WO2010095380A1 - 音響発生システム、音響収録システム、音響発生方法、音響収録方法、音響調整方法、音響調整プログラム、音場調整システム、スピーカ台、家具、スピーカキャビネット、及びスピーカ装置 - Google Patents

音響発生システム、音響収録システム、音響発生方法、音響収録方法、音響調整方法、音響調整プログラム、音場調整システム、スピーカ台、家具、スピーカキャビネット、及びスピーカ装置 Download PDF

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sound
acoustic
speaker
diffuser
diffusion
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大橋心耳
山下晃一
佐竹康
金沢克行
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日東紡音響エンジニアリング株式会社
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    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/18Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound
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    • H04R1/2876Reduction of undesired resonances, i.e. standing waves within enclosure, or of undesired vibrations, i.e. of the enclosure itself by means of damping material, e.g. as cladding

Definitions

  • the present invention relates to a sound generation system, a sound recording system, a sound generation method, a sound recording method, a sound adjustment method, a sound adjustment program, a sound field adjustment system, a speaker stand, furniture, a speaker cabinet, and a speaker device, and particularly freely in a room.
  • the present invention relates to an adjustment method, a sound adjustment program, a sound field adjustment system, a speaker stand, furniture, a speaker cabinet that prevents occurrence of standing waves, and a speaker device including the speaker cabinet.
  • HDTV high definition television
  • audio-visual boom has been rising.
  • audio is also recorded in a more sophisticated method than before. For example, it records dense audio with a sampling frequency of 96 KHz or 192 KHz and a dynamic range of 24 bits.
  • acoustic rooms such as a living room, an audio room, and an audiovisual room in a normal house.
  • Factors that hinder a good sound field in living rooms and various acoustic rooms include multiple reflections (flutter echo), standing waves, and wall vibration due to excessive bass.
  • Multi-next-order reflection occurs between opposing wall surfaces in the room. For the same reason, a standing wave is generated in the room. Furthermore, wall vibration is caused by excessive bass. In designing living rooms and various acoustic rooms, it is important to suppress these factors that hinder a good sound field. It is also important to adjust the initial reflected sound and reverberant sound in order to obtain a good sound field. That is, it is important to adjust the initial reflected sound and reverberation sound so that the sound spread can be felt even in a room with a finite volume. For this reason, conventionally, an acoustic panel made of a sound absorbing material is commercially available in order to adjust indoor sound. Such an acoustic panel is used in a room or attached to a wall or ceiling.
  • the acoustic panel of the prior art 1 includes two support legs erected at regular intervals and two acoustic panels supported by the respective support legs. This acoustic panel is connected so that two acoustic panels can be freely opened in the horizontal direction.
  • Each acoustic panel is supported by a support leg via a slide mechanism that slides in the horizontal direction, and a rotation mechanism that rotates the acoustic panel in the horizontal direction is provided on each support leg.
  • the action surface which reflects and absorbs a sound is formed in the front surface of an acoustic panel, and the acoustic panel is supported by the support leg in the back surface.
  • the initial reflected sound is a primary reflected sound from a floor, a wall, a ceiling or the like.
  • Each drawing shows the relationship between the direct sound and the initial reflected sound.
  • the sound waves generated from the speaker P (sound generator) in FIGS. 25 and 26 reach the listener L as a direct sound 1200. In addition to this, the sound wave emitted from the speaker P reaches the listener L as well as the initial reflected sound.
  • ceiling reflected sound 1320 is a primary reflected sound reflected on the ceiling.
  • the floor reflected sound 1330 is a primary reflected sound that is similarly reflected on the floor.
  • Sidewall reflected sound 1350 is a primary reflected sound that is similarly reflected on the left and right side walls.
  • the front wall reflected sound 1310 is a primary reflected sound that exits from the bass reflex port or the like and reflects to the wall in front of the listener L.
  • the rear wall reflected sound 1340 is a primary reflected sound that is similarly reflected on the wall behind the listener L.
  • a sound wave called a reverberant sound that reaches the listener L while the reflected sound is further reflected and attenuated by the room wall. The relationship between these sound waves will be described with reference to FIG. First, the initial reflected sound 1300 reaches the direct sound 1200 having the highest sound pressure over a long distance by reflection. For this reason, it arrives later than the direct sound in time. Furthermore, the reverberant sound 1400 that has been reflected multiple times arrives.
  • the listener L can listen to these sound waves and consciously and unconsciously recognize the acoustic environment of the acoustic rooms, that is, the sound field. Therefore, the listener L may feel the narrowness of the acoustic rooms due to the intensity and direction of the initial reflected sound and the amount of reverberant sound. For this reason, in order to obtain a good sound field, it is important to adjust the initial reflected sound and the reverberant sound so that the sound spread can be felt even in a room with a finite volume. For this reason, conventionally, acoustic panels made of a sound absorbing material that is placed in a room or attached to a wall or ceiling in order to adjust the sound in the room are commercially available.
  • the acoustic panel of prior art 2 includes two support legs that are erected at regular intervals, and two acoustic panels that are supported by the respective support legs. This acoustic panel is connected so that two acoustic panels can be freely opened in the horizontal direction.
  • Each acoustic panel is supported by a support leg via a slide mechanism that slides in the horizontal direction, and a rotation mechanism that rotates the acoustic panel in the horizontal direction is provided on each support leg.
  • a working surface that reflects and absorbs sound is formed on the front surface of the acoustic panel, and the acoustic panel is supported by the support legs on the rear surface.
  • the acoustic panel of this prior art 2 it is possible to finely adjust the direction of sound absorption and reflection by opening and closing the acoustic panel like a folding screen. Since it is supported by the support legs, it can be opened and closed smoothly. Therefore, the sound field of the acoustic rooms can be improved by adjusting the initial reflected sound and the reverberant sound. Further, it is possible to reduce multi-next-time reflection (flutter echo), standing wave, wall vibration, and the like that occur between opposing wall surfaces in the room.
  • flutter echo multi-next-time reflection
  • a speaker such as a dynamic speaker that emits sound due to vibration of the diaphragm emits a sound wave whose phase is shifted by a half wavelength from the sound wave on the front side emitted from the speaker on the back side.
  • the sound wave on the back side goes around the front side of the speaker and interferes with the sound wave on the front side of the speaker, the intensity of the sound from the speaker is attenuated.
  • the speaker In order to prevent the sound on the front side from being attenuated by the sound waves on the back side of the speaker, normally, the speaker is attached to one side of a rectangular parallelepiped speaker cabinet, the sound on the back side of the speaker is confined in the cabinet, and the sound wave on the back side is This prevents it from going around the front side of the speaker.
  • the sound wave is reflected on the inner wall of the cabinet.
  • the reflected sound wave is generated between the front wall (baffle plate) to which the speaker is attached and the inner surface of the rear wall, the inner surfaces of the upper and lower walls, and the inner surfaces of the left and right walls. Due to the reflection, a standing wave is generated with the inner surfaces of these opposing wall portions as antinodes of vibration. For this reason, there has been a problem that the vibration of the diaphragm of the speaker is obstructed by the standing wave. The intensity of this standing wave changes depending on the frequency. Therefore, due to this standing wave, the frequency characteristic of the speaker is “ ⁇ ”, that is, only a specific frequency is amplified or attenuated, and the frequency characteristic is deteriorated.
  • the conventional countermeasure against this problem is to reduce the standing wave by simply attaching a sound absorbing material such as glass wool on the inner surface of the wall of the cabinet.
  • a sound absorbing material such as glass wool
  • the sound absorbing material has a negative effect such as a natural timbre being impaired at the same time.
  • the acoustic panel of the prior art 1 has the characteristics of the high, middle and low frequencies determined by its material, shape and dimensions, and the position in the room related to flutter echo and standing waves differs depending on the high and low frequencies. There was a problem that it was not possible to cope with it. For this reason, when only one acoustic panel was used, only an insufficient acoustic improvement effect was obtained. Therefore, it is necessary to adjust the sound field by installing a number of acoustic panels in the room for high and low sounds, and there is a problem that costs increase.
  • the acoustic panel of prior art 2 can absorb and adjust the magnitude of the initial reflected sound and reverberation sound. In some cases, the sound field seems to be unnatural and the sound field feels uncomfortable. In addition, although the acoustic panel of the prior art 2 can slightly adjust the time delay by changing the direction of reflection, there is a time difference between the direct sound and the initial reflected sound. There was a problem that it was difficult to make the sound spread more than that.
  • the sound emitted to the back side of the speaker is reflected in the direction inclined with respect to the wall of the cabinet by the partition plate, so Generation of standing waves due to sound reflection between the inner surfaces of the front and rear opposing wall portions is suppressed.
  • the technology of the prior art 3 has the effect of eliminating the planes parallel to each other with respect to the standing wave specific to the rectangular parallelepiped cabinet, so that the existing standing wave can be suppressed. There was a problem that a standing wave was newly generated where the partition plate installed in the area contributed.
  • This invention is made in view of such a situation, and makes it a subject to eliminate the above-mentioned subject.
  • the sound generation system of the present invention includes a sound source that generates sound and a columnar body that adjusts the degree of diffusion and absorption of the sound around the sound source.
  • the sound generation system of the present invention is characterized in that the columnar body is plural.
  • the sound generation system of the present invention is characterized in that the columnar body is fixed or incorporated in the sound source.
  • the acoustic generation system of the present invention is characterized in that the columnar body is a combination of different diameters and / or lengths.
  • the acoustic generation system of the present invention is characterized in that the columnar bodies are randomly arranged.
  • the sound generation system of the present invention is characterized in that the columnar bodies are densely arranged in a direction away from the sound source.
  • the sound generation system according to the present invention is characterized in that the columnar body is arranged so that its diameter increases in a direction away from the sound source.
  • the acoustic recording system of the present invention includes a recording device that records sound and a columnar body that adjusts the degree of diffusion and absorption of the sound around the recording device.
  • the acoustic recording system of the present invention is characterized in that there are a plurality of the columnar bodies.
  • the acoustic recording system of the present invention is characterized in that the columnar body is fixed or incorporated in the recording device.
  • the acoustic recording system of the present invention is characterized in that the columnar body is a combination of different diameters and / or lengths.
  • the acoustic recording system of the present invention is characterized in that the columnar bodies are randomly arranged.
  • the acoustic recording system of the present invention is characterized in that the columnar bodies are densely arranged in a direction away from the recording apparatus.
  • the acoustic recording system of the present invention is characterized in that the columnar body is arranged so that the diameter increases in a direction away from the recording apparatus.
  • the sound generation method of the present invention is characterized in that a columnar body is arranged around a sound source and the degree of sound diffusion / absorption is adjusted.
  • the acoustic recording method of the present invention is characterized in that a columnar body is arranged around a recording device and the degree of sound diffusion / absorption is adjusted.
  • the acoustic adjustment method of the present invention is an acoustic adjustment method for adjusting the sound field of various acoustic rooms, and generates diffuse reflection sound in a section between a direct sound that reaches a receiving point from a sound source and an initial reflection sound. It is characterized by making it.
  • the acoustic adjustment method of the present invention is further characterized in that diffuse reflected sound is generated also in the section of the initial reflected sound.
  • the diffuse reflected sound is generated by disposing a diffuse reflector on the sound source and / or sound receiving point side, and the diffuse reflector has a structure that performs multilayer diffuse reflection with a gap,
  • the diffuse reflector is arranged so that its density increases as the distance from the sound source and / or sound reception increases, and the diffuse reflection sound is generated between the sections.
  • the acoustic adjustment method of the present invention is characterized in that the irregular reflectors are randomly arranged.
  • the acoustic adjustment method according to the present invention is characterized in that the irregular reflector is a columnar diffuser having an approximately circular cylinder, an approximately rectangular column, or an approximately elliptical column, each having a different diameter.
  • the acoustic adjustment method of the present invention is characterized in that the columnar diffuser is skewered.
  • the acoustic adjustment method of the present invention is characterized in that the diffuse reflector is any one of a spherical shape, an elliptical spherical shape, and a skewered shape of an uneven object.
  • the acoustic adjustment program of the present invention is an acoustic adjustment program for executing the acoustic adjustment method on a computer.
  • the sound field adjustment system according to the present invention is a sound field adjustment system including the computer that executes the sound adjustment program.
  • the speaker stand according to the present invention is characterized in that the arrangement of the irregular reflectors is calculated by the acoustic adjustment method.
  • the furniture of the present invention is characterized in that the arrangement of the irregular reflectors is calculated by the acoustic adjustment method.
  • the speaker cabinet according to the present invention includes a plurality of rods protruding from the wall toward the inside.
  • the speaker cabinet of the present invention is characterized in that the bar is installed in parallel to the inner surface of the cabinet.
  • the speaker cabinet of the present invention is characterized in that at least a part of the bar is installed non-parallel to the inner surface of the cabinet.
  • the speaker cabinet of the present invention is characterized in that the plurality of rod bodies are composed of a plurality of types of rod bodies having different cross-sectional shapes.
  • the speaker cabinet of the present invention is characterized in that the rod body is made of wood.
  • the speaker cabinet of the present invention is characterized in that the bar is a solid bar.
  • the speaker cabinet of the present invention is characterized in that the rod body is a hollow rod body and includes an air entrance / exit.
  • the speaker cabinet of the present invention is characterized in that the bar is a hollow bar, a sound absorbing material is loaded therein, and an air inlet / outlet is provided.
  • the speaker cabinet of the present invention is characterized in that the bar is installed at a position where the particle velocity of standing waves in the cabinet is high.
  • the speaker cabinet of the present invention is characterized in that the rod body is provided with a rod body having a diameter corresponding to a frequency at a position where the particle velocity is high.
  • the speaker device of the present invention includes the speaker cabinet.
  • a sound diffuser that can optimally adjust the sound of a room by a sound source that generates sound and a columnar body that adjusts the degree of diffusion and absorption of the sound around the sound source.
  • a generation system and an acoustic recording system can be provided.
  • the speaker device cabinet is provided with a plurality of rod bodies projecting inward from the wall portion, so that the sound emitted from the back side of the speaker into the cabinet is reflected on the surface of the rod body.
  • Generation of standing waves due to scattering and sound reflection between the inner surfaces of opposing wall portions of the cabinet can be suppressed over a wide band.
  • FIG. 1 is a front view of a cylindrical diffuser 10 and a columnar diffuser 20 in an acoustic diffuser 1 according to Embodiment 1 of the present invention. It is a bottom view of the cylindrical diffuser 10 and the columnar diffuser 20 in the acoustic diffuser 1 which concerns on Embodiment 1 of this invention.
  • FIG. 32 is a sectional view taken along line AA in FIG. 31. It is sectional drawing similar to FIG. 33 which shows the other example of installation of the bar provided in a speaker cabinet.
  • the acoustic diffuser 1 according to Embodiment 1 of the present invention mainly includes a cylindrical diffuser 10 and a columnar diffuser 20.
  • the cylindrical diffuser 10 can mainly adjust a sound field in a low frequency range of a frequency of several hundred Hz or less.
  • the columnar diffuser 20 can be used to adjust the sound field mainly in the middle to high frequency range (middle high frequency range) of about 1000 Hz or higher.
  • the acoustic diffuser 1 according to Embodiment 1 of the present invention can be used in a state in which the columnar diffuser 20 is combined with the cylindrical diffuser 10. Moreover, as shown in FIG. 1, the cylindrical diffuser 10 and the columnar diffuser 20 can be separated and placed in a room. Moreover, it is also possible to arrange
  • the configuration of the acoustic diffuser 1 will be described in more detail with reference to the drawings.
  • FIG. 2 a plan view (FIG. 2), a front view (FIG. 3), a bottom view (when the acoustic diffuser 1 is separated from the cylindrical diffuser 10 and the columnar diffuser 20, respectively) 4) and a side view (FIG. 5) will be described. Since the right side view and the left side view are symmetrical, only the right side view is shown.
  • the cylindrical diffuser 10 is a separable cylindrical acoustic diffuser, and includes an upper column 110, a lower column 120, and an adjustment unit 130.
  • the upper surface or the lower surface can be configured to have a diameter of about 43 cm.
  • the overall height can be about 146 cm.
  • the height of the upper cylinder 110 can be configured to be about 73 cm, and the height of the lower cylinder 120 can be set to about 73 cm.
  • the cylindrical diffuser 10 is a relatively light material having a sound wave loss or internal loss on a sufficient surface, such as recycled paper such as cylindrical cardboard, a material obtained by solidifying recycled paper with a resin, nonwoven fabric, glass fiber, etc. Manufactured from materials.
  • the cylindrical diffuser 10 may be a corrugated paper tube having a thickness of 2.5 mm. As will be described later, the thickness of the paper tube can be different between the upper cylinder 110 and the lower cylinder 120. Since the cylindrical diffuser 10 is manufactured using such a material, the cylindrical diffuser 10 can be manufactured at a lower cost than the columnar diffuser 20.
  • the cylindrical diffuser 10 can be used and delivered like a packing material with the columnar diffuser 20 inserted when delivered. Even when the cylindrical diffuser 10 is used as a packaging material, the sound absorption / reflection effect hardly changes even if the cylindrical diffuser 10 is slightly damaged or distorted because the wavelength of the bass sound is long. Moreover, since it is inexpensive, it can be easily returned and exchanged. Furthermore, storing the columnar diffuser 20 inside the cylindrical diffuser 10 makes it easy to store, move, and carry the acoustic diffuser 1 when it is not used. Note that the cylindrical diffuser 10 does not necessarily have a cylindrical shape, and may be an elliptical column, an arcuate column, a star column, or the like.
  • the upper cylinder 110 and the lower cylinder 120 are cylinders having a similar structure, and are respectively closed on the upper surface or the bottom surface with the same material as that of the side surface (peripheral wall). Further, a circular plate portion may be inserted for reinforcement.
  • the adjustment unit 130 is a cylinder that is made of the same material as the upper cylinder 110 and the lower cylinder 120 and is not closed (empty) at both ends.
  • the adjusting unit 130 is about 0.1 to 0.5 mm smaller than the upper cylinder 110 and the lower cylinder 120, has a small diameter, has an appropriate elasticity, and is in contact with the upper cylinder 110 and the lower cylinder 120 so as to be supported from the inside by friction. Yes.
  • the adjusting unit 130 may increase the frictional force using an elastomer or rubber, and may be configured to connect the upper cylinder 110 and the lower cylinder 120 with a wedge-shaped lock structure.
  • the height of the adjustment part 130 can be set about 10 cm higher than the upper cylinder 110 or the lower cylinder 120, for example, can be comprised about 740 cm. Thereby, it can fix so that the lower surface of the upper cylinder 110 and the upper surface of the lower cylinder 120 may contact
  • the adjustment unit 130 can be used to adjust the length to which the upper cylinder 110 and the lower cylinder 120 are fixed, and to change the frequency of the bass that performs sound absorption and diffusion.
  • the columnar diffuser 20 includes a top plate portion 210, a plurality of diffusion columns 220, and a base portion 230.
  • the columnar diffuser 20 is made of, for example, wood such as flame retardant wood for construction or solid wood, plastic that suppresses vibration, metal, etc., and mainly diffuses sound waves in the middle / high range by the diffusion column 220. Can create a natural sound field.
  • the columnar diffuser 20 is acoustically “transparent” in the low sound range, and can pass sound waves in the low sound range behind without reflecting or diffusing. However, the effect of breaking the phase of the bass can be obtained when passing the bass behind.
  • the long side in the plan view of FIG. 2 can be formed with a length of about 40 cm and a short side with a length of about 20 cm.
  • the height in the front view of FIG. 3 can be configured to be about 130 cm.
  • the columnar diffuser 20 uses a plurality of randomly arranged diffusion columns 220, and sound waves diffused and reflected from the diffusion columns 220 are diffused in all directions. For this reason, a natural sound spread can be obtained as compared with an acoustic panel that mainly absorbs sound and reflects in a predetermined direction like the acoustic panel of the prior art 1.
  • the columnar diffuser 20 is not a wall material, but is mainly placed on the floor, and is adjusted for each part so as to be used, for example, next to a speaker. For this reason, the size is relatively compact.
  • the position of the speaker and the sound field environment of the room can be freely changed, and the sound can be easily adjusted by the user's settings, so that a great sound improvement effect can be obtained.
  • the top plate portion 210 is a portion that supports the plurality of diffusion columns 220 at the top, and is configured to open holes for allowing the plurality of diffusion columns 220 to pass through the wood and insert the plurality of diffusion columns 220 into the holes.
  • the diffusion columns 220 are arranged in a plurality of rows in a curved shape like an elliptical arc with rounded ends.
  • a configuration without the top plate part 210 is also possible.
  • a plurality of diffusion columns 220 are provided in the columnar diffuser 20 and are columnar structures having different diameters. Each diffusion column 220 can diffract, diffuse and reflect sound waves having a frequency corresponding to the diameter of the column.
  • natural wood such as normal pine and cedar as with the top plate portion 210 and the base portion 230 can be used. It can also be used by increasing the strength by coloring or infiltrating the resin.
  • the whole columnar diffuser 20 can be reduced in weight, the damage to the floor
  • the base portion 230 is a portion that supports the plurality of diffusion pillars 220 at the lower portion, and is configured such that a plurality of diffusion pillars 220 are inserted by making holes in the wood similarly to the top plate portion 210. Further, the shape of the base portion 230 is the same as that of the top plate portion 210 as shown in the plan view of FIG.
  • the bottom portion should be formed as a notch. Can do.
  • a material such as butyl rubber or silicone gel for suppressing vibration may be bonded to a place in contact with the floor.
  • the base part 230 can be provided with a weight provided with zircon sand or the like. Thereby, the stability at the time of installation of the columnar diffuser 20 can be increased.
  • the diffusion columns 220 are basically randomly arranged, a column with a small diameter is disposed in front of a sound wave that is mainly incident, and a column with a large diameter is disposed behind. This is because it is acoustically unpreferable to place the thick diffusion column 220 on the near side when the column with the small diameter is arranged on the near side. This is because the diffusion pillar 220 having a large diameter diffuses at a lower frequency as described above, but the wavefront of the high frequency sound is not uniform in the direction of diffusion and the directivity becomes stronger.
  • the thin diffusion column 220 is installed in front of the sound source to diffuse the high frequency sound wave. .
  • the acoustic resistance (impedance) of the diffusion column 220 can be changed gently, and a large level of reflection can be avoided from occurring on the surface of the columnar diffuser 20.
  • the random arrangement of each column of the diffusion pillars 220 it is possible to avoid coloration (coloration, change in timbre) of a specific frequency related to a regular arrangement.
  • the shape of the diffusion column 220 is not a simple cylinder but may be a shape such as “entasis” in which the central portion is slightly inflated. Thereby, not only the horizontal direction of the room but also the vertical direction of the sound wave can be diffused, reflected and absorbed, so that a more natural sound field can be obtained.
  • the cross-sectional shape of the diffusion column 220 is not necessarily a circle, and an ellipse or a star shape can be used. Further, as described above, a structure having a knot like a bamboo may be used. Further, when the diffusion columns 220 are arranged in rows (steps), an effect that the formation is simplified can be obtained.
  • the spacing between the diffusion columns 220 in the row is set at random using random numbers so that the spacing varies with a random arrangement degree of about 5 to 50%.
  • the interval between the columns is adjusted according to the parameter of the ratio that the back can be seen on the projection plane perpendicular to the length direction of the diffusion columns 220.
  • the projection area of the entire diffusion column 220 is 95% or more of the entire projection area in the direction perpendicular to the column length direction. It is good to be. That is, the placement adjustment is performed so that the back cannot be seen by the column group. As a result, it is possible to reduce the influence of sound waves that have not been diffused by the diffusion column 220 and reflected from the back wall surface. Moreover, even when there is no wall surface behind, it can be used instead of a partition that does not adversely affect the sound field by making it impossible to look directly behind.
  • the cylindrical diffuser 10 can be used. It becomes possible to adjust the sound of the room effectively. In other words, the cylindrical diffuser 10 can solve the problem of low sound.
  • the adjustment unit 130 is used to adjust the entire cylindrical diffuser 10.
  • the height can be adjusted.
  • the diffuse radiation effect in the mid-high range can be weakened, which is effective when it is desired to suppress the reverberation of the room.
  • a resonance hole 140 can be formed in the upper cylinder 110 and / or the lower cylinder 120 of the cylindrical diffuser 10.
  • the frequency of “room noise” of the listening room used by the user can be used. That is, it is possible to absorb lower sounds by adjusting to the protruding points in the frequency band of the room.
  • the cylindrical diffuser 10 uses a soft material such as paper, the user can easily process it. More specifically, the upper cylinder 110 or the lower cylinder 120 is printed with resonance holes corresponding to the frequencies of each bass, or printed / processed with perforations, and the user corresponds to the frequencies with scissors or hands. It is possible to tear and open a hole.
  • the holes are formed concentrically, and it is possible to obtain an optimum resonance frequency by opening the holes little by little from a high frequency of a small hole to a low frequency of a large hole.
  • a plurality of the resonance holes 140 are provided, and the perforations corresponding to the respective frequencies can be separately prepared without forming concentric circles.
  • it is possible to make adjustments that act as sound inlets by opening a large number of resonance holes or providing a relatively large opening.
  • a sound absorbing material 150 having a high internal loss such as felt, glass wool, zircon sand, or the like can be separately packed in the upper column 110 or the lower column 120 of the cylindrical diffuser 10. Thereby, the low-pitched sound absorption effect can be further enhanced.
  • the sound absorbing material 150 can be packed inside the upper column 110 or the lower column 120, and can also be packed when the upper column 110 and the lower column 120 are separated. In this way, the mid-high range is diffused using the columnar diffuser 20, and the sound absorption and diffusion in the low range is controlled using the cylindrical diffuser 10, so that the room ringing frequency of the listening room used by the user It is possible to obtain a wide range of diffusion effects from low to wide, while providing powerful sound-absorbing action that is targeted at the target.
  • the acoustic diffuser 1 is installed in the most suitable place for adjusting the sound field such as the side of a speaker or the corner of a room without being separated into the cylindrical diffuser 10 and the columnar diffuser 20. Can be used.
  • the acoustic diffuser 1 can be used together with the columnar diffuser 20 by separating the cylindrical diffuser 10.
  • FIG. 7A is an example in which four acoustic diffusers 1 are used and arranged beside the speaker 30.
  • FIG. 7A shows an example in which the cylindrical diffuser 10 and the columnar diffuser 20 of the acoustic diffuser 1 according to Embodiment 1 of the present invention are used in combination.
  • the columnar diffusers 20 are arranged on the left and right sides of the speaker 30 when viewed from the listener L side, and the cylindrical diffuser 10 is disposed behind each columnar diffuser 20.
  • the bass is enhanced and reflected particularly at the corners of the room, resulting in a muffled sound with too much bass, which impairs the sound field.
  • the example of FIG. 7A diffuses the sound wave that spreads to the side of the speaker box of the speaker 30 as a spherical wave out of the frequencies of the loudspeaker 30 from, for example, a tweeter or a squawker. Can be made. Furthermore, for example, a low-frequency sound wave coming out of the bass reflex port of the speaker 30 or a sound “sucking” in the corner of the room can be absorbed and diffused by the cylindrical diffuser 10.
  • the reflected wave that reflects off the wall and reaches the user's ear can be broadened, flutter echoes, etc. can be reduced, the reverberation can be enhanced, and a sound field environment that is more favorable for the listener L can be obtained. is there.
  • the sound reproduced from the original speaker 30 can be prevented from being “contaminated” by extra echoes in the room. Therefore, for example, it is possible to obtain an effect that the vocal is clear, the sound of each instrument is clearly heard, and the sound can be viewed with a more natural sound field feeling.
  • the low-pitched “fogging” can be adjusted by the arrangement of the cylindrical diffuser 10 and the resonance hole 140 or the sound absorbing material 150 according to preference.
  • FIG. 7B is also an example in which four acoustic diffusers 1 are used.
  • FIG.7 (b) the example which isolate
  • the columnar diffuser 20 is placed beside a speaker or the like, and the cylindrical diffuser 10 is disposed at the corner of the room.
  • the speaker 30 with the bass reflex port in the front is arranged in the corner of the room, the low-pitched “cutter” often becomes lighter than the speaker with the bass reflex port on the back. For this reason, as shown in FIG.
  • the cylindrical diffuser 10 is inexpensive as described above. Therefore, it is easy for the user to order and purchase separately.
  • at least one acoustic diffuser 1 can be used. When two acoustic diffusers 1 are used, the acoustic diffusers 1 can be installed only on the left and right speakers 30 closer to the left and right walls of the room.
  • the upper cylinder 110 or the lower cylinder 120 can be separated and used. That is, the upper cylinder 110 and the lower cylinder 120 of the cylindrical diffuser 10 can be separated and placed separately at the corner of a room or near the wall.
  • the upper column 110 or the lower column 120 can be used as furniture such as a chair and a stool, and is not only obstructive, but also serves as a low-frequency diffusion / sound absorbing member to improve indoor sound. Can do.
  • the acoustic diffuser 1 can be used not only in a stereo system as in the example of FIG. 7 but also in a system including a plurality of speakers such as a surround system.
  • the sound generation system 2 according to Embodiment 2 of the present invention mainly includes a sound generation device 40, a columnar reflector installed around the sound generation device 40, and a diffusion column 221 that is an acoustic diffuser.
  • the sound generator 40 can use any device as long as it is a sound source. For example, from a speaker, exciter, vibrator, etc. used for sound reproduction, mechanical music boxes, bells, sirens, automatic musical instruments, devices that generate sound waves in a manner emitted by singers and performers, etc. Any device may be used as long as it generates the above. Moreover, the sound generator 40 can also be used in combination.
  • any shape can be used similarly to the shape of the diffusion column 220 of Embodiment 1 of the present invention.
  • the plurality of diffusion columns 222 can be combined with any length, thickness, material, and the like.
  • the diffusion pillar 222 does not necessarily have to stand upright, and can be arranged obliquely or horizontally.
  • FIGS. 9A to 9C show an arrangement example of the sound generation device 40 and the plurality of diffusion columns 221 in the sound generation system 2 according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the arrangement example of FIG. 8A shows a case where a plurality of diffusion columns 221 are arranged in one row on the left and right of the sound generator 40.
  • the arrangement example of FIG. 8B shows a case where a plurality of diffusion columns 221 are arranged in a plurality of rows on the left and right of the sound generator 40.
  • the arrangement example of FIG. 8C shows a case where a plurality of diffusion columns 221 having a random height are arranged on the left and right of the sound generator 40.
  • the arrangement example of FIG. 8D shows a case where a plurality of diffusion columns 221 having a random thickness are arranged on the left and right of the sound generator 40.
  • the arrangement example in FIG. 8E shows a case where a plurality of diffusion columns 221 having a random height and a random thickness are arranged on the left and right of the sound generator 40.
  • a plurality of diffusion columns 221 are arranged on the upper, lower, left, and right sides of the sound generation device 40, and the plurality of diffusion columns 221 and the sound generation device 40 are integrated into the base portion 231. Indicates.
  • 9A to 9C show an arrangement example of the sound generation device 40 and the plurality of diffusion columns 221 in the sound generation system 2 according to Embodiment 2 of the present invention.
  • 9A to 9C show a case where a plurality of diffusion columns 221 and the sound generator 40 are integrated.
  • the arrangement example of FIG. 9A shows a case where a plurality of diffusion columns 221 are arranged in one row on the left and right of the sound generator 40.
  • the arrangement example of FIG. 9B shows a case where a plurality of diffusion columns 221 are arranged in an arc-like row on the left and right of the sound generator 40.
  • FIG. 9C shows a case where a plurality of diffusion columns 221 are bonded to the sound generator 40 on the left and right sides of the sound generator 40.
  • FIGS. 9A to 9C it is also possible to use a plurality of integrated diffusion columns 221 by moving them to appropriate positions according to the user's preference. Further, when no sound is generated, as shown in FIG. 9C, it can be stored compactly.
  • the storage method includes a method of storing by adhering to the sound generator 40, a method of storing a plurality of diffusion columns 221 by winding, a method of storing the plurality of right and left diffusion columns 221 together, and the like. An arbitrary method can be used as long as the configuration does not take.
  • 10A and 10B show an arrangement example of the sound generation device 40 and the plurality of diffusion columns 221 in the sound generation system 2 according to Embodiment 2 of the present invention.
  • 10A and 10B show a case where a plurality of diffusion columns 221 and the sound generator 40 are integrated.
  • the arrangement example in FIG. 10A shows a case where a plurality of thickness diffusion columns 221 indicated by a plurality of black circles are regularly arranged on the left and right sides of the sound generator 40.
  • the arrangement example of FIG. 10B shows a case where diffusion columns 221 having a plurality of thicknesses indicated by a plurality of black circles are randomly arranged on the left and right sides of the sound generator 40.
  • FIG. 11A and 11B show an arrangement example of the sound generation device 40 and the plurality of diffusion columns 221 in the sound generation system 2 according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 11A and FIG. 11B the case where the some diffusion pillar 221 and the sound generator 40 are separated is shown.
  • the arrangement example of FIG. 11A is regularly arranged on a concentric ellipse so that a plurality of diffusion columns 221 indicated by a plurality of black circles are sequentially dense in the direction away from the sound generator 40 on the left and right sides of the sound generator 40. Indicates the case.
  • the arrangement example of FIG. 11B shows a case in which a plurality of diffusion columns 221 indicated by a plurality of black circles are randomly arranged on the left and right sides of the sound generation device 40 so as to be sequentially dense in a direction away from the sound generation device 40. .
  • 12A and 12B show an arrangement example of the sound generation device 40 and the plurality of diffusion columns 221 in the sound generation system 2 according to Embodiment 2 of the present invention.
  • 12A and 12B show a case where the plurality of diffusion columns 221 and the sound generator 40 are separated from each other.
  • the arrangement example of FIG. 12A is regularly arranged on a concentric ellipse so that a plurality of diffusion columns 221 indicated by a plurality of black circles gradually increase in diameter in a direction away from the sound generator 40 on the left and right sides of the sound generator 40.
  • the arrangement example of FIG. 12B is a case where a plurality of diffusion columns 221 indicated by a plurality of black circles are randomly arranged on the left and right sides of the sound generation device 40 so that the diameter gradually increases in a direction away from the sound generation device 40. Show.
  • FIGS. 8A to 8F, 9A to 9C, 10A and 10B, 11A and 11B, 12A and 12B are merely examples, and as long as they are around the sound generator 40.
  • a plurality of diffusion columns 221 can be arranged at arbitrary random positions in the vertical and horizontal directions. Further, even if the plurality of diffusion columns 221 are provided to be fixed to the sound generator 40 (see FIGS. 8A to 8F, FIGS. 9A to 9C, FIGS. 10A and 10B), they are movable using hinges or the like. (See FIGS. 9A to 9C). Further, even if the plurality of diffusion columns 221 are integrated with the sound generator 40 (see FIGS.
  • FIGS. 9A to 9C, FIGS. 10A and 10B are installed separately (FIGS. 11A and 11B). 12A and 12B), or may be removable. In any case, it suffices if the sound generated from the sound generator 40 can be diffused and reflected to dissipate sound waves in all directions, up, down, front, back, left, and right. As a result, a sound field environment that is acoustically preferable and has little coloration can be obtained.
  • the plurality of diffusion columns 221 are configured to generate sound from the sound generator 40. Arranged behind the unit or baffle surface. With this arrangement, the listener can pick up the direct sound that is not reflected by the diffusion pillar 221. In addition, by arranging the plurality of diffusion columns 221 on the front side of the sound generating device 40, the listener can pick up only the reflected sound, and can reproduce the sound of the sound in a so-called forest state. it can.
  • the sound generation system 2 having an aesthetically preferable appearance can be provided.
  • a plurality of random columnar bodies it is possible to provide a unique aesthetic appearance that is achieved by a combination of various surface coatings, surface processing, materials, and the like.
  • the sound generation system 2 according to Embodiment 2 of the present invention uses the sound diffusion method using the sound diffuser 1 according to Embodiment 1 of the present invention for generating sound. Therefore, in the sound generation system 2 according to Embodiment 2 of the present invention, the same effects as those obtained from the acoustic diffuser 1 according to Embodiment 1 of the present invention can be obtained. In addition to this, in the sound generation system 2 according to the second embodiment of the present invention, the relationship between the frequency characteristics of the low and middle tones, the diffusion / sound absorption, the frequency band, and the reflection, depending on the acoustic conditions of the room. Sound waves can be generated by controlling the direction, reflection time structure, and the like.
  • a plurality of diffusion columns 221 that match the sound and frequency characteristics of the sound generation device 40 can be arranged. Thereby, it is possible to prevent the sound from being diffracted and adversely affected by the shape of the baffle of the sound generator 40 and to provide a sound field optimized for the sound generator 40.
  • the sound recording system 3 mainly includes a sound recording live device 50, a columnar reflector installed in the vicinity thereof, and a diffusion column 222 which is an acoustic diffuser.
  • any device can be used as long as it is a sound recording device.
  • a sound such as a hearing aid is collected from a sensor such as a microphone used for recording sound signals. Whatever you do.
  • a plurality of the sound recording devices 50 can be used in combination.
  • the shape of the diffusion column 222 can be an arbitrary shape similar to the shape of the diffusion column 220 of the first embodiment of the present invention.
  • the plurality of diffusion columns 222 may be combined with any length, thickness, material, and the like.
  • the diffusion pillar 222 does not necessarily have to stand upright, and can be arranged obliquely or horizontally.
  • FIGS. 14A to 14C show an arrangement example of the sound recording device 50 and the plurality of diffusion columns 222 in the sound recording system 3 according to Embodiment 3 of the present invention.
  • the arrangement example of FIG. 13A shows a case where a plurality of diffusion pillars 222 are arranged in one row on the left and right of the sound recording device 50.
  • the arrangement example of FIG. 13A shows a case where a plurality of diffusion pillars 222 are arranged in one row on the left and right of the sound recording device 50.
  • FIG. 13B shows a case where a plurality of diffusion columns 222 are arranged in a plurality of rows on the left and right of the sound recording device 50.
  • the arrangement example of FIG. 13C shows a case where a plurality of diffusion columns 222 having a random height are arranged on the left and right of the sound recording device 50.
  • the arrangement example of FIG. 13D shows a case where a plurality of diffusion columns 222 having a random thickness are arranged on the left and right of the sound recording device 50.
  • FIG. 13E shows a case where a plurality of diffusion columns 222 having a random height and a random thickness are arranged on the left and right sides of the sound recording device 50.
  • a plurality of diffusion columns 222 are arranged on the upper, lower, left, and right sides of the sound recording device 50, and the plurality of diffusion columns 222 and the sound recording device 50 are integrated into the base portion 232. Indicates.
  • 14A to 14C show an arrangement example of the sound recording device 50 and the plurality of diffusion columns 222 in the sound recording system 3 according to Embodiment 3 of the present invention.
  • 14A to 14C show a case where a plurality of diffusion columns 222 and the sound recording device 50 are integrated.
  • the arrangement example of FIG. 14A shows a case where a plurality of diffusion pillars 222 are arranged in one row on the left and right of the sound recording device 50.
  • the arrangement example in FIG. 14B shows a case where a plurality of diffusion columns 222 are arranged in an arc-like row on the left and right of the sound recording device 50.
  • the storage method includes a method of storing by adhering to the acoustic recording device 50, a method of storing a plurality of diffusion columns 222 by winding them, a method of storing a plurality of right and left diffusion columns 222 together, and storing a space. Any method can be used as long as the configuration does not take.
  • 15A and 15B show an arrangement example of the sound recording device 50 and the plurality of diffusion columns 222 in the sound recording system 3 according to Embodiment 3 of the present invention.
  • 15A and 15B show a case where a plurality of diffusion columns 222 and the sound recording device 50 are integrated.
  • the arrangement example of FIG. 15A shows a case where a plurality of diffusion columns 222 having a plurality of thicknesses indicated by a plurality of black circles are regularly arranged on the left and right sides of the sound recording device 50.
  • the arrangement example of FIG. 15B shows a case where a plurality of diffusion columns 222 having a plurality of thicknesses indicated by a plurality of black circles are randomly arranged on the left and right sides of the sound recording device 50.
  • 16A and 16B show an arrangement example of the sound recording device 50 and the plurality of diffusion columns 222 in the sound recording system 3 according to Embodiment 3 of the present invention.
  • 16A and 16B show a case where a plurality of diffusion columns 222 and the sound recording device 50 are separated.
  • the arrangement example of FIG. 16A is a case where a plurality of diffusion pillars 222 indicated by a plurality of black circles are regularly arranged in the direction away from the sound recording device 50 on the left and right sides of the sound recording device 50. Show.
  • the arrangement example of FIG. 16B shows a case in which a plurality of diffusion columns 222 indicated by a plurality of black circles are randomly arranged on the left and right sides of the sound recording device 50 so as to become dense sequentially in a direction away from the sound recording device 50. .
  • 17A and 17B show an arrangement example of the sound recording device 50 and the plurality of diffusion pillars 222 in the sound recording system 3 according to Embodiment 3 of the present invention.
  • 17A and 17B show a case where the plurality of diffusion columns 222 and the sound recording device 50 are separated.
  • a plurality of diffusion pillars 222 indicated by a plurality of black circles are regularly arranged on the left and right sides of the sound recording device 50 so that the diameter gradually increases in a direction away from the sound recording device 50.
  • the arrangement example of FIG. 17B is a case where a plurality of diffusion columns 222 indicated by a plurality of black circles are randomly arranged on the left and right sides of the sound recording device 50 so that the diameter gradually increases in a direction away from the sound recording device 50. Show.
  • FIGS. 13A to 13F, FIGS. 14A to 14C, FIGS. 15A and 15B, FIGS. 16A and 16B, FIGS. 17A and 17B are merely examples, and any arrangement around the sound recording device 50 is possible.
  • a plurality of diffusion pillars 222 can be arranged at arbitrary random positions on the top, bottom, front, back, left and right.
  • the plurality of diffusion columns 222 may be provided fixed to the sound recording device 50 (see FIGS. 13 and 15) or may be provided in a movable state (see FIG. 14) using a hinge or the like.
  • the plurality of diffusion columns 222 may be integrated with the sound recording device 50 (FIGS. 13 to 15). Moreover, it may be set apart (see FIGS.
  • the sound recording device 50 can record sound waves scattered in all directions such as up, down, front, back, left, and right by diffusing and reflecting the sound recorded by the plurality of diffusion columns 222. As a result, a sound field environment that is acoustically preferable and has little coloration can be obtained.
  • the plurality of diffusion columns 222 are recording units of the acoustic recording device 50. Or it arrange
  • the sound recording system 3 having an aesthetically preferable appearance can be provided.
  • the sound recording system 3 having an aesthetically preferable appearance can be provided.
  • the sound recording system 3 according to Embodiment 3 of the present invention applies the sound diffusion method using the sound diffuser 1 according to Embodiment 1 of the present invention to sound recording. Therefore, in the sound recording system 3 according to Embodiment 3 of the present invention, the same effect as that obtained from the acoustic diffuser 1 according to Embodiment 1 of the present invention can be obtained.
  • the sound recording system 3 according to Embodiment 3 of the present invention has the relationship between the frequency characteristics of the low sound range and the mid-high sound range and the diffusion / sound absorption, the frequency band, and the reflection direction according to the sound conditions of the room. , And reflection time structure can be controlled and recorded.
  • the sound can be recorded by controlling the rate at which the sound of a specific frequency is diffused and absorbed, the adverse effects on the sound recording due to the sound field characteristics of the studio are suppressed, and reverb ( Sound can be recorded with natural sound without using reverberation equipment. This makes it possible to remarkably improve the sound recorded by the sound recording device and make it comfortable.
  • FIG. 7 (b) a simulation was conducted to examine whether or not the acoustics of the room could be improved when the cylindrical reflector 10 was separated and placed at the corner of the room.
  • This simulation was performed by a two-dimensional difference method using “comfida” software manufactured by Nittobo Acoustic Engineering.
  • the calculation space of the diffraction target that is the shape of the room
  • the calculation by the compact difference method was performed for a width of 7 m and a depth of 9 m.
  • One speaker 30 serving as a sound source was used.
  • the coordinates of the speaker 30 are 1.7 m from the left end and 1.5 m in depth from the upper left coordinates of the target space.
  • a general Gaussian wave packet was used as a sound source (sound wave generation source) output from the speaker 30.
  • the speaker 30 can also be applied to the sound generator 40 described in the second embodiment of the present invention.
  • Comparative Example 1 which is a simulation result when nothing is arranged in the room will be described.
  • the sound pressure distribution in the 100 Hz band when only one speaker 30 is arranged in the square room of FIG. 18A is shown.
  • the wall surface was configured to absorb some sound like normal wallpaper.
  • the white numbers indicate the sound pressure (db). In this way, when only the speaker 30 is arranged in the room, the sound pressure peak such as flutter echo and the dip difference appear large like a mottled pattern.
  • Example 1 which is a simulation result at the time of arrange
  • FIG. 18B shows the sound pressure distribution in the 100 Hz band when only one speaker 30 is arranged in a square room having the same size as FIG. 18A.
  • the separated cylindrical diffuser 10 is arranged at a location 0.7 m wide and 0.5 m long from each corner of the room.
  • the wall is configured to absorb some sound, and the white numbers indicate the sound pressure (db). Comparing Example 1 in FIG. 18B with Comparative Example 1 in FIG.
  • the distribution of the sound pressure becomes smoother and the peak of the sound pressure becomes larger when the cylinder is arranged in the corner as shown in FIG. 18B. It can be seen that there is little difference from a dip with a small sound pressure. Thereby, there are few low sounds which have a bad influence on a sound field like a flutter echo, and it has become a favorable sound field. Therefore, even if the cylindrical diffuser 10 is arranged in the corner of the room, flutter echoes and the like for the low sound range generated in the room can be reduced, and a good sound field can be obtained.
  • the columnar diffuser 20 that forms a plurality of reflection surfaces on which the reflection direction / reflection time delay (phase) in the mid-high range is randomly reflected. And the acoustics of the room can be remarkably improved by using the cylindrical diffuser 10 that absorbs and diffuses the low frequency range.
  • the acoustic panel device of the prior art 1 has a problem in that the characteristics of the high sound, medium sound, and low sound range are determined from the material, shape, and dimensions. Therefore, in order to improve the sound of the room, it is not possible to improve the sound by dividing it into a high sound range and a middle and low sound range, and only sound absorption and reflection according to the frequency characteristics of the sound panel device are performed at the installed position. It was only. For this reason, in order to acquire the sound improvement effect, the effect was not enough.
  • the acoustic diffuser 1 according to Embodiment 1 of the present invention can separate the columnar diffuser 20 corresponding to the mid-high range and the cylindrical diffuser 10 corresponding to the low range.
  • positioning location of the columnar diffuser 20 and the cylindrical diffuser 10 corresponding to a low sound range can be freely adjusted in the room, and the optimum sound field can be adjusted in accordance with the shape and acoustic characteristics of the room. it can. That is, it is possible to configure a diffuser that improves a wide sound field in a user's listening room having various acoustic characteristics.
  • a speaker system and a sensor system having various characteristics such as the sound generation system 2 according to the second embodiment of the present invention and the sound recording system 3 system according to the third embodiment of the present invention, for example, the position where the bass reflex port is formed It is possible to flexibly cope with differences in sound fields due to differences in sound quality.
  • the columnar diffuser 20 is formed in an arc shape or an arc shape, it can diffuse a mid-high range sound with a certain degree of directivity. Thereby, the arrangement
  • the cylindrical diffuser 10 can also be arranged according to the shape of the bass reflex port such as a speaker or the woofer, and can effectively absorb and diffuse bass.
  • the cylindrical diffuser 10 can be manufactured from an inexpensive material such as paper, and therefore can be used as a packaging material. Thereby, resources can be used effectively and the cost of the packaging material itself can be reduced. Further, when the cylindrical diffuser 10 is formed of paper or the like, it can be manufactured at a low cost and can be easily recycled.
  • the columnar diffuser 20 is formed for the middle and high frequencies, and the low-frequency tubular diffuser 10 of the frequency band matched to this is used. Can be used. Thereby, it is possible to easily adjust the degree of diffusion and sound absorption in the low range and the mid-high range.
  • the columnar diffuser 20 since the columnar diffuser 20 is formed thin and compact, it is easier to dispose than the columnar diffuser that is embedded in the wall. Furthermore, the columnar diffuser 20 does not disturb the air conditioning of the room because air escapes backward compared to the plate-like acoustic panel. Thereby, it becomes possible to suppress the audio-like bad influence by air conditioning. Also, the columnar diffuser 20 does not disturb the psychological interior of the room as compared with a simple plate-like acoustic panel.
  • FIG. 19 a sectional view taken along the diameter of the cylindrical diffuser 10 is shown.
  • the diameter of the upper end of the lower cylinder 120 is slightly narrowed, and the upper cylinder 110 is inserted and coupled.
  • the height of the cylindrical diffuser 10 can be adjusted using the upper cylinder 110 and the lower cylinder 120, and the sound-absorbing / diffusing bass can be adjusted.
  • FIG. 19 a sectional view taken along the diameter of the cylindrical diffuser 10 is shown.
  • the diameter of the upper end of the lower cylinder 120 is slightly narrowed, and the upper cylinder 110 is inserted and coupled.
  • a circular material of the same material is attached to the upper end portion of the upper cylinder 110 and the lower end portion of the lower cylinder 120, and the seam 115 is used to sew using a thread. It is fixed. Thereby, the intensity
  • the acoustic adjustment system X mainly includes a PC 61, a sound field measurement unit 62, an input device 63, a display unit 64, a printer 65, and the like.
  • the PC 61 is a normal PC / AT compatible machine that is a PC (personal computer) or a PC with a MAC standard, and is a component that can perform the calculation of the acoustic adjustment method according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the PC 61 calculates an input unit 610 (input unit) for inputting various data, a storage unit 620 (storage unit) for storing the input data, arrangement data for the acoustic diffuser, and the like, and a diameter of the acoustic diffuser described later.
  • a time calculation unit 630 (diameter calculation means) that is an arithmetic unit for the purpose, an arrangement calculation unit 640 (output value calculation means) that is an arithmetic unit for calculating the arrangement condition of the acoustic diffuser, and a CPU (central processing unit).
  • a control unit 650 such as a unit, a central processing unit (MPU) or an MPU (micro processing unit), and an output unit 660 for outputting a result calculated by calculation are mainly provided.
  • the sound field measuring unit 62 is a device for measuring a room sound field including, for example, a directional sound wave generator and a microphone, and acquires data on reflected sound and sound field properties in the room using ultrasonic waves and the like. it can. Thereby, data about the relationship between the direct sound and the temporarily reflected sound can be obtained.
  • the input device 63 is a component relating to a user interface such as a keyboard, a pointing device such as a mouse, and a touch panel.
  • the display unit 64 is a display device such as a general LCD display, a plasma display, or an organic EL (electroluminescence) display.
  • the display unit 64 may display the room structure in a three-dimensional manner using a liquid crystal shutter method, a hologram method, or the like.
  • the printer 65 is a printing device such as a general printer or an XY plotter. Further, the printer 65 may be provided with a flash memory card reader / writer or the like so as to be able to store data such as design drawings and arrangement of acoustic diffusers.
  • the input unit 610 includes a sound field measurement unit 62, an input device 63, and other devices (not shown) that perform input from an input unit such as a LAN, WAN, flash memory card reader, DVD-ROM, USB, network, Various terminals such as serial and parallel and I / O.
  • the input unit 610 can input data such as the sound fields and shapes of the acoustic rooms from the sound field measuring unit 62 and data such as the shapes of the acoustic rooms set in advance by a measurement person.
  • the storage unit 620 is a RAM, a ROM, a flash memory, an HDD (hard disk drive), or the like.
  • the storage unit 620 stores data such as sound fields and shapes of acoustic rooms, an acoustic adjustment program for executing the acoustic adjustment method according to Embodiment 4 of the present invention, and other data necessary for the acoustic adjustment program.
  • the time calculation unit 630 is a calculation unit such as a dedicated calculation DSP (digital signal processor), a calculation unit dedicated to physical calculation, or a GPU (Graphics Processing Unit), and directly from the data of the sound field measurement unit 62 to be described later. The time between the sound 1200 and the initial reflected sound 1300 is calculated.
  • the arrangement calculation unit 640 is a computing unit capable of computing in real time, such as a dedicated computing DSP, a physical computing dedicated computing device, or a GPU.
  • the arrangement calculation unit 640 calculates the optimum arrangement condition of the acoustic diffuser for putting the diffuse reflection sound 1360 in the time between the direct sound 1200 and the initial reflection sound 1300 described later.
  • the control unit 650 is a part that performs control and calculation when actually performing the following noise determination processing.
  • the control unit 650 executes various control and calculation processes in accordance with programs stored in the ROM, HDD, or the like of the storage unit 620.
  • the output unit 660 is an I / O that performs output to output means such as the display unit 64 and the printer 65.
  • the output unit 660 can output the structure and design drawing of the designed acoustic rooms. Moreover, it can output also about the design of the acoustic diffuser structure etc.
  • the output unit 660 also includes an audio I / O, and it is possible to simulate and output how to actually hear the sound in a simulation described later. Note that the functions of the time calculation unit 630 and the arrangement calculation unit 640 may be realized using the calculation function of the control unit 650.
  • the inventors of the present invention diligently studied and experimented on a method for adjusting the sound field so that it can be more spacious in various acoustic rooms.
  • the inventors of the present invention have conventionally considered that a silent portion formed between a direct sound and an initial reflected sound (primary reflected sound from a floor, a wall, a ceiling, etc.) contributes to the sound spread of acoustic rooms. I found that it had a bigger impact than it was. That is, conventionally, there is always a silent section between the direct sound and the initial reflected sound, and the listener can detect this silent section consciously and unconsciously. The listener can consciously and unconsciously grasp the size of the acoustic rooms based on the length of the silent section.
  • the inventors of the present invention have invented a sound field adjustment method for performing an adjustment to create a diffuse reflection sound (multilayer diffuse sound) in a silent section formed between a direct sound and an initial reflection sound. Thereby, the feeling of sound spread in the acoustic rooms can be greatly improved.
  • the inventors of the present invention have come up with a sound field adjustment method that compensates for a silent portion formed between a direct sound and an initial reflected sound with a diffuse reflected sound. For this reason, the inventors of the present invention diligently conducted experiments and studies. As a result, such a multilayer diffused reflection structure is not limited to the acoustic panel as in the prior art 2, the plate-like acoustic panel, and the uneven acoustic panel. Then it was difficult to realize. Accordingly, the inventors of the present invention have come up with the idea of using a multilayer irregular reflection structure in order to generate this diffuse reflection sound.
  • columnar diffuser columnar diffused sound absorber, columnar reflector, acoustic diffuser
  • columnar diffuser there are those in which a plurality of columns having different diameters are randomly arranged (for example, https://www.noe.co). .Jp / product / pdt1 / pd1_12.html).
  • This columnar diffuser can effectively give a sound spread to various acoustic rooms even in a normal arrangement. At this time, a part of the direct sound and the early reflection sound has diffuse reflection sound, but in the past, the arrangement has been changed empirically to give a sense of sound spread as much as possible. .
  • a multilayer diffuse reflection structure is configured by ensuring a gap between objects that contributes to diffusion on the basis of the criteria described later. This multi-layer diffuse reflection structure generates a diffuse reflection sound that fills the interval between the direct sound and the initial reflection sound that accompanies the direct sound reproduced from the speaker, thereby limiting the size of the acoustic rooms. It is possible to achieve a sound spread beyond
  • the primary reflected sound has an effect of making the room feel the sound of the direct sound.
  • the primary reflected sound interferes with the direct sound. That is, when the phase of the primary reflected sound is the same, the sound pressure is doubled, and can be increased by, for example, about 6 dB. However, when the phase is reversed, the sound pressure becomes infinitely zero. For this reason, when a strong primary reflected sound is present, there is a problem that the frequency characteristics of the synthesized waveform of the direct sound and the primary reflected sound become extremely uneven characteristics.
  • the diffuse reflection is also applied to the interval of the initial reflection sound including a plurality of incoming primary reflection sounds. Sound can be generated. Thereby, an effect that extreme phase interference hardly occurs can be obtained.
  • the diffuse reflection sound generated in the silence interval between the direct sound and the initial reflection sound is also reflected by the wall to become a reflection sound. Therefore, the direct reflection sound is combined with the diffuse reflection sound in the primary reflection interval. And the frequency characteristics of the synthesized waveform of the primary reflected sound can be improved, and the sound fields of the acoustic rooms can be greatly improved.
  • a direct sound 1200 is generated from a speaker P such as a general dynamic type, electrostatic type or piezoelectric type speaker (loud speaker).
  • a speaker P such as a general dynamic type, electrostatic type or piezoelectric type speaker (loud speaker).
  • the direct sound 1200 in the high sound band (high frequency, about several thousand Hz or higher), acoustic energy having a sharp directivity is radiated from the speaker P almost to the front.
  • the acoustic energy of ⁇ 5 to ⁇ 15 dB from the direct sound 1200 is radiated as the diffracted sound 1355 in the direction of 90 ° to the front of the speaker P.
  • the In the low frequency band low frequency range, about 300 Hz or less, acoustic energy is radiated almost omnidirectionally regardless of the direct sound 1200 and the diffracted sound 1355. Therefore, conventionally, the acoustic energy other than the direct sound 1200, particularly in the mid-low range, is directly reflected by the wall or the acoustic panel and becomes a part of the initial reflected sound.
  • the acoustic adjustment method according to Embodiment 4 of the present invention is characterized in that the acoustic diffuser 225 is disposed in the vicinity of the speaker P.
  • the acoustic diffuser 225 disposed in the vicinity of the speaker P does not radiate acoustic energy other than the direct sound 1200 so as to become a partial component of the primary reflected sound as in the past, and as a diffuse reflected sound 1360 Can radiate.
  • “diffusion” such as diffuse reflection sound 1360 means that the reflection direction and / or reflection time delay (phase) of sound waves in different frequency bands are reflected so complexly that the listener L cannot recognize, that is, randomly reflected.
  • FIG. 23 and FIG. 24 show an example when the diffuse reflection sound 1360 described above reaches a listener in an acoustic room.
  • the diffuse reflection sound 1360 reaches the listener L along with the direct sound 1200 while maintaining a predetermined spread. Due to the configuration and arrangement of the acoustic diffuser 225 in the acoustic diffuser group 25, which will be described later, the diffuse reflected sound 1360 is exactly the direct sound 1200 and the initial reflected sound 1300 such as the front wall reflected sound 1310 and the rear wall reflected sound 1340.
  • the listener L is reached in the interval between As a result, the direct sound 1200 can be enriched particularly in the mid-low range.
  • FIG. 23 An example in which this diffuse reflection sound is added is shown in FIG.
  • the acoustic adjustment method according to the fourth embodiment of the present invention will be specifically described with reference to FIG.
  • the configuration of the acoustic diffuser 225 is such that the diffuse reflected sound 1360 is generated between the direct sound 1200 and the initial reflected sound 1300. Calculate the placement.
  • the diffuse reflector acoustic diffuser
  • the diffuse reflector that does not necessarily have a columnar shape for performing acoustic diffusion becomes a multilayered state with a gap, and the average density increases as the distance from the sound source and / or sound receiving coordinates increases. Use an increasing arrangement method.
  • the increase in density is obtained by calculating the average value of the gaps between objects that contribute to diffusion in accordance with the acoustics of the acoustic rooms.
  • the columnar diffuser may be fixed in a holed plate or the like and arranged in a skewered shape.
  • positioning of a columnar diffuser become easy is acquired.
  • the irregular reflector an example using a columnar diffuser will be described below. However, any irregular structure such as a spherical shape, an elliptical spherical shape, a skewered shape of an uneven object, or the like can be used.
  • a shaped irregular reflector may be used.
  • specific processing will be described with reference to FIG. These processes are performed while the control unit 650 of the PC 61 controls each unit in accordance with a program stored in the storage unit 620.
  • the sound field measurement unit 62 of the PC 61 performs sound field measurement processing. Specifically, the sound field measuring unit 62 emits sound waves of a predetermined frequency from a speaker or the like (not shown) and measures the sound waves with a microphone or the like. Measure acoustic characteristics such as size. Also, the acoustic characteristics can be calculated by performing simulation calculation based on information such as the shape data of the 3D scanner, acoustic rooms, and the arrangement of the acoustic panel. In particular, by using a design drawing of various acoustic rooms, the same diffused sound can be adjusted also by simulation by numerical calculation.
  • Step S102 the time calculation unit 630 of the PC 61 performs arrival time calculation processing.
  • a section from the arrival of the direct sound 1200 to the arrival of the initial reflected sound 1300 is obtained from the acoustic characteristics described above.
  • This interval can also be calculated in units of several milliseconds between the peak of acoustic energy measured as the direct sound 1200 and the peak of acoustic energy measured as the initial reflected sound 1300.
  • the sound energy peak measured as direct sound 1200 according to the sound velocity in the atmosphere at 25 ° C., the arrangement status of the speaker P, and the distance from the wall, The peak of the acoustic energy of the initial reflected sound 1300 is obtained.
  • a silent section between the direct sound 1200 and the initial reflected sound 1300 can be obtained by calculation.
  • a section in which the diffuse reflection sound 1360 should be generated can be calculated.
  • the arrangement calculation unit 640 of the PC 61 performs arrangement condition calculation processing.
  • the above-described irregular reflector is a columnar diffuser.
  • the cross-sectional shape of the columnar diffuser is a cylinder, a sound wave having a short wavelength at a predetermined ratio to the diameter can be re-radiated almost ideally. Thereby, a uniform diffused sound can be returned to a wider area.
  • the cross-sectional shape may be an elliptical column or another shape in addition to the cylinder.
  • each density can be calculated and used as a reference for a cross-sectional area of a cross section cut by a plane perpendicular to the length direction of a plurality of columns. It is also possible to calculate the density (aperture ratio) of the cross-sectional area of the gap where the facing surface can be seen when the cross section perpendicular to the column length direction of the columnar diffuser is projected for each column of the acoustic diffuser. it can.
  • the number of columns and the interval between columns can be set so that the difference in cross-sectional area is less than 10%. This is equivalent to setting the value of the mean free path d in each column to a substantially constant ratio.
  • the mean free path d in the diffusion of the acoustic diffuser is described in more detail with the following formula:
  • the irregular reflectors are arranged so that the density increases as the mean free path d in each row is moved away from the sound source and / or the sound receiving point which is the coordinates of the listener L.
  • an acoustic diffuser 225 that is a columnar diffuser is disposed. That is, each acoustic diffuser 225 is in a multilayer or multiple state with a gap, and is arranged so that the density reflected by the back increases.
  • the diffuse reflector is a columnar diffuser, by increasing the cross-sectional area occupied by the thick-diameter column in a direction away from it, the high sound is diffusely reflected and the low sound is transmitted and reflected behind.
  • the mean free path d is determined by the direct sound according to the sound speed in the atmosphere at an air temperature of 25 ° C., the arrangement state of the speaker P, and the distance from the wall. A distance that reaches the listener L is set between 1200 and the initial reflected sound 1300. At this time, if it is too far from the speaker P, the diffracted sound 1355 becomes an initial reflected sound, and therefore the arrangement calculation unit 640 can calculate and obtain it so as to approach the optimum distance. Further, the interval between the irregular reflectors is set so that the columns calculated by the above equation (1) are arranged at random intervals. At this time, it is possible to randomly arrange about 5 to 50% using random numbers with respect to the interval value in the case of uniform arrangement. It is also possible to calculate so as to obtain a broadband frequency characteristic according to the acoustic characteristics of the acoustic rooms.
  • the arrangement of the sound absorbing layer can be further calculated to adjust the degree of the initial reflected sound and the reverberant sound so that a sense of spread can be obtained.
  • the columnar diffuser columnar reflector
  • the present invention is not limited to this. Any acoustic diffuser can be used in such an arrangement.
  • the columnar diffuser is fixed to a plate with a hole and arranged in a skewered manner, the influence of sound by the fixed plate can also be calculated. It is also possible to adjust the arrangement of the acoustic diffuser in consideration of the angle between the speaker P and the walls of the acoustic rooms.
  • the diffuse reflection sound can be added to the initial reflection sound 1300.
  • the initial reflected sound 1300 is also diffused. This can be set when adding reflected sound.
  • a configuration in which diffuse reflection sound is added by reproducing sound is also possible.
  • one to a plurality of other sub-speakers are arranged around the speaker P, and diffuse reflection sound is calculated, reproduced, and added.
  • the acoustic diffuser 225 is disposed on the speaker P side.
  • a configuration in which the acoustic diffuser 225 is disposed near the sound receiving point is also possible.
  • the sound receiving point where the listener L is located is fixed, by arranging in this way, the section between the direct sound and the initial reflected sound is used regardless of the sound field of the room. And it can also be added in the subsequent section.
  • the acoustic diffuser 225 near the sound receiving point, it is possible to add diffuse reflection sound not only to the direct sound diffracted sound 1355 but also to the direct sound, so that the sound field can be further expanded. it can.
  • a configuration in which the acoustic diffuser 225 is disposed in front of the speaker P, the direct sound is directly transmitted through the acoustic diffuser 225, and the diffuse reflected sound is added to the direct sound is also possible.
  • the process of the sound adjustment method is thus completed.
  • the designer / enforcer of the acoustic rooms can arrange the acoustic diffuser around the speaker P with the calculated configuration and arrangement.
  • a diffuse reflection sound can be generated between the direct sound and the initial reflection sound instead of a simple acoustic panel for sound absorption. For this reason, it becomes possible to give a feeling of depth to the reproduced sound from the speaker P beyond the size of the acoustic rooms. That is, the effect of enriching the sound generated from the sound source can be expected. This is because the diffuse reflection sound (multilayer scattering sound) is added, so that the listener does not consciously and unconsciously grasp the size of the acoustic rooms due to the interval between the direct sound and the initial reflection sound. it is conceivable that.
  • the reproduced sound of the speaker P originally includes the early reflection sound and reverberation sound of the hall at the time of recording, it is considered that the listener has preferentially felt the sound field of the room.
  • the influence of the sound field of the room is reduced by putting diffuse reflection sound in the section between the direct sound and the initial reflection sound, It is possible to make the viewer feel the early reflection sound and reverberation sound included in the original reproduction sound. For this reason, the effect that the sense of reality of the sound source recorded in a beautiful hall such as classical music is improved can be obtained.
  • it is difficult to feel the sound accompanying the extra sound field in the room there is an effect that it is less likely to get tired even when viewing at a high volume.
  • the diffuse reflector is in a multi-layered state with a gap around the speaker P, and the density of the diffuse reflector increases as the distance from the sound source and / or the sound receiving point increases.
  • the configuration and arrangement of the acoustic diffuser can be arranged so as to use the method of arrangement. This eliminates the need for a special electrical device, and allows the sound fields of the acoustic rooms to be adjusted at low cost so that the sound is adjusted and feels spacious. In addition, since the existing acoustic rooms are not particularly renovated, the cost can be reduced.
  • the acoustic diffuser structure can be arranged in the existing acoustic rooms after being determined.
  • acoustic rooms for example, refer to “http://www.noe.co.jp/product/pdt1/pd1 — 12.1.html”
  • the columnar diffuser used in Embodiment 4 of the present invention provides a feeling that a plurality of reflectors / diffusers are arranged like a forest, for example. Reach the listener. For this reason, by using a diffuse reflector having a configuration and arrangement that generates diffuse reflection sound between the direct sound and the diffuse early reflection sound, it is possible to provide a more spacious sound field. it can.
  • the density of the columnar diffuser increases as the distance from the sound source and / or the sound receiving point increases. Although not necessary, this difference in density is important. Due to the difference in the density of the columnar diffuser, it is possible to diffuse and reflect acoustic energy that has no directivity in the middle and low frequencies, and to perform acoustic adjustment that gives a sound field that feels more spacious than before It becomes possible.
  • an effect that extreme phase interference of the primary reflected sound hardly occurs can be obtained by generating the diffuse sound in the section of the initial reflected sound 1300.
  • the arrangement of the acoustic diffuser 225 may be adjusted so that there is no diffused sound in the silent section between the direct sound 1200 and the initial reflected sound 1300, and the diffused sound exists only in the portion of the initial reflected sound 1300. A good sound field can be obtained because phase interference is reduced.
  • the acoustic diffuser 225 is mainly disposed on the speaker P side.
  • the diffuse reflection sound 1360 can be added directly to the sound 1200 near the sound source, as compared with the case where a diffuser is disposed on the wall or ceiling.
  • the diffuse reflection sound can be added to the primary reflection sound from the floor. That is, even when there is an acoustic diffuser on the wall or ceiling, the sound energy and the diffuse reflected sound 1360 are directly incident on the wall or ceiling, so that the acoustic energy can be further diffused.
  • the acoustic diffuser 225 according to Embodiment 4 of the present invention is characterized by a multilayer diffusion structure. For this reason, the effect of directional diffusion and temporal diffusion can be included in the diffusely reflected sound, and a significant sound field spreading effect can be obtained.
  • ⁇ Embodiment 5> Another arrangement configuration of the acoustic diffuser according to the fifth embodiment of the present invention will be described.
  • the acoustic adjustment system X according to the fourth embodiment of the present invention the example in which the acoustic diffuser 225 is mainly disposed on the left and right of the speaker P has been described.
  • the configuration is not limited to this, and for example, a configuration in which a speaker stand is provided with an acoustic diffuser 225 is also possible.
  • FIG. 28 a configuration in which the acoustic diffuser 225 is provided in the speaker stand 60 will be described.
  • the speaker stand 60 can be configured such that the acoustic diffuser 225 is disposed on the base portion 235 and the speaker P is placed thereon.
  • the diffracted sound 1355 from the speaker P reaches the listener L as a diffuse reflected sound 1360 by the acoustic diffuser 225.
  • a configuration using a speaker platform in addition to the base portion 235 is also possible.
  • a configuration without using the base portion 235 is also possible.
  • a configuration in which an acoustic diffuser 225 is additionally provided around the speaker P, such as up, down, left, and right, or at a remote location is also possible.
  • Step S201 The control unit 650 performs a sound field measurement process that is the same process as step S101 in FIG. At this time, it is possible to measure also about a low frequency that causes so-called “flooring” when the vibration of the speaker P is transmitted to the floor. At this time, the arrangement of the sound generation device such as the dynamic speaker and tweeter of the speaker P, the material of the floor, the material of the speaker base 66, the material of the base portion 235, the attenuation by the insulator, and the like can be considered.
  • Step S202 the control unit 650 performs an arrival time calculation process, which is the same process as step S102.
  • this arrival time calculation process in addition to the calculation related to the period from the arrival of the direct sound 1200 to the arrival of the initial reflected sound 1300 in FIG. 24, the calculation is also performed for the low frequency (low frequency band) level and the arrival time of the floor sound. It can be carried out.
  • Step S203 the control unit 650 performs an arrangement condition calculation process that is the same process as step S103.
  • the arrangement is such that when the diffracted sound 1355 in FIG. 28 reaches the speaker base 66, the diffuse reflected sound 1360 in FIG. 24 is between the direct sound 1200 and the initial reflected sound 1300.
  • the control unit 650 determines the number of acoustic diffusers 225 to be arranged on the speaker base 66 and the spacing in the row in the same manner as the arrangement of the acoustic diffusers according to the fourth embodiment. Find the distance between columns. At this time, if the acoustic diffuser 225 is arranged in addition to the speaker base 66, the arrangement is also obtained.
  • Step S204 the control unit 650 performs floor noise calculation processing.
  • an arrangement is calculated in which the frequency of the floor noise is canceled or a bass component remains as a diffuse reflection sound between the sound and the reverberation sound.
  • the bass component of the diffuse reflected sound can be obtained within the time range until the bass component of the floor noise reaches the listener L. Perform placement. Thereby, flutter etc. due to floor noise can be reduced and the sound field feeling can be enriched.
  • FIG. 30 is an AA cross section of FIG. 28 and shows an example in which the acoustic diffuser 225 is arranged on the speaker base 66 and the base portion 235.
  • the base portion 235 is made of wood, plywood, metal, plastic plate or the like with high internal loss, and may include an insulator or the like so as not to directly touch the floor.
  • the acoustic diffuser 225 is fixed by removing a part of the base portion 235, or is fixed by a nail, a screw, a dowel, or the like.
  • the end where the acoustic diffuser 225 contacts the speaker P (FIG. 28) is processed to be flat, for example, and is bonded with anti-slip and vibration-preventing butyl rubber or elastomer. Further, the contact area with the speaker P can be reduced by processing the end into a convex shape. Thereby, it is possible to prevent the vibration of the speaker P from being directly transmitted to the floor.
  • a configuration in which a speaker mount is provided at a location where the acoustic diffuser and the speaker P are in contact is also possible.
  • an insulator or the like can be provided on the speaker platform.
  • a configuration in which the end of the acoustic diffuser 225 is brought into contact with the floor using the base 60 as a speaker platform is also possible.
  • the base portion 235 may be provided with marble, zircon sand, or the like to increase weight, suppress vibration, and increase stability.
  • the acoustic diffuser 225 is not necessarily a cylinder or an elliptical cylinder, and in order to generate diffuse reflection sound 1360 in the vertical and horizontal directions, the center of the acoustic diffuser 225 swells like so-called “entasis” or a ball-like shape is connected. Such a diffuser may be used. Furthermore, a skewered configuration of spherical, elliptical, and uneven objects is also possible. Furthermore, a configuration in which the speaker P is installed only in a part of the acoustic diffuser 225 and the periphery of the speaker P is surrounded by the acoustic diffuser 225 is also possible. Similarly, a configuration in which the acoustic diffuser 225 is attached above the speaker P is also possible.
  • the stage on which the speaker P is placed and the acoustic diffuser 225 can be combined as the speaker stage 66, and the installation area can be reduced.
  • a diffuse reflected sound can be generated between the direct sound and the initial reflected sound, and the sound field can be adjusted well.
  • the speaker base 66 on the acoustic diffuser 225 acoustic adjustment using diffuse reflected sound can be performed even in a situation where it is difficult to provide the acoustic diffuser around the speaker P such as near the wall.
  • the stability is high.
  • the acoustic diffusers 225 since the arrangement of the acoustic diffusers 225 is random, it is possible to suppress the natural vibration or the like derived from the housing of the speaker P from being transmitted to the floor. For this reason, the function which suppresses the bad influence to the sound field of an acoustic room as a speaker stand is acquired. Further, by arranging the sound diffuser 225 on the speaker base 66 so as to suppress the floor noise, the floor noise that has conventionally caused the flutter echo or the like and has deteriorated the sound field of the acoustic rooms is reverberated. Can be used like part of sound. Thereby, it can be used for improving the sound field feeling of various acoustic rooms, and the sound field can be enriched. That is, even in narrow acoustic rooms, sound waves such as low-frequency reverberation can be obtained, and the listener L can experience a wide sound field as if in a large room such as a concert hall.
  • the acoustic diffuser 225 according to the arrangement condition calculated in the arrangement condition calculation process described above is not limited to a speaker stand, but an audio amplifier (Amplifier) stand, an AV (Audio Visual) rack, a living table, a chair, and a floor. It can also be used for furniture including furniture and furniture such as lights and ceiling lighting. The furniture including the furniture and the like is also calculated and arranged so that the diffuse reflection sound is inserted in the section between the direct sound and the initial reflection sound in the acoustic rooms. At this time, the sound field can be further enriched by using the above-described acoustic diffuser, speaker stand, and the like around the speaker. In addition, cords such as speaker cords, power cords, and optical fibers can be passed through or placed on the surface of the above-mentioned columnar acoustic diffuser to simplify cord connection and save space. It is also possible to do.
  • the acoustic diffuser according to the embodiment of the present invention can be configured to be disposed inside the speaker device.
  • FIG. 31 is a perspective view showing a speaker device according to Embodiment 6 of the present invention
  • FIG. 32 is a perspective view showing an internal structure of a cabinet of the speaker device
  • FIG. 33 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. .
  • the speaker device 31 includes, for example, three speakers for a low range, a mid range, and a high range on a front wall portion 34 (baffle plate) of a rectangular parallelepiped speaker cabinet 32 (cabinet, casing). 33a, 33b, and 33c are attached.
  • the speaker cabinet 32 includes a plurality of bar bodies 226 (acoustic diffusers) projecting inward from the wall, and in this example, the bar body 226 is a solid cylinder body, for example, a wooden cylinder body. It is made up of.
  • the rod body 226 is disposed in a posture parallel to the inner surfaces of the front and rear wall portions 34 and 5 and the inner surfaces of the left and right wall portions 36 and 37 among the opposing wall portions of the speaker cabinet 32, and in the front-rear direction. Two, three, two, etc. are regularly arranged. Both ends of the rod body 226 are fixed to the upper and lower wall portions 38 and 39 of the speaker cabinet 32 by screwing, bonding or the like.
  • the rod bodies 226 installed in the speaker cabinet 32 are not the same thickness, and may be different from, for example, large, medium, and small, and the arrangement of the rod bodies 226 is irregular. It may be.
  • the present embodiment is configured as described above, and when sound output from the back side of the speaker 33 is emitted into the speaker cabinet 32 due to vibration of the diaphragm of the speaker 33 (33a to 33c), the sound wave becomes a bar.
  • the sound wave is incident on the surface of the body 226 directly or through reflection on the inner surfaces of the front, back, top, bottom, left and right walls 34, 35, 36, 37, 38, 39 of the speaker cabinet 32. Scattered so that the traveling direction is disturbed in all directions. That is, when such a rod 226 is used, a sound wave having a frequency equal to or greater than the diameter can be re-radiated almost ideally. Thereby, a uniform diffused sound can be returned to a wider area.
  • the rods 226 having the same thickness are provided in a regular arrangement in the speaker cabinet 32.
  • the rods 226 are not the same in thickness. It may be different from large, medium, small, and multiple stages, and the rods 226 may be irregularly arranged.
  • the sound emitted from the speakers 33 (33a to 33c) into the speaker cabinet 32 is scattered on the surface of the rods 226.
  • the generation of standing waves in a wide band can be suppressed.
  • FIG. 35 shows a speaker device according to a seventh embodiment of the present invention.
  • a plurality of rod bodies 226 are arranged in the speaker cabinet 32 in parallel with the inner surfaces of the left and right wall portions 36 and 37 of the speaker cabinet 32 and the inner surfaces of the upper and lower wall portions 38 and 39. Arranged in a typical arrangement. Both ends of the rod body 226 are fixed to the front and rear wall portions 34 and 35 of the speaker cabinet 32. Note that the rods 226 may be irregularly arranged even if the thickness is changed to a plurality.
  • sound emitted from the speaker 33 (33a to 33c) into the speaker cabinet 32 is scattered on the surface of the rod body 226 to suppress the generation of standing waves in a wide band. Can do.
  • FIG. 36 shows a speaker device according to the eighth embodiment of the present invention.
  • a plurality of rods 226 are arranged in the speaker cabinet 32 in parallel with the inner surfaces of the front and rear wall portions 34 and 35 of the speaker cabinet 32 and the inner surfaces of the upper and lower wall portions 38 and 39. Arranged in a typical arrangement. Both ends of the rod 226 are fixed to the left and right wall portions 36 and 37 of the speaker cabinet 32. Note that the rods 226 may be irregularly arranged even if the thickness is changed to a plurality.
  • sound emitted from the speaker 33 (33a to 33c) into the speaker cabinet 32 is scattered on the surface of the rod body 226 to suppress the generation of standing waves in a wide band. Can do.
  • the plurality of rod bodies 226 are installed in parallel to the inner surface of the speaker cabinet 32.
  • the present invention is not limited to this, and a part of the plurality of rod bodies 226 or All are parallel only to the inner surface of one set of wall portions of the three opposing wall portions of the speaker cabinet 32, and are not parallel to the inner surfaces of the remaining two sets of wall portions. Can be installed. Further, as in the following ninth embodiment, a part or all of the plurality of rod bodies 226 are installed so as to be non-parallel to the inner surfaces of the three opposing wall portions of the speaker cabinet 32. Can do.
  • FIG. 37 shows a speaker device according to the ninth embodiment of the present invention.
  • a plurality of rods 226 are provided in the speaker cabinet 32, the inner surfaces of the front and rear wall portions 34 and 35, the inner surfaces of the left and right wall portions 36 and 37, and the upper and lower wall portions. They were randomly arranged so as to be non-parallel to the inner surfaces of 38 and 39.
  • the rod body 226 may have a plurality of thicknesses.
  • FIG. 38 shows a speaker device according to the tenth embodiment of the present invention.
  • the rod body 226 has such a length that both ends reach the inner surface of the speaker cabinet 32.
  • the tips of some or all of the plurality of rod bodies 226 are wall portions in the axial direction of the rod body 226, in this example, the upper wall portion 38. It may be provided in a state where it does not reach the inner surface of the speaker cabinet and is floated in a space in the speaker cabinet 32 (a state where one end is supported).
  • the rod body 226 is a solid solid cylinder, but the rod body 226 may be a column having a curved outer surface such as an ellipse. Further, as shown in FIG. 39, the rod body 226 may be a prismatic body such as a quadrangular pillar 226a, a cone such as a conical rod 226b, or a truncated cone such as a truncated cone 226c. But you can. Further, the bar 226 may have a thick central portion as in “enterasis”. Furthermore, the rod body 226 can be formed into a shape having a plurality of bulges such as a ball skewer.
  • the rod body 226 is solid, but it may be a tubular hollow body 10d.
  • the tip of the rod 226 can be opened. Since it resonates with a predetermined frequency, it is possible to suppress standing waves in the low frequency range that are below the frequency diffused by the rod 226. Further, in order to prevent resonance in the rod body 226, the tip of the rod body 226 can be closed by means such as plugging.
  • the speaker cabinet 32 may be of a type that does not have a part or all of the rear wall portion 35 that faces the front wall portion 34 to which the speaker 33 is attached. Further, a bass-reflex type may be provided in which a resonance port is provided in the front wall portion 34 of the speaker cabinet 32 so that the sound on the back side of the speaker 33 is inverted and amplified and flows out to the front side of the speaker 33. In either case, the stick 226 provided in the speaker cabinet 32 can suppress the occurrence of standing waves in a wide band within the speaker cabinet 32. Further, as described above, since the frequency of the diffusing sound wave is proportional to the diameter of the rod body 226, it is possible to install the rod body 226 having a larger diameter particularly in order to diffuse a standing wave in the low frequency range.
  • the speaker cabinet 32 can be diffused even in low sounds by processing the shape of the speaker cabinet 32, for example, by forming the back surface of the speaker cabinet 32 in a circular shape. Generation of standing waves can be suppressed by radiation. Further, it is possible to adjust the diffusion of the low frequency range by providing glass wool, zircon sand or the like that particularly absorbs low frequencies.
  • the rod body 226 is arranged according to a predetermined arrangement.
  • the speaker cabinet 32 has a shape that can easily calculate the standing wave, such as a rectangular parallelepiped larger than a predetermined size, the sound that is scattered and output the standing wave more effectively.
  • the rod body 226 can be arranged to be rich. A method for installing the rod body 226 for this purpose will be described in detail below.
  • FIG. 40 it will be more specifically described at which position the rod body 226 is arranged as a location related to the cycle of the speaker cabinet 32.
  • L be the dimension of a portion of the speaker cabinet 32 surrounded by any two walls.
  • FIG. 40A the distribution of the sound pressure of a standing wave having a period of 1 is shown.
  • the standing wave is a sound wave
  • the wave is strengthened or weakened by being sandwiched between the two walls 2a of the speaker cabinet 32 to form a node portion, and the sound pressure increases with the node portion as a boundary.
  • the particle velocity of the air accompanying the sound becomes higher at the portion where the sound pressure becomes minimum with respect to the sound pressure distribution of the standing wave.
  • the rod body 226 is effective when arranged at a location where the particle velocity is high. This is because the forward / backward movement of the air is large at the place where the particle velocity of the standing wave is maximum, so that the occurrence of the standing wave is suppressed by disposing the rod body 226 at the large position to obstruct the air movement. This is because it can be scattered.
  • FIG. 40A shows an example in which the rod body 226 is arranged at such a standing wave node.
  • the standing wave is recognized by the listener in a state including a plurality of overtones of integer multiples. For this reason, it is important to arrange the rod 226 in consideration of the presence of these overtones.
  • the period of FIG. 40 (a) is 1 ⁇ 2, ie, the frequency is twice.
  • FIG. 40C it is a harmonic overtone in which the frequency of the standing wave in FIG. 40A is tripled.
  • the sound pressure distribution of the standing wave is arranged at the minimum portion by arranging the rod body 226 at the same position for odd harmonics. Therefore, it is preferable to dispose the rod body 226 at a position where an effect can be obtained even for odd overtones.
  • the scattering effect can be obtained more by arranging the rod body 226 at the even harmonics in FIG.
  • a sound-absorbing material such as glass wool packed in a conventional speaker cabinet does not absorb much sound with respect to standing waves in the mid-low range such as 200 Hz to 1000 Hz.
  • the sound absorption rate at 10000 Hz is about 0.8
  • the sound absorption rate at 1000 Hz is about 0.6
  • the sound absorption rate at 100 Hz is about 0.05. . Therefore, in the speaker cabinet 32, for example, it is preferable to arrange the rod body 226 at a position corresponding to a node corresponding to a standing wave having a frequency of 200 to 1000 Hz.
  • nx, ny, and nz are dimensions of the speaker cabinet 32 in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction, respectively.
  • X, Y, and Z indicate the number of divisions of the X-axis, Y-axis, and Z-axis periods, respectively.
  • the natural frequency of one period can be obtained for the length of nx.
  • the natural frequency of 1 ⁇ 2 period can be obtained with respect to the length of nx. Since the natural frequency is not 0 period, when X, Y, and Z are 0, nx / X, ny / Y, and nz / Z are calculated as 0, respectively.
  • C is a constant obtained by calculation using a sound velocity of 25 ° C., for example.
  • SQRT () indicates the square root.
  • the doubled natural frequency becomes a standing wave.
  • This doubled natural frequency is the above-mentioned harmonic.
  • the standing wave of the natural frequency of the speaker cabinet 32 includes overtones that are higher in frequency than each frequency.
  • the listener can recognize in a state including overtones of integer multiples, it is necessary to arrange the rods 226 so as to scatter them.
  • the natural frequency in a simple rectangular model such as Equation (2) has been mentioned.
  • other models are used to partition more complex shapes as in prior art 3. It is also possible to obtain the frequency of the standing wave at each position in the speaker cabinet 32 and each period with the plate added.
  • the rod body 226 at a position where the particle velocity is high, such as a node of a standing wave of 200 to 1000 Hz, from the frequency of the standing wave of each period obtained by the above formula (2). It is.
  • the diameter when the rod body 226 is specifically arranged will be described.
  • the frequency of the standing wave can be obtained in each cycle based on the dimensions of the speaker cabinet 32. For this reason, by arranging the rod body 226 having a diameter corresponding to the frequency of the standing wave, the scattering effect and the suppression effect of the standing wave can be further enhanced.
  • the fact that the phase is delayed indicates that the position of the reflecting surface (rigid wall 3200) is far away, and that the advance of the phase indicates that the reflection is occurring on the surface of the rod 226, not the reflection on the rigid wall 3200. Show. This is because the sound pressure of the standing wave is considered to decrease due to the scattering of the sound reflected from the surface of the rod 226 due to the relationship between the wavelength of the incident sound wave and the diameter of the rod. In addition, in the frequency band where the sound wave is diffracted around the rod body 226, the effect of suppressing the remarkable standing wave by changing the phase can be expected.
  • the results of measuring changes in frequency and sound pressure reflectivity for the rod body 226 having a diameter of 114 mm (114 ⁇ ), a diameter of 164 mm (164 ⁇ ), and a diameter of 216 mm (216 ⁇ ) are shown. .
  • the horizontal axis represents frequency
  • the vertical axis represents sound pressure reflectance.
  • the diameter of the rod 226 corresponding to each frequency, it is possible to suppress standing waves generated in the speaker cabinet 32.
  • a rod body 226 having a diameter of about 164 mm (164 ⁇ ) as a countermeasure against a standing wave having a frequency of 200 Hz or more, and it is desirable to use an appropriate sound absorbing material in combination.
  • a countermeasure against standing waves having a frequency of 300 to 350 Hz or more it is effective to use a bar 226 having a slightly narrow diameter of about 114 mm (114 ⁇ ).
  • a rod 226 having a diameter corresponding to the frequency can be arranged at a node corresponding to the period of the standing wave.
  • the prior art 3 simply installs a partition plate in the speaker cabinet, and only reflects incident sound waves in a specific direction, so only standing waves of a specific frequency are attenuated by reflection.
  • the speaker cabinet 32 is provided with the plurality of rod bodies 226 protruding from the wall portion toward the inside. The sound emitted into the speaker cabinet 32 is scattered on the surface of the bar 226. For this reason, irrespective of a specific frequency, generation
  • the speaker device according to the embodiment of the present invention is simple because the standing wave suppressing means is also the rod body 226, and can be easily attached to the speaker cabinet 32.
  • a reflected wave on the surface of the rod 226, a diffracted wave with a time delay on the side of the rod 226, and a conventional standing wave Dispersing to waves, etc. can obtain the standing wave dispersion effect in the cabinet.
  • the frequency of the frequency difference can be reduced by installing the rod body 226 as a result.
  • the effect that the dimension of a cabinet differs for every can be expected.
  • the standing wave that is actually generated does not take the form of integer overtones, and as a sound reproduction cabinet, the auditory effect can be significantly improved over the standing wave countermeasures with a simple plate like the prior art 3. It is.
  • a thickness of 25 mm is effective for adjusting a frequency higher than 1000 Hz, but there is a problem that the sound absorption performance is lowered at a frequency lower than that. It was. For this reason, although it is effective to attach the sound-absorbing material at a frequency higher than 1000 Hz, a design of the speaker cabinet 32 that adjusts the frequency below that has been required.
  • the standing wave in the frequency band lower than 1000 Hz can be adjusted by the speaker cabinet 32 provided with the rod body 226 corresponding to the predetermined frequency according to the embodiment of the present invention at the position where the particle velocity is high. It becomes possible.
  • a technology for enhancing the bass by using the fundamental resonance frequency of the cabinet due to the volume of the cabinet has been known.
  • the standing wave is radiated as it is, the acoustic characteristic of the speaker device is distorted, that is, “ ⁇ ” is added, and the audibility is significantly reduced. For this reason, adjusting the standing wave is very important for improving the acoustic characteristics of the speaker device.
  • the speaker cabinet 32 can suppress acoustic characteristics “ ⁇ ” due to standing waves, and can provide a speaker device with more natural frequency characteristics. .
  • the audibility can be greatly improved.
  • the phase changes in a complex manner, and a remarkable standing wave suppressing effect is obtained.
  • the fundamental resonance frequency of the cabinet is determined by the volume in the cabinet, the speaker mounting opening on the baffle surface, and the bass reflex port.
  • the cabinet volume is reduced by the volume occupied by the rod body 226, and the resonance frequency of the box is increased.
  • the fundamental resonance frequency of the box can be changed.
  • the dimensions of the speaker cabinet 32 are practically designed to be a minimum size, so that the internal volume is reduced.
  • the volume of the inside can be made to act as the volume of the cabinet.
  • the space inside the rod body 226 can be made to act positively as a resonance mechanism.

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Abstract

 部屋に設置して音響を調整する音響発生システム及び音響収録システムを提供する。 柱状体を音源の周辺に配置し、音の低音域及び中高音域の吸収・拡散の度合いを調整する。また、柱状体を収録装置の周辺に配置し、音の低音域及び中高音域の吸収・拡散の度合いを調整する。柱状体は、異なる直径及び/又は長さを組み合わせたものであってもよく、配置間隔がランダムであってもよい。柱状体を最適な箇所に配置して、広域の音響調整を行うことができる。

Description

音響発生システム、音響収録システム、音響発生方法、音響収録方法、音響調整方法、音響調整プログラム、音場調整システム、スピーカ台、家具、スピーカキャビネット、及びスピーカ装置
 本発明は音響発生システム、音響収録システム、音響発生方法、音響収録方法、音響調整方法、音響調整プログラム、音場調整システム、スピーカ台、家具、スピーカキャビネット、及びスピーカ装置に係り、特に部屋に自在に配置して音響を調整する音響拡散体及び音響拡散方法を用いた音響発生システム、音響収録システム、音響発生方法、及び音響収録方法、また、音響諸室において良好な音場を得るための音響調整方法、音響調整プログラム、音場調整システム、スピーカ台、家具、また、定在波の発生防止を図ったスピーカキャビネット、及びこのスピーカキャビネットを備えたスピーカ装置に関する。
 近年、放送やパッケージメディアなどの映像ソースがHDTV(高精細テレビジョン)解像度になってきたことと同時に、オーディオ・ビジュアルブームが盛り上がっている。
 これらのHDTVソースにおいては、音声についても従来よりも高度な方法で収録されている。例えば、サンプリング周波数が96KHzや192KHz、ダイナミックレンジで24ビットもあるような緻密な音声を収録している。
 しかしながら、通常の家屋にあるリビングルーム、オーディオルームやオーディオビジュアルルーム等の音響諸室のように、広さや設計上の制限がある部屋においては、良好な音場を得ることが難しかった。
 リビングルームや音響諸室において、良好な音場を阻害する要因としては、多次回反射(フラッターエコー)、定在波、低音の過多による壁振動がある。多次回反射は、室内の対向する壁面間によって生じる。また、同様の理由で、室内に定在波が生じる。さらに、壁振動は、低音の過多により生じる。
 リビングルームや音響諸室の設計においては、これらの、良好な音場を阻害する要因を抑制することが重要である。
 また、良好な音場を得るために、初期反射音や残響音を調整することも重要である。すなわち、初期反射音や残響音の調整により、有限の容積の部屋でも、音の広がりを感じられるようにすることが重要である。
 このため、従来から、室内の音響を調整するために、吸音材で構成された音響パネルが市販されている。このような音響パネルは、部屋に置いたり壁や天井に取り付けたりして使用する。
 ここで、従来の音響パネルとして、特許文献1を参照すると、水平方向の音環境を容易に調整できる音響拡散パネルが記載されている(以下、従来技術1とする。)。
 従来技術1の音響パネルは、一定間隔に立設された2脚の支持脚と、それぞれの支持脚に支持された2枚の音響パネルとを備えている。この、音響パネルは、2枚の音響パネルが水平方向に自由に開くことができるように連結されている。また、各々の音響パネルは、水平方向に滑動するスライド機構を介して支持脚に支持され、各々の支持脚に音響パネルを水平方向に回動させる回動機構が設けられている。そして、音響パネルの前面に音を反射し吸収する作用面が形成されており、音響パネルがその背面で支持脚に支持されている。
 この従来技術1の音響パネルを用いることにより、音響パネルを屏風の様に開閉させることで音の吸収及び反射する方向を微調整することができ、音響パネルがスライド機構と回動機構を介して支持脚に支持されているため、スムーズに開閉できる。よって、角度や設置場所をうまく調整することで、フラッターエコーや定在波を軽減することができる。
 一方、図25の側面図と図26の平面図とを参照して、音響諸室の音場における直接音と初期反射音との関係を説明する。初期反射音は、床、壁、天井などからの一次反射音のことをいう。また、各図面は、これらの直接音と初期反射音との関係を示している。
 図25、図26のスピーカP(発音部)から発生した音波は、リスナーLに対して、直接音1200として到達する。スピーカPの発する音波は、リスナーLに対して、この他にも、初期反射音が到達する。各図面において、天井反射音1320、床反射音1330、側壁反射音1350、前壁反射音1310、後壁反射音1340を初期反射音の例として示す。天井反射音1320は、天井に反射する一次反射音である。床反射音1330は、同様に床に反射する一次反射音である。側壁反射音1350は、同様に左右の側壁に反射する一次反射音である。前壁反射音1310は、同様にバスレフポート等から出てリスナーLの前方の壁に反射する一次反射音である。後壁反射音1340は、同様に同様にリスナーLの後方の壁に反射する一次反射音である。その他にも、これらの反射音が室壁でさらに反射して減衰しながらリスナーLに到達する残響音と呼ばれる音波も存在する。
 図27を参照して、これらの音波の関係を説明する。
 まず、初期反射音1300は、もっとも音圧の高い直接音1200に対して、反射により長い距離をかけて到達する。このために、時間的には、直接音よりも遅れて到達する。さらに、多重反射した残響音1400が到達する。
 リスナーLは、これらの音波を聞き取って、意識的・無意識的に音響諸室の音響環境、すなわち音場を認識することができる。
 よって、リスナーLは、初期反射音の強さや方向、残響音の多さなどから、音響諸室の狭さを感じることがある。
 このため、良好な音場を得るために、初期反射音や残響音を調整して、有限の容積の部屋でも、音の広がりを感じられるようにすることが重要である。
 このため、従来から、室内の音響を調整するために、部屋に置いたり壁や天井に取り付けたりする吸音材で構成された音響パネルが市販されている。
 ここで、従来の音響パネルとして、特許文献2を参照すると、水平方向の音環境を容易に調整できる音響拡散パネルが記載されている(以下、従来技術2とする。)。
 従来技術2の音響パネルは、一定間隔に立設された2脚の支持脚と、それぞれの支持脚に支持された2枚の音響パネルとを備えている。この音響パネルは、2枚の音響パネルが水平方向に自由に開くことができるように連結されている。また、各々の音響パネルは、水平方向に滑動するスライド機構を介して支持脚に支持され、各々の支持脚に音響パネルを水平方向に回動させる回動機構が設けられている。そして、音響パネルの前面に音を反射したり吸収する作用面が形成されており、音響パネルがその背面で支持脚に支持されている。
 この従来技術2の音響パネルを用いることにより、音響パネルを屏風の様に開閉させることで音の吸収及び反射する方向を微調整することができ、音響パネルがスライド機構と回動機構を介して支持脚に支持されているため、スムーズに開閉できる。
 よって、初期反射音や残響音を調整して、音響諸室の音場を改善することができる。また、室内の対向する壁面間によって起こる多次回反射(フラッターエコー)や定在波、壁振動等を軽減することができる。
 また、一方、振動板の振動により音を出すダイナミックスピーカ等のスピーカは、その背面側にスピーカから放出される前面側の音波とは位相が半波長ずれた音波が放出される。この背面側の音波がスピーカの前面側に廻り込んで、スピーカの前面側の音波に干渉すると、スピーカからの音の強度が減衰する。
 このスピーカ背面側の音波による前面側の音の減衰を防ぐために、通常は、スピーカを直方体状のスピーカキャビネットの一面に取り付けて、スピーカの背面側の音をキャビネット内に閉じ込め、背面側の音波がスピーカの前面側に回り込むのを防止している。
 しかしながら、スピーカの背面側の音をキャビネット内に放出するようにした場合は、キャビネットの壁部内面で音波が反射する。この反射した音波がスピーカを取り付けた前壁部(バッフル板)と、これに対向した後壁部の内面の間、上下の壁部の内面の間、および左右の壁部の内面の間での反射によって、これら相対する壁部内面を振動の腹とする定在波が発生する。
 このため、スピーカの振動板の振動が、定在波によって阻害される問題があった。この定在波は、周波数により強度が変化する。よって、この定在波により、スピーカの周波数特性に「癖」、すなわち、特定の周波数のみ増幅されたり減衰されたりして、周波数特性が悪くなっていた。
 この問題に対する従来の対策は、簡単には、キャビネットの壁部の内面にグラスウール等の吸音材を貼り付けて、定在波を軽減するというものであった。しかし、吸音材によって自然な音色が同時に損なわれる等の弊害があった。
 ここで、特許文献3を参照すると、スピーカキャビネット内に平板状または湾曲状の複数枚の仕切り板を設け、該仕切り板をキャビネットの上下、左右および前後の壁部の相対する内面に対し非平行に配置して定在波を除去する技術が提案されている(以下、従来技術3とする。)。
特開2006-300995号公報 特開2007-291804号公報 特開2008-172741号公報
 しかしながら、従来技術1の音響パネルは、その材質や形状及び寸法から高音、中音及び低音域の特性が決定されてしまい、フラッターエコーや定在波に関わる部屋内の位置が高音と低音により異なっている場合には対応できないという問題があった。このため、1台のみの音響パネルを用いた場合には不十分な音響改善効果しか得られなかった。よって、高音と低音用に、何個もの音響パネルを部屋内に設置して音場を調整する必要があり、コストがかかるという問題があった。
 また、従来技術2の音響パネルは、図27を参照すると、初期反射音や残響音について、吸音して大きさを調整することができるが、初期反射音や残響音が吸音されると、リスナーには不自然に感じられることがあり、息苦しさを感じるような音場となってしまうという問題があった。
 また、従来技術2の音響パネルは、反射の方向を変えることで時間の遅れを多少調整することができるものの、直接音と初期反射音との時間差は存在するため、リスナーに音響諸室の広さ以上の音の広がりを感じさせることが難しいという問題があった。
 また、上記の従来技術3に提案の技術によれば、スピーカの背面側に放出された音が、仕切り板によってキャビネットの壁部に対し傾いた方向に反射されるので、キャビネットの上下、左右および前後の相対する壁部の内面間で音が反射することによる定在波の発生が抑制される。
 しかしながら、従来技術3の技術では、直方体キャビネット特有の定在波に対しては、互いに平行になる面をなくす効果があるので、既存の定在波を抑制することができるものの、逆に箱内に設置した仕切り板が寄与するところの定在波が新たに生じてしまう問題があった。
 本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、上述の課題を解消することを課題とする。
 上記目的を達成するために、本発明は次の手段を講じた。すなわち、
 本発明の音響発生システムは、音を発生する音源と、その周辺に前記音を拡散・吸収させる度合いを調整する柱状体とを備えることを特徴とする。
 本発明の音響発生システムは、前記柱状体は、複数であることを特徴とする。
 本発明の音響発生システムは、前記柱状体は、前記音源に固定若しくは組み込まれていることを特徴とする。
 本発明の音響発生システムは、前記柱状体は、異なる直径及び/又は長さを組み合わせたものであることを特徴とする。
 本発明の音響発生システムは、前記柱状体は、配置間隔がランダムであることを特徴とする。
 本発明の音響発生システムは、前記柱状体は、前記音源から遠ざかる方向で密に配置することを特徴とする。
 本発明の音響発生システムは、前記柱状体は、前記音源から遠ざかる方向で直径が太くなるように配置することを特徴とする。
 本発明の音響収録システムは、音を録音する収録装置とその周辺に前記音を拡散・吸収させる度合いを調整する柱状体とを備えることを特徴とする。
 本発明の音響収録システムは、前記柱状体は、複数であることを特徴とする。
 本発明の音響収録システムは、前記柱状体は、前記収録装置に固定若しくは組み込まれていることを特徴とする。
 本発明の音響収録システムは、前記柱状体は、異なる直径及び/又は長さを組み合わせたものであることを特徴とする。
 本発明の音響収録システムは、前記柱状体は、配置間隔がランダムであることを特徴とする。
 本発明の音響収録システムは、前記柱状体は、前記収録装置から遠ざかる方向で密に配置することを特徴とする。
 本発明の音響収録システムは、前記柱状体は、前記収録装置から遠ざかる方向で直径が太くなるように配置することを特徴とする。
 本発明の音響発生方法は、柱状体を音源の周辺に配置し、音を拡散・吸収させる度合いを調整することを特徴とする。
 本発明の音響収録方法は、柱状体を収録装置の周辺に配置し、音を拡散・吸収させる度合いを調整することを特徴とする。
 本発明の音響調整方法は、音響諸室の音場を調整する音響調整方法であって、音源から受音点に到達する直接音と初期反射音との間の区間に、拡散反射音を発生させることを特徴とする。
 本発明の音響調整方法は、更に、前記初期反射音の区間にも、拡散反射音を発生させることを特徴とする。
 本発明の音響調整方法は、前記拡散反射音は、乱反射体を音源及び/又は受音点の側に配置することで発生させ、前記乱反射体は、隙間を持って多層乱反射する構造とし、前記乱反射体は、音源及び/又は受音から遠ざかるにつれてその密度が増してゆき、前記区間の間に前記拡散反射音を発生させるように配置することを特徴とする。
 本発明の音響調整方法は、前記乱反射体の配置がランダムであることを特徴とする。
 本発明の音響調整方法は、前記乱反射体は、それぞれ直径の異なる概円柱、概角柱、又は概楕円柱の柱状拡散体であることを特徴とする。
 本発明の音響調整方法は、前記柱状拡散体は、串刺し状であることを特徴とする。
 本発明の音響調整方法は、前記乱反射体は、球形、楕円球形、凸凹状物体の串刺し状のいずれかであることを特徴とする。
 本発明の音響調整プログラムは、前記音響調整方法をコンピュータで実行する音響調整プログラムであることを特徴とする。
 本発明の音場調整システムは、前記音響調整プログラムを実行する前記コンピュータを備える音場調整システムであることを特徴とする。
 本発明のスピーカ台は、前記音響調整方法により前記乱反射体の配置を計算したことを特徴とする。
 本発明の家具は、前記音響調整方法により前記乱反射体の配置を計算したことを特徴とする。
 本発明のスピーカキャビネットは、壁から内部に向けて突設させた複数本の棒体を備えることを特徴とする。
 本発明のスピーカキャビネットは、前記棒体を前記キャビネットの内面に対して平行に設置させたことを特徴とする。
 本発明のスピーカキャビネットは、前記棒体の少なくとも一部を前記キャビネットの内面に対して非平行に設置させたことを特徴とする。
 本発明のスピーカキャビネットは、前記複数の棒体が断面形状の異なる複数種類の棒体から構成されていることを特徴とする。
 本発明のスピーカキャビネットは、前記棒体は、木製であることを特徴とする。
 本発明のスピーカキャビネットは、前記棒体は、中実の棒体であることを特徴とする。
 本発明のスピーカキャビネットは、前記棒体は、中空の棒体であり、空気の出入り口を備えることを特徴とする。
 本発明のスピーカキャビネットは、前記棒体は、中空の棒体であり、内部に吸音材が装填され、空気の出入り口を備えることを特徴とする。
 本発明のスピーカキャビネットは、前記棒体は、前記キャビネット内の定在波の粒子速度が高い位置に設置することを特徴とする。
 本発明のスピーカキャビネットは、前記棒体は、前記粒子速度が高い位置の周波数に対応した直径の棒体を設置することを特徴とする。
 本発明のスピーカ装置は、前記スピーカキャビネットを有することを特徴とする。
 本発明によれば、音を発生する音源と、その周辺に前記音を拡散・吸収させる度合いを調整する柱状体とにより、部屋の音響を最適に調整することができる音響拡散体を用いた音響発生システム及び音響収録システムを提供することができる。
 また、本発明によれば、直接音と初期反射音との間に効果的に拡散反射音を発生させることで、良好な音響諸室の音場を作成する音響調整方法を提供することができる。
 また、本発明によれば、スピーカ装置のキャビネットに壁部から内部に向けて突出する複数本の棒体を設けたので、スピーカの背面側からキャビネット内に放出された音を棒体の表面で散乱して、キャビネットの相対する壁部の内面の間で音が反射することによる定在波の発生を広帯域に抑制することができる。
本発明の実施の形態1に係る音響拡散体1における筒状拡散体10と柱状拡散体20の概念図である。 本発明の実施の形態1に係る音響拡散体1における筒状拡散体10と柱状拡散体20の平面図である。 本発明の実施の形態1に係る音響拡散体1における筒状拡散体10と柱状拡散体20の正面図である。 本発明の実施の形態1に係る音響拡散体1における筒状拡散体10と柱状拡散体20の底面図である。 本発明の実施の形態1に係る音響拡散体1における筒状拡散体10と柱状拡散体20の側面図である。 本発明の実施の形態1に係る筒状拡散体10の低音調整を示す概念図である。 本発明の実施の形態1に係る音響拡散体1の部屋への配置方法を示す概念図である。 本発明の実施の形態2に係る音響発生システム2における音響発生装置40と複数の拡散柱221の配置例を示す斜視図である。 本発明の実施の形態2に係る音響発生システム2における音響発生装置40と複数の拡散柱221の配置例を示す斜視図である。 本発明の実施の形態2に係る音響発生システム2における音響発生装置40と複数の拡散柱221の配置例を示す斜視図である。 本発明の実施の形態2に係る音響発生システム2における音響発生装置40と複数の拡散柱221の配置例を示す斜視図である。 本発明の実施の形態2に係る音響発生システム2における音響発生装置40と複数の拡散柱221の配置例を示す斜視図である。 本発明の実施の形態2に係る音響発生システム2における音響発生装置40と複数の拡散柱221の配置例を示す斜視図である。 本発明の実施の形態2に係る音響発生システム2における音響発生装置40と複数の拡散柱221の配置例を示す斜視図である。 本発明の実施の形態2に係る音響発生システム2における音響発生装置40と複数の拡散柱221の配置例を示す斜視図である。 本発明の実施の形態2に係る音響発生システム2における音響発生装置40と複数の拡散柱221の配置例を示す斜視図である。 本発明の実施の形態2に係る音響発生システム2における音響発生装置40と複数の拡散柱221の配置例を示す平面図である。 本発明の実施の形態2に係る音響発生システム2における音響発生装置40と複数の拡散柱221の配置例を示す平面図である。 本発明の実施の形態2に係る音響発生システム2における音響発生装置40と複数の拡散柱221の配置例を示す平面図である。 本発明の実施の形態2に係る音響発生システム2における音響発生装置40と複数の拡散柱221の配置例を示す平面図である。 本発明の実施の形態2に係る音響発生システム2における音響発生装置40と複数の拡散柱221の配置例を示す平面図である。 本発明の実施の形態2に係る音響発生システム2における音響発生装置40と複数の拡散柱221の配置例を示す平面図である。 本発明の実施の形態3に係る音響収録システム3における音響収録装置50と複数の拡散柱222の配置例を示す斜視図である。 本発明の実施の形態3に係る音響収録システム3における音響収録装置50と複数の拡散柱222の配置例を示す斜視図である。 本発明の実施の形態3に係る音響収録システム3における音響収録装置50と複数の拡散柱222の配置例を示す斜視図である。 本発明の実施の形態3に係る音響収録システム3における音響収録装置50と複数の拡散柱222の配置例を示す斜視図である。 本発明の実施の形態3に係る音響収録システム3における音響収録装置50と複数の拡散柱222の配置例を示す斜視図である。 本発明の実施の形態3に係る音響収録システム3における音響収録装置50と複数の拡散柱222の配置例を示す斜視図である。 本発明の実施の形態3に係る音響収録システム3における音響収録装置50と複数の拡散柱222の配置例を示す斜視図である。 本発明の実施の形態3に係る音響収録システム3における音響収録装置50と複数の拡散柱222の配置例を示す斜視図である。 本発明の実施の形態3に係る音響収録システム3における音響収録装置50と複数の拡散柱222の配置例を示す斜視図である。 本発明の実施の形態3に係る音響収録システム3における音響収録装置50と複数の拡散柱222の配置例を示す平面図である。 本発明の実施の形態3に係る音響収録システム3における音響収録装置50と複数の拡散柱222の配置例を示す平面図である。 本発明の実施の形態3に係る音響収録システム3における音響収録装置50と複数の拡散柱222の配置例を示す平面図である。 本発明の実施の形態3に係る音響収録システム3における音響収録装置50と複数の拡散柱222の配置例を示す平面図である。 本発明の実施の形態3に係る音響収録システム3における音響収録装置50と複数の拡散柱222の配置例を示す平面図である。 本発明の実施の形態3に係る音響収録システム3における音響収録装置50と複数の拡散柱222の配置例を示す平面図である。 本発明の実施の形態1に係る筒状拡散体10を用いない比較例1の音場の分布を示す図である。 本発明の実施の形態1に係る筒状拡散体10を用いた実施例1の音場の分布を示す図である。 本発明の実施の形態1に係る筒状拡散体10の調整部130がない構成の断面図である。 本発明の実施の形態4に係る音響調整システムXの制御構成図である。 本発明の実施の形態4に係る音響調整システムXの動作に係るフローチャートである。 本発明の実施の形態4に係る音響拡散体が拡散反射音を発生する際の概念図である。 本発明の実施の形態4に係る音響調整方法にて音響拡散体を音響諸室に配置した際の平面に係る概念図である。 本発明の実施の形態4に係る音響調整方法にて音響拡散体を音響諸室に配置した際の直接音、拡散反射音、一次反射音、残響音との関係と時間減衰との関係を示すグラフである。 従来の音響諸室における直接音と初期反射音との関係について、音響諸室の側面に係る概念図である。 従来の音響諸室における直接音と初期反射音との関係について、音響諸室の平面に係る概念図である。 従来の音響諸室における、直接音、一次反射音、残響音と時間減衰との関係を示すグラフである。 本発明の実施の形態5に係る音響諸室における、スピーカ台66を配置した音響諸室の側面に係る概念図である。 本発明の実施の形態5に係る音響調整システムXの動作に係るフローチャートである。 本発明の実施の形態5に係るスピーカ台66に音響拡散体を配置した際の平面に係る概念図である。 本発明の実施の形態6に係るスピーカ装置を示す斜視図である。 本発明の実施の形態6に係るスピーカ装置のキャビネットの内部構造を示す斜視図である。 図31のA-A断面図である。 スピーカキャビネット内に設ける棒体の他の設置例を示す図33と同様な断面図である。 本発明の実施の形態7に係るスピーカ装置のキャビネットの内部構造を示す斜視図である。 本発明の実施の形態8に係るスピーカ装置のキャビネットの内部構造を示す斜視図である。 本発明の実施の形態9に係るスピーカ装置のキャビネットの内部構造を示す斜視図である。 本発明の実施の形態10に係るスピーカ装置のキャビネットの内部構造を示す斜視図である。 本発明で使用しうる棒体の他の例を示す説明図である。 本発明の実施の形態11に係るスピーカ装置の定在波の音圧と棒体の配置位置を示す概念図である。 本発明の実施の形態11に係るスピーカ装置の座標方向を示す概念図である。 本発明の実施の形態11に係るスピーカ装置の実施例での実験を説明する概念図である。 本発明の実施の形態11に係るスピーカ装置の実施例のグラフである。
{|音響発生システム、音響収録システム、音響発生方法、音響収録方法|}
<実施の形態1>
 まず、図1の概念図を参照して、本発明の実施の形態1に係る音響拡散体1の構成の概要について説明する。
 本発明の実施の形態1に係る音響拡散体1は、主に筒状拡散体10と、柱状拡散体20とから構成される。
 筒状拡散体10は、主に数100Hz以下の周波数の低音域の音場調整を行うことができる。そして、柱状拡散体20は、主に1000Hz程度以上の周波数の中音域~高音域(中高音域)の音場調整を行うために用いることができる。
 具体的には、本発明の実施の形態1に係る音響拡散体1は、筒状拡散体10の内部に柱状拡散体20を組み合わせた状態で用いることができる。
 また、図1のように、筒状拡散体10と柱状拡散体20とを分離し、それぞれ部屋に配置することもできる。また、筒状拡散体10の上部円柱110と、下部円柱120とを、別々に部屋に配置することも可能である。
 また、筒状拡散体10と、柱状拡散体20とは、単なる組み合わせではなく、調整できる周波数帯域を最適化するような構成としており、1台で部屋の周波数帯毎の音響を最適に調整することができる。
 以下で、図面を参照して音響拡散体1の構成について、より詳しく説明する。
 図2~図5を参照して、音響拡散体1を筒状拡散体10と柱状拡散体20とを分離した際の、それぞれ平面図(図2)、正面図(図3)、底面図(図4)、側面図(図5)を説明する。なお、右側面図と左側面図とは対称のため、省略して右側面図のみ示す。
〔筒状拡散体10の構成〕
 筒状拡散体10は、分離できる円筒状の音響拡散体であり、上部円柱110と、下部円柱120と、調整部130とを備えて構成される。
 筒状拡散体10の大きさとしては、例えば、上面又は下面は43cm程度の直径に構成できる。また、全体の高さは、146cm程度に構成することができる。また、上部円柱110の高さは73cm、下部円柱120の高さも73cm程度に構成することができる。
 このように大きな直径を備えることで、円柱状拡散体は、数Hz~数100Hz前後の低音域に関して、十分な反射と吸音性能を備えることができる。
 筒状拡散体10は、例えば筒状のダンボール等のリサイクル用紙、リサイクル用紙を樹脂で固めたもの、不織布、ガラス繊維等の、十分な表面での音波の損失や内部損失のある比較的軽い材質の素材で製造されている。筒状拡散体10は、例えば、ダンボールの場合は、2.5mm厚のダンボールの紙管を用いることができる。なお、後述するように、この紙管の厚みは、上部円柱110と、下部円柱120とで相違させることができる。
 このような材質を用いて筒状に製造するため、筒状拡散体10は、柱状拡散体20よりも安価に製造することができる。
 このため、筒状拡散体10は、納品するときに柱状拡散体20を入れ込んだ状態で梱包材のように用いて配達することができる。筒状拡散体10を梱包材として用いた場合でも、低音は波長が長いために、筒状拡散体10が多少傷ついたりゆがんだりしても、吸音・反射効果は殆ど変化しない。また、安価なため、返品、交換も容易である。
 さらに、柱状拡散体20を筒状拡散体10の内部に格納することで、音響拡散体1を使用しない際の保管や、移動や、運搬を容易にすることができる。
 なお、筒状拡散体10は、必ずしも円柱の形状をしている必要はなく、楕円柱や弓形の柱状や星形の柱状等の形状を用いることもできる。
 ここで、筒状拡散体10の各部について、より詳しく説明する。
 上部円柱110と、下部円柱120とは、同様な構造の円柱であり、それぞれ、上面又は底面には、側面(周壁)と同様の素材で閉じられている。また、補強用に円形の板部を填め込んであってもよい。
 調整部130は、上部円柱110や下部円柱120と同様の素材で製造された、両端が閉じられていない(空いた)円柱である。調整部130は、上部円柱110や下部円柱120よりも0.1~0.5mm程度、直径が小さく、適度な弾力があり、上部円柱110や下部円柱120と摩擦により内側から支えるように接している。なお、この調整部130の直径においては、上部円柱110と、下部円柱120の間のがたつきが無いようなクリアランス(余裕)があればよい。また、この調整部130はエラストマーやゴムを用いて摩擦力を高めていてもよく、くさび状のロック構造を備えて上部円柱110と下部円柱120とを接続するように構成していてもよい。
 また、調整部130の高さは、上部円柱110や下部円柱120よりも10cm程度高く設定するこができ、例えば、740cm程度に構成することができる。これにより、上部円柱110の下面と、下部円柱120の上面とを接するように固定可能である。また、後述するように、調整部130は、上部円柱110と下部円柱120とが固定される長さを調整し、吸音・拡散を行う低音の周波数を変更するのに用いることができる。
〔柱状拡散体20の構成〕
 柱状拡散体20は、天板部210と、複数の拡散柱220と、ベース部230とを備えて構成される。
 柱状拡散体20は、例えば建築用の難燃木や無垢材等の木材、振動を抑制するプラスチック、金属等の素材で構成され、主に中・高音域の音波を拡散柱220により拡散して、自然な音場を作ることができる。柱状拡散体20は、低音域は音響的に「透明」であり、背後に低音域の音波を反射・拡散せずに通すことができる。しかしながら、低音を背後に通す際にも、低音の位相を崩すことができる効果が得られる。柱状拡散体20の大きさとしては、例えば、図2の平面図での長辺の長さが40cm程度、短辺の長さが20cm程度に形成することができる。柱状拡散体20の大きさとしては、また、図3の正面図での高さが130cm程度に構成することができる。
 この柱状拡散体20は、ランダムに配置された複数の拡散柱220を用いており、この拡散柱220から拡散・反射する音波が前後左右、あらゆる方向に放散する。このため、従来技術1の音響パネルのように主に吸音し所定の方向に反射するような音響パネルに比べて、自然な音の広がりを得ることができる。
 また、この柱状拡散体20は、壁材ではなく、主に床置きして、例えばスピーカの横などに設置して使用するように各部を調整している。このため、大きさが比較的コンパクトである。また、スピーカや部屋の音場環境に合わせて置く位置を自在に変更して、ユーザーのセッティングにより音響の調整を容易に行い、大きな音響改善効果を得ることができる。
 ここで、柱状拡散体20の各部の構造についてより詳しく説明する。
 天板部210は、複数の拡散柱220を上部で支える部位で、木材に複数の拡散柱220を通すための穴を開けて、その穴に複数の拡散柱220を差し込むように構成する。また、図2の平面図のように、拡散柱220は、両端を丸めた楕円弧のような曲線状に複数の列状に、配置する。これにより、曲線の凸状の方向、例えば正面方向に音波を多く拡散をするような緩い方向性を与えることができ、音響調整を感覚的に行いやすくなるという効果が得られる。なお、ベース部230が十分な強度を備えて拡散柱220を固定するような構造になっている場合には、天板部210を備えない構成も可能である。
 拡散柱220は、柱状拡散体20に複数備えられており、それぞれ直径が異なる円柱状の構造物である。それぞれの拡散柱220は、柱の直径に対応した周波数の音波を回折、拡散、反射させることができるものである。なお、拡散柱220の素材としては、天板部210やベース部230と同様の通常のマツやスギ等の天然の木材を用いることもできるが、バルサ材のような軽量の木材にラッカー等で着色したり樹脂を浸透させて強度を上げて用いることもできる。これにより、柱状拡散体20全体を軽量化して、倒れた際の床や物品へのダメージを抑え、取り扱いを容易にすることができる。同様に、拡散柱220について、直径が様々に異なる天然の竹を選別して用いることも可能である。
 ベース部230は、複数の拡散柱220を下部で支える部位で、天板部210と同様に木材に穴を開けて複数の拡散柱220を差し込むように構成する。また、ベース部230の形状は、図2の平面図のように天板部210と同様の形状として、設置時に安定させるために、面積を少し大きく形成することができる。また、床からの振動の悪影響を抑え、設置時のがたつきを抑えるため、図3の正面図と図4の底面図を参照すると、底面部を切り欠きのように凹ませて形成することができる。この際、床と接する箇所には、振動を抑えるためのブチルゴムやシリコーンゲル等の素材を接着しておいてもよい。さらに、ジルコンサンド等を備えた錘をベース部230に備えるようにすることもできる。これにより、柱状拡散体20の設置時の安定性を増すことができる。
 さらに、複数の拡散柱220の配置について、より詳しく説明する。
 拡散柱220は、基本的にランダムに配置されているものの、主に入射してくる音波に対して手前に直径が細い柱を配置し、背後には直径が太い柱を配置する。
 直径が細い柱を手前に配置することに関しては、逆に太い拡散柱220を手前にすると、音響的に好ましくないためである。これは、直径が太い拡散柱220は、より低い周波数では上述のように拡散するものの、高い周波数の音の波面は、拡散する方向が均一でなくなり、指向性が強くなるためである。
 よって、本発明の実施の形態1に係る音響拡散体1の柱状拡散体20においては、音源からみて手前に高域用に細い拡散柱220を設置して高域の音波を拡散させるようにする。
 これにより、拡散柱220の音響抵抗(インピーダンス)を緩やかに変化させ、レベルの大きな反射が柱状拡散体20の表面で起こることを回避することができる。
 また、拡散柱220の各列についてランダムに配置することに関しては、規則的な配列に係る特定周波数のカラレーション(coloration、音色の変化)を回避することができるためである。
 なお、拡散柱220の形状については、単純な円柱ではなく、中央部を少し膨らませた「エンタシス」のような形状とすることも可能である。これにより、部屋の水平方向だけではなく、垂直方向に対しても音波の拡散、反射、吸収効果が得られるため、さらに自然な音場を得ることができる。また、拡散柱220の断面の形状は、必ずしも円ではなく、楕円や星形等の形状を用いることも可能である。また、上述したように、竹のような節のある構造としてもよい。
 また、拡散柱220を列状(段状)に整列された配置の場合は、形成が簡単になるという効果が得られる。
 また、列内の拡散柱220の間隔は、乱数を用いて5~50%程度のランダム配置度で、間隔がバラけるようにランダムに設定する。
 また、各直径の拡散柱220の列を多段配置した場合、拡散柱220の長さ方向に垂直な投影面で、背後が見通せる割合のパラメータに従って、各柱間の間隔を調整する。
 デフォルト(標準設定)としては、例えば、柱状構造体の拡散効果を高めたい場合は柱の長さ方向に対して垂直方向で拡散柱220全体の投影面積が、全体の投影面積の95%以上となるようにするのがよい。すなわち、柱群により背後が見通せなくなる程度に、配置調整を行う。
 これにより、拡散柱220で拡散されなかった音波が、背後の壁面で反射してくる影響を軽減することが可能になる。また、背後に壁面がない場合でも、直接背後を見通せないようにすることで、音場に悪影響を与えない仕切り代わりに用いることもできる。
〔低音吸収の調整〕
 ここで、筒状拡散体10を用いた低音域の調整について説明する。
 柱状拡散体20を上述の配置条件で配置すると、中高域の音は前列または中列の拡散柱220により大部分が反射し、主に低域の音は、後列の背後に達して透過する。この際に、位相は揃わない低域の音となっている。これにより、単なる板状の従来の音響パネルに比べて、部屋の広がり感を演出する、良好な音場を得ることが可能である。
 ここで、柱状拡散体20を部屋のスピーカの横等に設置するような寸法に形成する必要があるため、例えば1000Hz以上の中音域及び高音域に関する拡散効果が得られるが、波長の長い例えば300Hz以下の低域音を吸収、拡散する効果はそれほど大きくない。
 このため、特に部屋の隅にスピーカを設置した際の低域の定在波やフラッターエコー等の低減のためには、柱状拡散体20に加えて、筒状拡散体10を用いることで、より効果的に部屋の音響を調整することが可能になる。すなわち、筒状拡散体10により、低音がこもるといった問題を解消することが可能になる。
 この際に、部屋の音響の状況に応じて、低音の周波数特性と拡散/吸音の関係や周波数帯域、反射方向、及び反射時間構造等を制御することが重要である。すなわち、特定の周波数の音が拡散される割合と吸音される割合をコントロールする必要がある。
 このため、図6を参照して説明すると、上部円柱110の下部と下部円柱120の上部とを合わせ、一体的に用いる場合には、調整部130を用いて、筒状拡散体10の全体の高さを調整することができる。
 これにより、吸音・拡散する低音の強さを調整することが可能である。なお、このように高さを調整した上で、筒状拡散体10の内部に柱状拡散体20を備えることも当然可能である。通常は、筒状拡散体10の内部に柱状拡散体20を備えると、中高音域の拡散放射効果を弱めることができ、部屋の残響を抑えたい場合等に有効である。
 また、筒状拡散体10の上部円柱110及び/又は下部円柱120には、共鳴孔140を開けることができる。この共鳴孔140の直径は、ユーザーの使用しているリスニングルームの「部屋鳴り」の周波数を用いることができる。すなわち、部屋の周波数帯域状の突出点に合わせることで、より低音を吸収することが可能になる。加えて、筒状拡散体10は、紙等の柔らかい素材を使用しているため、ユーザーが簡単に加工可能である。より具体的には、上部円柱110又は下部円柱120には、各低音の周波数に対応した共鳴穴が印刷、又はミシン目で印刷/加工されており、ユーザーがハサミや手でその周波数に対応した穴をちぎって開けることが可能である。この穴は同心円状に形成されており、小さい穴の高い周波数から、大きい穴の低い周波数まで、少しづつ穴を大きくちぎって開けていき、最適な共鳴周波数を得ることが可能である。なお、この共鳴孔140を複数備えており、同心円状に形成せず、各周波数に対応したミシン目を別途用意することもできる。また、共鳴孔を多数あけたり、比較的大きな開口部を備えたりして、音響導入口として作用させる調整も可能である。
 さらに、筒状拡散体10の上部円柱110又は下部円柱120の内部に、別途、フェルトやグラスウールやジルコンサンド等の内部損失の高い吸音材150を詰めることができる。これにより、低音の吸音効果を更に高めることができる。なお、吸音材150は、上部円柱110又は下部円柱120の内部に張り詰めることもでき、上部円柱110と下部円柱120を分離した際にも詰めることが可能である。
 このように、柱状拡散体20を用いて中高音域を拡散させ、筒状拡散体10を用いて低音域の吸音や拡散をコントロールすることで、ユーザーの使用しているリスニングルームの部屋鳴り周波数にターゲットを絞った強力な吸音作用を持たせながら、低域から広域までの幅広い拡散効果を得ることができる。
〔音響拡散体1の配置例〕
 次に、図7を参照して、音響拡散体1を部屋に配置する例について説明する。
 上述のように、音響拡散体1は、筒状拡散体10と柱状拡散体20とに分離しないまま、スピーカ等の横や、部屋の隅等、音場の調整に最も適した場所に設置して用いることが可能である。
 これに加えて、図7の例のように、音響拡散体1は、筒状拡散体10を分離し、柱状拡散体20と共に用いることが可能である。
 図7(a)の例は、音響拡散体1を4つ用いて、スピーカ30の横に配置した例である。図7(a)においては、本発明の実施の形態1に係る音響拡散体1の筒状拡散体10と柱状拡散体20とを組み合わせて用いた例を示している。ここでは、柱状拡散体20を、それぞれスピーカ30について、リスナーL側からみて手前側の左右に柱状拡散体20を配置し、それぞれの柱状拡散体20の背後に筒状拡散体10を配置している。
 従来、このように、1ペアのスピーカが部屋の短辺に配置されていると、特に部屋の隅で低音が増強されて反射して、低音過多の籠もった音になり、音場を損ねてしまうことが多かった。また、中高音についても、反射波が壁に反射されて、そのままユーザーであるリスナーLに到達するため、スピーカ30の配置の幅を超えた音の広がり感を得るのは難しかった。
 これに対して、図7(a)の例は、スピーカ30の、例えば、トウィーターやスコーカー等から出る中高音域の周波数のうち、球面波としてスピーカ30のスピーカボックスの横に広がる音波を、拡散させることができる。さらに、スピーカ30の、例えば、バスレフポートから出る低音域の音波や、部屋の隅に「籠もる」音を、筒状拡散体10により吸音・拡散させることができる。
 これにより、壁に反射してユーザーの耳に届く反射波に広がりを持たせることができ、フラッターエコー等を低減し、残響感を高め、よりリスナーLにとって好ましい音場環境を得ることが可能である。これにより、本来のスピーカ30から再生される音声が、部屋の余分なエコー等で「汚染」されることを防ぐことができる。よって、例えば、ボーカルがはっきりしたり、各楽器の音を鮮明に聞き取り、より自然な音場感で視聴することができるという効果が得られる。また、低音の「籠もり」は好みにより、筒状拡散体10の配置、及び共鳴孔140や吸音材150により調整可能である。
 図7(b)の例も、音響拡散体1を4つ用いた例である。図7(b)においては、本発明の実施の形態1に係る音響拡散体1の筒状拡散体10と柱状拡散体20とを分離して用いた例を示している。ここでは、柱状拡散体20をスピーカ等の横に置き、筒状拡散体10を部屋の隅に配置した例を示している。
 たとえば、バスレフポートが前面にあるスピーカ30を部屋の隅に配置した場合には、低音の「籠もり」がバスレフポートが背面にあるスピーカよりも軽微になる場合が多い。
 このため、図7(b)のように、筒状拡散体10をリスナーLの背後の部屋の隅に置くといった配置により、より大きな低音域の改善効果を得ることができ、低音域のフラッターエコーや定在波を軽減することができる。さらに、低音を吸音することで、壁が共振する壁鳴りや、床鳴りを抑えることもできる。これにより、特に映画等の効果音の臨場感をより高めることが可能になる。また、バスやティンパニー等の低音を多く含む楽器の音色がより鮮明になり、生き生きとした音声を聴くことが可能になる。
 なお、図7(b)の例に加えて、筒状拡散体10だけをスピーカの背後以外の位置に複数用いることも可能であり、その場合には上述のように筒状拡散体10は安価に製造可能であるので、ユーザーが別途注文・購入することも容易である。
 また、音響拡散体1は、最低1つから用いることができる。また、音響拡散体1を2つ用いる場合には、左右のスピーカ30の、部屋の左右の壁に近い方のみに音響拡散体1を設置することができる。
 さらに、上部円柱110又は下部円柱120を分離して設置して用いることもできる。すなわち、筒状拡散体10の上部円柱110と、下部円柱120とを分離して、別々に、部屋の隅や壁際に配置することが可能である。これにより、上部円柱110又は下部円柱120を、イス、スツールのような家具として用いることができ邪魔になりにくいだけでなく、更に低域の拡散・吸音部材として、室内の音響改善に役立たせることができる。
 また、音響拡散体1を、図7の例のようなステレオシステムだけではなく、サラウンドシステム等の複数のスピーカを備えたシステムにも用いることが可能である。
<実施の形態2>
 本発明の実施の形態2に係る音響発生システム2は、主に音響発生装置40及びその周辺に設置する柱状体の反射物、音響拡散体である拡散柱221から構成される。
 音響発生装置40は、音源となれば任意の装置を使用することが可能である。例えば、音響再生に用いるスピーカ、エキサイター、バイブレーターといったものから、機械式オルゴール、鐘、サイレン、自動演奏楽器、歌手や演奏家が発するような方法で音波を発生する装置等の空気を振動させて音波を発生させる装置であれば、いかなるものであってもよい。また、音響発生装置40は、複数を組み合わせて用いることもできる。
 拡散柱221の形状は、本発明の実施の形態1の拡散柱220の形状と同様に任意の形状を用いることができる。また、複数の拡散柱222は、任意の長さ、太さ、材質等を組み合わせることもできる。また、必ずしも拡散柱222は直立している必要はなく、斜めや横向きに配置することもできる。
 図8A乃至図8F、図9A乃至図9C、図10A及び図10B、図11A及び図11B、図12A及び図12Bの配置例を参照して、本発明の実施の形態2に係る音響発生システム2の構成について具体的に説明する。
 図8A乃至図8Fは、本発明の実施の形態2に係る音響発生システム2における音響発生装置40と複数の拡散柱221の配置例を示す。
 図8Aの配置例は、音響発生装置40の左右に、複数の拡散柱221が1列に配置されている場合を示す。図8Bの配置例は、音響発生装置40の左右に、複数の拡散柱221が複数列に配置されている場合を示す。図8Cの配置例は、音響発生装置40の左右に、複数のランダムな高さの拡散柱221が配置されている場合を示す。図8Dの配置例は、音響発生装置40の左右に、複数のランダムな太さの拡散柱221が配置されている場合を示す。図8Eの配置例は、音響発生装置40の左右に、複数のランダムな高さ及びランダムな太さの拡散柱221が配置されている場合を示す。図8Fの配置例は、音響発生装置40の上下後左右に、複数の拡散柱221が配置され、ベース部231に複数の拡散柱221及び音響発生装置40とが一体となって組み込まれた場合を示す。
 図9A乃至図9Cは、本発明の実施の形態2に係る音響発生システム2における音響発生装置40と複数の拡散柱221の配置例を示す。図9A乃至図9Cでは、複数の拡散柱221及び音響発生装置40が一体となっている場合を示す。
 図9Aの配置例は、音響発生装置40の左右に、複数の拡散柱221が1列に広げて配置されている場合を示す。図9Bの配置例は、音響発生装置40の左右に、複数の拡散柱221が円弧状な列に配置されている場合を示す。図9Cの配置例は、音響発生装置40の後左右に、複数の拡散柱221を音響発生装置40に接着させて配置する場合を示す。図9A乃至図9Cのように、一体となった複数の拡散柱221をユーザーの嗜好に合わせて、適当な位置に移動させて使用することも可能である。
 また、音響を発生させていない場合には、図9Cで示したように、コンパクトに収納することが可能となる。また、収納方法には、音響発生装置40に接着させて収納する方法、複数の拡散柱221を巻いて収納する方法、左右の複数の拡散柱221の凸凹を合わせて収納する方法等、スペースを取らないような構成であれば、任意の方法を用いることができる。
 図10A及び図10Bは、本発明の実施の形態2に係る音響発生システム2における音響発生装置40と複数の拡散柱221の配置例を示す。図10A及び図10Bでは、複数の拡散柱221及び音響発生装置40が一体となっている場合を示す。
 図10Aの配置例は、音響発生装置40の後左右に、複数の黒丸で示す複数の太さの拡散柱221が規則的に配置されている場合を示す。図10Bの配置例は、音響発生装置40の後左右に、複数の黒丸で示す複数の太さの拡散柱221がランダムに配置されている場合を示す。
 図11A及び図11Bは、本発明の実施の形態2に係る音響発生システム2における音響発生装置40と複数の拡散柱221の配置例を示す。図11A及び図11Bでは、複数の拡散柱221及び音響発生装置40が離れている場合を示す。
 図11Aの配置例は、音響発生装置40の後左右に、複数の黒丸で示す複数の拡散柱221が音響発生装置40から遠ざかる方向で順次密になるように同心楕円上に規則的に配置されている場合を示す。図11Bの配置例は、音響発生装置40の後左右に、複数の黒丸で示す複数の拡散柱221が音響発生装置40から遠ざかる方向で順次密になるようにランダムに配置されている場合を示す。
 図12A及び図12Bは、本発明の実施の形態2に係る音響発生システム2における音響発生装置40と複数の拡散柱221の配置例を示す。図12A及び図12Bでは、複数の拡散柱221及び音響発生装置40が離れている場合を示す。
 図12Aの配置例は、音響発生装置40の後左右に、複数の黒丸で示す複数の拡散柱221が音響発生装置40から遠ざかる方向で順次直径が太くなるように同心楕円上に規則的に配置されている場合を示す。図12Bの配置例は、音響発生装置40の後左右に、複数の黒丸で示す複数の拡散柱221が音響発生装置40から遠ざかる方向で順次直径が太くなるようにランダムに配置されている場合を示す。
 図8A乃至図8F、図9A乃至図9C、図10A及び図10B、図11A及び図11B、図12A及び図12Bで示した配置例は単なる例示であって、音響発生装置40の周辺であれば、上下前後左右の任意のランダムな位置に、複数の拡散柱221を配置することができるのは言うまでもない。
 また、複数の拡散柱221は、音響発生装置40に固定して提供されても(図8A乃至図8F、図9A乃至図9C、図10A及び図10B参照)、ヒンジ等を用いて可動な状態(図9A乃至図9C参照)で提供されてもよい。さらに、複数の拡散柱221は、音響発生装置40と一体型(図8A乃至図8F、図9A乃至図9C、図10A及び図10B参照)であっても、離して設置(図11A及び図11B、図12A及び図12B参照)してもよく、又は着脱可能であってもよい。いずれにせよ、音響発生装置40から発生した音響を拡散・反射することによって、上下前後左右とあらゆる方向に音波を放散することができればよい。これにより、音響的に好ましく、カラレーションの少ない音場環境を得ることができる。
 図8A乃至図8F、図9A乃至図9C、図10A及び図10B、図11A及び図11B、図12A及び図12Bで示した配置例では、複数の拡散柱221は、音響発生装置40の音響発生ユニット又はバッフル面から後側に配置している。このような配置にすることによって、リスナーは拡散柱221によって反射されない直接音を拾うことができる。なお、複数の拡散柱221は、音響発生装置40の前側に配置することによって、リスナーは反射音のみを拾うこともでき、いわゆる森の中にいるような状態の音の響きを再現することもできる。
 また、音響発生装置40の周辺に複数の柱状体が存在することより、審美的に好ましい外観の音響発生システム2を提供することもできる。特に、ランダムな複数の柱状体を用いることによって、様々な表面塗装、表面加工、材質等といった組み合わせから奏される独特の美的な外観を提供することができる。
 このように、本発明の実施の形態2に係る音響発生システム2は、本発明の実施の形態1に係る音響拡散体1を用いた音響拡散方法を音響の発生にも使用している。
 したがって、本発明の実施の形態2に係る音響発生システム2では、本発明の実施の形態1に係る音響拡散体1から得られる効果と同様の効果を得ることができる。
 これに加えて、本発明の実施の形態2に係る音響発生システム2では、更に部屋の音響の状況に応じて、低音域及び中高音域の周波数特性と拡散/吸音の関係や周波数帯域、反射方向、及び反射時間構造等を制御して音波を発生することができる。すなわち、特定の周波数の音が拡散される割合と吸音される割合をコントロールすることができるようになるため、音響発生装置で発生する音響を著しく改善し、心地良いものにすることが可能となる。
 さらに、本発明の実施の形態2に係る音響発生システム2では、音響発生装置40の音響・周波数特性に合わせた複数の拡散柱221を配置することができる。これにより、音響発生装置40のバッフルの形状によって音が回折して悪影響を及ぼすことを防ぎ、音響発生装置40に最適化された音場を提供することができる。
<実施の形態3>
 本発明の実施の形態3に係る音響収録システム3は、主に音響収録生装置50、及びその周辺に設置する柱状体の反射体、音響拡散体である拡散柱222から構成される。
 音響収録装置50は、音響を録音する収録装置であれば任意の装置を使用することが可能であり、例えば、音響信号の収録に用いるマイクロホン等のセンサーといったものから、補聴器等といった音を集音するいかなるものであってもよい。また、音響収録装置50は、複数を組み合わせて用いることもできる。
 拡散柱222の形状は、本発明の実施の形態1の拡散柱220の形状と同様に任意の形状とすることができる。また、複数の拡散柱222は、任意の長さ、太さ、材質等を組み合わせてもよい。また、必ずしも拡散柱222は直立している必要はなく、斜めや横向きに配置することもできる。
 図13A乃至図13F、図14A乃至図14C、図15A及び図15B、図16A及び図16B、図17A及び図17Bの配置例を参照して、本発明の実施の形態3に係る音響収録システム3の構成について具体的に説明する。
 図13A乃至図13Fは、本発明の実施の形態3に係る音響収録システム3における音響収録装置50と複数の拡散柱222の配置例を示す。
 図13Aの配置例は、音響収録装置50の左右に、複数の拡散柱222が1列に配置されている場合を示す。図13Bの配置例は、音響収録装置50の左右に、複数の拡散柱222が複数列に配置されている場合を示す。図13Cの配置例は、音響収録装置50の左右に、複数のランダムな高さの拡散柱222が配置されている場合を示す。図13Dの配置例は、音響収録装置50の左右に、複数のランダムな太さの拡散柱222が配置されている場合を示す。図13Eの配置例は、音響収録装置50の左右に、複数のランダムな高さ及びランダムな太さの拡散柱222が配置されている場合を示す。図13Fの配置例は、音響収録装置50の上下後左右に、複数の拡散柱222が配置され、ベース部232に複数の拡散柱222及び音響収録装置50とが一体となって組み込まれた場合を示す。
 図14A乃至図14Cは、本発明の実施の形態3に係る音響収録システム3における音響収録装置50と複数の拡散柱222の配置例を示す。図14A乃至図14Cでは、複数の拡散柱222及び音響収録装置50が一体となっている場合を示す。
 図14Aの配置例は、音響収録装置50の左右に、複数の拡散柱222が1列に広げて配置されている場合を示す。図14Bの配置例は、音響収録装置50の左右に、複数の拡散柱222が円弧状な列に配置されている場合を示す。図14Cの配置例は、音響収録装置50の後左右に、複数の拡散柱222を音響収録装置50に接着させて収納する場合を示す。
 また、音響を収録していない場合には、図14Cで示したように、コンパクトに収納することが可能となる。また、収納方法には、音響収録装置50に接着させて収納する方法、複数の拡散柱222を巻いて収納する方法、左右の複数の拡散柱222の凸凹を合わせて収納する方法等、スペースを取らないような構成であれば、任意の方法を用いることができる。
 図15A及び図15Bは、本発明の実施の形態3に係る音響収録システム3における音響収録装置50と複数の拡散柱222の配置例を示す。図15A及び図15Bでは、複数の拡散柱222及び音響収録装置50が一体となっている場合を示す。
 図15Aの配置例は、音響収録装置50の後左右に、複数の黒丸で示す複数の太さの拡散柱222が規則的に配置されている場合を示す。図15Bの配置例は、音響収録装置50の後左右に、複数の黒丸で示す複数の太さの拡散柱222がランダムに配置されている場合を示す。
 図16A及び図16Bは、本発明の実施の形態3に係る音響収録システム3における音響収録装置50と複数の拡散柱222の配置例を示す。図16A及び図16Bでは、複数の拡散柱222及び音響収録装置50が離れている場合を示す。
 図16Aの配置例は、音響収録装置50の後左右に、複数の黒丸で示す複数の拡散柱222が音響収録装置50から遠ざかる方向で順次密になるように規則的に配置されている場合を示す。図16Bの配置例は、音響収録装置50の後左右に、複数の黒丸で示す複数の拡散柱222が音響収録装置50から遠ざかる方向で順次密になるようにランダムに配置されている場合を示す。
 図17A及び図17Bは、本発明の実施の形態3に係る音響収録システム3における音響収録装置50と複数の拡散柱222の配置例を示す。図17A及び図17Bでは、複数の拡散柱222及び音響収録装置50が離れている場合を示す。
 図17Aの配置例は、音響収録装置50の後左右に、複数の黒丸で示す複数の拡散柱222が音響収録装置50から遠ざかる方向で順次直径が太くなるように規則的に配置されている場合を示す。図17Bの配置例は、音響収録装置50の後左右に、複数の黒丸で示す複数の拡散柱222が音響収録装置50から遠ざかる方向で順次直径が太くなるようにランダムに配置されている場合を示す。
 図13A乃至図13F、図14A乃至図14C、図15A及び図15B、図16A及び図16B、図17A及び図17Bで示した配置例は単なる例示であって、音響収録装置50の周辺であれば、上下前後左右の任意のランダムな位置に、複数の拡散柱222を配置することができるのは言うまでもない。
 また、複数の拡散柱222は、音響収録装置50に固定して提供されても(図13及び図15参照)、ヒンジ等を用いて可動な状態(図14参照)で提供されてもよい。さらに、複数の拡散柱222は、音響収録装置50と一体型(図13~図15)であってもよい。また、離して設置(図16及び図17参照)してもよく、又は着脱可能であってもよい。いずれにせよ、複数の拡散柱222で収録する音響を拡散・反射することによって、上下前後左右とあらゆる方向に放散された音波を音響収録装置50が収録することができればよい。これにより、音響的に好ましく、カラレーションの少ない音場環境を得ることができる。
 図13A乃至図13F、図14A乃至図14C、図15A及び図15B、図16A及び図16B、図17A及び図17Bで示した配置例では、複数の拡散柱222は、音響収録装置50の収録ユニット又はバッフル面から後側に配置している。このような配置にすることによって、拡散柱222によって反射されない直接音を拾うことができる。なお、複数の拡散柱222は、音響収録装置50の前側に配置することによって、反射音のみを拾うこともでき、いわゆる森の中にいるような状態の音の響きを収録することもできる。また、例えば無響室的なところで、楽器を演奏し音響収録装置50の周囲に複数の拡散柱222を配置することによって、音響収録を行うことに用いることもできる。
 また、音響収録装置50の周辺に複数の柱状体が存在することより、審美的に好ましい外観の音響収録システム3を提供することもできる。特に、ランダムな複数の柱状体を用いることによって、様々な表面塗装、表面加工、材質等といった組み合わせから奏される独特の美的な外観を提供することができる。
 本発明の実施の形態3に係る音響収録システム3は、本発明の実施の形態1に係る音響拡散体1を用いた音響拡散方法を音響の収録に応用したものである。したがって、本発明の実施の形態3に係る音響収録システム3では、本発明の実施の形態1に係る音響拡散体1から得られる効果と同様の効果を得ることができる。
 これに加えて、本発明の実施の形態3に係る音響収録システム3は、部屋の音響の状況に応じて、低音域及び中高音域の周波数特性と拡散/吸音の関係や周波数帯域、反射方向、及び反射時間構造等を制御して収録することができる。すなわち、特定の周波数の音が拡散される割合と吸音される割合をコントロールして音を収録することができるようになるため、スタジオの音場特性による音の収録への悪影響を抑え、リバーブ(残響)装置等を用いなくても、自然な響きで音声を収録することができる。
 これにより、音響収録装置で収録する音響を著しく改善し心地の良いものにすることが可能となる。
(実施例)
〔筒状反射体10の配置のシミュレーションによる比較〕
 ここで、音響拡散体1の配置による、部屋の音響改善効果について、シミュレーションを行った結果について説明する。
 音響拡散体1のうち、柱状拡散体20は、中高音域についてスピーカの横に置いて音波を拡散させることができる。実験結果(図示せず)によると、トールボーイ型スピーカ、フロア型スピーカ等の形状の差や、ホーン型スピーカ、静電スピーカ、ダイナミックスピーカ等の駆動方法の差に関わらず、良好に拡散を行うことが分かった。
 また、筒状拡散体20を、上述の図7(a)のような配置にした場合、低音域の拡散・吸収についても、バスレフポートの形状・背面解放型であるか否か等のスピーカの形状の差の影響を受けずに低音を拡散・吸収することができることが分かった。
 さらに、具体的に上述の図7(b)のように、筒状反射体10を分離して部屋の隅に配置した場合に部屋の音響を改善できるか、シミュレーションを行って検討した。
 以下で、本発明の実施の形態1に係る筒状反射体10を分離して部屋の隅に配置した際の、拡散効果を差分方で数値シミュレーションを用いてシミュレートした結果について説明する。このシミュレーションは、日東紡音響エンジニアリング社製の「comfida」ソフトウェアを用いて、2次元差分法による計算を行った。
 部屋の形状となる回折対象の計算空間としては、幅7m、奥行き9mについて、コンパクト差分法による計算を行った。
 音源となるスピーカ30を1つ用いた。スピーカ30の座標は、対象空間の左上の座標を基にすると、左端から1.7m、奥行き1.5mの位置である。スピーカ30から出力する音源(音波の発生源)は、一般的なGausian波束を用いた。
 なお、スピーカ30は、本発明の実施の形態2で説明した音響発生装置40に置き換えても適用できることは言うまでもない。
(比較例1)
 まず、図18Aを参照して、部屋に何も配置していない場合のシミュレーション結果である比較例1について説明する。
 ここでは、上述のように図18Aの四角い部屋の中にスピーカ30を1つのみを配置した場合における、100Hz帯域の音圧分布を示している。なお、壁面は通常の壁紙のように多少吸音するように構成した。また、白抜きの数字は、音圧(db)を示している。
 このように、スピーカ30のみを部屋の中に配置した場合は、フラッターエコーのような音圧のピークとディップ差が、まだら模様のように大きく現れる。
(実施例1)
 次に、図18Bを参照して、部屋の四隅に筒状拡散体10を配置した場合のシミュレーション結果である実施例1について説明する。
 図18Bにおいては、図18Aと同様の大きさの四角い部屋の中にスピーカ30を1つのみを配置した場合の、100Hz帯域の音圧分布を示している。そして、図18Bにおいては、部屋の各隅から横0.7m、縦0.5mの箇所に、分離した筒状拡散体10を配置している。なお、図18Aの場合と同様に、壁は多少吸音するように構成し、白抜きの数字は、音圧(db)を示している。
 図18Bの実施例1と、図18Aの比較例1とを比較すると、図18Bのように隅に筒を配置したときの方が、音圧の分布が滑らかになり、音圧の大きなピークと音圧の小さなディップとの差が少ないことが分かる。これにより、フラッターエコーのような音場に悪影響を与える低音が少なく、良好な音場になっている。
 よって、部屋の隅に筒状拡散体10を配置しても、部屋内に発生する低音域についてのフラッターエコー等を軽減し、良好な音場を得ることが可能になる。
 このように、本発明の実施の形態1に係る音響拡散体1によれば、中高音域の反射方向/反射時間遅れ(位相)がランダムに反射する複数の反射面を形成する柱状拡散体20と、低音域の吸収と拡散を行う筒状拡散体10とを用いることによって、部屋の音響を著しく改善することができる。
 以上のように構成することで、以下のような効果を得ることができる。
 まず、従来技術1の音響パネル装置では、材質や形状及び寸法から高音、中音及び低音域の特性が決定されてしまうという問題があった。よって、部屋の音響を改善するために、高音域と中低音域に分けて音響を改善することはできず、設置された位置において、音響パネル装置の周波数特性に応じた吸音と反射のみを行うだけだった。このため、音響改善効果を得るためには、効果が十分ではなかった。
 これに対して、本発明の実施の形態1に係る音響拡散体1は、中高音域に対応した柱状拡散体20と、低音域に対応した筒状拡散体10とを分離することができる。これにより、柱状拡散体20と、低音域に対応した筒状拡散体10の配置場所を部屋内で自在に調整でき、部屋の形状や音響特性にあった最適な音場の調整を行うことができる。すなわち、多種多様な音響特性をもつユーザーのリスニングルームにおいて、広域の音場を改善する拡散体を構成することができる。
 さらに、本発明の実施の形態2に係る音響発生システム2及び本発明の実施の形態3に係る音響収録システム3システム等の様々な特性を持つスピーカシステム及びセンサーシステム、例えば、バスレフポートの形成位置の違いによる音場の違い等に、柔軟に対応可能である。
 また、柱状拡散体20は、円弧や弓状に形成しているため、ある程度の指向性をもって中高域の音を拡散させることができる。これにより、スピーカ等の周波数特性や位相の特性に合わせた配置が可能になる。
 また、筒状拡散体10についても、スピーカ等のバスレフポートやウーファーの形状などに合わせて配置が可能であり、効果的に低音の吸収・拡散を行うことができる。
 また、従来の音響パネルにおいて、ユーザーは、音響パネルを受け取り、中身の音響パネルを取り出すと、通常であれば梱包材は廃棄する。廃棄された梱包材は、溶かしてリサイクル可能であっても、資源の無駄になっていた。
 これに対して、本発明の実施の形態1に係る音響拡散体1においては、筒状拡散体10を紙等の安価な素材で製造可能であるために、梱包材としても使用可能である。これにより、資源を有効活用して、梱包材のコスト自体を低減することができる。また、筒状拡散体10を紙等で形成した場合には、安価に製造でき、逆にリサイクルすることも簡単である。
 また、本発明の実施の形態1に係る音響拡散体1では、柱状拡散体20は、中高音域用に形成されており、これに合わせた周波数帯の低域用の筒状拡散体10を用いることができる。
 これにより、低域と中高域について、拡散や吸音の度合いを調整しやすくすることができる。
 また、柱状拡散体20は、コンパクトに薄く形成されているために、壁に埋め込んで構成する柱状拡散体よりも配置が簡単である。
 さらに、柱状拡散体20は、板状の音響パネルに比べると、空気が後ろに抜けるために、部屋の空調を乱すことがない。これにより、空調によるオーディオ的な悪影響を抑えることが可能になる。
 また、柱状拡散体20は、単なる板状の音響パネルと比べると、部屋のインテリアとしても心理的に邪魔にならない。
<調整部130がない場合の、筒状拡散体10の構造>
 なお、筒状拡散体10に関して、調整部130がない構造も可能である。
 図19を参照すると、筒状拡散体10の直径で切り取った断面図を示している。この例では、下部円柱120の上端の直径を少し細く形成して、上部円柱110を入れ込んで結合するように構成している。これにより、調整部130がない場合でも、上部円柱110と下部円柱120を用いて筒状拡散体10の高さの調整を行い、吸音・拡散する低音の調整を行うことができる。
 また、図19の例では、上部円柱110の上端部、及び下部円柱120の下端部に、同様の素材の円状の素材を貼り付けして、縫い目115により糸を用いて縫う等の方法で固定している。これにより、上部円柱110及び下部円柱120の強度を増すことができる。よって、調整部130がない場合でも梱包材として十分な強度をもたせ、耐久性を高めることができる。
{|音響調整方法、音響調整プログラム、音場調整システム、スピーカ台、家具|}
<実施の形態4>
〔システム構成〕
 図20を参照して、本発明の実施の形態4に係る音響調整システムXの制御構成について説明する。
 音響調整システムXは、主に、PC61、音場計測部62、入力デバイス63、表示部64、プリンタ65などから構成される。
 PC61は、PC(パーソナル・コンピュータ)である通常のPC/AT互換機やMAC規格のPCであり、本発明の実施の形態4に係る音響調整方法の演算を行うことができる構成部位である。PC61は、各種データを入力する入力部610(入力手段)、入力されたデータや音響拡散体の配置用データ等を記憶する記憶部620(記憶手段)、後述する音響拡散体の直径を算出するための演算器等である時間計算部630(直径算出手段)、音響拡散体の配置条件を算出するための演算器等である配置計算部640(出力値算出手段)、CPU(セントラル・プロセッシング・ユニット、中央処理装置)やMPU(マイクロ・プロセッシング・ユニット)等である制御部650、演算により算出した結果を出力する出力部660とを主に備えている。
 音場計測部62は、例えば指向性の音波発生装置とマイクとを備えた室内音場測定のための機器であり、超音波等を用いて室内の反射音や音場性状についてのデータを取得できる。これにより、直接音と一時反射音との関係性についてのデータを得ることができる。
 入力デバイス63は、キーボード、マウス等のポインティングデバイス、タッチパネル等のユーザインタフェイスに関する構成部位である。
 表示部64は、一般的なLCDディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機EL(エレクトロ・ルミネッセンス)ディスプレイ等のディスプレイ装置である。また、表示部64は、部屋の構造について液晶シャッター方式やホログラム方式等で立体的に表示するようにしてもよい。
 プリンタ65は、一般的なプリンタやXYプロッタ等の印刷装置である。また、プリンタ65には、フラッシュメモリカードリーダ/ライタ等を備えて、設計図や音響拡散体の配置等のデータを記憶できるようにしてもよい。
〔PC61の構成〕
 PC61について、さらに具体的に説明する。
 入力部610は、音場計測部62、入力デバイス63、その他図示していないが、LAN、WAN、フラッシュメモリカードリーダ、DVD-ROMのような入力手段等からの入力を行う、USB、ネットワーク、シリアル、パラレル等の各種端子とI/Oである。入力部610は、音場計測部62からの音響諸室の音場や形状等のデータや、予め測定員が設定した音響諸室の形状等のデータを入力することができる。
 記憶部620は、RAM、ROM、フラッシュメモリ、HDD(ハード・ディスク・ドライブ)等である。記憶部620は、音響諸室の音場や形状等のデータ、本発明の実施の形態4に係る音響調整方法を実行する音響調整プログラム、音響調整プログラムに必要なその他のデータ等を記憶する。
 時間計算部630は、専用の演算用DSP(デジタル・シグナル・プロセッサ)や物理演算専用演算装置やGPU(Graphics Processing Unit)等の演算器であり、音場計測部62のデータから、後述する直接音1200と初期反射音1300との間の時間を算出する。
 配置計算部640は、専用の演算用DSPや物理演算専用演算装置やGPU等のリアルタイムに演算可能な演算器である。配置計算部640は、後述する直接音1200と初期反射音1300との間の時間に、拡散反射音1360を入れるための音響拡散体の最適な配置条件について算出する。
 制御部650は、実際に以下の騒音判定処理を行う際の制御と演算を行う部位である。制御部650は、記憶部620のROMやHDD等に記憶しているプログラムに従って、各種の制御と演算の処理を実行する。
 出力部660は、表示部64やプリンタ65等の出力手段に出力を行うI/O等である。出力部660は、設計された音響諸室の構造や設計図を出力することができる。また、音響拡散体の直径と配置条件である音響拡散体構造物の設計図等についても、出力することができる。また、出力部660は、オーディオI/Oも備えており、後述するシミュレーションにて、実際の音の聞こえ方をシミュレートして出力することも可能である。
 なお、時間計算部630と配置計算部640の機能は、制御部650の演算機能を用いて実現してもよい。
〔音響調整方法〕
 ここで、図21~図24を参照して、本発明の実施の形態4に係る音響調整方法の概要について説明する。
 上述のように、限られた空間の中に作らざるをえない音響諸室では、施工するためのスピーカPの背後の空間は限られている。このため、従来は音響諸室について、音響設計、音響施工による音場調整を行い、又は音響パネルを組み合わせて、初期反射音と残響音の大きさと時間遅れとを調整していた。
 従来、このような調整方法においては、経験的に、音響諸室の大きさ以上の広がりを感じるような音場調整を行うことは難しかった。
 このため、本発明の発明者らは、音響諸室においてより広がりを感じられるような音場調整を行うための方法について、鋭意検討と実験を行った。
 そして、本発明の発明者らは、直接音と初期反射音(床、壁、天井などからの一次反射音)との間にできる無音部分が、音響諸室の音の広がり感に、従来考えられていたよりも大きな影響があることを見いだした。
 すなわち、従来、直接音と初期反射音との間には必ず無音区間ができ、この無音区間をリスナーは意識的・無意識的に検知することが可能である。そして、リスナーは、この無音区間の時間の長さにより、音響諸室の大きさを意識的・無意識的に把握できる。
 よって、従来、音響諸室の大きさ以上の広がりを感じるような音場調整を行うことは難しいということが分かった。
 このため、本発明の発明者らは、直接音と初期反射音との間にできる無音区間に、拡散反射音(多層拡散音)を作成する調整を行う音場調整方法を発明した。
 これにより、音響諸室の音の広がり感を大きく改善できる。
 上述したように、本発明の発明者らは、直接音と初期反射音との間にできる無音部分を、拡散反射音で補う音場調整方法を思いついた。
 このため、本発明の発明者らは、鋭意、実験と検討を行ったところ、このような多層乱反射構造は、従来技術2のような音響パネルや、板状の音響パネル、凸凹状の音響パネルでは実現が難しかった。
 そこで、本発明の発明者らは、この拡散反射音を発生させるために、多層乱反射構造を用いることを考えついた。このような柱状拡散体(柱状拡散吸音体、柱状反射体、音響拡散体)としては、複数の直径の異なる柱をランダムに配置したものが存在する(例えば、https://www.noe.co.jp/product/pdt1/pd1_12.htmlを参照)。
 この柱状拡散体は、通常の配置においても、音響諸室に効果的に音の広がり感を与えることが可能である。この際に、直接音と初期反射音との間に一部は、拡散反射音が生じているものの、従来は経験的に配置を変更して、できるだけ音の広がり感を与えるような配置としていた。
 このため、本発明の発明者らは、直接音と初期反射音との間にできる無音区間に拡散反射音が生じるように、柱状拡散体の構成と配置とを行うための方法について、鋭意実験と検討を行い、本発明の実施の形態4に係る音響調整方法を完成させるに至った。
 本発明の実施の形態4に係る音響調整方法においては、拡散に貢献する物体間の隙間を、後述するような基準で確保することにより、多層拡散反射構造を構成する。
 この多層拡散反射構造により、スピーカから再生される直接音に付随した、直接音と初期反射音との間の区間を埋めるような拡散反射音を発生させることで、音響諸室の広さの限界を超えた音の広がり感を実現することができる。
 また、元々、一次反射音は直接音に対して、部屋の響きを感じさせる効果がある。しかし、一次反射音は直接音と干渉するという問題があった。
 すなわち、一次反射音は、位相が同じ場合は、音圧が倍になり、例えば、6dB程度上げることができる。ところが、位相が逆になると、音圧が限りなくゼロとなる方向になる。このため、強い一次反射音が存在すると、直接音とその一次反射音の合成波形の周波数特性は、極端な凹凸特性となってしまうという問題があった。
 本発明の実施の形態4に係る音響調整方法においては、直接音と初期反射音との間にできる無音区間に加えて、複数到来する一次反射音が含まれる初期反射音の区間にも拡散反射音を発生させることができる。
 これにより、極端な位相干渉が起こりにくくなるという効果が得られる。
 また、直接音と初期反射音との間にできる無音区間に生じた拡散反射音も、壁により反射して反射音となるために、一次反射音の区間の拡散反射音と合わせて、直接音とその一次反射音の合成波形の周波数特性を良好にすることができ、音響諸室の音場を大きく改善することができる。
 図22を参照すると、乱反射体である音響拡散体225(例:柱状拡散体)を複数個、図のような多層拡散構造である音響拡散体群25として配置した例を示している。
 ここで、一般的なダイナミック型や静電型や圧電型のスピーカ(ラウドスピーカ)等であるスピーカPからは、直接音1200が発生する。
 この直接音1200については、高音帯域(高域、約数千Hz以上~)では、スピーカPから、ほぼ正面に対して、鋭い指向性をもつ音響エネルギーが放射される。
 しかしながら、中音帯域(中音域、約500Hz~2000Hz程度)では、スピーカPの正面に対して、横90°方向に、直接音1200から-5~-15dBの音響エネルギーが回折音1355として放射される。
 また、低音帯域(低音域、約300Hz以下)においては、直接音1200や回折音1355に関係なく、ほぼ無指向的に音響エネルギーが放射される。
 よって、従来は、特に中低音域の、これらの直接音1200以外の音響エネルギーが、そのまま壁や音響パネルにより反射され、初期反射音の一部となっていた。また、スピーカPの背後に音響パネルを置いた場合でも、初期反射音の遅れを調整できるだけで、十分に多層拡散構造とすることができなかった。
 このため、本発明の実施の形態4に係る音響調整方法においては、スピーカPの近傍に音響拡散体225を配置することを特徴とする。
 このスピーカPの近傍に配置した音響拡散体225により、直接音1200以外の音響エネルギーについて、従来のように一次反射音の一部の成分になるよう放射されることがなく、拡散反射音1360として放射することができる。
 ここで、拡散反射音1360のような「拡散」とは、周波数帯域が異なる音波の反射方向及び/又は反射時間遅れ(位相)が、リスナーLが自覚できない程度に複雑、すなわちランダムに反射することをいう。
 図23と図24とを参照すると、音響諸室のリスナーに対して、上述の拡散反射音1360が到達する際の例について示している。
 図23のように、拡散反射音1360は、所定の広がりを保ったまま、直接音1200に付随して、リスナーLに到達する。後述する処理による音響拡散体群25内の音響拡散体225の構成と配置により、この拡散反射音1360は、ちょうど直接音1200と前壁反射音1310や後壁反射音1340等の初期反射音1300とが到達する間の区間にリスナーLに到達する。
 これによって、特に中低音域に対して直接音1200を豊かにすることができる。この拡散反射音が付加された例を図24に示す。
 なお、ここでは説明を簡単にするためにスピーカPを1本とした場合について説明したが、ステレオシステムの場合には、同様のスピーカPを2本、左右に並べることができる。また、サラウンドシステム等の多チャンネルシステムにも対応可能である。
〔音響調整方法の処理〕
 ここで、図21を参照して具体的に、本発明の実施の形態4に係る音響調整方法について説明する。
 上述したように、本発明の実施の形態4に係る音響調整方法においては、拡散反射音1360を、直接音1200と初期反射音1300との間に発生させるように、音響拡散体225の構成と配置とを計算する。
 この構成と配置については、音響拡散を行うための必ずしも柱状でなくともよい乱反射体(音響拡散体)が、隙間を持って多層状態になり、音源及び/又は受音座標から遠ざかるにつれてその平均密度が増してゆく配置方法を用いる。この密度の増加については、拡散に貢献する物体間の隙間の平均値を、音響諸室の音響に対応して計算して求める。これにより、多層拡散構造が実現できる。また、柱状拡散体を、穴の空いた板等に固定して串刺し状に配置してもよい。これにより、柱状拡散体の製造や配置が容易になるという効果が得られる。
 なお、この乱反射体としては、以下では柱状拡散体を用いる例について説明するが、球形、楕円球形、凸凹状物体の串刺し状等、隙間の平均値が計算に従った構造であればどのような形状の乱反射体を用いてもよい。
 以下で、図21を参照して、具体的な処理について説明する。これらの処理は、PC61の制御部650が、記憶部620に記憶されたプログラムに従って、各部を制御しつつ行う。
(ステップS101)
 まず、PC61の音場計測部62は、音場計測処理を行う。
 具体的には、音場計測部62は、図示しないスピーカ等から所定の周波数の音波を放射して、その音波をマイクロフォン等で計測し、音響諸室の初期反射音1300の性状や残響音の大きさ等の音響特性を計測する。
 また、3Dスキャナや、音響諸室の形状データ、音響パネルの配置等の情報により、シミュレーション計算を行って、音響特性を計算することもできる。
 特に、音響諸室の設計図等を用いることで、数値計算によるシミュレーションによっても同様な拡散音の調整をすることが可能である。
(ステップS102)
 次に、PC61の時間計算部630は、到達時間計算処理を行う。
 このステップにおいては、上述の音響特性から、直接音1200の到達から初期反射音1300の到達までの区間を求める。この区間は、直接音1200として計測された音響エネルギーのピークと、初期反射音1300として計測された音響エネルギーのピークとの間について、数ミリ秒単位で計算することもできる。
 また、数値計算によるシミュレーションの場合は、例えば、25℃の大気中の音速等と、スピーカPの配置状況と、壁との距離に応じて、直接音1200として計測された音響エネルギーのピークと、初期反射音1300の音響エネルギーのピークとを求める。これにより、直接音1200と、初期反射音1300との間の無音区間を計算により求めることができる。
 これにより、拡散反射音1360を発生すべき区間を計算することができる。
(ステップS103)
 次に、PC61の配置計算部640は、配置条件算出処理を行う。
 ここでは、上述の乱反射体を柱状拡散体とした例について説明する。
 柱状拡散体の断面の形状は、円柱であれば、直径に対して所定の割合で短い波長の音波を、ほぼ理想的に再放射できる。これにより、より広いエリアに均一な拡散音を返すことができる。また、断面形状は円柱の他に、楕円柱や、他の形状であってもよい。
 柱状拡散体の直径としては、従来より、円筒に音波が入射した場合の解析が行われているため、これを利用することができる(例えば、音響工学原論、「http://www.acoust.rise.waseda.ac.jp/publications/onkyou/genron-4.pdf」を参照)。
 この上で、柱状拡散体を複数用いた柱状拡散体群について、柱状拡散体の本数、列内の間隔、列と列の間隔等を算出する。この算出については、複数本の柱の長さ方向に対する垂直な面で切った断面の断面積に対して、それぞれの密度を計算して基準とすることができる。また、柱状拡散体の柱の長さ方向に対して垂直方向の断面の投影したときの対面が見える隙間の断面積についての密度(開口率)を、音響拡散体の列毎に算出することもできる。これらの断面積の違いが10%未満になるように、柱の本数、列と列の間隔を設定することもできる。
 これは、各列内における平均自由行程dの値を、ほぼ一定の割合にすることにあたる。
 以下の式で、音響拡散体の拡散における平均自由行程dについて、より詳しく説明する:
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 この式のように、各列内における平均自由行程dを、音源及び/又は、リスナーLの座標である受音点から遠ざかるにつれて密度が増してゆくように乱反射体を配置する。この例では、柱状拡散体である音響拡散体225を配置する。すなわち、各音響拡散体225は、隙間を備えつつ多層又は多重の状態になっていて、背後の方が反射させる密度が増えて行くように配置する。また、上述のように、乱反射体が柱状拡散体の場合は、遠ざかる方向に太い直径の柱の占める断面積を増やすことで、高音を乱反射させ、低音を透過させて背後にて反射させるといった制御が可能になる。
 この乱反射体の配置と平均自由行程dの値については、気温25℃の大気中の音速等と、スピーカPの配置状況と、壁との距離に応じて、この平均自由行程dが、直接音1200と初期反射音1300との間にリスナーLに到達するような距離を設定する。この際に、スピーカPから離れすぎると、回折音1355が初期反射音となってしまうため、配置計算部640は、最適な距離に近づけるように計算して求めることができる。
 また、乱反射体の間隔は、上記の式(1)により算出した柱を、ランダムな間隔に配置するように設定する。この際に、均等配置した場合の間隔の値に対して、乱数を用いて5~50%程度のランダムに配置することができる。
 また、音響諸室の音響特性に合わせ、広帯域な周波数特性を得られるように算出することも可能である。
 なお、吸音層の配置についても更に計算して、初期反射音や残響音の程度を調整して、より広がり感を得られるように構成することも可能である。
 また、上述の方法では、乱反射体として柱状拡散体(柱状反射体)について説明したが、これに限られず、隙間を持ち、音源及び/又は受音点から遠ざかるにつれて乱反射体の密度が増してゆくような配置であれば、どのような音響拡散体も用いることができる。
 また、柱状拡散体を、穴の空いた板等に固定して串刺し状に配置した場合には、この固定した板による音響の影響も計算することができる。
 また、スピーカPと音響諸室の壁との角度を勘案して音響拡散体の配置を調整することも可能である。
 また、記憶部620に記憶された設定によっては、初期反射音1300にも拡散反射音を付加することができる。
 この設定としては、必ず初期反射音1300にも拡散反射音を付加する場合と、上述のステップS101で音場状態により初期反射音の周波数特性があまりフラットでない場合に、初期反射音1300にも拡散反射音を付加する場合について設定できる。
 さらに、拡散反射音を音声再生することで加えるような構成も可能である。この場合は、スピーカPの周囲に、別のサブスピーカを1~複数個配置して、拡散反射音を計算して再生して付加する。その際に、初期反射音とは位相が逆相の音も計算して加え、初期反射音を軽減するような構成とすることもできる。
 また、スピーカPから再生される音声について、直接音1200と初期反射音1300との間の区間に、直接、デジタルディレイ等の装置を用いて拡散反射音を加えるように構成することもできる。
 さらに、マルチチャンネル再生の場合、例えば、直接音1200と初期反射音1300との間の区間にリスナーLに到達するように、それぞれのスピーカから、拡散反射音を再生するように構成することもできる。この際には、フロントやリア等のサラウンド用スピーカや、センタースピーカの配置と、リスナーLとの距離等から、最適な拡散反射音を計算して付加・再生することができる。
 また、上述の実施の形態4においては、スピーカPの側に音響拡散体225を配置したが、受音点の近くに配置する構成も可能である。
 たとえば、リスナーLが位置する受音点が確定している場合等には、このように配置することで、部屋の音場に関わらず、拡散反射音を直接音と初期反射音の間の区間と、その後の区間においても付加することができる。
 また、受音点の近くに音響拡散体225を配置することで、直接音の回折音1355のみならず、直接音にも拡散反射音を付加できるため、より音場に広がりを持たせることもできる。
 また、スピーカPの前に音響拡散体225を配置し、直接音を直接、音響拡散体225を透過させ、直接音に拡散反射音を加えるような構成も可能である。
 以上により音響調整方法の処理を終了する。
 音響諸室の設計者・施行者は、音響拡散体を、計算された構成と配置にて、スピーカPの周囲に配置することができる。
 以上のように構成することで、以下のような効果を得ることができる。
 本発明の実施の形態4に係る音場調整方法においては、単純な吸音用の音響パネルではなく、直接音と初期反射音との間に拡散反射音を発生させることができる。
 このため、スピーカPからの再生音に対して、音響諸室の広さ以上に奥行き感を与えることが可能になる。すなわち、音源から発生する音を豊かにする効果が期待できる。
 これは、拡散反射音(多層散乱音)の付加により、直接音と初期反射音との間隔によりリスナーが意識的・無意識的に音響諸室の広さを把握してしまうことが少なくなるためだと考えられる。また、部屋の左右からの一次反射音を抑える効果もあると考えられる。
 さらに、拡散反射音のさらなる反射音により、本来の部屋の広さによりカラリングされた音場以外の反射音や残響音が付加されて、音場が豊かになる効果によるものと考えられる。
 このため、本発明の実施の形態4に係る音場調整方法においては、ステレオ再生の際に、音の奥行き感がよくなるという効果が得られる。
 また、マルチチャンネル再生の場合、各チャンネル感の「音のつながり」がよくなるという効果が得られる。
 さらに、本来、スピーカPの再生音には、録音時のホールの初期反射音や残響音が含まれるものの、従来は、部屋の音場の方を優先的にリスナーが感じていたと考えられる。
 これに対して、本発明の実施の形態4に係る音場調整方法においては、直接音と初期反射音との区間に拡散反射音を入れることにより、部屋の音場の影響を軽減して、本来の再生音に含まれる初期反射音や残響音を視聴者に感じさせることが可能になる。
 このため、クラシック音楽のような雄大なホールで録音された音源の臨場感がよくなるという効果が得られる。
 また、部屋の余計な音場に付随する音が感じられにくくなるため、大音量で視聴した際にも、疲れにくくなるという効果が得られる。
 また、本発明の実施の形態4に係る音響調整方法においては、スピーカPの周囲に乱反射体が隙間を持ち多層状態になり、音源及び/又は受音点から遠ざかるにつれて乱反射体の密度が増してゆく配置方法を用いるように、音響拡散体の構成と配置することができる。
 これにより、特別な電気的な装置が必要なく、安価に、音響を調整して広さを感じさせるように音響諸室の音場を調整することができる。また、既存の音響諸室を特にリフォーム等することがなくなるため、費用を削減できるという効果が得られる。
 上述したように、本発明の実施の形態4に係る音場調整方法においては、既存の音響諸室に、音響拡散体の構造を決定した上で配置することができる。
 これに加えて、従来の柱状拡散体を配置した音響諸室(例えば、「http://www.noe.co.jp/product/pdt1/pd1_12.html」を参照)に用いることも当然可能である。
 本発明の実施の形態4で使用する柱状拡散体は、例えば、森のように複数の反射・拡散体が配置されているような感覚が得られるものであり、初期反射音が拡散音的にリスナーに到達する。このため、この直接音と拡散音的な初期反射音との間に、拡散反射音を発生させるような構成と配置の乱反射体を用いることで、さらに広がり感のある音場を提供することができる。
 また、本発明の実施の形態4に係る音場調整方法においては、音源及び/又は受音点から遠ざかるにつれて柱状拡散体の密度が増してゆくような構成になっており、必ずしも柱状拡散体を用いる必要がないが、この密度の差が重要である。
 柱状拡散体の密度の差により、中・低音域の指向性がない音響エネルギーを拡散と反射させることが可能になり、従来より広さを感じさせる音場を与えるような音響調整を行うことが可能となる。
 また、本発明の実施の形態4に係る音場調整方法においては、初期反射音1300の区間に拡散音を発生させることで、一次反射音の極端な位相干渉が起こりにくいという効果が得られる。
 なお、音響拡散体225の配置を調整して、直接音1200と初期反射音1300との無音区間に拡散音が無く、初期反射音1300の部分にのみ拡散音が存在するように構成しても、位相干渉が少なくなるため良い音場が得られる。
 また、本発明の実施の形態4に係る音場調整方法においては、主にスピーカPの側に音響拡散体225を配置する。
 このため、壁や天井に拡散体を配置するのに比べて、音源近くにて直接音1200に拡散反射音1360を付加する事ができる。これにより、床からの一次反射音にも拡散反射音の付加が可能である。
 すなわち、たとえ壁や天井に音響拡散体がある場合でも、壁や天井に直接音1200と拡散反射音1360とが入射することで、音響エネルギーをより拡散させることができる。
 さらに、本発明の実施の形態4の音響拡散体225は、多層拡散構造であることを特徴としている。このため、拡散反射音に、方向的な拡散と時間的拡散の効果を含ませることができ、顕著な音場の広がり感の効果が得られる。
<実施の形態5>
 本発明の実施の形態5に係る音響拡散体の他の配置構成について説明する。
 上述の本発明の実施の形態4に係る音響調整システムXについては、主にスピーカPの左右に音響拡散体225を配置する例について述べた。しかしながら、これに限られず、例えばスピーカスタンドに音響拡散体225を備える構成も可能である。
 図28を参照して、このように音響拡散体225をスピーカスタンド60に備えた構成について説明する。スピーカスタンド60は、例えば、ベース部235に音響拡散体225を配置して備え、その上にスピーカPを載せるような構成にすることができる。スピーカPからの回折音1355は、音響拡散体225により、拡散反射音1360としてリスナーLに到達する。なお、ベース部235に加えてスピーカ載せ台を用いる構成も可能である。また、ベース部235を用いない構成も可能である。さらに、スピーカPの上下左右等の周囲や離れた場所に音響拡散体225を追加して配置する構成も可能である。
 このような構成であっても、上述の音響調整システムXを用いることができ、同様の効果を得ることができる。
 以下で、この際の音響拡散体225の配置について、図29のフローチャートを参照して具体的な処理について詳細に説明する。これらの処理は、PC61の制御部650が、記憶部620に記憶されたプログラムに従って、各部を制御しつつ行う。
(ステップS201)
 制御部650は、図21のステップS101と同様の処理である、音場計測処理を行う。この際に、スピーカPの振動が床に伝わった場合の、いわゆる「床鳴り」となる低周波についても計測を行うことができる。
 この際に、スピーカPのダイナミックスピーカやトウィータ等の発音デバイスの配置、床の材質やスピーカ台66の材質、ベース部235の材質、インシュレータによる減衰等を考慮することができる。
(ステップS202)
 次に、制御部650は、ステップS102と同様の処理である、到達時間計算処理を行う。
 この到達時間計算処理においては、図24の直接音1200の到達から初期反射音1300の到達の区間に関する計算に加えて、床鳴りの低周波(低周波帯域)のレベルと到達時間についても計算を行うことができる。
(ステップS203)
 次に、制御部650は、ステップS103と同様の処理である、配置条件算出処理を行う。
 この処理においては、配置条件として、図28の回折音1355がスピーカ台66に到達する際に、図24の拡散反射音1360が直接音1200と初期反射音1300との間になるように配置する。
 配置条件算出処理において、具体的には、制御部650は、上述の実施の形態4に係る音響拡散体の配置と同様に、スピーカ台66に配置する音響拡散体225の本数、列内の間隔、列と列の間隔等を求める。
 この際に、スピーカ台66以外にも音響拡散体225が配置されていた場合には、その配置についても求める。
(ステップS204)
 次に、制御部650は、床鳴り算出処理を行う。
 ここでは、上述の床鳴りの計算結果を用いて、床鳴りの周波数を打ち消したり残響音との間に拡散反射音として低音成分が残るような配置を算出する。
 具体的には、太い柱状拡散体の直径と配置等を調整して、床鳴りの低音成分がリスナーLに到達するまでの時間的な範囲内に、拡散反射音の低音成分が得られるような配置を行う。これにより、床鳴りによるフラッター等を低減し、音場感を豊かにすることができる。
〔スピーカ台66の構成〕
 図30の平面図を参照して説明すると、本発明の実施の形態5に係るスピーカ台66は、上述の配置条件算出処理にて算出した配置条件に従った音響拡散体225を用いて構成する。
 図30は図28のA-A断面で、スピーカ台66、ベース部235に音響拡散体225を配置した一例を示している。
 ベース部235は、内部損失の高い木材、合板、金属、プラスチック板等で構成されており、床に直接触れないようにインシュレータ等を備えていてもよい。
 また、音響拡散体225は、ベース部235の一部をくり抜いて固定するか、釘やネジやダボ等で固定されている。
 この音響拡散体225がスピーカP(図28)に接する端部は、例えば平らに加工されており、滑り止めと振動防止のブチルゴムやエラストマー等を接着している。また、端部を凸状に加工して、スピーカPとの接触面積を少なくすることもできる。これにより、スピーカPの振動が直接床に伝わることを防ぐことができる。
 なお、上述のように、音響拡散体とスピーカPとが接触する箇所にスピーカ載せ台を備える構成も可能である。この場合は、スピーカ載せ台にインシュレータ等を備えることもできる。逆に、ベース部60をスピーカ載せ台として音響拡散体225の端部を床に接触させるような構成も可能である。さらに、ベース部235に大理石やジルコンサンド等を備えて、重量を増し、振動を抑えたり安定性を高める構成も可能である。
 また、音響拡散体225は、必ずしも円柱や楕円柱状ではなく、上下左右に拡散反射音1360を発生させるために、いわゆる「エンタシス」のように中央が膨らんでいたり、ボール状の形状のものをつなげたような拡散体を用いてもよい。さらに、球形、楕円球形、凸凹状物体の串刺し状の構成も可能である。
 さらに、音響拡散体225の一部のみにスピーカPを設置するように構成し、スピーカPの周囲を音響拡散体225で取り囲むような構成も可能である。同様に、スピーカPの上方に音響拡散体225を取り付けるような構成も可能である。
 以上のように構成することで、スピーカPを置く台と音響拡散体225とをスピーカ台66としてまとめることができ、設置面積を減少させることができる。この上で、上述の実施の形態4と同様に、直接音と初期反射音との間に拡散反射音を発生させることができ、音場を良好に調整することができる。
 また、スピーカ台66として音響拡散体225に配置することにより、壁際といったスピーカPの周囲に音響拡散体を備えることが難しい状況においても、拡散反射音による音響調整を行うことができる。
 さらに、音響拡散体225は複数配置するため安定性が高い。また、音響拡散体225の配置はランダムであるため、スピーカPの筐体に由来する固有振動等が床に伝わることを抑えることができる。このため、スピーカ台として音響諸室の音場への悪影響を抑える機能が得られる。
 また、スピーカ台66に、床鳴りを抑えるように計算して音響拡散体225を配置することで、従来はフラッターエコー等の原因となり音響諸室の音場を悪くしていた床鳴りを、残響音の一部のように用いることができる。これにより、音響諸室の音場感の向上に役立てることができ、音場を豊かにすることができる。すなわち、狭い音響諸室であっても、低音域の残響音のような音波が得られ、リスナーLはコンサートホール等の大きな部屋にいるように広い音場を体験できる。
 なお、上述の配置条件算出処理にて算出した配置条件に従った音響拡散体225は、スピーカ台に限らず、オーディオアンプ(Amplifier)台、AV(Audio Visual)ラック、リビングのテーブル、椅子、フロアライト、天井照明等の調度類等を含む家具についても利用可能である。この調度類等を含む家具についても、音響諸室内で、直接音と初期反射音との区間に拡散反射音を入れるように計算して配置する。
 また、この際に、上述のスピーカ周囲の音響拡散体やスピーカ台等を併用することで、より音場を豊かにすることができる。
 また、スピーカコードや電源コードや光ファイバー等のコード類を上述の柱状の音響拡散体の内部に通したり表面に配置することで、コード類の接続を簡易にすることができ、省スペース化を実現することも可能である。
{|スピーカキャビネット及びスピーカ装置|}
<実施の形態6>
 本発明の実施の形態に係る音響拡散体は、スピーカ装置の内部に配置するように構成することも可能である。本発明に係る、そのような実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
 図31は、本発明の実施の形態6に係るスピーカ装置を示す斜視図、図32は、スピーカ装置のキャビネットの内部構造を示す斜視図、図33は、図31のA-A断面図である。
 図31に示すように、スピーカ装置31は、直方体状のスピーカキャビネット32(キャビネット、筐体)の前壁部34(バッフル板)に、例えば、低域、中域、高域用の3つのスピーカ33a、33b、33cを取り付けてなっている。
 スピーカキャビネット32は、壁部から内部に向けて突設させた複数本の棒体226(音響拡散体)を備え、本例では、棒体226は、中実の円柱体、例えば木製の円柱体からなっている。
 この棒体226は、スピーカキャビネット32の相対する壁部のうちの前後の壁部34、5の内面と、左右の壁部36、37の内面とに対し平行な姿勢で配置され、かつ前後方向に2本、3本、2本……というように規則的に配列されている。棒体226の両端は、スピーカキャビネット32の上下の壁部38、39とにねじ止め、接着等によって固定されている。
 なお、スピーカキャビネット32内に設置する棒体226は、図34に示すように、太さが同一でなく、例えば大中小と複数段に異なっていてもよく、また棒体226の配列が不規則であってもよい。
 本実施の形態は以上のように構成され、スピーカ33(33a~33c)の振動板の振動により、スピーカ33の背面側から出力された音がスピーカキャビネット32内に放出されると、音波が棒体226の表面に直接、またはスピーカキャビネット32の前後、上下、左右の壁部34、35、36、37、38、39の内面での反射を介して入射し、棒体226の表面で音波の進行方向が四方八方に攪乱されるように散乱される。
 つまり、このような棒体226を用いると、直径に比例した周波数以上の音波を、ほぼ理想的に再放射できる。これにより、より広いエリアに均一な拡散音を返すことができる。棒体226の直径としては、従来より、円筒に音波が入射した場合の解析が行われているため、これを利用することができる(例えば、音響工学原論、「http://www.acoust.rise.waseda.ac.jp/publications/onkyou/genron-4.pdf」を参照)。これにより、棒体226の半径に関連する周波数の音波をすべて拡散することができる。
 また、スピーカキャビネット32の限られた空間内では、多重の反射がおき、拡散した音波の位相は、ほぼランダムに崩れるため、均一な拡散を行わない周波数帯域、例えば低音域についても、拡散する効果が得られる。このため、広帯域な周波数において、定在波を抑制することが可能になる。
 したがって、スピーカキャビネット32の前後の壁部34、35の内面の間、上下の壁部36、37の内面の間、左右の壁部38、39の内面の間で音が反射して発生する定在波を抑制することができる。
 そして、定在波を抑制する手段が棒体226であるので簡単であり、スピーカキャビネット32への取り付けも容易である。
 以上の実施の形態では、スピーカキャビネット32内に、同一の太さの棒体226を規則的な配列で設けたが、図34に示すように、棒体226は太さが同一でなく、例えば大中小と複数段に異なっていてもよく、また棒体226は配列が不規則であってもよい。
 このように、太さが異なる棒体226を不規則な配列で配置することによっても、スピーカ33(33a~33c)からスピーカキャビネット32内に放出された音を棒体226の表面で散乱して、広帯域に定在波の発生を抑制することができる。
<実施の形態7>
 図35に、本発明の実施の形態7のスピーカ装置を示す。本実施の形態7では、スピーカキャビネット32内に複数本の棒体226を、スピーカキャビネット32の左右の壁部36、37の内面と、上下の壁部38、39の内面とに平行、かつ規則的な配列で配置した。棒体226の両端は、スピーカキャビネット32の前後の壁部34、35とに固定されている。
 なお、棒体226は、太さを複数に変えても、配列が不規則であってもよい。
 本実施の形態7によっても、同様に、スピーカ33(33a~33c)からスピーカキャビネット32内に放出された音を棒体226の表面で散乱して、広帯域に定在波の発生を抑制することができる。
<実施の形態8>
 図36に、本発明の実施の形態8のスピーカ装置を示す。本実施の形態8では、スピーカキャビネット32内に複数本の棒体226を、スピーカキャビネット32の前後の壁部34、35の内面と、上下の壁部38、39の内面とに平行、かつ規則的な配列で配置した。棒体226の両端は、スピーカキャビネット32の左右の壁部36、37とに固定されている。
 なお、棒体226は、太さを複数に変えても、配列が不規則であってもよい。
 本実施の形態8によっても、同様に、スピーカ33(33a~33c)からスピーカキャビネット32内に放出された音を棒体226の表面で散乱して、広帯域に定在波の発生を抑制することができる。
 以上の第1~実施の形態8では、複数本の棒体226をスピーカキャビネット32の内面に平行に設置したが、本発明はこれに限られず、複数本の棒体226のうちの一部または全部を、スピーカキャビネット32の相対する3組の壁部のうちの1組の壁部の内面に対してのみ平行とし、残りの2組の壁部の内面に対しては非平行となるように設置することができる。
 さらには、次に示す実施の形態9の如く、複数本の棒体226のうちの一部または全部をスピーカキャビネット32の相対する3組の壁部の内面に非平行となるように設置することができる。
<実施の形態9>
 図37に、本発明の実施の形態9のスピーカ装置を示す。本実施の形態9では、スピーカキャビネット32内に複数本の棒体226を、スピーカキャビネット32の前後の壁部34、35の内面と、左右の壁部36、37の内面と、上下の壁部38、39の内面とに非平行となるようランダムに配置した。
 なお、棒体226は、太さを複数に変えてもよい。
 本実施の形態9によっても、同様に、スピーカ33(33a~33c)からスピーカキャビネット32内に放出された音を棒体226の表面で散乱して、広帯域に定在波の発生を抑制することができる。
<実施の形態10>
 図38に、本発明の実施の形態10のスピーカ装置を示す。以上の実施の形態6~9では、棒体226は両端がスピーカキャビネット32の内面に達する長さを有していたが、図38に示すように、棒体226はスピーカキャビネット32の壁部、例えば下の壁部39から内部に向けて突出していればよく、複数本の棒体226の一部または全部の先端が棒体226の軸線方向上の壁部、本例では上の壁部38の内面に達せず、スピーカキャビネット32内の空間に浮かせた状態(片端支持の状態)に設けてもよい。
 本実施の形態10によっても、同様に、スピーカ33(33a~33c)からスピーカキャビネット32内に放出された音を棒体226の表面で散乱して、広帯域に定在波の発生を抑制することができる。
 以上の実施の形態6~実施の形態10では、棒体226を木製の中実の円柱体としたが、棒体226は楕円等の外郭が曲面の柱体でもよい。さらには、図39に示すように、棒体226は、四角柱の棒体226a等の角柱体でも、円錐の棒体226b等の錐体でも、円錐台の棒体226c等の裁頭錐体でもよい。また、棒体226は、「エンタシス」のように中央部の経が太くてもよい。さらに、棒体226を、玉串のような複数のふくらみがある形状にすることもできる。
 また棒体226は中実であったが、管状の中空体10dでもよい。棒体226が中空体であって、先端がスピーカキャビネット32内の空間に浮かせた状態に設ける場合、棒体226の先端を開けておくことが可能である。所定の周波数に共鳴するため、棒体226で拡散する周波数以下の特に低音域の定在波を抑制することが可能になる。また、棒体226内での共鳴を防ぐために、棒体226の先端を栓をする等の手段により閉じておくことも可能である。
 また、スピーカキャビネット32は、スピーカ33を取り付けた前壁部34と対向する後壁部35が一部または全部がないタイプのものであってもよい。また、スピーカキャビネット32の前壁部34に共鳴ポートを設け、スピーカ33の背面側の音を反転増幅してスピーカ33の前面側に流出させるバスレフタイプのものであってもよい。いずれの場合も、スピーカキャビネット32に設けた棒体226により、スピーカキャビネット32内で、広帯域に定在波の発生を抑制することができる。
 また、上述のように、棒体226は、拡散する音波の周波数が直径に比例するため、特に低音域の定在波を拡散するためには、より大きな直径の棒体226を設置することが望ましい。しかしながら、キャビネット内に大きな棒体226を設置することが難しい場合には、スピーカキャビネット32を例えば背面を円状に構成する等、スピーカキャビネット32の形状を加工することで、低音であっても拡散放射をさせて定在波の発生を抑制することができる。また、低音を特に吸収するグラスウールやジルコンサンド等を備えて低音域の拡散を調整することもできる。
<実施の形態11>
 次に、棒体226を計算により配置する際の配置方法について説明する。
 上述の実施の形態では、所定の配置により棒体226を配置した。これに対して、スピーカキャビネット32が、所定の大きさより大きい長方体である等、定在波を計算しやすい形状の場合には、さらに効果的に定在波を散乱させて出力する音を豊かにするよう棒体226を配置可能である。
 このための棒体226の設置方法について、以下で詳しく説明する。
 まず、図40を参照して、スピーカキャビネット32の周期に係る箇所として、どの位置に棒体226を配置するかについて、より具体的に説明する。図40では、スピーカキャビネット32の任意の2つの壁に囲まれた箇所の寸法をLとする。
 この場合、図40(a)を参照して周期が1となる定在波の音圧の分布を示す。すなわち、定在波は音波であるため、スピーカキャビネット32の2つの壁2aで挟まれて波が強められたり弱められたりして節の部分ができ、この節の部分を境に音圧が上がる。また、定在波の音圧分布に対して、音に伴う空気の粒子速度は、音圧が極小となる部分で高くなることが分かっている。
 本発明の発明者らが鋭意実験と検討を行ったところ、棒体226は、粒子速度が大きい箇所に配置すると効果的であることが分かった。これは、定在波の粒子速度が最大となる箇所では空気の前後運動が大いため、その大きい位置に棒体226を配置して空気の動きを邪魔することで、定在波の発生を抑えて散乱させることができるためである。
 すなわち、定在波の節は音圧が極小となる部分であり、粒子速度の大きい位置であるため、定在波の節に棒体226を配置することが好適である。図40(a)では、棒体226を、このような定在波の節に配置する例を示している。
 ここで、定在波は、複数の整数倍の倍音を含んだ状態でリスナーに認識される。このため、これらの倍音の存在も配慮した上で、棒体226を配置することが重要である。
 図40(b)を参照すると、図40(a)の周期が1/2、すなわち周波数が2倍の倍音である。ここでは、図40(b)のように、図40(a)と同様な位置に棒体226を配置しても、音圧が大きい=粒子速度が小さい状態となっている。
 図40(c)を参照すると、図40(a)の定在波の周波数が3倍となった倍音である。この場合は、図40(a)と同様の位置においても棒体226の位置の音圧が低い=粒子速度が大きい状態になっていることが分かる。
 このように、奇数倍の倍音に対しても、同様の位置に棒体226を配置することで、定在波の音圧分布が極小部分に配置される。よって、奇数倍音に対しても効果を得られる位置に棒体226を配置することが好適である。また、図40(b)の偶数倍音のところに併せて棒体226を配置することで、より散乱効果が得られる。
 ここで、従来のスピーカキャビネット内に詰められたグラスウールのような吸音材は、200Hz~1000Hzのような中低音域の定在波に対して、あまり吸音力がないことが知られている。たとえば、25mm厚のグラスウールにおいての実験により、10000Hzでの吸音率は0.8程度、1000Hzでの吸音率は0.6程度、100Hzでの吸音率は0.05程度であることが分かっている。
 このため、スピーカキャビネット32にて、例えば、200~1000Hzの周波数の定在波に対応する節に相当する位置に、棒体226を配置することが好適である。
 ここで、図41を参照して説明すると、以下の式(2)に、スピーカキャビネット32の図41のようにX軸、Y軸、Z軸方向での周期を入れると、各軸方向での固有振動数(共振周波数、基本共鳴周波数)を計算することができる:

f=C/2SQRT((nx/X)2+(ny/Y)2+(nz/Z)2) … 式(2)

 上述の式(2)にて、nx、ny、nzは、スピーカキャビネット32の、それぞれX軸方向、Y軸方向、Z軸方向の寸法である。
 また、X、Y、Zは、それぞれX軸、Y軸、Z軸の周期の分割数を示す。すなわち、例えば、Xの周期の分割数が1の場合は、nxの長さに対して1周期の固有振動数を求めることができる。また、Xの周期の分割数が2、すなわち周期が1/2の場合には、nxの長さに対して1/2周期の固有振動数を求めることができる。
 なお、固有振動数が0周期ということはないので、X、Y、Zがそれぞれ0の場合は、nx/X、ny/Y、nz/Zは、それぞれ0として計算する。
 また、Cは、例えば25℃の音速を用いた計算で求められる定数である。また、SQRT()は平方根を示す。
 上述の式(2)を用いて求めた固有振動数が、その周期分の定在波の周波数となる。つまり、スピーカキャビネット固有振動数と周期との関係から、X軸、Y軸、Z軸それぞれの周期での定在波の周波数を求めることが可能になる。
 たとえば、図41のスピーカキャビネット32の寸法として、nx=0.7m、ny=0.4m、nz=0.5mの場合、(X,Y,Z)=(1,0,0)、すなわちX軸方向の周期1の定在波を式(2)に代入すると、fx 1=242Hzといったように求めることができる。同様に、(X,Y,Z)=(2,0,0)の定在波は、fx 2=485Hzである。また、同様に(X,Y,Z)=(3,0,0)の定在波は、fx 3=728Hzとなる。
 さらに(X,Y,Z)=(0,1,0)、すなわちY軸方向の周期1の定在波は、式(2)より、fy 1=425Hzとなる。同様に(X,Y,Z)=(0,2,0)の定在波は、fy 2=850Hzとなる。同様に、(X,Y,Z)=(0,3,0)の定在波は、式(2)より、fy 3=1275Hzとなる。
 また、(X,Y,Z)=(0,0,1)、すなわちZ軸方向の周期1の定在波は、式(2)より、fz 1=340Hzとなる。同様に(X,Y,Z)=(0,0,2)の定在波は、fz 2=680Hzとなる。同様に、(X,Y,Z)=(0,0,3)の定在波は、式(2)より、fz 3=1020Hzとなる。
 このように、各軸方向の周期において、周期に対応する分割数を倍にすると、倍の固有周波数が定在波となる。この倍の固有周波数が上述の倍音となる。
 実際に、スピーカキャビネット32の固有振動数の定在波は、各周波数の複数倍の高い周波数である倍音を含んでいる。そして、整数倍の倍音を含んだ状態で、リスナーが認識できるため、これを散乱するように棒体226を配置することが必要である。
 なお、上述の例では、式(2)のような単純な長方体のモデルにおける固有振動数について言及したが、これ以外のモデルを用いて、より複雑な形状や従来技術3のように仕切り板を加えた状態での各周期やスピーカキャビネット32内の各位置での定在波の周波数を求めることもできる。
 すなわち、上述の式(2)にて求めた各周期の定在波の周波数から、200~1000Hzの定在波の節のような粒子速度が高い位置に、棒体226を配置することが好適である。
 次に、棒体226を具体的に配置する際の直径について説明する。
 上述のように、スピーカキャビネット32の寸法を基に各周期に置いて、定在波の周波数を求めることが可能である。
 このため、これらの定在波の周波数に対応した直径の棒体226を配置することで、より定在波の散乱効果および抑止効果を高めることができる。
(実施例)
 ここで、図42と図43を参照して、具体的に直径が異なる棒体226の定在波の散乱効果についての実験について説明する。
 図42を参照すると、この実験においては、ほとんど音波を吸収しない剛壁3200に対して、矢印の方向から平面波となる各種周波数の音波を放出して、これが剛壁3200に反射されて棒体226にて散乱される音波について、音波の位相変化に関連する音圧の反射率の変化を測定した。ここで位相が遅れるということは、反射面(剛壁3200)の位置が遠くなることを示し、位相が進むことは剛壁3200における反射ではなく棒体226の表面で反射が起こっていることを示す。
 これは、入射する音波の波長と棒体の直径との関係により、棒体226の表面で反射した音が散乱されることで、定在波の音圧が下がると考えられるためである。また、棒体226の周囲を音波が回折する周波数帯域においては、位相が変化して顕著な定在波を抑制する効果も期待できるためである。
 図43を参照すると、具体的に、それぞれ直径114mm(114φ)、直径164mm(164φ)、直径216mm(216φ)の棒体226について、周波数と音圧反射率の変化を測定した結果を示している。横軸は、周波数であり、縦軸は音圧の反射率である。
 図43のように、棒体226の直径が大きいと表面で直接反射される周波数は低くなる傾向となることが分かる。また、棒体226の直径が大きくなるに従い、棒体周囲を回折する音波の周波数帯域は低くなり、かつ位相の変化が大きくなっている。このように、各周波数に対応して棒体226の直径を対応させることにより、スピーカキャビネット32内に発生する定在波の抑制が可能になる。
 たとえば、200Hz以上の周波数の定在波対策として、直径164mm(164φ)程度の棒体226を用いることが効果的であり、なおかつ適当な吸音材を併用することが望ましい。
 また、300~350Hz以上の周波数の定在波対策として、少し細い直径114mm(114φ)程度の棒体226を用いることが効果的である。
 このような定在波の周期に対応した箇所の節に、その周波数に対応した直径の棒体226を配置可能である。
 以上のように構成することで以下のような効果を得ることができる。
 まず、従来技術3はスピーカキャビネット内に仕切り板を設置するだけであり、入射した音波を特定の方向に反射するだけなので、特定の周波数の定在波を反射により減衰するだけであった。
 これに対して、本発明の実施の形態に係るスピーカ装置31によれば、スピーカキャビネット32に壁部から内部に向けて突出する複数本の棒体226を設けたので、スピーカ33の背面側からスピーカキャビネット32内に放出された音を棒体226の表面で散乱する。
 このため、特定の周波数に関わらず、スピーカキャビネット32の相対する壁部の内面の間で音が反射することによる定在波の発生を抑制することができる。
 また、従来技術3においては、キャビネットの壁部に複数枚の仕切り板を交差するなどして非平行に取り付ける必要があるため、仕切り板の設置が容易でない問題があった。
 これに対して、本発明の実施の形態に係るスピーカ装置は、その定在波の抑制手段も棒体226であるので簡単であり、スピーカキャビネット32への取り付けも容易である。
 また、キャビネット内の定在波の周波数と棒体226の径を適切なものに選定することで棒体226表面における反射波、棒体226側面における時間遅れを伴う回折波、及び従来の定在波などに分散することでキャビネット内の定在波分散効果が得られる。
 また、通常のキャビネット内で発生する定在波はキャビネット本体の寸法による共鳴作用によるもので、その特徴は基本共鳴周波数及びその整数倍の周波数において構成されることはよく知られていた。しかしながら、スピーカより再生される楽音は基本波とその整数倍音により構成され、それにより音色が決定されている。故に、スピーカから発生する楽音とキャビネット内の定在波は互いに影響を及ぼし合い、これらの関係から、音色に対する影響は無視できなくなっていた。
 これに対して、本発明によりキャビネット内に適切な径の棒体226を入れることで、棒体226表面の反射による散乱効果に加え、棒体226の側面を回折する音波が棒体226の径に依存する時間遅れ量を持ち、音波の周波数により個別の値をとる。
 これより定在波の基本周波数に対する棒体226部分における時間遅れ効果と整数倍音に対する棒体226側面における回折波の時間遅れ効果が異なるので、結果的には棒体226を設置することで、周波数毎にキャビネットの寸法が異なるような効果が期待できる。
 これより実際には発生する定在波が整数倍音の構成をとらないことになり、楽音再生のキャビネットとして、従来技術3のような単なる板による定在波対策より聴覚的な効果を著しく改善可能である。
 ここで、従来の定在波の調整に用いられてきたグラスウールでは、例えば25mm厚の場合、1000Hzより高い周波数の調整には効果的なものの、それ以下の周波数では吸音性能が下がるという問題があった。
 このため、1000Hzより高い周波数では、吸音材の内貼りが効果的であるものの、それ以下の周波数の調整を行うスピーカキャビネット32の設計が求められていた。
 これに対して、本発明の実施の形態に係る所定の周波数に対応した棒体226を粒子速度の高い位置に備えたスピーカキャビネット32により、1000Hzよりも低い周波数帯域での定在波の調整が可能になる。
 また、元来、キャビネットが有する容積によるキャビネットの基本共鳴周波数を利用して、低音を増強する技術が知られていた。
 たとえば、スピーカキャビネットの固有振動数により放射される定在波について、「バスレフポート」のように低音域の定在波をスピーカキャビネットに穴を設けて放射するように上手に設計すると、低音を豊かにすることができる。
 しかしながら、定在波をそのまま放射するようにすると、スピーカ装置の音響特性の歪み、すなわち「癖」をつけて聴感を著しく低下させてしまっていた。このため、定在波を調整することはスピーカ装置の音響特性の向上の為に非常に重要であった。
 これに対して、本発明の実施の形態に係るスピーカキャビネット32により、定在波による音響特性の「癖」を抑えることができ、より自然な周波数特性のスピーカ装置を提供することが可能になる。これにより、聴感を大きく向上させることができる。
 また、棒体226周囲において回折が起こる周波数領域では、位相が複雑に変化し、顕著な定在波抑制効果が得られる。
 なお、従来は、キャビネット(箱)の基本共鳴周波数は、キャビネット内の容積とバッフル面のスピーカ取り付け開口部とバスレフポートにより決定されていた。
 これに対して、本発明の実施の形態に係るスピーカキャビネット32内部に棒体226を設置した場合、棒体226の占める容積だけキャビネット容積が減ることになり、箱の共鳴周波数が上昇することになる。すなわち、箱の基本共鳴周波数を変更することができる。
 スピーカキャビネット32の寸法は、実用上、最小限の大きさで設計されるので、内部の容積が減る。この対策として、棒体226部分を中空部材とし、一部に空気の出入り口を設けることで、その内部の容積をキャビネットの容積として作用させることもできる。
 さらに棒体226の中空内部に吸音材を装填することで、棒体226内部の空間を共鳴機構として積極的に作用させることもできる。
 なお、上記実施の形態の構成及び動作は例であって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して実行することができることは言うまでもない。
1 音響拡散体
2 音響発生システム
3 音響収録システム
10 筒状拡散体
20 柱状拡散体
25 音響拡散体群
30、33a~33c スピーカ
31 スピーカ装置
32 スピーカキャビネット
34~39 壁部
40 音響発生装置
50 音響収録装置
61 PC
62 音場計測部
63 入力デバイス
64 表示部
65 プリンタ
66 スピーカ台
110 上部円柱
115 縫い目
120 下部円柱
130 調整部
140 共鳴孔
150 吸音材
210 天板部
220、221、222 拡散柱
225 音響拡散体
226 棒体
230、231、232、235 ベース部
610 入力部
620 記憶部
630 時間計算部
640 配置計算部
650 制御部
660 出力部
1200 直接音
1300 初期反射音
1310 前壁反射音
1320 天井反射音
1330 床反射音
1340 後壁反射音
1350 側壁反射音
1355 回折音
1360 拡散反射音
1400 残響音
P スピーカ
L リスナー
X 音場調整システム

Claims (38)

  1.  音を発生する音源と、
     その周辺に前記音を拡散・吸収させる度合いを調整する柱状体とを備える
     ことを特徴とする音響発生システム。
  2.  前記柱状体は、複数である
     ことを特徴とする請求項1に記載の音響発生システム。
  3.  前記柱状体は、前記音源に固定若しくは組み込まれている
     ことを特徴とする請求項1又は2に記載の音響発生システム。
  4.  前記柱状体は、異なる直径及び/又は長さを組み合わせたものである
     ことを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の音響発生システム。
  5.  前記柱状体は、配置間隔がランダムである
     ことを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の音響発生システム。
  6.  前記柱状体は、前記音源から遠ざかる方向で密に配置する
     ことを特徴とする請求項1乃至5の何れかに記載の音響発生システム。
  7.  前記柱状体は、前記音源から遠ざかる方向で直径が太くなるように配置する
     ことを特徴とする請求項1乃至6の何れかに記載の音響発生システム。
  8.  音を録音する収録装置と
     その周辺に前記音を拡散・吸収させる度合いを調整する柱状体と
     を備えることを特徴とする音響収録システム。
  9.  前記柱状体は、複数である
     ことを特徴とする請求項8に記載の音響発生システム。
  10.  前記柱状体は、前記収録装置に固定若しくは組み込まれている
     ことを特徴とする請求項8又は9に記載の音響収録システム。
  11.  前記柱状体は、異なる直径及び/又は長さを組み合わせたものであることを特徴とする請求項8乃至10の何れかに記載の音響収録システム。
  12.  前記柱状体は、配置間隔がランダムである
     ことを特徴とする請求項8乃至11の何れかに記載の音響収録システム。
  13.  前記柱状体は、前記収録装置から遠ざかる方向で密に配置する
     ことを特徴とする請求項8乃至12の何れかに記載の音響収録システム。
  14.  前記柱状体は、前記収録装置から遠ざかる方向で直径が太くなるように配置する
     ことを特徴とする請求項8乃至13の何れかに記載の音響収録システム。
  15.  柱状体を音源の周辺に配置し、
     音を拡散・吸収させる度合いを調整する
    ことを特徴とする音響発生方法。
  16.  柱状体を収録装置の周辺に配置し、
     音を拡散・吸収させる度合いを調整する
    ことを特徴とする音響収録方法。
  17.  音響諸室の音場を調整する音響調整方法であって、
     音源から受音点に到達する直接音と初期反射音との間の区間に、拡散反射音を発生させる
     ことを特徴とする音響調整方法。
  18.  更に、前記初期反射音の区間にも、前記拡散反射音を発生させる
     ことを特徴とする請求項請求項17に記載の音響調整方法。
  19.  前記拡散反射音は、乱反射体を音源及び/又は受音点の側に配置することで発生させ、
     前記乱反射体は、隙間を持って多層乱反射する構造とし、
     前記乱反射体は、音源及び/又は受音から遠ざかるにつれてその密度が増してゆき、前記区間の間に前記拡散反射音を発生させるように配置する
     ことを特徴とする請求項17又は18に記載の音響調整方法。
  20.  前記乱反射体の配置がランダムである
     ことを特徴とする請求項17乃至19のいずれか1項に記載の音響調整方法。
  21.  前記乱反射体は、それぞれ直径の異なる概円柱、概角柱、又は概楕円柱の柱状拡散体である
     ことを特徴とする請求項17乃至20のいずれか1項に記載の音響調整方法。
  22.  前記柱状拡散体は、串刺し状である
     ことを特徴とする請求項21に記載の音響調整方法。
  23.  前記乱反射体は、球形、楕円球形、凸凹状物体の串刺し状のいずれかである
     ことを特徴とする請求項17乃至20のいずれか1項に記載の音響調整方法。
  24.  請求項17乃至23のいずれか1項に記載の音響調整方法をコンピュータで実行する音響調整プログラム。
  25.  請求項24に記載の音響調整プログラムを実行する前記コンピュータを備える音場調整システム。
  26.  請求項17乃至23のいずれか1項に記載の音響調整方法により前記乱反射体の配置を計算したスピーカ台。
  27.  請求項17乃至23のいずれか1項に記載の音響調整方法により前記乱反射体の配置を計算した家具。
  28.  壁から内部に向けて突設させた複数本の棒体を備える
     ことを特徴とするスピーカキャビネット。
  29.  前記棒体を前記キャビネットの内面に対して平行に設置させた
     ことを特徴とする請求項28に記載のスピーカキャビネット。
  30.  前記棒体の少なくとも一部を前記キャビネットの内面に対して非平行に設置させた
     ことを特徴とする請求項28に記載のスピーカキャビネット。
  31.  前記複数の棒体が断面形状の異なる複数種類の棒体から構成されている
     ことを特徴とする請求項28乃至30のいずれか1項に記載のスピーカキャビネット。
  32.  前記棒体は、木製である
     ことを特徴とする請求項28乃至31のいずれか1項に記載のスピーカキャビネット。
  33.  前記棒体は、中実の棒体である
     ことを特徴とする請求項28乃至31のいずれか1項に記載のスピーカキャビネット。
  34.  前記棒体は、中空の棒体であり、空気の出入り口を備える
     ことを特徴とする請求項28乃至31のいずれか1項に記載のスピーカキャビネット。
  35.  前記棒体は、中空の棒体であり、内部に吸音材が装填され、空気の出入り口を備える
     ことを特徴とする請求項28乃至31のいずれか1項に記載のスピーカキャビネット。
  36.  前記棒体は、前記キャビネット内の定在波の粒子速度が高い位置に設置する
     ことを特徴とする請求項28乃至35のいずれか1項に記載のスピーカキャビネット。
  37.  前記棒体は、前記粒子速度が高い位置の周波数に対応した直径の棒体を設置する
     ことを特徴とする請求項28乃至36のいずれか1項に記載のスピーカキャビネット。
  38.  請求項28乃至37のいずれか1項に記載のスピーカキャビネットを有するスピーカ装置。
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