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まちのおと

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253号目次〜人と人、まちと人をつなぐ〜

音を生かす

おとを生かしたまちづくりの未来の技術
平面波の技術を通して

堀 昌司

株式会社エフ・ピー・エス
代表取締役社長

HORI Masashi

写真1

駅の平面スピーカー

図1

写真2

平面スピーカーの実用例（左：西武新宿駅前、中：秋葉原ヨドバシビジョン、右：早稲田大学大教室）

減衰率イメージ図

音の快、不快は紙一重。捉え方一つで人によって大きく変わる。多くの人で溢れる都市空間には様々な音が溢れていて、必要な音を必要な人にいかに届けるかが重要であるという。そのための新たな技術と、その未来とは。

活躍する平面スピーカー

このような問題解決に向けて、平面スピーカーの特徴

現代の都市空間には様々な音があふれている。音が高く評価され、現在JR東日本の総武線を始め、他には安心・安全のために必要な音と、単に雑音として社を含め80以上の駅ホームで、弊社の平面スピーカ不快になる音がある。また、街の活性化には「まつりーが活躍している。

ばやし」
等の必要な音もある。しかし、安心・安全に次に、踏切の警告音も安全のために重要な音であ必要な音も、時には騒音にかき消され、安全を損なる。しかし、踏切の前に住んでいる住民は、騒音に表1に示すように、全ての面で平面波が優れてい音とは空気の振動で、振動する周期が音の高さにうこともある。また、安全のための音も、その場所以悩まされている。そこで、今いくつかの踏切で必要なるとは言えないが、球面波では難しかった音のコンなり、振動する大きさが音量になる。振動は時間に外では騒音にもなり得る。

場所だけに届ける平面スピーカーの実証実験を行っトロールを可能にした。その他にも、平面波はいろよって運動位置が異なり、これを位相という。音の波ている。何故、今までのスピーカーでは出来なかっいろな場所でその特徴を活かした活用例がたくさんは発生したら遮るものが無い限り、四方八方に広がたのだろうか。

ある。例えば、街中でよくみかける大型ビジョンでる。音を別の音で打ち消すには、発生した音が広がは、画面の見える場所にのみ音を届けるという使いる方向に打ち消す音を放射させる必要がある。発方が挙げられる。このような使い方で、渋谷の駅前、生した音と同じ周期、同じ音量、運動位置が正反対

弊社が取り組んでいるその一例として、駅で活躍している平面スピーカーについて紹介したい。駅のホームでどこ行きの電車が来るのか、上りなのか下りなのかが分からなかったことは、誰もが経験したこ

平面スピーカーとは何かとと思うが、上り線には上り側だけに、下り線には下みなさんが良く知っている一般的な箱型スピーカ

新宿の西武新宿駅前、秋葉原などで平面波が活躍しとなる逆位相の音が必要になる。周期、音量、位相り側だけに音を届けることで、この問題はかなり解ーはコーンスピーカーである。これは球面波を出すている。また、国会議事堂・衆議院本会議場の議長の全てが揃わないと消すことはできず、それ自体が消される。また、駅は周辺騒音や列車走行音など暗もので、その波の形は水面にボールを落としたとき席の左右2本の平面スピーカーで、1〜3階の傍聴席騒音を増加させることになってしまう。波長の長い騒音の多い環境であるため、今までのスピーカーでに、波紋が広がる形を想像して頂くと理解できると思まで均一な音場を提供している。その他に、国際会

低周波騒音対策には効果的だが、波長の短い高周は音がこもって良く聞こえない、音量を上げるとスピう。それに対して、平面スピーカーから発する波とは議場、大学の大教室など1,000施設以上で使用されて波では、多くのアクチュエーターを用いて演算能力がーカー近くの人にはうるさく感じ、近隣住宅には騒音水面に板で上下に動かしたときに発生する津波のよいる。平面波には、音を必要な所に届ける機能と音優れたDSP（デジタル信号処理）が必要になり非効率公害となるなど「駅の音」は悩ましい問題であった。

うな波、これが平面波である。

を積極的に利用し騒音を消す技術がある。になる。
ANCの基本コンセプトは1936年に特許が取得さ

表1

イメージ

コーンスピーカー

平面スピーカー032

騒音を減らす技術

コーンスピーカーと平面スピーカーの違い

Civil Engineering Consultant減衰率
マイク使用時のリサイクル性
耐久性（Rは距離）
ハウリング
スピーカー全面180°エネルギーは1/R2 ハウリングを起こしやす 最良で55〜65% 約7年以上に広がる（5m離 れ る と1/25 いのでマイク使用の際、音量を絞って話さなけに減衰する）ればならない
約10年以上ハウリングを起こしにく 95〜99.5%
指 向 性 が 強く、30 エネルギーは1/R〜110°の 間 で 設 計 （5m離れると1/5に いので、音量を気にせず 接着材レス実現
話すことが出来るの自由度がある
減衰する）
指向性

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れており、古い技術であるが実用化には至らなかっ

騒音を低減するには吸音材や遮音材、防振材が用た。昨今の電子技術の進歩により少しずつ実用化さ備考

いられている。しかし、低周波音への効果は少なく、れる様になってきた。ダクトや配管などでは音の伝厚い、重い、不明瞭な音

その騒音対策をすると、分厚く大きく重くなり、コスト

搬空間が1元なので古くから研究開発され、商品化高や景観の破壊に繋がる。そこでスピーカーなどのがなされている。3次元空間である車内やヘッドフォアクチュエーターを作動させて消音を実現させるアン内の局所空間でも商品化が進んでいる。防音壁

クティブノイズコントロール技術（ANC）が注目されてを用いて低域騒音にANCを用いる方式が、ここ最近いる。この一つに、逆位相の音を出してもとの音をになって商品化され始めた。

薄型、軽量、コンパクト
両面から音を発生させるキャンセルさせる技術がある。

防音壁を用いるのは、高周波を遮音しつつ低周波
Civil Engineering Consultant

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騒音源の波形
重ね合わされた波形

騒音源尾音波が低減③制御音源用スピーカー
減音量は最大 20dB 程度

制御音の波形①センサマイクロフォン
制御音源用スピーカー

図2

防音壁

騒音制御の基本原理

制御音源用
スピーカー
センサー
マイクロフォン

インパル
ス応

図4

インパルス
応答障壁
（防音壁）

B図5制御領域

騒音源制御ユニット

騒音制御の基本構成

写真4

ハイブリッドスピーカーを取り付けたバンパー

写真5

ハイブリッドスピーカー

答A

アンプ

静音対策用の音発生イメージ

心で増えていく時代が来れば、いつでも可能になるものと考える。しかし昨今、音がしない車が走り出したときに、車の接近に気付かないという安全性が問題

図3

騒音制御の基本動作になってきている。既に国土交通省から、今後ハイブリッド車や電気自動車には、静音対策用の音を出を効率よくANCで低減させるためである。低周波す装置を義務付ける方針が打ち出された。

は防音壁を回折して来てしまう。防音壁を1m高くす

そこで、弊社が開発したハイブリッドスピーカーがる 毎 に 1dB の 騒 音 低 減 に なると言 わ れて い る 。

登場する。このスピーカーは、従来の平面スピーカー

10dBの 騒 音 低 減 に は10mもの 壁 が 必 要 に なる。とアクチュエーターを組み合わせたものである。高ANCを用いれば10mもの壁を建てなくても、10mの域は平面スピーカーで、低域はマグネット振動によっ壁と同等の遮音性能を得ることが可能になる。現在て発生させる。ハイブリッドスピーカーを取り付けたの技術では、騒音の発生場所が分っている、または素材（バンパー）を二次振動板として音を発生させる局所空間のみを静音にするかのどちらか一方が決ま仕組みである。ごく近い将来、実際に車に搭載されっていないといけない。しかし、どちらも決まっているであろう。

り下りの案内用として採用されている。
災害時などに電源が切れてもアナウンスが流れる
図6

ハイブリッドスピーカー原理図

ように、太陽光パネルとバッテリーを組み合わせ、それに無線受信器を入れたスピーカーを開発中であ音が広がらないのとポスター以外に、スピーカーはる。避難場所に設置して、安全情報の提供に役立つない室内をANCで騒音対策するニーズが高まってきこのハイブリッドスピーカーは、他にも利用されは見えないので不思議な感覚である。また住宅では、と考えている。災害時以外では、環境音楽や自然界ており、早急の開発課題になっている。弊社も第一じめている。その一例がポスターや広告看板であベッドのサイドボード、トイレ、風呂など様々な用途での音を流し、憩いの広場としての環境作りにも役立次の商品化を終え、次の開発を進めている。

る。現在、節電の影響で電飾看板やポスター用ライの利用が進められている。

てると思う。

安心・安全なまちの音

平面波の未来弊社ではスピーカーを使わないで吸音材を利用しトが消え、駅の通路や街頭が薄暗くなり、宣伝用のて、音を消す技術も研究している。色々な素材を利ポスターが見えづらくなっている。そこで、ポスター用して音を吸収する。空気層と吸音材をうまく利用

広告の前に来たとき、そのポスターから音を出し注

安心・安全とは、健者にも弱者にも同じでなくては弊社では平面波スピーカーについて、リサイクルにして、今まで難しいと言われてきた400〜800Hzの音目を集める試みを行っている。ハイブリッドスピーカ

いけない。横断歩道のボタン式でピヨピヨと音の出優れた製品開発を進めている。また、ネットワークのを吸収する商品も開発し、販売の準備を進めていーをポスターの裏面に取付け、ポスター自身が振動るものがあるが、視覚障害者の方々にとっては横断発展や通信速度の向上により、より多くの情報が発信る。安価で、エアコン室外機の音やコンプレッサーのして音を出している。これも疑似平面波を発生させ歩道の左右方向が分かりにくいと言われている。まできるようになり、圧縮音でなくても送受信ができる

音を消すなど、今後利用される分野は幅広いと考えるので、指向性が生まれる。ポスターの前以外ではた、歩道と道路の区別、段差などが分からない。さようになり通信機器の音質向上にも役立つ時代が来らに、夜間時には近隣への騒音を避けるために通知たと確信している。それにより音源も変化してきた。

音が消されているなど、お年寄りや視覚障害者にはLPレコード、カセットテープ、CD、ハードディスク、通実に不親切である。

信機器端末と小型、軽量、大容量化が進んでいる現ている。

音をつくる技術
次に街の中に自然の音を演出した事例も紹介して平面スピーカーとハイブリッドスピーカーを利用す

在、色々な音を簡単に取り出すことが出来、また安価おきたい。ビルの谷間に、風の音、鳥のさえずりが響ることにより、横断歩道の両サイドに平面スピーカーで拡声出来る。色々な場所での情報伝達の必要性き、地上では虫の鳴き声がかすかに聞こえる。このを設置して方向性を音で作り出し、歩道と道路の境も変化してきている。例えば、以前は国際電話が非ようなコンセプトで東京駅丸の内仲通りの街灯に、上界線の床面にハイブリッドスピーカーを埋め込み、下常に高い料金であったが、今ではSkypeなどを利用向きと下向きの平面スピーカーが内蔵されている。

から音を出すことにより、注意を促そうと考えていすれば非常に安価で会話を楽しむことが出来る。家

これは街角に安らぎの空間として実に楽しい企画でる。既に九州新幹線の出水駅のホームでは、白線の庭では、台所でも、風呂でも受話器を持たず、またヘあったが、現在は利用されてなく実に残念な思いが内側にハイブリッドスピーカーを埋め込み、実証実験ッドセットを付けずに会話が楽しめるようなシステムある。都市空間から車をしめ出したときに安らぎのが行われている。このハイブリッドスピーカーは、特開発の必要性を感じている。平面波の無限なる可能

空間と音、音楽が流れたらきっと楽しい街が出来るとにお年寄りの住宅の階段や玄関の段差にも役に立性を信じ、街から騒音を消し、音を通して心地よい街つのではと考えられる。駅のエスカレーターには上づくりを構築出来る時代が来たと確信している。

考えている。今後ハイブリッド車や電気自動車が都
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写真3 丸の内仲通りの街路スピーカー

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