(57)【要約】【課題】  原音あるいはスピーカ再生音のリスニングポイント上あるいは集音ポイント上での音響周波数特性に対する床面あるいはそこに設置される構造物等からの影響による低域あるいは中域でのディップを改善することができる音響フィルタ構造体およびこれを使用する音響室を提供することにある。【解決手段】  この発明は、所定の高さにある実音源に対して音響室の床面を鏡面として対称な位置に形成される虚像音源からリスニングポイントへ至る経路と床面との交点よりリスニングポイント側に設置される減衰型音響フィルタ構造体であって、５００Ｈｚ以下において音波を減衰させる減衰音響境界面を形成してリスニングポイントにおける音響周波数特性の低域あるいは中域でのディップを補正するものである。【選択図】      図１
2006208883.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の高さにある実音源に対して音響室の床面を鏡面として対称な位置に形成される虚像音源からリスニングポイントへ至る経路と前記床面との交点より前記リスニングポイント側に設置される減衰型音響フィルタ構造体であって、５００Ｈｚ以下において音波を減衰させる減衰音響境界面を形成して前記リスニングポイントにおける音響周波数特性の低域あるいは中域でのディップを補正する音響フィルタ構造体。
【請求項２】
前記減衰型音響フィルタ構造体は、複数の音響管あるいは複数の音響溝からなり、１００Ｈｚ〜５００Ｈｚの範囲で複数の所定の中心周波数において減衰するものである請求項１記載の音響フィルタ構造体。
【請求項３】
前記音響室には音散乱構造物を有し、前記減衰型音響フィルタ構造体は、前記音散乱構造物と一体的にあるいはこれに隣接して設けられ、前記減衰音響境界面を緩やかな境界面として形成するためにその数が３個以上あって、前記音散乱構造物の後ろに前記リスニングポイントが設定される請求項２記載の音響フィルタ構造体。
【請求項４】
前記音響室は、ミキシングルームであり、前記音散乱構造物は、ミキシングコンソールであって、前記リスニングポイントは、前記ミキシングコンソールにおける受聴位置に対応し、前記複数の音響管あるいは前記複数の音響溝は積層され、各前記音響管あるいは各前記音響溝は、それぞれ底面までの奥行きが前記所定の中心周波数のλ／４に対応する音の振動を抑える制振空間をそれぞれ形成してかつそれぞれの前記所定の中心周波数は１００Ｈｚを越え、前記ミキシングコンソールの底部にこれと一体的に形成されている請求項３記載の音響フィルタ構造体。
【請求項５】
前記リスニングポイントが集音ポイントである請求項１記載の音響フィルタ構造体。
【請求項６】
所定の高さにある実音源と、
リスニングポイントと、
前記実音源に対して音響室の床面を鏡面として対称な位置に形成される虚像音源から前記リスニングポイントへ至る経路と前記床面との交点より前記リスニングポイント側に設けられた減衰型音響フィルタ構造体とを備え、
前記減衰型音響フィルタ構造体により５００Ｈｚ以下において音波を減衰させる減衰音響境界面を形成して前記リスニングポイントにおける音響周波数特性の低域あるいは中域でのディップを補正する音響室。
【請求項７】
前記減衰型音響フィルタ構造体は、複数の音響管あるいは複数の音響溝からなり、１００Ｈｚ〜５００Ｈｚの範囲で複数の所定の中心周波数において減衰するものである請求項６記載の音響室。
【請求項８】
前記音響室には音散乱構造物を有し、前記減衰型音響フィルタ構造体は、前記音散乱構造物と一体的にあるいはこれに隣接して設けられ、前記減衰音響境界面を緩やかな境界面として形成するためにその数が３個以上あって、前記音散乱構造物の後ろに前記リスニングポイントが設定される請求項７記載の音響室。
【請求項９】
前記音響室は、ミキシングルームであり、前記音散乱構造物は、ミキシングコンソールであって、前記リスニングポイントは、前記ミキシングコンソールにおける受聴位置に対応し、前記複数の音響管あるいは前記複数の音響溝は積層され、各前記音響管あるいは各前記音響溝は、それぞれ底面までの奥行きが前記所定の中心周波数のλ／４に対応する音の振動を抑える制振空間をそれぞれ形成してかつそれぞれの前記所定の中心周波数は１００Ｈｚを越え、前記ミキシングコンソールの底部にこれと一体的に形成されている請求項８記載の音響室。
【請求項１０】
請求項１〜６のいずれか１項記載の音響フィルタ構造体が設けられた音響室。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、音響フィルタ構造体およびこれを使用する音響室に関し、詳しくは、ミキシングルーム、コントロールルーム、リスニングルーム、スタジオ、半無響室等の音響室（音響空間）において、リスニングポイント（受聴位置）における原音あるいはスピーカ再生音の周波数特性に対する床面からの影響あるいはミキシングコンソール等の床面設置構造物等からの影響による低域あるいは中域でのディップを改善することができるような音響フィルタ構造体およびこれを使用する音響室に関する。
【背景技術】
【０００２】
ミキシングルーム、コントロールルーム、リスニングルーム、スタジオ等の音響室での音響設計で重要な点は、原音あるいはスピーカ再生音がリスニングポイントで外乱なく、すなわち、無用な反射音の影響がなく、より忠実に実音源の音が得られ、しかも優れた周波数特性になっていることである。
そのため、前記のような音響室では、通常、壁面や天井面を吸音してエコーや定在波により生じるリスニングポイントでの周波数特性への悪影響を極力排除するように設計されている。しかし、その床面には、後から機材や設置物が設けられ、あるいは構築される。しかも、床面は、人が歩き、これらを配置する関係で平坦かつ剛なものである。
この平坦かつ剛な床面とこの床面に後から設置されあるいは構築される機材や設置物がリスニングポイントの周波数特性に与える影響を無視することはできない。その代表がミキシングルームに置かれるミキシングコンソールである。それは、ミキシングルームやスタジオにおけるリスニングポイントにおいて測定される音響周波数特性において低域、特に１００Ｈｚ近傍にリスニング上問題となるようなディップを生じさせる。
【０００３】
通常、リスニングポイントでの音響周波数特性上からみたディップは、その幅が十分狭く急峻な場合にはあまり問題とならず、幅が広く、浅い場合にもあまり問題とならない。しかし、これらの中間的な大きさのディップが生じたときには音質に与える影響が大きく、リスニングポイントでの受聴に大きな影響を与える。
壁面や天井面を吸音するために吸音板が使用されることが多いので、このリスニング上無視できないディップを排除するために考えられることは、床面に吸音板を張ることである。この種の吸音板は、公知である（特許文献１）。また、幅広く音を吸収する高速道路等の防音装置として音響管を使用するものが公知である（特許文献２）。
【特許文献１】特開平５−２８１９７６号公報
【特許文献２】特開２００４−６０１７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
発明者等は、ミキシングコンソールが置かれたミキシングルームにおいて、ミキシングコンソールと音源までの間の床面に吸音板を張ってみた。しかし、そのようにしても、図９に示すようにリスニングポイントの音響周波数特性に発生するディップは、返って以前よりもピークやディップが多く発生し、特性を悪化させることが分かった。
図９は、吸音板を床に張った場合と張らない場合のリスニングポイントの音響周波数特性の説明図であって、その縦軸は、直接音のレベルで基準化したリスニングポイントの音圧レベル（NORMALIZED ＳＰＬ［ｄＢ］）であり、横軸は周波数である。
特性２０に示すように、１５０Ｈｚ付近と３２０Ｈｚ付近にピークが生じ、５５０Ｈｚ付近にディップが生じ、ピークの前後にも相対的な意味でのディップが生じている。なお、特性２１は、床に吸音板等を一切張らない場合であり、１００Ｈｚ付近と４００Ｈｚ、６００Ｈｚ付近に問題となるディップがが生じている。
次に、ミキシングコンソールの底に吸音板を張ったり（特性２２）してみたが、図９に示すとおり、その特性は、低域および中域のピークやディップの位置が変化するだけであって、リスニングポイント上の音響周波数特性の改善は見られなかった。
なお、βは吸音材を張った場所の音響アドミッタンス、ρは空気密度、ｃは音速である。
その結果、吸音板を使用して壁面や天井面を吸音する技術を床面には適用できないことが分かった。
この発明の目的は、音響室（音響空間）における原音あるいはスピーカ再生音のリスニングポイント上あるいは集音ポイント上での音響周波数特性に対する床面あるいはそこに設置される構造物等からの影響による低域あるいは中域でのディップを改善することができる音響フィルタ構造体およびこれを使用する音響室を提供することにある。
なお、この発明および特許請求の範囲における音響室には、ミキシングルーム、コントロールルーム、リスニングルーム、スタジオ、半無響室等のほか、家庭用の視聴室やコンサートホールや映画館、公会堂等の音響空間を持つ部屋を含むものである。また、この発明における低域とは、音響周波数が２５０Ｈｚ以下のものであり、中域とは２５０Ｈｚ〜１ｋＨｚの範囲のものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記のような目的を達成するためのこの発明の音響フィルタ構造体および音響フィルタ構造体を使用する音響室の特徴は、所定の高さにある実音源に対して音響室の床面を鏡面として対称な位置に形成される虚像音源（イメージ音源）からリスニングポイントへ至る経路と床面との交点よりリスニングポイント側に設置される減衰型音響フィルタ構造体であって、５００Ｈｚ以下において音波を減衰させる減衰音響境界面を形成してリスニングポイントにおける音響周波数特性の低域あるいは中域でのディップを補正するものである。
【発明の効果】
【０００６】
先に挙げた図９の特性２０にあっては、１５０Ｈｚ付近と３２０Ｈｚ付近にピークが生じ、５５０Ｈｚ付近にディップが生じ、ピークの前後にも相対的な意味でのディップが生じていることから、床面に張った吸音板は、実音源からの音に対しても吸音効果を発揮し、さらにミキシングコンソールでの反射音が実音源にも相当な作用しているものと、この発明者等は考えた。
それは、通常、リスニングポイントにおいて測定される音響周波数特性上の低域の１００Ｈｚディップが消失する代わりに１５０Ｈｚ付近および３２０Ｈｚ付近にピークを生じ、５５０Ｈｚ付近に深いディップが生じているからである。すなわち、虚像音源からの音（床面からの反射音）の位相は、リスニングポイントにおいて正位相で加わると増強されてピークになり、逆位相で加わるとディップになり、かつ、実音源の直接的な音も一部が吸収されている結果が図９である。
リスニングポイントの音響周波数特性は、リスニングポイントの到達したときの実音源の直接的な音と反射音との振幅と位相とによる干渉音によるものであり、ミキシングコンソールでの反射音がリスニングポイントに大きく影響を与えるのは、リスニングポイントがミキシングコンソールの後ろ側となっているからである。
図９の特性結果から吸音部材では実音源からの音に影響を与えて無用な反射音の影響を排除できないことが判ったので、１００Ｈｚのディップに対応する音を音響管で吸収しようと考えた。だが、実音源からの音に影響させない形で、それをどのような形態でどこの位置に置くかが問題であった。音は立体的に拡散していくために、音響フィルタが１つの構造体であると、それがリスニングポイントに対して音散乱構造物（原音反射体）となってしまい、逆に音場を乱す可能性があるからである。しかも、音響周波数特性における１００Ｈｚのディップに対応する音を音響管で吸収しようとした場合には、１本の音響管の管底までの長さが８６ｃｍにもなる。非常に長い音響管を音響室内にいくつも設置するのは問題である。
この問題を解決するために、発明者等は、メカニカルな音響フィルタを電気的なフィルタに置き換えてミキシングルームにおける音場の状態を電気回路の等価回路として解析して音響フィルタの構造とそれの置く場所とを検討した。
【０００７】
しかし、電気的な等価回路の結果がメカニカルな音響フィルタになるとは限らない。電気回路は、アクティブフィルタや計算により自由なるがメカニカルな音響フィルタは物理的な構造物である。一方、音響フィルタ特性では、電気的な特性のような単純な周波数排除ができないのが現状である。音響管は、管長と音波を減衰させる周波数が必ずしも対応するものではない。
その結果として得られた結論が図７である。縦軸は、等価回路の電圧出力レベル［ｄＢ］、横軸は図９と同じである。図７は、リスニングポイントＬＰにおける直接音Ｈｄ（ｆ）以外の反射音成分Ｈ1（ｆ）とＨ2（ｆ）の関係を表している。
図７の音響周波数１ｋＨｚ以下の低中域に注目すると、一点鎖線７は、ミキシングコンソールＭＣの表面の反射音による伝達関数Ｈ1（ｆ）の特性である。点線８は、床面Ｆの反射音による伝達関数Ｈ2（ｆ）の特性である。そして、実線９がリスニングポイントにおける周波数特性である。
これにより、実線９だけでみたのでは、また、これを幅の広い帯域でみたのでは、リスニングポイントの音響周波数特性が全くどのような特性がからんで合成された結果であるのか不明であったものが、この音響周波数１ｋＨｚ以下の低中域に注目した解析によりそれぞれの線７，８の特性を合成した結果と図８の境界要素法（ＢＥＭ）による実際の計算結果とがよく一致した。
そこで、床面Ｆの反射音による伝達関数Ｈ2（ｆ）の特性である点線８に着目して周波数依存性のあるソフトな境界面を音響管により５００Ｈｚ以下の帯域に形成してある帯域幅で特定の周波数の音波を減衰する音響フィルタを設けることにした。吸音板の場合には、音波の吸収は、空気密度ρと音速ｃとで決定されて最大で吸音率αは、α＝１であり、このときのアドミッタンスβ＝１／ρ・ｃであるが、音響管によれば、減衰吸収率はアドミッタンスβ＞＞１／ρ・ｃとなってかつ選択できる上に、その構造により中心周波数を基準として特定の帯域での音波の大きな減衰が可能になる。すなわち、これは、音響フィルタという考え方である。
後述する実施例において、音響フィルタ構造体により音波を減衰させる減衰音響境界面を形成しない場合が図８であって、実音源Ｓとリスニングポイントとの距離が３．０ｍの場合には、図８に示すように、ミキシングコンソールをＡ，Ｂ，Ｓと変更してみても、それぞれにミキシングコンソールを設けない場合と同様に問題となるディップを１ｋＨｚ以下の低中域に生じている。
ミキシングコンソールを設けない場合の１５０Ｈｚと、４５０Ｈｚ、７５０Ｈｚに発生する、問題となるディップＤ1，Ｄ2，Ｄ3についてここで考えてみると、従来技術の項で説明したように問題となるディップＤ1，Ｄ2，Ｄ3は、中間的な大きさのディップが生じたときであり、１ｋＨｚ以下の低中域において全体的にディップが１／３オクターブバンドレベルで±６ｄＢ以内の範囲に収まっていない。
【０００８】
一方、リスニングポイントに到達したときの反射音が逆位相で加算されて実音源の音が多少打ち消されても前記の範囲に入ればリスニングポイントの音の特性の改善効果は高い。リスニングポイントの音響周波数特性上のディップを１／３オクターブバンドレベルで±６ｄＢ以内の範囲に補正するという考え方で前記の電気的な等価回路の解析結果の図７をみてみる。そうすると、点線８の特性を個別に５００Ｈｚ以下の特定の周波数で減衰させる複数の減衰型音響フィルタ構造体を形成すれば補正が可能であることが判る。
そこで、１００Ｈｚのディップに対応する音を直接音響管で減衰させるのではなく、図８において１５０Ｈｚと、４５０Ｈｚ、７５０Ｈｚに発生する問題となるようなディップＤ1〜Ｄ3に着目して、この付近をなめらかにする減衰音響境界面を形成する減衰型音響フィルタ構造体を設けて、低中域のディップやピークが問題のないレベルの範囲に収まりかつ実音源からの音質にあまり影響を与える特性に補正する。それがこの発明である。特に、１００Ｈｚ以上で制振する音響管を設ければ、それにより音響フィルタ構造体を小さくできる。音響室に設けても、設けた音響フィルタ構造体がその分小さくなるので新たな音源反射体となり難くなり、音場をみださない。また、５００Ｈｚから１ｋＨｚの音波の振動の制振は３倍の高調波音成分の吸収で可能になる。
これらの点を考慮して前記のような５００Ｈｚ以下において音波を減衰させる減衰音響境界面を形成する減衰型音響フィルタ構造体を設けて特性補正をすることにより、音響室（音響空間）におけるリスニングポイントでの原音あるいはスピーカ再生音の周波数特性に対する床面あるいはそこに設置される構造物等からの影響を低減し、音質を改善する。
しかも、次に説明する実施例では、複数の音響管あるいは複数の音響溝を３個以上として積層して減衰型音響フィルタ構造体を形成することで、音波を減衰させる減衰音響境界面を広帯域なソフトな境界面としている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は、この発明の音響フィルタ構造体を適用したミキシングルームにおける実音源とリスニングポイントの関係の説明図、図２は、減衰型音響フィルタ構造体の構造の説明図、図３は、ミキシングルームがあるスタジオ施設の平面図、図４は、リスニングポイントに対するその音場の状態の説明図、図５は、その音場を電気的な等価回路に展開した説明図、そして図６は、音響フィルタ構造体の音質改善を示す特性説明図である。
なお、各図において同一の構成要素は同一の符号で示し、その説明を割愛する。
まず、減衰型音響フィルタ構造体を得る前提となる音場とその電気的な等価回路から説明する。
音場から説明すると、図４において、Ｓが原音あるいはスピーカの位置を音源とした実音源である。ＬＰはリスニングポイント、Ｆはミキシングルーム１の床面、ＭＣはミキシングコンソールである。
【００１０】
実原音Ｓに対してミキシングコンソールＭＣでの反射音としてミキシングコンソールＭＣの表面を鏡面ＣＳ（図４参照）として虚像音源Ｓｒaを設定する。さらに床面Ｆからの反射音に対する音源としてミキシングルーム１の床面Ｆを鏡面として対称な位置に実原音Ｓに対する虚像音源Ｓｒbを設定する。
虚像音源Ｓｒaは、リスニングポイントＬＰと床面Ｆ上の構造物との関係で位置がその位置が決定されるものであるが、話を簡単にするために、ここでは、ミキシングコンソールＭＣの表面での反射が大きいものとして、実原音Ｓと虚像音源Ｓｒbとを結ぶ直線上にこれについての虚像音源を設けている。
したがって、リスニングポイントＬＰで得られる音は、これら３つの音源からの音の干渉結果の音となる。
それぞれの音源からの音がリスニングポイントＬＰへ伝達されるものとして、そのうち実原音Ｓから得られる直接音の伝達関数をＨｄ（ｆ）とし、虚像音源Ｓｒa，Ｓｒbからの伝達関数をＨ1（ｆ）、Ｈ2（ｆ）とする。そして、Ｈｄ（ｆ）＝１として実音源Ｓからの音が直接減衰なしに伝達されるものとする。さらに、それぞれの音源からリスニングポイントＬＰまでの距離を図示するように、ｒ，ｒ1，ｒ2とする。
【００１１】
リスニングポイントＬＰの音響周波数特性上のディップを１／３オクターブバンドレベルで±６ｄＢ以内の範囲に補正するという点から図４の音場を電気的な等価回路として表現すると、伝達関数Ｈ1（ｆ）、Ｈ2（ｆ）は、減衰型のフィルタで電気的に表すことができる。
フィルタとしては、ミキシングコンソールＭＣ等の構造物からの反射音は、実原音Ｓの低域よりも中高域が多くなるのでＨＰＦ（ハイバスフィルタ）４ａとし、床面Ｆからの反射音は、実原音Ｓの低域が多くなるので、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）４ｂと考える。そして、虚像音源Ｓｒa、虚像音源Ｓｒbの音は、実原音Ｓに対してリスニングポイントＬＰに至るまでの距離が長くなりそれによる位相差もあるので、減衰しかつ遅延するものとして減衰回路２ａ，２ｂと遅延回路３ａ，３ｂとがそれぞれに必要になる。さらに、最後に得られた音が干渉音としてリスニングポイントＬＰで合成させるために加算回路５を設ける。
すなわち、図５においては、図４の伝達関数Ｈ1（ｆ）は、減衰回路２ａと遅延回路３ａとＨHPF（ｆ）の特性のＨＰＦ４ａの直列回路として置き換えられている。同様に、伝達関数Ｈ2（ｆ）は、減衰回路２ｂと遅延回路３ｂとＨLPF（ｆ）の特性のＬＰＦ４ｂの直列回路として置き換えられている。ここでは、これら直列回路から得られる虚像音源Ｓra，Ｓrbの信号と実原音Ｓからの直接得られる信号が加算回路５で加算されてリスニングポイントＬＰで得られる音の信号になると考える。
なお、ＨＰＦ４ａの伝達関数ＨHPF（ｆ），ＬＰＦ４ｂの伝達関数ＨLPF（ｆ）は、
ＨHPF（ｆ）＝１／｛１−（ｆ0／ｆ）２−ｊ／Ｑ×（ｆ0／ｆ）｝  …(1)
ＨLPF（ｆ）＝１／｛１−（ｆ／ｆ0）２−ｊ／Ｑ×（ｆ／ｆ0）｝  …(2)
である。
その結果、図５に示す等価回路６を得ることができる。
【００１２】
この等価回路６において各種のパラメータを設定してまず現在の状態を示す境界要素法（ＢＥＭ）による計算結果と照合することで、式(1)，(2)におけるｆ0，Ｑの適正なパラメータ値を決定する。
ところで、ミキシングルーム１のリスニングポイントＬＰは、ミキシングエンジニアの視聴位置である。諸規格では、ミキシングエンジニアの視聴位置とスピーカの距離は、１．７ｍ〜３．０ｍが推奨されているが、ＮＨＫ（日本放送協会）では、３．０ｍ〜６．０ｍである。そこで、ここでは、図１，図２に示すように、距離ｒを３．０ｍとする。ミキシングコンソールＭＣの高さを０．７ｍとし、その奥行き幅を１．０ｍとし、リスニングポイントＬＰでの仰角１０°の位置に実音源Ｓを設定する。実音源Ｓの高さは、１．７ｍ程度となる。なお、図１、図２においては、リスニングポイントＬＰを通る垂直線と床面Ｆとの交点、すなわち、垂直線の足の部分を原点（０，０，０）として、垂直線の方向をｚ軸、床面Ｆに沿った方向をｙ軸、紙面に垂直な方向をｘ軸とする。図１，図２においてリスニングポイントＬＰの座標を（０，1.2）としているのは、ｘ＝０を省略して、ｙ＝０ｍ，Ｚ＝１．２ｍの位置にリスニングポイントＬＰがあってかつ左右のスピーカ１３Ｒ，１３の中心（ｘ＝０）にあることを意味している。
結果として、ｒ＝３．０ｍ，ｒ1＝３．３ｍ，ｒ2＝４．２ｍにおいて、ｆ0，Ｑについて最適な値を計算上で得ると、例えば、ＨHPF（ｆ）のｆ0＝３０Ｈｚ，Ｑ＝０．１とし、ＨLPF（ｆ）のｆ0＝５００Ｈｚ，Ｑ＝０．５とした場合に境界要素法による計算結果と等価回路６による計算結果とに実質的な対応関係をみることができた。
【００１３】
その結果として得られた結論が先に説明した図７である。前記したように、図７は、リスニングポイントＬＰにおける直接音Ｈｄ（ｆ）以外の反射音成分Ｈ1（ｆ）とＨ2（ｆ）の関係を表している。
そこで、次にこの図７に従って得られた減衰型音響フィルタ構造体によるリスニングポイントＬＰの音響周波数特性の補正について説明する。
なお、減衰型音響フィルタ構造体は、できるだけ小型で音散乱体とならない状態の構造として検討された。そのため、１００Ｈｚ以上の音の振動を抑える制振空間をもつ音響管が検討された。
図３において、１０は、スタジオ施設であって、ミキシングルーム１の前方には、メインスタジオ１２がある。左右のスピーカ１３Ｒ，１３Ｌは、ミキシングルーム１のメインスタジオ１２側に配置されている。メインスタジオ１２の後ろには、楽器等が置かれるブース１４がある。
１は、ミキシングルームであって、そのミキシングコンソールＭＣの下側部分にはミキシングコンソールＭＣの一部として図２に示す減衰型音響フィルタ構造体１１が設けられている。実音源ＳとリスニングポイントＬＰ等との物理的な関係は、図１，図２に示し、前記した通りである。
減衰型音響フィルタ構造体１１をこの位置に設けるのは３つの理由がある。まず、第１は、虚像音源Ｓｒbの反射点の近傍であり、かつ、ここが反射音を受けるリスニングポイントＬＰ側に位置しているからである。第２に音響フィルタが１つの構造体となっているので、それがリスニングポイントＬＰに対して音散乱構造物（原音反射体）となり難い位置であるからである。第３に減衰型音響フィルタ構造体１１を構成する音響溝（音響管に相当）を複数積層し、それぞれの制振中心周波数が１００Ｈｚを越えて５００Ｈｚ程度までの音となっているのでその奥行きを短くできたからである。
【００１４】
減衰型音響フィルタ構造体１１は、基本的には複数（４個）の音響溝１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの積層構造体で構成されている。図２において部分的な断面図で示すように、複数の制振中心周波数を持つ管構成を採ることにより広帯域なソフトな境界面を構成し、１５０Ｈｚ近傍と３５０Ｈｚ近傍の音響周波数を減衰させるとともに問題となるディップを補正する特性を持つ。
実際のミキシングルーム１では、ステレオ音源となるので、複数の音響溝は、管をｘ軸方向に重ねたもの、若しくは溝として構成し、図３に示すミキシングコンソールＭＣは、ｘ軸方向において幅４ｍに亙って形成されていて、図１の図面の奥行き方向にある２つのスピーカ１３Ｒ，１３Ｌの間隔を超える幅を持っている。
このように音響管をミキシングコンソールＭＣの下側に積層して複数配置することでミキシングコンソールＭＣの下部のアドミッタンスβに対して音減衰型のソフトな音響境界面を形成することができる。
【００１５】
先に従来技術において、周波数特性において低域の１００Ｈｚ近傍に無視できないディップが発生すると述べたが、各音響管の開口部のアドミッタンスβは、入力音波の反射面となる管底のアドミッタンスと管長Ｌとの関数となるので、１００Ｈｚの奇数倍の周波数を減衰させる音響管を配列すると、減衰させる音波の周波数１００Ｈｚの管長Ｌをλ／４とするか、それの奇数倍の長さとなる。そのため、ディップ周波数１００Ｈｚに対してソフトな音響境界面を形成して減衰吸収するには、減衰吸収する音波の周波数の管長に対してその近傍の周波数の管長に設定し、かつ、複数設けることが有利になる。
ところが、音響管は、その長さＬが長くなるほど急峻な特性の減衰を示すディップが低域に推移していき、期待される効果と管長と必ずしも対応するものではない。しかし、基本波に対する３倍の高調波成分の音の減衰吸収は可能である。
減衰型音響フィルタ構造体１１は、この近傍設定の複数の音響管の相互干渉によりディップを低減する減衰吸収をソフトな音響境界面で行うものである。
そのため、制振中心周波数の異なる４個の音響溝１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄは、図２（ａ）に示すようなデメンションを持ち、それぞれの制振中心周波数は、下から３４０Ｈｚ、２４５Ｈｚ、２１５Ｈｚ、１９０Ｈｚになっている。入力音波の吸収は、音波の波長の１／４の長さを持ち、終端が閉じた音響管により特定周波数の音波の位相を反転して入力音波に対して１８０°位相の相違する音波を反射する構造の音の振動を抑える制振空間をもつ空胴制振箱によりなされる。
ここでは、制振最低中心周波数が１９０Ｈｚとなっているので、その音響溝の底面までの長さが４５ｃｍで済んでいる。しかも、４個の音響溝の積層形態により、特性改善の効果は、１００Ｈｚから、それより低い周波数まで延びている。
【００１６】
その構造をより具体的に説明すると、図２（ａ）に示す減衰型音響フィルタ構造体１１は、その高さが３５ｃｍであり、音響溝１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの溝幅（開口高さ）は、それぞれ７．６ｃｍであり、音響溝１１ａの長さＬは２５ｃｍ、音響溝１１ｂの長さＬは３５ｃｍ、音響溝１１ｃの長さＬは４０ｃｍ、そして音響溝１１ｄの長さＬは４５ｃｍである。溝全体の長さは、２個のスピーカ１３Ｒ，１３Ｌの間隔をカバーするものであり、前記した４ｍである。なお、音響溝１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの高さ７．６ｃｍは、高調波の減衰に関係して選択されるものであり、ここでは３倍の高調波を減衰させることができる。なお、図２の長さの単位は［ｍ］となっている。
図６は、図８で示したタイプＳのミキシングコンソールＭＣのリスニングポイントＬＰにおける音響周波数特性の説明図である。縦軸が直接音で基準化したリスニングポイントの音圧レベル（ｄＢ）であり、横軸が周波数である。
■の棒グラフ１５は、減衰型音響フィルタ構造体１１を設けた図１の実施例によるミキシングルーム１のリスニングポイントＬＰの音響周波数特性であり、□の棒グラフ１６が減衰型音響フィルタ構造体１１がないミキシングルーム１のリスニングポイントＬＰの音響周波数特性である。
図８で示したタイプＳのミキシングコンソールＭＣでは、９５Ｈｚと３５０Ｈｚ、そして５５０Ｈｚにディップがあるが、図６によると、それらは８０Ｈｚと５００Ｈｚ付近にできたディップに補正されて、しかも、１／３オクターブバンドレベルで±６ｄＢ以内の範囲に収まっている。これにより、減衰型音響フィルタ構造体１１の音質改善効果は高いことが判る。
【００１７】
ところで、実施例における音響溝は、２個のスピーカの間隔幅に対応して音響管を多数、個別に配列して構成してもよく、音響管の構造の開口構造は、円形や矩形に限定されるものではない。特に、音響溝あるいは音響管の底面あるいは内壁面には吸音材を張り付けて吸音してもよい。この場合には、減衰吸音の特性に応じて吸音率を調整することができるようになり、音響室の状況に合わせたリスニングポイントＬＰの音響周波数特性の補正をすることができる。
また、実施例においては、２個のスピーカで説明しているが、５．１チャネルスピーカシステムでは、背面にも２個のスピーカが配置されるので、側面側あるいは背面側にも減衰型音響フィルタ構造体を構築してもよいことはもちろんである。
なお、この発明においては、実施例のリスニングポイントは、マイクロホン等を設置する集音ポイントであってもよいことはもちろんである。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
以上説明してきたが、実施例では、減衰型音響フィルタ構造体を積層管型としているが、音散乱構造物（原音反射体）とならないか、散乱が少ない音響管スタンドをミキシングコンソールＭＣから独立する構造体としてリスニングポイントより手前にあるいはミキシングコンソールＭＣ等の構造体より手前に設置してもよいことはもちろんである。
また、実施例では、ミキシングコンソール等の音散乱構造物に対して底部前面側に減衰型音響フィルタ構造体を設けているが、音散乱構造物に隣接して減衰型音響フィルタ構造体隣接して設けてもよい。
さらに、この発明は、実施例に示す音響溝あるいは音響管に限定されるものではなく、音波を減衰する音響フィルタとなる構造体であればどのようなものであってもよい。
さらにまた、実施例では、ミキシングルームを中心に説明しているが、この発明は、コントロールルーム、リスニングルーム、スタジオ、半無響室等の音響室あるいはコンサートホールや映画館、公会堂のような施設であっても適用可能である。特に、公会堂のような施設においては、観客が座る椅子の底部に個々にスピーカ（音源）と設置される椅子の物理的な位置関係に対応して減衰型音響フィルタ構造体を設置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、この発明の音響フィルタ構造体を適用したミキシングルームにおける実音源とリスニングポイントの関係の説明図である。
【図２】図２は、減衰型音響フィルタ構造体の構造の説明図である。
【図３】図３は、ミキシングルームがあるスタジオ施設の平面図である。
【図４】図４は、リスニングポイントに対する音場の状態の説明図である。
【図５】図５は、図４の音場を電気的な等価回路に展開した説明図である。
【図６】図６は、音響フィルタ構造体の音質改善を示す特性説明図である。
【図７】図７は、音響周波数１ｋＨｚ以下の中低域に注目した等価回路により解析したリスニングポイントにおける直接音以外の音響周波数特性の説明図である。
【図８】図８は、数値解析したリスニングポイントの音響周波数特性の説明図である。
【図９】図９は、吸音板を床に張った場合と張らない場合のリスニングポイントの音響周波数特性の説明図である。
【符号の説明】
【００２０】
１…ミキシングルーム、２ａ，２ｂ…減衰回路、
３ａ，３ｂ…遅延回路、４ａ…ＨＰＦ（ハイパスフィルタ）、
４ｂ…ＬＰＦ（ローパスフィルタ）、５…加算回路、
６…等価回路、１０…スタジオ施設、
１１…減衰型音響フィルタ構造体、１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ…音響溝、
１２…メインスタジオ、１３Ｒ，１３Ｌ…スピーカ、
１４…ブース、Ｓ…実音源、Ｓｒa…虚像音源、
Ｓｒb…虚像音源、ＬＰ…リスニングポイント、
Ｆ…ミキシングルームの床面、ＭＣ…ミキシングコンソール、
ＣＳ…ミキシングコンソールの表面を含む面。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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