(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明な板に、スピーカ位置に対応する第１の点と、この第１の点を通る第１基準直線と、前記第１の点に配置して第１基準直線の方向に指向したスピーカから放出される音の垂直方向の有効な広がり角を示す対をなす垂直広がり角直線と、前記第１の点を中心として前記第１基準直線からの回転角度を示す回転角度目盛りと、を表示してあることを特徴とする垂直面内のスピーカ有効域等の予測定規。
【請求項２】
請求項１に記載の垂直面内のスピーカ有効域等の予測定規（垂直面定規）と、水平面内のスピーカ有効域等の予測定規（水平面定規）とからなり、水平面定規は、透明な板に、スピーカ位置に対応する第２の点と、この第２の点を通る第２基準直線と、前記第２の点に配置して第２基準直線の方向に指向したスピーカから放出される音の水平方向の有効な広がり角を示す対をなす水平広がり角直線と、水平方向に指向したスピーカに適当な角度刻みで垂直面内で斜め下方へ向かう振り角を与えた時の各々の振り角において傾いた前記水平広がり角直線を水平面に投影した投影広がり角を示す夫々に対をなす前記第２の点から伸びる直線群であって夫々に対応する振り角の値を付記てあるものと、を表示してあることを特徴とするスピーカ有効域等の予測定規。
【請求項３】
スピーカ設置位置と受音領域とスピーカ指向方向を表す第１直線とを示した平面図、及びその平面図における前記第１直線に沿った断面で前記スピーカ設置位置とスピーカ設置位置を通る水平直線と前記受音領域の高さを表す受音線とを示した断面図を準備し、前記断面図のスピーカ設置位置に前記垂直面定規の第１の点を一致させた状態で回動させることにより移動する前記垂直広がり角直線又はその延長線と前記受音線との２つの交点を観察し、その２つの交点の間で示される前記スピーカ指向方向の有効受音区間を選択決定して２つの前交点、後交点及び受音線と前記第１基準線又はその延長線との中交点を断面図に記すと共にその時の第１基準直線と断面図の前記水平直線とのなす角度を前記回転角度目盛りから読み取る過程と、断面図に記された前記前交点、後交点、中交点に対応する前点、後点、中点を前記平面図に記すと共にその中点を通り前記第１直線に直角な第２直線を記す過程と、前記平面図上のスピーカ設置位置と前記水平面定規の第２の点を一致させると共に、前記第１直線と第２基準直線を一致させ、前記直線群の中から前記読み取った角度に相当する振り角の値を付記された直線を選択し、選択した対をなす直線と前記第２直線との２つの交点である左点、右点を記す過程と、前記前点、左点、後点、右点を閉曲線で結ぶ過程とを含むことを特徴とするスピーカ有効域等の予測定規の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばホールや体育館等の電気音響設備システム設計においてスピーカ取付け角度、スピーカからの音の有効な伝達領域等の大まかな予測に使用するスピーカ有効域等の予測用定規とその定規の使用方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ホールや体育館等の大空間の電気音響設備システム設計において、スピーカの取付け角度は、そのシステム全体の良否を決定する重要な要素の一つである。その取付け角度の算出は、ＥＡＳＥ（レンカスハインツ社製）やモデラー（ボーズ社製）などの音響シミュレーションソフトを使って計算させる方法が良く用いられる。これらのソフトは非常に多機能で便利なソフトではあるが、高価であり、データ入力に慣れが必要で、手間と時間がかかるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
スピーカの機種選定や、取付け角度の決定のみならず、音圧分布計算や明瞭性予測計算などと、ソフトの数多くの機能を駆使する必要がある場合は、手間と時間がかかることは仕方がないとしても、取り敢えず先に大まかな取付け角度やスピーカの員数を直ちに知る必要がある時は、多機能であるが故に操作が複雑で、計算スピードが遅くなることが問題となる。例えば、電気設備設計において、客先で図面を提示され、いきなりスピーカの種類、員数、取付け角度を尋ねられ、その場で回答を求められることが多く、このような場合に前記ソフトでは対応できない。また、音響シミュレーションソフトを使用する場合、実際には計算と修正とを試行錯誤で繰り返すのであり、予め大まかな取付け角度を把握してから計算を始めたほうが計算時間の短縮につながる。なお、スピーカの取付け角度が変化することによりスピーカからの音を有効に伝達する領域も変化するから、大まかであるとしてもスピーカの取付け角度の決定は、音の有効伝達領域の確認が必要である。
【０００４】
このようなことから、本発明は、スピーカ設置場所の図面やスピーカの種類から、大まかなスピーカの取付け角度やそのスピーカからの音を有効に受音できる領域を、作図によって簡単に予測することができるスピーカ有効域等の予測定規及びその定規の使用方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、垂直面内のスピーカ有効域等の予測定規（以下垂直面定規と記す）であり、透明な板に、スピーカ位置に対応する第１の点と、この第１の点を通る第１基準直線と、前記第１の点に配置して第１基準直線の方向に指向したスピーカから放出される音の垂直方向の有効な広がり角を示す対をなす垂直広がり角直線と、前記第１の点を中心として前記第１基準直線からの回転角度を示す回転角度目盛りと、を表示してあることを特徴とする。（請求項１）。
【０００６】
この垂直面定規は、例えば、スピーカを設置する場所及びその受音領域を示す垂直断面図上で使用する。同図のスピーカ設置位置に第１の点を合わせ、その点を中心に垂直面定規を回転させていくと、対をなす垂直広がり角直線若しくはその延長線の内側が有効受音領域であるから、断面図上で適切な有効受音領域となる定規の回転位置を見定めることができ、その回転位置で第１基準直線と断面図の水平線とのなす角度を回転角度目盛りで読み取ると共に断面図上の受音領域を示す受音線と垂直広がり角直線との交点である前交点（Ｐ１′）、後交点（Ｐ３′）の２つを記す。この２つの前後の交点（Ｐ１′、Ｐ３′）の間が、前記読み取った角度と同じ下方振り角度で、前記垂直広がり角を有するスピーカを取り付けたときのその断面における前後方向の有効受音領域を表す。
【０００７】
第２の発明は、前記垂直面定規と、別のスピーカ有効域等の予測定規（以下水平面定規と記す）とからなり、水平面定規は、透明な板に、スピーカ位置に対応する第２の点と、この第２の点を通る第２基準直線と、前記第２の点に配置して第２基準直線の方向に指向したスピーカから放出される音の水平方向の有効な広がり角を示す対をなす水平広がり角直線と、水平方向に指向したスピーカに適当な角度刻みで垂直面内で斜め下方へ向かう振り角を与えた時の各々の振り角において傾いた前記水平広がり角直線を水平面に投影した投影広がり角を示す夫々に対をなす前記第２の点から伸びる直線群であって夫々に対応する振り角の値を付記てあるものと、を表示してあることを特徴とする（請求項２）。
【０００８】
垂直面定規は、例えば、前記第１の発明において説明したように使用して、断面図上に前交点（Ｐ１′）、後交点（Ｐ３′）、中交点（Ｐ０′）を記す。そして、水平面定規は、スピーカを設置する場所及びその受音領域を示す前記断面図に対応する平面図上で使用する。すなわち、先ず平面図のスピーカ設置位置を通るスピーカ指向方向直線上に前記前後及び中交点（Ｐ１′、Ｐ３′、Ｐ０′）に対応する前点（Ｐ１）、後点（Ｐ３）、中点（Ｐ０）を記し、その中点（Ｐ０）を通りスピーカ指向方向直線に直交する第２直線を記す。そして、平面図上のスピーカ設置位置と水平面定規の第２の点を一致させると共に前記第２直線と第２基準直線を一致させ、直線群の中から前記読み取った角度に相当する振り角の値を付記された直線を選択し、選択した対をなす直線と前記第２直線との２つの交点である左点（Ｐ２）、右点（Ｐ４）を記す。平面図に記された前後左右の点（Ｐ１、Ｐ３、Ｐ２、Ｐ４）を閉曲線で結ぶ。この内側が大まかな有効受音領域を表している。
【０００９】
第３の発明は、前述したスピーカ有効域等の予測定規、すなわち前記垂直面定規及び水平面定規の使用方法であり、スピーカ設置位置と受音領域とスピーカ指向方向を表す第１直線とを示した平面図、及びその平面図における前記第１直線に沿った断面で前記スピーカ設置位置とスピーカ設置位置を通る水平直線と前記受音領域の高さを表す受音線とを示した断面図を準備し、前記断面図のスピーカ設置位置に前記垂直面定規の第１の点を一致させた状態で回動させることにより移動する前記垂直広がり角直線又はその延長線と前記受音線との２つの交点を観察し、その２つの交点の間で示される前記スピーカ指向方向の有効受音区間を選択決定して２つの前交点（Ｐ１′）、後交点（Ｐ３′）及び受音線と前記第１基準線又はその延長線との中交点（Ｐ０′）を断面図に記すと共にその時の第１基準直線と断面図の前記水平直線とのなす角度を前記回転角度目盛りから読み取る過程と、断面図に記された前記前交点（Ｐ１′）、後交点（Ｐ３′）、中交点（Ｐ０′）に対応する前点（Ｐ１）、後点（Ｐ３）、中点（Ｐ０）を前記平面図に記すと共にその中点（Ｐ０）を通り前記第１直線に直角な第２直線を記す過程と、前記平面図上のスピーカ設置位置と前記水平面定規の第２の点を一致させると共に、前記第１直線と第２基準直線を一致させ、前記直線群の中から前記読み取った角度に相当する振り角の値を付記された直線を選択し、選択した対をなす直線と前記第２直線との２つの交点である左点（Ｐ２）、右点（Ｐ４）を記す過程と、前記前点（Ｐ１）、左点（Ｐ２）、後点（Ｐ３）、右点（Ｐ４）を閉曲線で結ぶ過程とを含むことを特徴とする。
【００１０】
この方法によって平面図上に描かれた前後左右の点（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４）を結ぶ閉曲線の内側が有効受音領域である。この方法は、スピーカの指向方向を所定の取付け位置において垂直面内で変化させると前後方向の有効受音領域が如何に変化するかを認識し、そして特定の前後方向の有効受音領域を選択したときに横方向（スピーカ側から見て左右方向）の有効受音領域の広がりがいかなる状態であるかを認識でき、その時の有効受音領域を平面図上に閉曲線の内側として表すことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図１〜図６を用いて説明する。この実施の形態におけるスピーカ有効域等の予測定規は、垂直面定規１、水平面定規２、３、４等からなる。垂直面定規１、水平面定規２、３、４は、図１〜図３に示すように、いずれも長方形の透明なプラスチックの薄い可撓性を有する板で形成されている。
【００１２】
垂直面定規１は、図１（ａ）に示すように、スピーカ位置に対応する第１の点１０と、この第１の点１０を通る第１基準直線１１と、第１の点に配置して第１基準直線１１に沿う一方へ（図の右方へ）指向したスピーカから放出される音の垂直方向の有効な広がり角２０°を示す対をなす垂直広がり角直線１２、１２と、同じく音の垂直方向の有効な広がり角４０°を示す対をなす垂直広がり角直線１３、１３と、第１の点１０を中心として前記第１基準直線１１からの回転角度を示す回転角度目盛り１４と、を表示してある。垂直広がり角直線１２、１３はスピーカの指向特性によって決まるもので、つまり放出する音の垂直方向の広がり特性が２０°と４０°のもに対応するのである。従って、この他の特性のスピーカが使用される可能性がある時は、それに対応した対をなす垂直広がり角直線を表示しておくのがよく、その表示が多くなって見難いときは別に垂直面定規を作って適当に分けて表示してもよい。回転角度目盛り１４は、９０°まで半時計方向に目盛ってあり、第１基準直線１１を０°として１°刻みの目盛り線に１０°間隔で角度を表す数値を付記してあり、垂直面定規１を或る位置から第１の点１０を中心に時計方向に回転させたときの回転角度が読み取れるようになっている。
【００１３】
水平面定規２、３、４は、いずれも略同様な構成であるが、スピーカの水平方向の指向特性の違いによって角度が異なる。水平面定規２は、図１（ｂ）に示すように、スピーカ位置に対応する第２の点１５と、この第２の点１５を通る第２基準直線１６と、第２の点１５に配置して第２基準直線１６の方向に（図の上方に）指向したスピーカから放出される音の水平方向の有効な広がり角１２０°を示す対をなす水平広がり角直線１７、１７と、水平方向に指向したスピーカに適当な角度刻みで垂直面内で斜め下方へ向かう振り角を与えた時の各々の振り角において傾いた水平広がり角直線１７、１７を水平面に投影した投影広がり角を示す夫々に対をなす前記第２の点から伸びる直線群１８、１８であって夫々に対応する振り角の値（１０°刻みで２０°〜７０°まで、スピーカを下方に傾ける意味で−符号を付してある）を付記てあるものと、を表示してある。
【００１４】
水平面定規３は、図２に示すように、水平面定規２と比べて第２の点１５を通る第２基準直線１６は同じであり、スピーカから放出される音の水平方向の有効な広がり角が９０°である点が異なり、従って、水平広がり角直線１９、１９、及びこれを基にした各振り角における投影広がり角の直線群２０、２０も異なっている。
水平面定規４も、図３に示すように、前記と同様に水平面定規２と比べて第２の点１５を通る第２基準直線１６は同じであり、スピーカから放出される音の水平方向の有効な広がり角が６０°である点が異なり、従って、水平広がり角直線２１、２１、及びこれを基にした各振り角における投影広がり角の直線群２２、２２が異なっている。
【００１５】
このような構成のスピーカ有効域等の予測定規は、例えば、図４（ａ）、（ｂ）に示すようなホールにおいて、スピーカ設置位置３０に、垂直方向指向特性が４０°、水平方向指向特性が６０°のスピーカを用いた場合のスピーカ有効域を予測する場合、次のように使用する。この場合、垂直面定規１と水平面定規４を使用する。先ず、必要な図面は、図４（ａ）、（ｂ）である。すなわち、スピーカ設置位置３０と受音領域（この場合は全客席の配置状態）とスピーカ指向方向を表す第１直線３１とを示した平面図である図４（ｂ）と、その平面図における前記第１直線３１に沿った断面で前記スピーカ設置位置３０とスピーカ設置位置を通る水平直線３２と受音領域の高さを表す受音線（この場合客席に着席した人の耳の高さ位置を結ぶ線とする）３３とを示した断面図である図４（ａ）とである。図中２８はホールの空間、２９は客席を示す。
【００１６】
この断面図と垂直面定規１を用い、図５（ａ）に示すように、断面図のスピーカ設置位置３０に垂直面定規１の第１の点１０を一致させた状態で回動させることにより移動する垂直広がり角直線１３、１３の延長線と受音線３３との２つの交点を観察し、その２つの交点の間で示される前記スピーカ指向方向の有効受音区間を選択決定して２つの交点である前交点Ｐ１′、後交点Ｐ３′及び受音線３３と第１基準線１１の延長線との交点である中交点Ｐ０′を断面図に記すと共にその時の第１基準直線１１と断面図の水平直線３２とのなす角度を回転角度目盛１４りから読み取る。この角度はスピーカが水平に対して何度下方へ傾けられたかを示す振り角である。この場合読み取った振り角は４０°である。
【００１７】
次に、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、断面図に記した前交点Ｐ１′、後交点Ｐ３′、中交点Ｐ０′から平面図の第１直線３１に垂線を下ろして対応する前点Ｐ１、後点Ｐ３、中点Ｐ０を記し、これと共にその中点Ｐ０を通り第１直線３１に直角な第２直線３４を記す。そして、図６に示すように、この平面図上のスピーカ設置位置３０と水平面定規４の第２の点１５を一致させると共に、第１直線３１と定規の第２基準直線１６を一致させ、定規の直線群２２、２２の中から振り角の値４０°を付記された直線を選択し、選択した対をなす直線を平面図上に記してその延長線３６、３６を描く。延長線３６、３６と第２直線３４との２つの交点である左点Ｐ２、右点Ｐ４を記す。そして最後に、平面図上の前後左右の点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４を中点Ｐ０を囲む滑らかな閉曲線３７で結ぶと、その内側領域、すなわちハッチングで示した部分が有効受音領域である。
【００１８】
図６から、スピーカ設置位置３０に、垂直方向指向特性が４０°、水平方向指向特性が６０°のスピーカを斜め下方への振り角４０°で設置したときの大まかな有効受音領域を知ることができる。従って、例えば、このようなメインスピーカを使用する場合に、全客席を有効受音領域とするには、他に補助スピーカが何処に幾つ必要であるかを、略同じような手法で検討すれば、必要なスピーカの員数等を大まかに見積もることができる。
【００１９】
図１〜図３において、定規の縁に沿って穿設した複数の円孔４０は、音響システム説明資料等を綴じた、所謂システムノートに綴じ込むための綴じ孔で、定規の材料の可撓性を利用して取り外し可能となるように縁に達する切れ目４１を設けてあり、これによって携帯性の利便性、紛失防止効果が生じる。また、定規に表示してある直線１１、１２、１３、１７、１８、１９、２０、２１、２２の夫々の途中の小円孔はその直線を図面に描くときの点を記すためのものであり、これによって対応する直線及びその延長線を描きやすくなる。
【００２０】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明は、スピーカの指向方向に沿った垂直な断面における有効広がり角と、同断面における振り角（取付け角）と、その振り角の変化に対応した前後方向の有効受音領域の変化とを検討できると共に有効広がり角と振り角を仮定して前後方向の有効受音領域を極めて簡単に図面に記入できる効果を奏する。
請求項２に記載の発明は、前記に加え、平面図上にスピーカの指向方向に対する左右方向の有効受音領域を記入でき、簡単な作図によって平面図上に前後左右の大まかな有効受音領域を閉曲線によって表示できる効果を奏する。これによって、スピーカの種類、員数、取付け角度を短時間で予測することができる効果を奏する。
請求項３に記載の発明は、スピーカの種類、取付け角度に応じて、平面図上に短時間で簡単にスピーカの有効域を閉曲線として表示できるから、スピーカの種類、員数、取付け角度の大まかな検討を迅速に行うことができる効果を奏する。このようなことから、請求項１、２、３に記載の発明は、シミュレーションソフトの使用の初期段階の作業に置き換えて、そのシミュレーションの所要時間短縮に有効である。また、スピーカの取付け角度以外にも、カメラのレンズの選定や画角の予測にも利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の定規を示し、（ａ）は垂直面定規の平面図、（ｂ）は水平面定規の平面図である。
【図２】同実施の形態を示す他の水平面定規の平面図である。
【図３】同実施の形態を示す更に他の水平面定規の平面図である。
【図４】同実施の形態の使用方法を説明するためのスピーカ設置場所を表す図面で、（ａ）は（ｂ）のＡ−Ａ断面図、（ｂ）は平面図である。
【図５】同使用方法の垂直面定規の使用例を示し、（ａ）は前記Ａ−Ａ断面図と垂直面定規を示し、（ｂ）は前中後の点Ｐ１、Ｐ０、Ｐ３を作図した平面図である。
【図６】同使用方法の水平面定規の使用例を示し、左右の点Ｐ２、Ｐ４を記入して有効受音領域を作図した平面図である。
【符号の説明】
１      水平面定規
２      垂直面定規
３      垂直面定規
４      垂直面定規
１０    第１の点
１１    第１基準線
１２    広がり直線
１３    広がり直線
１４    回転角度目盛り
１５    第２の点
１６    第２基準直線
１７    水平広がり角直線
１８    直線群
１９    水平広がり角直線
２０    直線群
２１    水平広がり角直線
２２    直線群
２８    ホールの空間
２９    客席
３０    スピーカ設置位置
３１    第１直線
３２    水平直線
３３    受音線
３４    第２直線
Ｐ１′  前交点
Ｐ２′  後交点
Ｐ０′  中交点
Ｐ１    前点
Ｐ２    左点
Ｐ０    中点
Ｐ３    後点
Ｐ４    右点
３７    閉曲線（有効受音領域）
【図１】
0003731972.tif 000002
【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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