JPH02212896A - 音響拡散パネル - Google Patents
音響拡散パネルInfo
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- JPH02212896A JPH02212896A JP3278889A JP3278889A JPH02212896A JP H02212896 A JPH02212896 A JP H02212896A JP 3278889 A JP3278889 A JP 3278889A JP 3278889 A JP3278889 A JP 3278889A JP H02212896 A JPH02212896 A JP H02212896A
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- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 title claims abstract description 47
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 210000005069 ears Anatomy 0.000 description 2
- 238000002592 echocardiography Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 1
- 125000002015 acyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 1
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、リスニングルームや音響空間内で音響を拡
散する際に好適な音響拡散パネルに関するものである。
散する際に好適な音響拡散パネルに関するものである。
本発明の音響拡散パネルは、音響を拡散する西岸、また
は溝により形成される一個の拡散起因素子の反射面を、
多角形、または円形とし、該拡散起因素子を渦巻状に配
列したものである。
は溝により形成される一個の拡散起因素子の反射面を、
多角形、または円形とし、該拡散起因素子を渦巻状に配
列したものである。
そして、Ｎ個の拡散起因素子を１グループとして一枚の
音響拡散パネルを構成し、該音響拡散パネルに配置され
ている各拡散起因素子９高さまたは溝の深さが、素数Ｎ
の原始根の順列、または平方剰余の順列によって定まる
値に設定することにより、任意の方向から入射された音
響波を３次元的に散乱するようにしているので、音響空
間の反響特性を良好なものにすることができる。
音響拡散パネルを構成し、該音響拡散パネルに配置され
ている各拡散起因素子９高さまたは溝の深さが、素数Ｎ
の原始根の順列、または平方剰余の順列によって定まる
値に設定することにより、任意の方向から入射された音
響波を３次元的に散乱するようにしているので、音響空
間の反響特性を良好なものにすることができる。
比較的狭いリスニングルームや反響効果の大きい音場で
、スピーカ等から直接放出されているオーディオ信号を
聞くときは、スピーカから直接リスナーの耳に入る音響
波の外に、リスニングルームの天井や壁面から反射され
た反響音が異なる位相差でリスナーの耳に入るため、音
響空間の大きさやリスナーの位置によって、成る周波数
の音響波が強調され、また、成る周波数では相殺される
音響波が発生する。そのため、スピーカの音雷出力がこ
れらの反響音によりマスクされるという問題があった。
、スピーカ等から直接放出されているオーディオ信号を
聞くときは、スピーカから直接リスナーの耳に入る音響
波の外に、リスニングルームの天井や壁面から反射され
た反響音が異なる位相差でリスナーの耳に入るため、音
響空間の大きさやリスナーの位置によって、成る周波数
の音響波が強調され、また、成る周波数では相殺される
音響波が発生する。そのため、スピーカの音雷出力がこ
れらの反響音によりマスクされるという問題があった。
そこで、第８図に示すように小さいリスニングルームＲ
でリスナーＭが音源（スピーカ）から放出されでいる音
楽を聞くときは、壁面または天井等に音響拡散パネルＡ
ＰＩ 、ＡＰＺ轡−Ａｒ１を配置し、室内の反響音を散
乱させることが行われている。
でリスナーＭが音源（スピーカ）から放出されでいる音
楽を聞くときは、壁面または天井等に音響拡散パネルＡ
ＰＩ 、ＡＰＺ轡−Ａｒ１を配置し、室内の反響音を散
乱させることが行われている。
このような目的で使用される音響拡散パネルＡＰＩ、Ａ
Ｐ２＃−ＡＰ４は、例えば第９図に示すように、その表
面が複数個の壁Ｗによって仕切られた凹凸面の溝Ｇ＋Ｇ
２ ・ｅａｎ とされており、この凹凸面の１ｉＩＧＩ
Ｇ？ ・＃Ｇｎの深さＤｎがｙＪ数をＮとしたときにＮ
の原始根の順列に基いて定まるようにしたものが知られ
ている。
Ｐ２＃−ＡＰ４は、例えば第９図に示すように、その表
面が複数個の壁Ｗによって仕切られた凹凸面の溝Ｇ＋Ｇ
２ ・ｅａｎ とされており、この凹凸面の１ｉＩＧＩ
Ｇ？ ・＃Ｇｎの深さＤｎがｙＪ数をＮとしたときにＮ
の原始根の順列に基いて定まるようにしたものが知られ
ている。
ｒＲＰＧ（商品名）拡散パネルと呼ばれているＪＳ数Ｎ
の原始根は一般に８個のアトランダムな数値列を形成す
るため、この原始根の値に対応して１ＲＧＩＧｚ−・Ｇ
ｎの深さＤｏさを設定すると、音響拡散パネルに入射し
た音響波ＡＷｉｎは、図にしめされているように、角度
θの範囲で複数の方向に散乱する反響音ＡＷｃｕｔとな
り、反響効果の大きい狭い室内でも、このような含響拡
散パネルを配置することのより、特定の音が強調され、
または減衰するというコムフィルタの現象を回避するこ
とができ゛る。
の原始根は一般に８個のアトランダムな数値列を形成す
るため、この原始根の値に対応して１ＲＧＩＧｚ−・Ｇ
ｎの深さＤｏさを設定すると、音響拡散パネルに入射し
た音響波ＡＷｉｎは、図にしめされているように、角度
θの範囲で複数の方向に散乱する反響音ＡＷｃｕｔとな
り、反響効果の大きい狭い室内でも、このような含響拡
散パネルを配置することのより、特定の音が強調され、
または減衰するというコムフィルタの現象を回避するこ
とができ゛る。
しかしながら、上記したような音響拡散パネルは、拡散
起因素子となる溝が１次元の方向に延びている回折格子
で構成されているため、音響の拡散方向も回折格子と直
交する方向にのみ有効となる。
起因素子となる溝が１次元の方向に延びている回折格子
で構成されているため、音響の拡散方向も回折格子と直
交する方向にのみ有効となる。
そこで、第１０図に示すように回折格子の方向が水平方
向に配列されている音響拡散パネルＡＰｈと、垂直方向
に配列されている音響拡散パネルＡＰマを組み合せて使
用することが考えられている。
向に配列されている音響拡散パネルＡＰｈと、垂直方向
に配列されている音響拡散パネルＡＰマを組み合せて使
用することが考えられている。
しかし、このような方法で音響拡散パネルを構成しても
、近距離では上記２つのタイプの音響拡散パネルのいず
れか一方の反響音が支配的に作用するため、ミクロ的に
観察すると、狭い空間では−様な音響の拡散を生じさせ
ることができないという問題かあ・７た。
、近距離では上記２つのタイプの音響拡散パネルのいず
れか一方の反響音が支配的に作用するため、ミクロ的に
観察すると、狭い空間では−様な音響の拡散を生じさせ
ることができないという問題かあ・７た。
このことは空間内に居るリスナーＭの位置によって、異
なった音場が形成されることになる。
なった音場が形成されることになる。
本発明は、かかる問題点にかんがみてなされたもので、
拡散起因素子となる回折格子に変えて複数個の多角形ま
たは円形の溝又は柱を使用し、溝の場合はその深さを２
また柱の場合はその高さを原始根（Ｐｒｉｍｆ ｔ ｉ
ｗｅ−Ｒｏｏｔ）の順列、または平方剰余（Ｑｕａｄ
ｒａｔｔｃ Ｒｅ５ｉｄｕｅ）の順列に対応する値に
基いて定めたものである。
拡散起因素子となる回折格子に変えて複数個の多角形ま
たは円形の溝又は柱を使用し、溝の場合はその深さを２
また柱の場合はその高さを原始根（Ｐｒｉｍｆ ｔ ｉ
ｗｅ−Ｒｏｏｔ）の順列、または平方剰余（Ｑｕａｄ
ｒａｔｔｃ Ｒｅ５ｉｄｕｅ）の順列に対応する値に
基いて定めたものである。
そして、前記溝または柱を同心円状又は渦巻状に順次配
列することにより、拡散起因素子が自己相似性をもつフ
ラクタル理論に沿った集合体となるようにしたものであ
る。
列することにより、拡散起因素子が自己相似性をもつフ
ラクタル理論に沿った集合体となるようにしたものであ
る。
本発明の音響拡散パネルは入射今に対して２次元の反射
面を有し、反射音を３次元の空間に、はぼ均等に散乱さ
せることができるから、狭い音響空間でも反響特性を著
しく改善することができる。
面を有し、反射音を３次元の空間に、はぼ均等に散乱さ
せることができるから、狭い音響空間でも反響特性を著
しく改善することができる。
第１図（ａ）は５本発明の音響拡散パネルの−実何例を
斜視図として示したものであり、第１図（ｂ）は、音響
拡散パネルを複数組み合せ音響拡散ボードとした平面図
である。
斜視図として示したものであり、第１図（ｂ）は、音響
拡散パネルを複数組み合せ音響拡散ボードとした平面図
である。
これらの図でＡＩ Ａ７ ・・Ａｎは基板、ＢＩ Ｂ
２拳拳−・Ｂｎはこの基板Ａ１の上に載置されているＮ
個の拡散起因素子を示す。
２拳拳−・Ｂｎはこの基板Ａ１の上に載置されているＮ
個の拡散起因素子を示す。
この拡散起因素子Ｂ１〜Ｂｎは後で述べるように、個数
Ｎ（素数）の原始根の順列、または平方剰余の順列に基
いて計算された高さとされている六角柱で構成され工い
る。
Ｎ（素数）の原始根の順列、または平方剰余の順列に基
いて計算された高さとされている六角柱で構成され工い
る。
１枚の基板Ａ１に配近されている拡散起因素子Ｂ１〜Ｂ
ｎの個数Ｎは、拡散すべき音響波の空間波長や、拡散起
因素子の反射面の大きさ（寸法。
ｎの個数Ｎは、拡散すべき音響波の空間波長や、拡散起
因素子の反射面の大きさ（寸法。
面積）に関連し、一般的には拡散しようとする所望の周
波数ｆｏ と、その高調波の最大周波数ｆ ｌａＸの比
が大きいほど多くなる。
波数ｆｏ と、その高調波の最大周波数ｆ ｌａＸの比
が大きいほど多くなる。
また、各拡散起因素子の反射面の大きさは、最大周波数
ｆ ■ｘが大きくなるほど小さい値にされる。
ｆ ■ｘが大きくなるほど小さい値にされる。
第２図は、上記の拡散起因素子Ｂ、−Ｂ、を六角形とし
、その数を６１個にしたときの平面パターンを示したも
ので、六角形で形成されている各拡散起因素子は中心を
Ｏとし、１〜６０の番号が渦巻状に付加されている（こ
の配列パターンは同心円状ということもできる）。
、その数を６１個にしたときの平面パターンを示したも
ので、六角形で形成されている各拡散起因素子は中心を
Ｏとし、１〜６０の番号が渦巻状に付加されている（こ
の配列パターンは同心円状ということもできる）。
この番号は、中心部を６０とし、外に拡がるにつれて若
い番号が付加されるように配列されてもよい。
い番号が付加されるように配列されてもよい。
また、渦巻の方向は時計方向でも半時針方向でもよい。
六角柱のそれぞれの高さｈ（０）〜ｈ、（ｎ）は非循環
的で、かつ異なる数からなるアトランダムな数列に基い
て定められており１本発明では、このような数列をＮの
原始根２ｎ、。ｄＮまたは、平方剰余ｎ２信ａｄ Ｎに
より求めている。
的で、かつ異なる数からなるアトランダムな数列に基い
て定められており１本発明では、このような数列をＮの
原始根２ｎ、。ｄＮまたは、平方剰余ｎ２信ａｄ Ｎに
より求めている。
第３図（ａ）はＮ＝３７としたときの原始根（ＰＲ）と
平方剰余（ＱＲ）の順列を示しており、第３図（ｂ）は
Ｎ＝６１の原始根（ＰＲ）と平方剰余（ＱＲ）の順列を
示している。
平方剰余（ＱＲ）の順列を示しており、第３図（ｂ）は
Ｎ＝６１の原始根（ＰＲ）と平方剰余（ＱＲ）の順列を
示している。
Ｎは一般に素数とされ、この素数Ｎは拡散を所望する基
準の周波数ｆｏ と、その最大の高調波周波数ｆ ｌａ
Ｘの比に比例して大きくすることが好ましい。
準の周波数ｆｏ と、その最大の高調波周波数ｆ ｌａ
Ｘの比に比例して大きくすることが好ましい。
第３図（１ｋ）、（ｂ）に付加されている六角柱の高さ
ｈ（ｎ）は、設計の基準となる周波数ｆｏを１０００Ｈ
ｚとしたときに得られる値であり、ｈ （ｎ）＝Ｃ／２
ｆｏ （１−に／ｎ）により求めたものである。
ｈ（ｎ）は、設計の基準となる周波数ｆｏを１０００Ｈ
ｚとしたときに得られる値であり、ｈ （ｎ）＝Ｃ／２
ｆｏ （１−に／ｎ）により求めたものである。
（但し、Ｃ＝音速３４０ｍ、 Ｋ ＝原始根、）このよ
うな音響拡散パネルの反響音の散乱パターンは５例えば
第４図に示すように、立体的にほぼ均等に放射する特性
を有する。したがって、音響空間をこのような音響拡散
パネルで囲むと、特定の周波数の音響波が強調されると
いうことがなくなり、適度の反響音を有する快適な音響
空間を形成することができる。
うな音響拡散パネルの反響音の散乱パターンは５例えば
第４図に示すように、立体的にほぼ均等に放射する特性
を有する。したがって、音響空間をこのような音響拡散
パネルで囲むと、特定の周波数の音響波が強調されると
いうことがなくなり、適度の反響音を有する快適な音響
空間を形成することができる。
上記実施例は六角柱を拡散起因素子としたものであるが
、六角の溝（井戸）を拡散起因素子とすることもできる
。
、六角の溝（井戸）を拡散起因素子とすることもできる
。
すなわち、第５図に示すように剛性で構成されているハ
ネカムパネルのＮ個の穴（蜂の巣の穴）３１ Ｓ２５
３ ＠ｅに対し、深さｄ、ｄ２ ｄ３ ｚ・のと
ころに底面Ｇ、Ｇ２ Ｇ３ ・・―を作り、この溝を
拡散起因素子とするものである。
ネカムパネルのＮ個の穴（蜂の巣の穴）３１ Ｓ２５
３ ＠ｅに対し、深さｄ、ｄ２ ｄ３ ｚ・のと
ころに底面Ｇ、Ｇ２ Ｇ３ ・・―を作り、この溝を
拡散起因素子とするものである。
この場合も穴３１ Ｓ２ Ｓ３ φ・に対して渦巻
状にＮ個の番号を付加し、原始根または平方剰余の順列
に対応して求めた深さｄｌ ｄ２ ｄ３ ・・と
することはいうまでもない。
状にＮ個の番号を付加し、原始根または平方剰余の順列
に対応して求めた深さｄｌ ｄ２ ｄ３ ・・と
することはいうまでもない。
なお、拡散起因素子の音響反射面（底面、柱状面）に適
当な吸音特性を有する吸音材を張付け、反響音のレベル
を調整するようにしてものよい。
当な吸音特性を有する吸音材を張付け、反響音のレベル
を調整するようにしてものよい。
さらに、この反射面に原始根によって定まる同形の寸法
の凹凸を設け、拡散する周波数の最大周波数を更に高く
することも可能である。
の凹凸を設け、拡散する周波数の最大周波数を更に高く
することも可能である。
第６図は、六角形に代えて３角形の反射面を拡散起因素
子としたものである。
子としたものである。
この実施例の場も、拡散起因素子は柱状、または溝状に
形成され、その高さ、または深さは原始根、または平方
剰余の順列に従って定めるものとする。
形成され、その高さ、または深さは原始根、または平方
剰余の順列に従って定めるものとする。
第７図は、本発明のさらに他の実施例を示したもので、
複数個の円柱または門構を拡散起因素子としたものであ
る。
複数個の円柱または門構を拡散起因素子としたものであ
る。
この実施例の場合は、各拡散起因素子の隣接する領域に
空間が生じることになるが、このように拡散起因素子の
集合によって空間が生じる場合は、その空間領域を高い
方の拡散起因素子の高さで埋めるか、または低い方の拡
散起因素子の溝の深さに設定すればよい。
空間が生じることになるが、このように拡散起因素子の
集合によって空間が生じる場合は、その空間領域を高い
方の拡散起因素子の高さで埋めるか、または低い方の拡
散起因素子の溝の深さに設定すればよい。
上記したような本発明の音響拡散パネルは音響空間の大
きさに合せて横方向、または縦方向に継ぎ足して所望の
大きさに構成し、壁面または、天井に取付けて使用でき
る。
きさに合せて横方向、または縦方向に継ぎ足して所望の
大きさに構成し、壁面または、天井に取付けて使用でき
る。
以上説明したように、本発明の音響拡散パネルは、２次
元の反射面を有する多角形または円形の柱または溝を拡
散起因素子とし、この拡散起因素子を渦巻状に配列して
その高さ、または深さを原始根または平方剰余の順列で
定まる値に対応して設定しているので、入射音響波を均
等にすべての方向に散乱することができ、特に、狭い音
響空間に対して癖のない反言特性を与えることができる
という効果がある。
元の反射面を有する多角形または円形の柱または溝を拡
散起因素子とし、この拡散起因素子を渦巻状に配列して
その高さ、または深さを原始根または平方剰余の順列で
定まる値に対応して設定しているので、入射音響波を均
等にすべての方向に散乱することができ、特に、狭い音
響空間に対して癖のない反言特性を与えることができる
という効果がある。
また、成る単位の音響拡散パネルを組み合せることによ
り、任意の大きさの拡散パネルを意匠性よく、かつ、容
易に構成することができるという利点がある。
り、任意の大きさの拡散パネルを意匠性よく、かつ、容
易に構成することができるという利点がある。
第１図（ａ）は本発明の一実施例を示す音響拡散パネル
の斜視図、第１図（ｂ）は音響拡散パネルを集合した音
響拡散ボードの平面図、 第２図は拡散起因素子の配列順序を示すパターン図、第
３図は（ａ） （ｂ）は原始根と平方剰余、および柱の
高さの数値列を示す説明図。 第４図は音響波の散乱パターンを示す特性図、第５図は
本発明の他の実施例を示す音響拡散素子の斜視図、第６
図、第７図、は拡散起因素子が三角形および、円とされ
ているときの配列パターン図、 第８図はりスニングル
ームの上面図、第９図は従来の音響拡散パネルの断面図
、第１θ図は従来の拡散ボードの正面図である。 図中、Ｂ、〜Ｂ０は拡散起因素子、ＡＩ ”ＡＨは基板
、ＰＲは原始根の数列、ＱＲは平方剰余の数列を示す。
の斜視図、第１図（ｂ）は音響拡散パネルを集合した音
響拡散ボードの平面図、 第２図は拡散起因素子の配列順序を示すパターン図、第
３図は（ａ） （ｂ）は原始根と平方剰余、および柱の
高さの数値列を示す説明図。 第４図は音響波の散乱パターンを示す特性図、第５図は
本発明の他の実施例を示す音響拡散素子の斜視図、第６
図、第７図、は拡散起因素子が三角形および、円とされ
ているときの配列パターン図、 第８図はりスニングル
ームの上面図、第９図は従来の音響拡散パネルの断面図
、第１θ図は従来の拡散ボードの正面図である。 図中、Ｂ、〜Ｂ０は拡散起因素子、ＡＩ ”ＡＨは基板
、ＰＲは原始根の数列、ＱＲは平方剰余の数列を示す。
Claims (3)
- （１）拡散起因素子となる多角形の溝または多角柱を渦
巻き状に順次配列し、前記拡散起因素子の溝の深さまた
は柱の高さが、前記拡散起因素子の総数をＮとしたとき
に、Ｎの原始根の順列、または平方剰余の順列で定まる
値に対応して設定されていることを特徴とする音響拡散
パネル。 - （２）拡散起因素子が六角柱、または六角形の溝によっ
て構成されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
項に記載の音響拡散パネル。 - （３）拡散起因素子が円形の溝又は円柱によって構成さ
れていることを特撮とする特許請求の範囲第１項に記載
の音響拡散パネル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3278889A JPH02212896A (ja) | 1989-02-14 | 1989-02-14 | 音響拡散パネル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3278889A JPH02212896A (ja) | 1989-02-14 | 1989-02-14 | 音響拡散パネル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02212896A true JPH02212896A (ja) | 1990-08-24 |
Family
ID=12368589
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3278889A Pending JPH02212896A (ja) | 1989-02-14 | 1989-02-14 | 音響拡散パネル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02212896A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US6892856B2 (en) | 2000-07-13 | 2005-05-17 | Yamaha Corporation | Sound radiating structure, acoustic room and sound scattering method |
| KR100581534B1 (ko) * | 2004-01-30 | 2006-05-22 | 황금찬 | 음향확산판 |
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-
1989
- 1989-02-14 JP JP3278889A patent/JPH02212896A/ja active Pending
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