状態」においては、開口部５２を塞がない。開閉部材５４の位置は、図１３（ａ）に示すように、モータ６０及び制御装置７０により変更させられる。制御装置７０は、ミキサから開閉部材５４の開閉状態に関する制御情報が与えられると、この制御情報に応じてモータ６０に駆動信号を供給する。モータ６０は、制御装置７０からの駆動信号に応じて、開閉部材５４により開口部５２を塞いで「閉状態」としたり、中空部材５１による支持点を中心として、「閉状態」の位置から開閉部材５４を９０度だけ回転させて、「開状態」としたりする。「閉状態」である中空部材５１の中空空間５３には、外部空間からの音波が入射しないので、共鳴現象は生じず、吸音・散乱効果は発現しない。なお、開閉部材５４の開閉に係る構成にはスライド式でもよく、これ以外の開閉を切り替え可能な種々の公知の手法を採り得る。
なお、モータ６０は、中空部材５１−１〜５１−５のそれぞれに対して１ずつ設けられており、制御装置７０は中空部材５１毎に独立して開閉状態を切り替える制御を行う。すなわち、制御装置７０及びモータ６０は、本発明の切替制御手段の一例である。

次に、吸音・散乱体５０により発現する吸音・散乱作用について、図１４を参照しつつ説明する。
図１４（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ、中空部材５１の開閉状態と、吸音・散乱効果が発現する周波数域との関係を説明する図である。同図（ａ）〜（ｃ）において、開口部５２がハッチングされたものは開閉部材５４により塞がれていることを意味し、中空部材５１が「閉状態」であることを意味する。一方、開口部５２がハッチングされていないものは開閉部材５４により塞がれていないことを意味し、中空部材５１が「開状態」であることを意味する。また、同図（ａ）〜（ｃ）に示すグラフの横軸は周波数を表し、縦軸は吸音・散乱効果の程度を表す。横軸については矢印方向に周波数が高くなり、縦軸については矢印方向に吸音・散乱効果が高くなることを意味する。また、吸音・散乱効果が発現する周波数帯域の中心周波数をｆ_ｃとする。

まず、図１４（ａ）は、開口部５２−１〜５２−５のすべてが開放し、中空部材５１−１〜５１−５のすべてが「開状態」である場合を例示したものである。この場合、グラフに実線で示すように、中心周波数ｆ_ｃを中心として比較的広い周波数帯域で吸音・散乱効果が発現する。図１４（ｂ）は、中空部材５１−１のみが「閉状態」で、中空部材５１−２〜５１−５が「開状態」の場合を例示したものである。上述したように、中空部材５１−１の開口部５２−１は、他の中空部材に比べて最も閉口端５１１側に位置するから、この中空部材５１−１が「閉状態」となると、同図（ａ）において吸音・散乱効果が発現する周波数帯域のうち、高域側の帯域および低域側でその効果が発現しなくなる。よって、図１４（ｂ）に示すように、吸音・散乱効果が発現する実線で示した周波数幅は、点線で示した同図（ａ）の場合よりも小さくなる。即ち、吸音・散乱特性の鋭さ（Ｑ値）は大きくなる。なお、吸音・散乱特性の鋭さのことを、以下では単に「鋭さＱ」ということがある。図１４（ｃ）は、中空部材５１−１〜５１−３が「閉状態」で、中空部材５１−４及び５１−５が「開状態」の場合を例示したものである。この場合、図１４（ａ）、（ｂ）に示す周波数帯域のうち、高域側の帯域および低域側の帯域の吸音・散乱効果が発現しなくなるから、実線で示したようにその効果が発現する周波数帯域はさらに小さくなる。よって、図１４（ｃ）に示すように、点線で示した同図（ａ）、（ｂ）の場合よりも、吸音・散乱特性の鋭さＱはさらに大きくなる。このように、第２実施形態の吸音・散乱体５０によれば、制御装置７０が中空部材５１−１〜５１−５のそれぞれの開閉状態をそれぞれ切り替えることにより、吸音・散乱効果を発現させる周波数幅を可変にして、吸音・散乱特性の鋭さＱを調整することができる。
なお、制御装置７０による中空部材５１−１〜５１−５のどれを「閉状態」とし、又は「開状態」とするかはミキサの操作者の操作内容に依存する。よって、例えば、中空部材５１−３のみを「閉状態」とし、それ以外を「開状態」とする構成であってもよく、制御装置７０は、各開口部５２−１〜５２−５に設けられた開閉部材５４を個別に開閉状態を制御するものであればよい。

以上説明した第２実施形態の吸音・散乱体５０によれば、制御装置７０は中空部材５１−１〜５１−５のそれぞれの開閉状態を切り替えることにより、中心周波数ｆ_ｃを中心とした、吸音・散乱効果が発現する周波数幅を変化させる。これにより、吸音・散乱特性の鋭さＱが変化する。このような吸音・散乱体５０においても、エンジニアはミキサを操作する簡易な操作を行うだけで、吸音・散乱体５０の吸音し、散乱させる対象となる音の周波数帯域を可変にすることができる。

上述したように、第１実施形態で説明した吸音・散乱ボックス１や、第２実施形態で説明した吸音・散乱体５０は、劇場やコンサートホール等の音響空間に設置される。吸音・散乱ボックス１は、音響空間内の複数の位置に配置され、例えばスピーカ装置のスピーカボックス上に置かれる。吸音・散乱ボックス１は、外観の構成が直方体であるから、その積み上げがしやすく、設置位置や設置数を変えるための作業負担は少なく、所望する吸音・散乱効果を得るための調整を容易に行える。また、それぞれ独立した部材として扱え、吸音・散乱ボックス１と反射面との距離や向きなどの位置関係の調整も容易であるから、音響特性を測定しながら、それが所望する特性となるように、吸音・散乱ボックス１の設置態様を微調整することもできる。

また、吸音・散乱ボックス１や吸音・散乱体５０を、音響空間の壁面や天井付近に設置した場合、拡声システムにより拡声して発せられた音や、拡声していない生音の周波数特性上のピーク或いはディップ（カラレーションやハウリングに関連する周波数特性上の癖）を、壁面や天井に近い位置で改善することができるし、取り付け位置や設置数の制約が小さく、その調整をより自在に行える。また、吸音・散乱ボックス１や吸音・散乱体５０を、拡声システムやマイクロホン近く、特にスピーカ直近に設置した場合、収音及び発音が行われる位置でこれらの効果が発現することになり、音響特性に作用する効果は高いと考えられる。

［変形例］
本発明は、上述した実施形態と異なる形態で実施することが可能である。また、以下に示す変形例は、各々を適宜に組み合わせてもよい。
［変形例１］
上述した第１実施形態の吸音・散乱ボックス１は、音響管１０，２０が１つずつ箱型部材２内に設置された構成を有していたが、音響管１０，２０の数はそれぞれいくつであってもよい。また、箱型部材２の形状は、例えば球型や、六面体よりも面数の多い多面体状の箱型の部材によって構成されてもよい。また、音響管１０，２０の一部又は全体が外部空間に露出するように構成されていてもよい。この場合、音響ホールの壁面や天井面を反射面として利用し、その反射面からの反射波と、音響管１０，２０が放射する反射波との関係が図６の関係を満たすような位置関係になるようにすれば、実施形態と同じように吸音・散乱効果を発現させることができる。
また、音響管１０の管状部材１１や隔壁１４、音響管２０の筐体２１や隔壁１４ａ，１４ｂの材料は、金属に限らず、合成樹脂や木材等の他の材料により形成されていてもよい。

［変形例２］
上述した第１実施形態において、音響管２０は音響部２０ａ，２０ｂ，２０ｃの３つの音響部により構成されていたが、さらに多くの音響部を有する構成であってもよい。音響部の数に関係なく、隔壁が決められた位置に移動させられたときには、通路に相当する中空空間が塞がれて、複数の音響部の中空空間どうしが隔てられ、隔壁がそれ以外の位置に移動させられたときには複数の音響部の中空空間どうしが連なるようにすれば、共鳴周波数をより広い周波数範囲から設定可能となる。また、音響管２０において、音響部２０ａ，２０ｂの内部空間はｘ軸方向に延在し、音響部２０ｃの内部空間はｙ軸方向に延在していたが、これらの延在方向はｘｙ平面上、又はｘｙｚ空間においてどの方向を向いていてもよい。また、音響管１０，２０の筐体や、その中空空間をｙｚ平面方向に切断したときの断面形状が円形となるものに限らず、例えば別の形状となるようにしてもよい。ただし、隔壁１４，１４ａ、１４ｂは音響管１０，２０の中空空間を複数に隔てるものであるから、その断面形状に応じた形状、寸法のものが用いられる。また、音響管１０や、音響管２０の音響部２０ａ，２０ｂ，２０は、一方向（ｘ方向）に延在する中空空間を有していたが、中空空間に共鳴体が構成されればよく、例えば湾曲状である等の他の形状であってもよい。

上述した第２実施形態では、中空部材５１は角筒状の部材であったが、円柱状や底面が多角形の柱状に構成されていてもよく、さらに別の形状であってもよい。要するに、音響管が有する延在する中空空間が共鳴体と機能するとともに、その断面方向には音圧分布がほとんど生じないような小ささであればよい。また、中空空間５３を、ｙｚ平面方向やｘｚ平面方向に切断したときの断面の形状が別の形状であってもよい。また、中空部材５１は、２つの共鳴体が構成されるように中空部材５１の側面に開口部５２が設けられていたが、閉口端５１１，５１２を開口させるようにしてもよい。また、中空部材５１は、２つの共鳴体が一直線上に位置するように構成されていたが、それ以外の角度をなすように構成されていてもよい。また、各共鳴体は同一平面（ｘｙ平面）上に構成されていなくてもよく、各共鳴体の延在方向はｘｙｚ空間内においてどの方向に向いていてもよい。また、中空部材５１は、金属や木材などの他の材料で形成されていてもよい。

また、上述した第２実施形態では、吸音・散乱体５０は、それぞれ別々の部材である中空部材５１−１〜５１−５によって構成され、その各々が中空空間を有することにより、吸音・散乱体５０に複数の共鳴体が形成されていた。この構成に代えて、内部に中空空間が形成された箱状部材を用い、その中空空間をｘ方向に延在する仕切部材（例えば、板状部材）によって複数の中空空間にそれぞれ分けることにより、複数の中空空間が、それぞれ共鳴周波数の異なる共鳴体として構成されるようにしてもよい。この構成であっても、中空部材５１は、中空空間をそれぞれ外部空間に通じさせる複数の開口部を有することになる。

［変形例３］
上述した第１実施形態の吸音・散乱ボックス１において、音響管１０，２０の内部に構成される共鳴体の全長が変更されるように構成されていれば、共鳴周波数を可変にすることができる。よって、筐体の開口部を開口端とした共鳴体において、閉口端となる移動部材を設けておき、制御装置が移動部材の位置を移動させて共鳴体の開口端の位置に対する閉口端の位置を変更する構成を有していればよい。すなわち、隔壁１４，１４ａ，１４ｂに代えて、中空空間を移動可能な他の形状や他の寸法の部材を用いてもよい。例えば音響管１０に代えて、図１５に示すような音響管１００を用いてもよい。

図１５は、この変形例に係る音響管を例示する断面図である。図１５（ａ）は、音響管１００に伸縮可能な機構を設けた音響管１００を、図５と同一方向に切断したときの断面を表した図であり、図１５（ｂ）は、同図（ａ）の状態から音響管１００を縮めたときの断面を表した図である。
図１５（ａ）に示すように、音響管１００は、第１部材１０１と、第２部材１０２により構成され、内部には柱状の中空空間１０３が形成されている。第１部材１０１は、内部空間を外部に連通させる開口部１２０を有する中空状の部材であり、両端開口の管状部材である。第２部材１０２は、一端開口の管状部材であり、その外周面の直径は、第１部材１０１の内周面の直径よりも小さい。第２部材１０２は開口端側が中空空間１０３内を移動可能に設けられ、開口端に対する他端は閉口端１０４となっている。このように、音響管１００は、第２部材１０２の外周面が第１部材１０１の内周面に接するようにして嵌め込まれた構成を有している。

第２部材１０２は、図中の矢印が示す方向（ｘ軸方向）に移動させられる。この第２部材１０２の移動に係る構成の構成は、第２部材１０２の外周面に雄螺子を構成する溝が設けられ、第１部材１０１の内周面に雌螺子を構成する溝が設けられる構成とし、第１部材１０１に対して第２部材１０２が移動可能に設けられ、制御装置がモータを駆動して、第２部材１０２を回転させる。この駆動により、第２部材１０２が第１部材１０１に対してｘ軸方向に移動させられる。なお、この移動に係る構成は、スライドによる移動を採用するなど、公知のものを用いることができる。この音響管１００において、第２部材１０２が本発明の移動部材に相当する。このような音響管１００においては、開口部１２０の位置を開口端とし、閉口端１０４を閉口端とした共鳴体が中空空間１０３に構成される。
制御装置は、制御情報をミキサから受け取ると、それに応じて第２部材１０２の位置をｘ軸方向に移動させる。例えば、制御装置は、第２部材１０２を開口部１２０の方向（つまり、図１５（ｂ）に示す白抜き矢印方向）へ移動させると、共鳴周波数は高くなるし、その反対側へ移動させると、共鳴周波数は低くなる。この構成によれば、第１部材１０１と第２部材１０２との密着度が高く、共鳴周波数に応じて音響管１０の寸法や形状が安定する。また、共鳴時に音響管が伸び縮みしにくいので、安定した共鳴現象を発生させることができる。
また、移動部材を移動させるための制御系の構成は前掲のもの以外にも、種々の公知の構成を採ることができる。

また、本発明をヘルムホルツ共鳴器に適用してもよい。この構成においては、ヘルムホルツ共鳴器のバネ成分に相当する容器の内側に形成される空気層（気体層）の体積を可変にするよう移動部材が設けられていればよい。具体的には、ヘルムホルツ共鳴器の容器の底面や側面を移動部材により構成しておけば、この移動部材は共鳴体の閉口端となる。この構成であっても、制御装置が共鳴体の閉口端となる移動部材を移動させることにより共鳴周波数が変化するので、実施形態と同等の効果を奏する。また、ヘルムホルツ共鳴器のマス成分に相当する首部分の長さを可変にするように移動部材が設けられてもよい。この場合、変形例３で述べたような管状部材が伸縮可能な構成を用いて、両端開口の管状部材を伸縮させる構成を採るとよい。

［変形例４］
上述した第２実施形態の吸音・散乱体５０は、吸音・散乱効果が発現する周波数幅（鋭さＱ）を可変にする構成を有していたが、さらに第１実施形態で説明した音響管１０，２０が備える構成を採用することにより、共鳴周波数も可変にする構成を備えるようにしてもよい。例えば中空部材５１の中空空間に、第１実施形態と同様にして、隔壁１４がｘ軸方向に対して移動可能なように、リードスクリュー１３及び隔壁１４を設けておく。この構成において、隔壁１４が共鳴体の閉口端となっていれば、隔壁１４の位置に応じて共鳴体の閉口端の位置が変化し、共鳴周波数が変わるからである。

上述した第２実施形態において共鳴周波数及び鋭さＱを可変にする構成として、以下のような中空部材を用いてもよい。
図１６は、この変形例に係る中空部材５１ａを例示する断面図である。図１６（ａ）、（ｂ）は、それぞれ図１３（ｂ）と同一方向に中空部材５１ａを切断したときの断面を表した図である。なお、中空部材５１と同じ構成については同一の符号を用いて表し、その説明を省略する。
図１６（ａ）に示すように、中空部材５１ａの側面には内部空間５３を外部空間に通じさせる孔５５が開けられている。この孔５５のｘ軸方向の寸法Ｂは、第２実施形態の孔５２の例えば３倍程度あり、ｙ軸方向に対する寸法は孔５２の寸法と同じである。また、内部空間５３には、可動板５６が設けられている。可動板５６は、板状の基部５６ａと、基部５６ａの中央付近に開けられた正方形の孔５６ｂとにより構成される。孔５６ｂのｘ軸方向に対する寸法Ｅは、孔５５のそれとほぼ同じであり、ｙ軸方向に対する寸法も孔５５のそれと同じである。可動板５６は、制御装置７０の制御の下で、内部空間５３において中空部材５１ａの孔５５が開けられた側の内壁に沿って、ｘ軸方向にスライド方式により移動させられる。可動板５６のうち基部５６ａは孔５５を塞ぎ、孔５６ｂは孔５５と内部空間５３とを通じさせる。すなわち、孔５６ｂと孔５５とが重なり合った位置で内部空間５３は外部空間に通じる。

例えば、図１６（ａ）の位置に可動板５６がある場合、中空部材５１ａは、ｘ軸方向に対する中央付近の位置で開口する。一方、図１６（ａ）の位置から図中左方向に可動板５６が移動させられ、同図（ｂ）に示すように可動板５６が端部５１１に接する位置に移動させられた場合、同図（ａ）の場合よりも、端部５１１寄りの位置で中空部材５１ａは開口する。この構成により、可動板５６の位置に応じて端部５１１，５１２を一端としてそれぞれ構成される共鳴体の全長が変化する。例えば、同図（ａ）の場合、吸音・散乱効果が発現する周波数帯域のうち、中心周波数ｆ_ｃに近い周波数帯域での効果の発現に寄与する。一方、同図（ｂ）の場合、中心周波数ｆ_ｃから遠い周波数帯域の効果の発現に寄与する。この構成によれば、可動板５６の位置によって共鳴周波数が変わるから、各中空部材５１ａについて可動板５６の位置を調整することにより、鋭さＱの調整が可能となる。また、鋭さＱの調整の仕方によらず、すべての中空部材５１ａが吸音・散乱効果を発現させるので、第２実施形態の構成のように、鋭さＱを変化させるために有効に働かない部材を増やしてしまうことがない。つまり、鋭さＱを可変にするにあたり、吸音・散乱効果の強さの変化を少なくすることができる。なお、ここでは、可動板５６は、同図（ａ）、（ｂ）示す範囲で移動可能であったが、端部５１１と５１２との間で移動可能に設けられてもよく、中空部材５１ａの左右方向を逆にすれば、端部５１２の位置に移動させられる場合と同等の機能を実現できる。また、孔５５の寸法においては、共鳴周波数を変化させたい周波数範囲に基づいて決められればよい。また、また、スライド方式に限らず、例えばローラ等の駆動手段を用いて、可動板５６を移動可能にしてもよい。

ここで、中空部材５１ａに係る構成においてｘ軸方向に対する寸法は以下の関係式を満たす。ただし、Ａは、端部５１１の位置から孔５６ｂの位置（端部５１１寄りの基部５６ａと孔５６ｂとの境界）までの距離であり、Ｃは端部５１１の位置から基部５６ａの位置までの距離であり、Ｄは基部５６ａの端部５１１側の部分の長さであり、Ｆは基部５６ａの端部５１２側の部分の長さである。
Ｃ＋Ｄ＜Ａ
Ｄ≦Ｃ
Ｅ＋Ｆ＞Ｂ

［変形例５］
上述した第１実施形態では、音響部２０ａ，２０ｂの中空空間１５ａ，１５ｂの延在方向と、音響部２０ｃの中空空間１５ｃとが直交していた。これに代えて、これらの中空空間が連なったときに１本の管と機能しやすいように、つまり、共鳴体として機能しやすいように、音響部２０ｃの内部空間を中空空間１５ａ，１５ｂに対して直交させる構成に代えて、「Ｕ」字型のように湾曲させ、１本の管としての形状が滑らかなものとなるようにすることが好ましい。
また、上述した第１実施形態では、複数の音響部の中空空間を通じさせる場合に、図１０に示すように空間が分岐しないように隔壁１４ａ、１４ｂの位置を設定していたが、分岐する位置に設定することを妨げるものではない。かかる位置に設定することにより、実施形態の場合よりも複雑な音響現象が発現し、実施形態とは異なる音響作用が発現すると考えられる。

［変形例６］
上述した第１、第２実施形態又は変形例に係る吸音・散乱ボックス、吸音・散乱体は、音響特性を制御する各種の音響室に配置することが可能である。ここで各種音響室は、防音室、ホール、劇場、音響機器のリスニングルーム、会議室等の居室、各種輸送機器の空間、スピーカや楽器などの筐体等である。

１…吸音・散乱ボックス、１０，２０，１００…音響管、２０ａ，２０ｂ，２０ｃ…音響部、１０１，１０１ａ…第１部材、１０２，１０２ａ…第２部材、１０３、１５，１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，５３…中空空間、１０４…閉口端、１１…管状部材、１２，１２ａ，１２ｂ、１２０…開口部、１３，１３ａ、１３ｂ…リードスクリュー、１４，１４ａ，１４ｂ…隔壁、１５１，１５１ａ，１５１ｂ，１５２，１５２ａ，１５２ｂ…部分空間、１６１，１６２…端部、２…箱型部材、３…孔、３１ａ，３１ｂ，３１ｃ、６０…モータ、４…ケーブル、４０，７０…制御装置、５０…吸音・散乱体、５１，５１ａ…中空部材、５２…開口部、５４…開閉部材、５５，５６ｂ…孔、５６…可動板。

Claims (1)

1. 第１の中空空間と、第２の中空空間と、前記第１の中空空間と前記第２の中空空間とを通じさせる第３の中空空間とが内部に形成され、前記第１の中空空間及び前記第２の中空空間を、それぞれ異なる開口部を介して外部空間に通じさせる筐体であって、前記開口部のそれぞれが開口端となる共鳴体が内部に構成される筐体と、
   前記第１の中空空間内を移動させられる第１の移動部材と、
   前記第２の中空空間内を、前記第１の移動部材とは独立して移動させられる第２の移動部材と、
   前記第１の移動部材及び前記第２の移動部材をそれぞれ移動させて、前記共鳴体の開口端の位置に対する閉口端の位置を変更する位置変更手段と
   を備えることを特徴とする音響構造体。

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