JPH03239296A

JPH03239296A - 残響時間制御装置

Info

Publication number: JPH03239296A
Application number: JP2035500A
Authority: JP
Inventors: Heiichiro Okawa; 大川　平一郎; Kiichi Muraishi; 村石　喜一; Tomotaka Hiramatsu; 平松　友孝
Original assignee: Taisei Corp
Current assignee: Taisei Corp
Priority date: 1990-02-16
Filing date: 1990-02-16
Publication date: 1991-10-24
Anticipated expiration: 2015-05-08
Also published as: JP3039667B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、例えば、音楽ホールや録音スタジオ、或い
は講堂等の残響時間を制御する装置８に関し、特に、木
目細かい調整を可能にするとともに、使用目的に応じた
最適な残響時間を容易に実現できるよ・うにしたもので
ある。

〔従来の技術］室内の響きの度合いの最適な状態は、その使用目的に応
じて異なっており、例えば講演等では響きの少ない状態
が望ましいが、西洋の古典音楽等は比較的響きの多い状
態が望ましい。

このため１、音楽ホールや講堂等では、主な使用目的を
決めて、それに合わせた残響時間に設計する。或いは、
多くの用途に好適に対応できるように２．残響時間を可
変とする構造が取られる。

そして、残響時間を可変とする技術としては、例えば特
開昭６１−２５８０３４号公報に記載されたものがあり
、この従来の技術は、室の壁面を可変ルーバで構威し、
その可変ルーパの開口率を適宜変更することにより、吸
音率を可変させ、その結果として、残響時間を調整する
ようにしていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来の技術にあっては、ルーバの開
口率のみの基づいて残響時間を調整する構成であるため
、壁面の吸音特性の可変範囲が狭く、多くの用途に対し
て最適な吸音特性を得ることはできなかった。

また、従来の技術では、目標に応じて一義的に決まった
残響時間に調整するまでの技術であり、木目細かい調整
までには対応できなかった。

この発明は、このような従来の技術が有する未解決の課
題に着］＝１してなされたものであり、広い周波数帯域
に渡る木目細かな調整を可能にするとともに、使用目的
に応じた最適な残響時間を容易に実現できる残響時間制
御装置を提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

」二記目的を達成するために、本発明の残響時間制御装
置は、開口率可変の開口装置と、この開口装置の開口率
を変化させる開口率可変手段と、前記開口装置の背面に
配設され且つ前記開口装置との間の距離が可変の吸音材
と、前記開口装置及び前記吸音材間の距離を変化させる
距離可変手段と、実際の残響時間を計測する残響時間計
測手段と、この残響時間計測手段の計測結果が目標残響
時間に一紗する３１、うト、二前記開ロ率可変手段及び
前記距離−Ｊｉ　１段を制御する残響時間制御手段と、
を備えた。

（作用）本発明乙こあっては、開ｌ」装置の開［」率と、開口装
置の背面に設けられた吸音材及び開口装置間の距離とに
よって残響時間が調整可能であるため、広い周波数帯域
に渡る木目細かな調整が行える。

ま六−１残響時間計測手段が実際の残響時間を計測し７
、残１１ｉ１１１↑間制御手段が、実際の残響時間を１
１標残響時間ム゛　牧さ・せるようＫ、開口率可変手段
と距離可変手段とを制御する。従って、開口装置の開口
率と、開＋１装置及び吸音相間の距離とは、一義的に決
まる値ではなく、現実に即した値に調整される。

（実施例］以上、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例の全体構成を示すブロンク図
である。

先ず、構成を説明すると、室１の壁面２には、室内側に
位置する開口装置としての可変ルーバ３と、この可変ル
ーバ３の背面側に配設され且つグラスウール等の吸音材
からなる吸音層４とが設けられている。

第２図は、可変ルーバ３．吸音層４及びその周辺の具体
的な構成を示す側断面図である。

即ち、可変ルーバ３は、図に対して垂直方向に延びるピ
ン６ａを回転軸として回転自在で且つ起立したときに互
いの上下端部が重なり合うようにＪ二Ｔ方向に並べられ
た複数の羽６と、ステッピングモータからなるルーバ駆
動用の電動モータ７の出力軸に下端側が連結され且つ羽
６の裏側に配設されて−Ｌ下方向に延びる連結シャフト
８と、一端がピン６ａに回転方向に一体に連結され且つ
他端がジャー・ｌ・８の輔部乙こ揺動可能に連結された
複数の−ｉ′−ムつと、を備えている。

−ｉ′−４７て、電動モータ７は、図示しないコントロ
ー丁・から供給される指令信号に応して駆動して、その
回転角θが、０°〜９０°の範囲内で任意のイ直をとる
ようになっている。

一方、吸音層４は、可変ルーバ３の全域に対向する大き
さに成形されるとともに、可変ルーバ３と平行に且つそ
の表面及び背面が露出した状態で枠４ｄに取り付けられ
ている。

さらに、枠４ａの上端部及び下端部には、ガイドレール
１１．１１内を転勤自在な車輪１０．１０が設けられて
いて、これにより、枠４ａは、図中左右方向に進退可能
になっている。

圭た　枠４ａの背面には、吸音層移動用の電動モータ】
２の回転力を枠４ａに伝えるネジジヤツキ機構１３が設
けられている。なお、電動モータ１２も、上記電動モー
タ７と同様にステッピングモータから構成されていて、
図示しないコントローラから供給される他の指令信号に
応じて回転する。

ネジジヤツキ機構１３は、電動モータ１２の出力軸にギ
ヤ１４ａ、１．４ｂを介して連結され且つ上下方向に延
びるロッド１５と、図中左右方向に延びるネジ軸１６と
、ロッド１５の回転力をイ、ジ軸１６の同転力に変換す
るつオームギヤ１７と、ネジ軸１６に螺合し且つ枠、ｉ
　ａ　Ｌ、二固若さ、りたナツト部材１８と、このナツ
ト部材ｉ８４こ連結さ十またリンク１９と、から構成さ
オフ、　（′、　ｔ・己７、第１図に戻って、室１内乙
こば、ス１゛−カ２１．４びマイクロホン２２が配設さ
ｉｔ、　−（イー；’、＜　５７２１は、広帯域雑音発
生器や増幅器等を備えたインタフェース回路２３を介ｊ
−てコ゛′ｌＩトーコ２０の出力側に接続され、マイク
ｌ−１十ニー・２２は、増幅器や周波数分析器等を備え
たインタフ−Ｙ−ス回路２４を介してコンｌ−＋コー）
２０小人ＪＪ　１．ｌｉに接続されている。

そして、コントローラ２０は、後注する処理を実行する
マイクロコンビエータ、使用１−１的乙こに、、した最
適な残響時間等を記憶し７ている記憶装置、室１の使用
口的を入力するための入力装置（何れも図示せず）等か
ら構成されていて、マイクロコンビ１−夕は、スピーカ
２１皮びマイクロホン２２を用いて室１の残響時間を計
測し７、その計測された残響時間が、室１の使用目的に
応して決まる目標残響時間に一致するように、電動モー
タ７用の駆動回路７ａ及び電動モータ１２用の駆動回路
１２ａに指令信号を出力して、可変ルーバ３の開口率と
、可変ルーバ３及び吸音層４間の距離とを調整するよう
な処理を実行する。

ここで、可変ルーバ３の開１」率と、残響制御装置１の
吸音率との関係について説明する。

即ち、吸音層４を構成する吸音材として、密度３２ｋｇ
／ｎｆ、）１さ５０ｎｏのグラスウールを用いるととも
に、その吸音層４を可変ルーバ３の直ぐ背後に位置させ
、そして第３図（ａ）乃至（Ｃ）に示すように、電動モ
ータ７の回転角θを９０’、４５°。

３０’、１８°及び０°の５段階に変化させた場合の吸
音特性は第４図に示すようになる。ただし、第４図の横
軸は１／３オクタ一ブバンド中心周波数（）ｆｚ）、横
軸は残響宗法吸音率である。

第４図からも明らかなように、１／３オクタ一ブハンド
中心周波数が低周波数帯域（約５００Ｈｚ以下）にある
場合には、電動モータ７の回転角、即ち、可変ルーバ３
の開口率が異なっても吸音率はあまり変わらないが、同
周波数が高周波数帯域（約５００　Ｈｚ以ト）にある場
合Ｇこ番Ｊ、可変ルーバ３の開口率によって吸音率に差
が生じる。

従って、比較的高周波数帯域の吸音率は、可変ルーバ３
の開Ｆ］率によって調撃ノればよい。

次に、可変ルーバ３及び吸音層４間の距離と、吸音率と
の関係について説明ず２・。

即ち、電動モータ７の回転角θを３０°に固定り、可変
ルーバ３の背後に吸音層４を配設しない場合（第５図（
ａ）参照）と、可変ルーバ３の直ぐ背後に上記条件と同
じグラスウールからなる吸音層４を配設した場合（第５
図中）参照）と、可変ルーバ３から最も離れた位置に同
様の吸音層４を配設した場合（第５図（Ｃ）参照）とで
、吸音特性を比較すると、第６図に示すようになる。な
お、可変ルーバ３とその背後の壁面２との間の距離は、
６２５ＩＩＩＩｌｌとした。

第６図からも明らかなように、１／３オクタ一ブバンド
中心周波数が低周波数帯域（約５００Ｈｚ以下）にある
場合には、可変ルーバ３及び吸音層４間の距離に応じて
吸音率が大きく変わるが、同周波数が高周波数帯域（約
５００　Ｈｚ以上）にある場合には、その距離が異なっ
ても吸音率は略同じ値をとる。

従って、比較的低周波数帯域の吸音率は、可変ルーバ３
及び吸音層４間の距離によって制御すればよい。

次に、本実施例の動作を説明する。

即ち、電動モータ７に回転力が発生ずると、その出力軸
に連結された連結シャフト８が上下方向に進退し、複数
のアーム９がピン６ａを中心に駆動するので、羽６が回
転し、可変ルーバ３の開［１率が変わる。

つまり、電動モータ７に供給する指令信号を適宜設定し
て、電動モータ７の回転角θを調整すれば、可変ルーバ
３の開口率を任意の値に調整することができる。

また、電動モータ１２に回転力が発生し、その回転力が
ギヤ１４ａ、１４ｂ、　　口ｙ　Ｆ’　１５及びつオー
ムギヤ１７を介してネジ軸１６に伝えられると、ナンド
部材１８がネジ軸１６の回転に伴って図中左右方向に移
動するから、枠４ａが図中ｊｆ、石方開方向動し、可変
ルーバ３ど吸音層４との間の距離が変化する。

つまり、電動モータ１２用の駆動回路１２ａに供給する
指令信号を適宜設定すれば、可変ルーバ３と吸音層４と
の間の距離を任意の稙に調整することができる。

第７図は、コントＩ：Ｊ−ラ２０内で実行される処理の
概要を示したフローチャー１−である。

先ず、ステップので、コノトローラ２０の人力装置（図
示せず）を操作することによって供給される室１の使用
目的を読み込み、次いで、ステップ■に移行して、その
使用目的に応し）た目標残響時間Ｔ０を、例えば、記憶
装置（図示せず）に記憶された使用目的と最適な残響時
間との関係を表すデータベースを参照して設定する。な
お、目標残響時間Ｔ。は、周波数毎（例えば、１２５止
から４０００Ｈｚを中心周波数とする１　、、／　１オ
クターブハンド又は１／３オクタ一ブバンド中心周波数
）に設定する。

次に、ステップ■に移行して、室１の実際の残響時間Ｔ
、を計測する。

残響時間Ｔ１は、スピーカ２１から発せられマイクロホ
ン２２で受けた音の強さが、スピーカ２１をオフとして
から６０ｄＢＭ衰するまでに要した時間を計測すること
により求められる。

ただし１、残響時間Ｔ、も複数の周波数毎（例えば、１
／′１オクタ一ブハンド又番よ１／３オクターブ八ン）
゛中心周波数）に測定する。

そして、ステップ■に移行して、目標残響時間Ｔｏ　と
実際の残響時間Ｔ１との差りを、複数の周波数毎（例え
ば、１／１オクターブバンド又は１／３オクタ一ブバン
ド中心周波数）に演算する。

差りが演算されたら、ステップ■に移行し、周波数別に
演算した差りのそれぞれの絶対値が、所定値βよりも小
さいか否かを判定し、ＩＤ１〈βであれば、残響時間Ｔ
１が目標残響時間Ｔ０に実質的に一致したと判断して処
理を終了する。

１２一方、ステップ■の判定がＩＤＩ≧βである場合には、
残響時間Ｔ、が目標残響時間Ｔ。から大きく外れている
と判断できるから、ステップ■に移行する。

そして、ステップ■では、残響時間′「、が目標残響時
間Ｔ０に一致するよ）に、駆動回路７ａ及び１２ａに指
令信号を出力して９、可変ルーバ３の開［」率と、＋ｉ
Ｊ変ルーバ３及び吸音層４間の距離を調整する。

即ち、可変ルーバ３の面積をＳ５現在の吸を率をαとす
れば、可変ルーバ３及び吸音層４で丸印できる吸音量Ａ
は、Ａ−３Ｘαとなる。

従って、Ｄ＞Ｏ（′１゛。＞Ｔ、）であれば吸音量Ａを
減少させればよいから、吸音率αを小さくＬ、Ｄ＜０　
（Ｔ、＜Ｔ、）　であれば吸音量Ａを増加させればよい
から、吸音率αを大きくする。

具体的には、吸音量Ａの増減量へ〇を差りに基づいて求
め、吸音率αを（Ａ、、、・Ｓ）だけ増減させればよい
。

なお、高周波数頑域の吸音率αは、ｉｉＪ変ルーバ３の
開口率によって調整し、低周波数帯域の吸音率αは、吸
音層４の移動によって調整する。

そして、ステップ■の処理を終えたら、ステップ■に移
行し、ステップ■の判定が°’ＹＥＳ”となるまで上述
した処理を繰り返し実行する。

たｊｙ　シ、ステップ■の判定が’ＹＥＳ”とならない
場合も考えられるため、例えば、ステップ■の判定を所
定回数以上実行した場合には、強制的？、こ処理を終了
させる。

また、ステップ■の判定が“Ｙ　Ｅ　Ｓ　”となったと
きの可変ｌレーハ３の開口率と、可変ルーバ３及び吸音
層４間の距難とを目標残響時間Ｔ。とともに記憶しくお
＋−＋ば、同じ目標残響時間Ｔ０が設定された場合の処
理の高速化が図られる。

このように、本実施例の構成であれば、可変ルーバ３の
開口率と、可変ルーバ３及び吸音層４間の距離との両方
の値を調整することができるから、それら両方の値を適
宜調整することにより、広い周波数帯域で最適な吸音率
（残響時間）が得られ、木目細かな制御が可能となり、
室１の使用目的に応して最適な吸音特性を実現すること
ができる。

また、音楽ホールや講堂等の残響時間は、それらの微妙
な構造等に左右されるため、例えば、使用目的等から−
・義的に吸音率を調整しても、最適な残響時間が得られ
るとは限らないが、本実施例にあっては、実際の残響時
間を計測し、その計測された残響時間が、使用目的に応
して決まる目標残響時間に一致するような制御を実行す
るため、吸音率を、現実の音楽ホール等に即した値に調
整することができる。

ここで、上記実施例では、電動モータ７及び駆動回路７
ａによって開口率可変手段が構成され、電動モーフ１２
．駆動回路１２ａ及びネジジヤツキ機構１３によって距
離可変手段が構成され、スピーカ２１．マイクロホン２
２．インタフェース回路２３．２４及びステップ■の処
理によって残響時間計測手段が計測され、コントローラ
２０゜ステップ■及びステップ■の処理によって残響時
間制御手段が構成される。

なお、上記実施例では、使用目的に基づいて目標残響時
間を設定するようにしているが、これに限定されるもの
ではなく、目標残響時間を直に設定するようにしてもよ
い。

そして、目標残響時間を自由に設定できるようにすれば
、実際の音楽ホールや講堂等に本実施例のような装置を
実施した後に、所望の残響時間を容易に実現することが
できるから、個性的な音楽ホールや講堂に調整すること
ができる。また、演じ手と聴衆の反応をフィードバンク
することにより、そのホールにとって、使用目的に対し
て最も適した残響特性の調整ができる。

また、上記実施例では、壁面２に残響制御装置１を設け
た場合について説明したが、これに限定されるものでは
なく、例えば天井等に設けても構わない。

さらに、上記実施例では、開口率可変の開口装置として
可変ルーバ３を設けた場合について説明したが、これに
限定されるものではなく、例えば、スライド式の開口装
置であってもよい。

そして、上記実施例では、吸音層４を第１図左５６右方向に移動させることにより、可変ルーバ３及び吸音
層４間の距離を調整するようにしているが、これに限定
されるものではなく、例えば、吸音層４を可変ルーバ３
に対して傾けることにより、それらの間の距離を変える
ようにしてもよいし、或いは、その他の手段であっても
よい。

また、吸音層４を進退させる機構も、上記実施例のよう
な構成に限定されるものではなく、その他の構成であっ
ても構わない。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、開口装置の開口
率と、開口装置及び吸音層間の距離とに基づいて吸音率
を調整可能にするとともに、実際の残響時間を計測し、
その実際の残響時間が目標残響時間に一致するように吸
音率を制御するようにしたため、本装置を設けた室空間
の残響時間を広い周波数帯域で希望する特性に木目細か
く制御できるし、残響時間を現実に即した値に調整する
ことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の全体構成を示ずブロック図
、第２図は第１図の一部分を拡大した側断面図、第３図
（ａ）乃至（ｅ）は電動モータの回転角度に応じた可変
ルーバの開口状態を示す図、第４図は可変ルーバの開口
率を変化させた場合の吸音特性の変化を示すグラフ、第
５図（ａ）は吸音層を設けない場合の説明図、第５図（
ｂ）及び（Ｃ）は吸音層の配設位置を変えた場合の説明
図、第６図は吸音層の有無及び配設位置を変えた場合の
吸音特性の変化を示すグラフ、第７図はコントローラで
実行される処理の概要を示したフローチャートである。１・・・室、２・・・壁面、３・・・可変ルーバ（開口
装置）、４・・・吸音層（吸音材）、７．１２・・・電
動モータ、７ａ、１２ａ・・・駆動回路、１３・・・ネ
ジジヤツキ機構、２０・・・コントローラ、２１・・・
スピーカ、２２・・・マイクロホン、２３．２４・・・
インタフェース回路特開平３２３９２９６　（６）奴跡・いせｑ伽虻較伽・い便管口魁

Claims

【特許請求の範囲】

（１）開口率可変の開口装置と、この開口装置の開口率
を変化させる開口率可変手段と、前記開口装置の背面に
配設され且つ前記開口装置との間の距離が可変の吸音材
と、前記開口装置及び前記吸音材間の距離を変化させる
距離可変手段と、実際の残響時間を計測する残響時間計
測手段と、この残響時間計測手段の計測結果が目標残響
時間に一致するように前記開口率可変手段及び前記距離
可変手段を制御する残響時間制御手段と、を備えたこと
を特徴とする残響制御装置。