02. ⾳響設計の考え⽅と検討の⽬的

富良野市複合庁舎のホールの⼆重⾳響反射板の検討

本施設では舞台上の⾳響反射板が固定となる

⼀般 _ 可動反射板ことが計画初期から決まっていた。⼀般的なレベル

コンサート時 ( 幕設備なし )多⽬的ホールでは⾳楽演奏の際には舞台反射板が周囲に組まれ，演劇などの際には幕を下隙間のない⼤きな反射⾯で舞台上と客席に初期反射⾳を供給ろし舞台⾳響反射板が収納される仕組みとSTAGEなっているが，本施設では舞台上のバトンの舞台上での演奏のし易さに関わる

後期反射⾳

直接⾳ 初期反射⾳

AUDIENCE

昇降を妨げない，限られた範囲に固定の天井時間

講演会時 ( 幕設備あり )反射板を設置する必要があった。しかし、隙間が開いた⼀重の反射板では⾳楽演奏時の舞幕設備

天井反射板が回転回転して幕設備が下りてくる

0ms

台上部からの初期反射⾳の不⾜が懸念された。
そこで，可能な限り舞台への初期反射⾳を増

本計画 _ 固定反射板

100ms※

固定反射板を単純に計画すると…

やすために，上部に反射板を追加し、⼆重に初期反射⾳が減ってしまう

コンサート時 ( 幕設備なし )設置することを考えた。

隙間があることで、舞台上と客席に供給される初期反射⾳が減ってしまう※直接⾳到達後から 100ms 以内に到達する初期反射⾳を適切に供給することで、直接⾳が補強され、他の演奏者の⾳が聞きやすくなり、レベルアンサンブルがし易くなる 1)2)

01. 施設概要

時間

講演会時 ( 幕設備あり )天井反射板は動かず動かず、幕設備が下りてくる
幕設備

所在地 ：北海道富良野市弥⽣町

ホール

建築主 ：富良野市

席数 : 516 席

設計 / 監理 ：⽇建設計

容積 : 5,400 ㎥

施⼯：⼤成・北弘・弘共異業種特定建設⼯

表⾯積 : 2,200 ㎡

100ms 以内に少しでも反射⾳を返す

⾒えない位置に⼆重に反射板を設置することで、可能な限り初期反射⾳を供給

1)International Standard 3382-1 2009(E):Acoustics-Measurement of room acoustic
parameters-Part1 : Performance space(2009).International Organization for Standardization.
2)A.C.Gade : Investigation of musiciansʼ room acoustics
conditions in concert halls, Part 1 : Methods andlaboratory experiments, Acoustica, 69, pp.192-203(1989)

0ms

100ms※

03. 上部反射板の効果の確認
使⽤ソフト：数値無響室 / 東⼤⽣研橘・坂本研究室

125Hz( 低⾳域 )事共同企業体隙間と反射板のサイズの影響を検討できる最低限の範囲を取り出して検討

構造 ：RC 造、⼀部 SRC 造、S 造
階数 ：地上 4 階
施⼯期間 ：2020 年 10 ⽉〜 2022 年 6 ⽉

反射板を⼆重にすることの効果を波動⾳響シミュレー

上部反射板からの反射1kHz( ⾼⾳域 )ションにより確認した。⾳は幾何学的性質と波の性質の両⽅を持ち合わせるため、反射板の⼨法に応じて、周波数ごとにその効果は異なる。特に、低周波数の⾳への効果が懸念されたが右の図に⽰すように下部反射上部反射板からの反射板に⾳が当たってから 40ms 後の様⼦を⾒ると上部反射板からの返りがあることが確認できた。

04-1. 反射板の⾓度の最適化の概要■本プロジェクトの⾳響計画のポイント■評価⽅法

舞台天井反射板を⾼低式とする代わりに⼆重とすることで初期(1) 舞台
舞台エリアにおける初期反射⾳
初期反射⾳の到達割合

反射⾳を舞台と客席になるべく多く供給

舞台エリア
客席エリア
評価対象
評価対象
・初期反射⾳の量・初期反射⾳の量・初期反射⾳の到達点の分布の均⼀さ

⼆重反射板の効果を最⼤限発揮するための7 枚の反射板の⾓度の組み合わせの最適化を⾏う
0.5m・初期反射⾳に特化した評価■形状の変数・⾓度・⾯の曲率 ( 下部のみ )・⾳源を 3 点想定することで舞台全体の性能を考慮

・直接⾳到達後から 100ms 以内以内に到達するものに限る※客席エリアは側壁や他の面からの反射により補えるため、音線到達数のみの評価とし、ばらつきについては評価しなかった

舞台上を奥⾏ 0.5m ごとにグリッドに分け、その範囲内に落ちる⾳線数をそれぞれカウントし、標準偏差を⾳源ごと■設定
⾳源：舞台の最前部から 2m, 6m, 10m の 3 点
反射回数：9 回
⾳線数：1080 本 / ⾳源

・舞台上での⾳線の集中を防ぐため標準偏差による評価を併⽤②下限値と理想状態の設定に算出。標準偏差の⼩さいものほど、反射⾳到達点が均⼀で極端な集中が無いものとして評価■最適化(1)(2) に閾値を設け、閾値をクリアした場合に３つの⾳源の結果の相加平均値を各条件の値として、(1) がなるべく⼤きく、かつ (3) がなるべく⼩さくなるように最適化を⾏った。

04-2. 反射板の⾓度の最適化の⼿順①⾳源位置の設定

・各評価⾯での「到達⾳線 ( 直接⾳は除く ) / 総⾳線数」の割合を⾳源ごとに数値化(3) 舞台舞台エリアに落ちる⾳線の均⼀分布■本プロジェクトのシミュレーション及び最適化のポイント
・舞台エリアと客席エリアに特化した評価(2) 客席
客席エリアにおける初期反射⾳
初期反射⾳の到達割合③グラスホッパーによる最適化と⽣成されたサンプルの分類④抽出されたサンプルと理想状態の⽐較、最適形状の決定■理想状態…舞台上反射板が閉じている状態(2)100ms 以内に客席に到達した音線■⽬標(1)100ms 以内に舞台に到達した音線(3) ステージ上での到達点のばらつき( 値が小さい方がよい )

舞台奥
■傾向１
下部反射板が舞台奥舞台奥に向かって傾いている

舞台⼿前■下限…下部反射板が無い状態■傾向２
下部反射板が客席客席に向かって傾いている

傾向１

傾向２

舞台中央
オーケストラや合唱の演奏を想定し、⾳源位置は最適化の検討の際、反射板が閉じている状態を理

グラスホッパーによる遺伝的アルゴリズムを⽤いた最適化により⽣成された

傾向１と２の内各数値が最も優れたものを代表として⽐較を⾏った。

舞台奥、⼿前、中央の 3 点で検討を⾏った。それ想状態とし、なるべくその状態に近くなることを約 300 パターンの内、下限値をクリアした約 280 パターンを分類すると下傾向１は舞台上の⾳響性能は傾向２よりも優れているが、客席に対しての性ぞれの点での結果を考慮しつつ、評価はこの 3 点⽬標とした。また、下限より数値の悪いサンプル

部反射板が舞台側に向いている傾向１と客席側に向いていてる傾向２に分類

能は悪く、傾向２はその逆の状態となっていた。舞台へのケアはもちろん⾏の平均値で⾏う。

は除外することとした。

された

うべきであるが、やはり公演を楽しみに訪れる観客のための客席の⾳場をおろそかにはできないという考えから傾向２を選択することとした。

05. 検討結果の反映と竣⼯測定採⽤した反射板の⾓度施⼯された反射板

舞台上でのエコータイムパターン測定結果の⽐較とまとめ
舞台反射板が閉じている⼀般的なホール

時系列の反射⾳を確認するためにエコータイムパタンの測定を⾏った。反射板が閉じているホールと⽐較し初期反射⾳の量は遜⾊がないことが確認できた。
反射板の⾓度を⾳線を図⽰して検討を⾏うことは珍しくないが、今回のように反射板が分割され、さらに⼆富良野複合庁舎のホール重となる場合は⾓度の組み合わせの数も多く、さらに

100ms

100m 以内に反射⾳が⼗分に供給されている反射の経路も複雑になるためコンピュテーショナルに解く意味があったと考えている。また、傾向 1 のように舞台奥側に反射板を傾けるということは通常では検討も⾏わないが、舞台への⾳の返しには有効であるこ

検討結果を図⾯に反映し、施⼯性や意匠性との調とを再認識した。

整を⾏った。実際に施⼯された反射板を右に⽰す。
100ms