特開 2025-98481 音響特性評価方法、プログラム、及び、音響特性評価システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025098481

(43)【公開日】2025-07-02

(54)【発明の名称】音響特性評価方法、プログラム、及び、音響特性評価システム

(51)【国際特許分類】

   G10K 15/00 20060101AFI20250625BHJP

【ＦＩ】

G10K15/00 L

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023214629

(22)【出願日】2023-12-20

(71)【出願人】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109210

【弁理士】

【氏名又は名称】新居 広守

(74)【代理人】

【識別番号】100137235

【弁理士】

【氏名又は名称】寺谷 英作

(74)【代理人】

【識別番号】100131417

【弁理士】

【氏名又は名称】道坂 伸一

(72)【発明者】

【氏名】藤 大地

(72)【発明者】

【氏名】村上 昌史

(72)【発明者】

【氏名】西村 嘉徳

(72)【発明者】

【氏名】箱田 秀孝

(57)【要約】

【課題】使用目的に応じた室内空間の音響設計を実現することができる音響特性評価方法を提供する。
【解決手段】音響特性評価方法は、仮想的な室内空間に対して使用目的が異なる複数のエリアを設定する設定ステップＳ１２と、複数のエリアの少なくとも１つである対象エリアにおける音響特性の評価値が、対象エリアの使用目的に応じて定められた所定の条件を満たすか否かの判定結果を示す情報を出力する出力ステップＳ２０とを含む。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

コンピュータシステムによって実行される音響特性評価方法であって、
仮想的な室内空間に対して使用目的が異なる複数のエリアを設定する設定ステップと、
前記複数のエリアの少なくとも１つである対象エリアにおける音響特性の評価値が、前記対象エリアの使用目的に応じて定められた所定の条件を満たすか否かの判定結果を示す情報を出力する出力ステップとを含む、
音響特性評価方法。

【請求項2】

前記出力ステップにおいては、前記評価値が前記所定の条件を満たさないと判定された場合に、前記所定の条件を満たすための前記評価値の目標値を出力する、
請求項１に記載の音響特性評価方法。

【請求項3】

前記出力ステップにおいては、前記評価値が前記所定の条件を満たさないと判定された場合に、前記評価値と前記所定の条件を満たすための目標値との差分を出力する、
請求項１に記載の音響特性評価方法。

【請求項4】

前記出力ステップにおいては、前記評価値が前記所定の条件を満たさないと判定された場合に、前記所定の条件を満たす前記評価値を得るための設計対策案を出力する、
請求項１に記載の音響特性評価方法。

【請求項5】

前記評価値は、人の音声の了解度である、
請求項１に記載の音響特性評価方法。

【請求項6】

請求項１～５のいずれか１項に記載の音響特性評価方法を前記コンピュータシステムに実行させるためのプログラム。

【請求項7】

仮想的な室内空間に対して使用目的が異なる複数のエリアを設定する設定部と、
前記複数のエリアの少なくとも１つである対象エリアにおける音響特性の評価値が、前記対象エリアの使用目的に応じて定められた所定の条件を満たすか否かの判定結果を示す情報を出力する出力部とを備える、
音響特性評価システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、音響特性評価方法、プログラム、及び、音響特性評価システムに関する。

【背景技術】

【0002】

室内空間における音の聞こえ方の評価を行う技術が提案されている。特許文献１には、建築物の室内の環境音の好ましさを、人の感覚に近い正確性をもって客観的に評価できる室内環境音評価方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２３－０８５１９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明は、使用目的に応じた室内空間の音響設計を実現することができる音響特性評価方法等を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の一態様に係る音響特性評価方法は、コンピュータシステムによって実行される音響特性評価方法であって、仮想的な室内空間に対して使用目的が異なる複数のエリアを設定する設定ステップと、前記複数のエリアの少なくとも１つである対象エリアにおける音響特性の評価値が、前記対象エリアの使用目的に応じて定められた所定の条件を満たすか否かの判定結果を示す情報を出力する出力ステップとを含む。

【0006】

本発明の一態様に係るプログラムは、前記音響特性評価方法を前記コンピュータシステムに実行させるためのプログラムである。

【0007】

本発明の一態様に係る音響特性評価システムは、仮想的な室内空間に対して使用目的が異なる複数のエリアを設定する設定部と、前記複数のエリアの少なくとも１つである対象エリアにおける音響特性の評価値が、前記対象エリアの使用目的に応じて定められた所定の条件を満たすか否かの判定結果を示す情報を出力する出力部とを備える。

【発明の効果】

【0008】

本発明の一態様に係る音響特性評価方法等は、使用目的に応じた室内空間の音響設計を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、実施の形態に係る音響特性評価システムの機能構成を示すブロック図である。

【図2】図２は、仮想空間の一例を示す平面図である。

【図3】図３は、音響特性の評価動作の例１のフローチャートである。

【図4】図４は、ＳＮ比と了解度との関係を示す図である。

【図5】図５は、判定結果の表示画面の第１の例を示す図である。

【図6】図６は、判定結果の表示画面の第２の例を示す図である。

【図7】図７は、判定結果の表示画面の第３の例を示す図である。

【図8】図８は、音響特性の評価動作の例２のシーケンス図である。

【図9】図９は、仮想空間における複数のエリアのレイアウトの変更例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

【0011】

なお、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付し、重複する説明は省略または簡略化される場合がある。

【0012】

（実施の形態）
［構成］
まず、実施の形態に係る音響特性評価システムの構成について説明する。図１は、実施の形態に係る音響特性評価システムの機能構成を示すブロック図である。

【0013】

音響特性評価システム１０は、室内空間を設計するために、当該室内空間における音響特性を簡易的に評価（シミュレーション）することができるシステムである。ここでの音響特性とは、広義の意味である。音響特性評価システム１０は、例えば、新たに建築される建物内の室内空間の事前設計、または、既築の建物内の室内空間をリニューアル（リフォーム）するときの事前設計を行うために用いられる。室内空間は、例えば、オフィス空間であるが、住宅内の空間などのその他の室内空間であってもよい。

【0014】

例えば、室内空間が壁（仕切り）が少ない比較的オープンなオフィス空間であり、壁を使用せずに使用目的ごとに複数のエリアに分割されているような場合、従業者の執務の妨げとなるのは、他の従業者（人）の音声と、空調機器の動作音などの暗騒音とが主要因であると考えられる。

【0015】

そこで、音響特性評価システム１０は、例えば、人の音声の了解度を評価する。人の音声の了解度は、当該人が何を話しているかが理解できるかどうかを示す指標であり、言い換えれば、明瞭度である。つまり、音響特性評価システム１０は、オフィス空間の執務エリアで他のエリアからの音声が聞こえにくく、執務に集中できる（音声の了解度が低い）か否かを評価する。音響特性評価システム１０は、具体的には、評価装置２０と、サーバシステム３０とを備える。

【0016】

評価装置２０は、音響特性を評価するために用いられる装置である。評価装置２０は、例えば、所定のアプリケーションプログラムがインストールされたパーソナルコンピュータまたはタブレット端末などによって実現される。評価装置２０は、具体的には、通信部２１と、情報処理部２２と、記憶部２３と、操作受付部２４と、表示部２５とを備える。

【0017】

通信部２１は、評価装置２０がサーバシステム３０と通信を行うための通信モジュール（通信回路）である。通信部２１によって行われる通信は、例えば、有線通信であるが、無線通信であってもよい。通信に用いられる通信規格についても特に限定されない。

【0018】

情報処理部２２は、音響特性を評価するための情報処理を行う。情報処理部２２は、例えば、マイクロコンピュータによって実現されるが、プロセッサによって実現されてもよい。情報処理部２２は、機能的な構成要素として、設定部２２ａ、評価部２２ｂ、及び、出力部２２ｃ有する。設定部２２ａ、評価部２２ｂ、及び、出力部２２ｃの機能は、例えば、情報処理部２２を構成するマイクロコンピュータまたはプロセッサ等が記憶部２３に記憶されたコンピュータプログラムを実行することによって実現される。設定部２２ａ、評価部２２ｂ、及び、出力部２２ｃのそれぞれの詳細な機能については後述する。

【0019】

記憶部２３は、音響特性の評価に必要な情報が記憶される記憶装置である。音響特性の評価に必要な情報には、情報処理部２２が実行するコンピュータプログラム（上述の所定のアプリケーションプログラム）などが含まれる。記憶部２３は、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）によって実現されるが、半導体メモリなどによって実現されてもよい。

【0020】

操作受付部２４は、音響特性の評価に関するユーザの操作を受け付ける。ユーザは、例えば、室内空間の設計者などである。操作受付部２４は、キーボード、マウス、及び、タッチパネルなどのデバイスの少なくとも１つによって実現される。

【0021】

表示部２５は、音響特性の評価に関する表示画面を表示する。表示部２５は、液晶パネルまたは有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ－Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）パネルなどの表示パネルによって実現される。

【0022】

サーバシステム３０は、音響特性を評価するために用いられるシステムであり、１つまたは複数のサーバ装置（クラウドサーバ）によって実現される。サーバシステム３０は、具体的には、通信部３１と、情報処理部３２と、記憶部３３とを備える。

【0023】

通信部３１は、サーバシステム３０が評価装置２０と通信を行うための通信モジュール（通信回路）である。通信部３１によって行われる通信は、例えば、有線通信であるが、無線通信であってもよい。通信に用いられる通信規格についても特に限定されない。

【0024】

情報処理部３２は、音響特性を評価するための情報処理を行う。情報処理部３２は、例えば、マイクロコンピュータによって実現されるが、プロセッサによって実現されてもよい。情報処理部３２は、機能的な構成要素として、設定部３２ａ、評価部３２ｂ、及び、出力部３２ｃを有する。設定部３２ａ、評価部３２ｂ、及び、出力部３２ｃの機能は、例えば、情報処理部３２を構成するマイクロコンピュータまたはプロセッサ等が記憶部３３に記憶されたコンピュータプログラムを実行することによって実現される。設定部３２ａ、評価部３２ｂ、及び、出力部３２ｃのそれぞれの詳細な機能については後述する。

【0025】

記憶部３３は、音響特性の評価に必要な情報が記憶される記憶装置である。音響特性の評価に必要な情報には、情報処理部３２が実行するコンピュータプログラムなどが含まれる。記憶部３３は、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）によって実現されるが、半導体メモリなどによって実現されてもよい。

【0026】

［仮想空間の例］
音響特性の評価（シミュレーション）の対象となる仮想的な室内空間（以下、仮想空間とも記載する）の一例について説明する。音響特性評価システム１０は、例えば、図２のような仮想空間において音響特性を評価することができる。図２は、仮想空間の一例を示す平面図である。仮想空間は、例えば、実際の室内空間のラフなレイアウト案に対応する空間である。仮想空間は、実際の室内空間のマップデータまたはＢＩＭ（Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｍｏｄｅｌｉｎｇ）データなどをベースにこれらのデータを簡略化することによって作成されてもよい。

【0027】

図２に示されるように、仮想空間は、複数のエリアに分割される。図２の例では、仮想空間は、平面視において４×４の１６のエリアに分割されている。以下、１６個のエリアをエリア１～１６として区別する。なお、１つのエリアは、一辺が数ｍ～数十ｍ程度（例えば、３ｍなど、１ｍ以上２０ｍ以下）の長さであり、一般的な音響特性のシミュレーションに用いられるメッシュよりも大きい。

【0028】

１６個のエリアのそれぞれには、使用目的が定められている。言い換えれば、１６個のエリアのそれぞれに対して、使用目的の設定が可能である。図２の例では、打ち合わせ（会議）用にエリア１、エリア９、及び、エリア１３の３つのエリアが設けられ、執務用にエリア２～エリア４、エリア１０～エリア１２、及び、エリア１４～エリア１６の９つのエリアが設けられ、廊下としてエリア５～エリア８の４つのエリアが設けられている。

【0029】

［音響特性の評価動作の例１］
音響特性評価システム１０は、図２のような仮想空間に対して比較的少数の評価用パラメータを設定するだけで、当該仮想空間における音響特性を簡易的に評価することができる。以下、音響特性の評価動作の例１について説明する。図３は、音響特性の評価動作の例１のフローチャートである。

【0030】

ユーザは、仮想空間に対して各種の設定（各種情報の入力）を行うための操作を行い、評価装置２０の操作受付部２４はこのような操作を受け付ける（Ｓ１１）。

【0031】

設定部２２ａは、受け付けられた操作に基づいて、各種設定を行う（Ｓ１２）。設定部２２ａは、具体的には、複数のエリアの設定、エリア間の直接音の遮蔽の有無の設定、隣接エリア間の面積の設定、並びに、複数のエリアそれぞれにおける、評価用パラメータの設定を行う。評価用パラメータには、例えば、吸音率、暗騒音レベル、及び、音声レベルの３つだけが含まれる。なお、エリア間の直接音の遮蔽の有無の設定、隣接エリア間の面積の設定は、複数のエリアの設定であると考えることもできるし、評価用パラメータの設定であると考えることもできる。

【0032】

まず、複数のエリアの設定について説明する。上記図２を用いて説明したように、設定部２２ａは、仮想空間に対して複数のエリアを設定する。設定部２２ａは、具体的には、複数のエリアの形状及び大きさ、複数のエリアの配置、及び、複数のエリアの使用目的等を設定する。この結果、上記図２で説明したように、仮想空間には、例えば、エリア１～ｎのｎ個（図２ではｎ＝１６）のエリアが設定されるとともに、エリア１～ｎのそれぞれに使用目的が設定される。使用目的は、例えば、あらかじめ準備された選択肢の中から選択される。

【0033】

図２は仮想空間を平面視した図（２次元的に見た図）であるが、ステップＳ１１のエリアの設定は、３次元的に行われる。つまり、ステップＳ１１においては、エリア１～ｎのそれぞれについて、当該エリアの床面積、及び、当該エリアの床面から天井までの高さが設定（規定）される。言い換えれば、ステップＳ１１においては、エリア１～ｎのそれぞれの容積が設定（規定）されていると考えることができる。

【0034】

次に、エリア間の直接音の遮蔽の有無の設定について説明する。ステップＳ１１において、ユーザは、例えば、図２の仮想空間に対して直接音の遮蔽箇所（壁などの仕切りがある箇所）を指定する操作を行う。ステップＳ１２において、設定部２２ａは、指定された遮蔽箇所に基づいて、直接音の遮蔽の有無を示すパラメータｃ_ｉｊを設定する。ｉ及びｊはエリア番号であり、ｃ_ｉｊ＝１の場合、エリアｊからエリアｉへ直接音が届くことを意味し、ｃ_ｉｊ＝０の場合、エリアｊからエリアｉへ直接音が届かないことを意味する。

【0035】

図２では、ユーザによる遮蔽箇所は太線で示されている。設定部２２ａは、例えば、エリアｊの中心点とエリアｉの中心点とを結ぶ線分が遮蔽箇所と交差しない場合に直接音が届く（ｃ_ｉｊ＝１）と設定し、エリアｊの中心点とエリアｉの中心点とを結ぶ線分が遮蔽箇所と交差する場合に直接音が届かない（ｃ_ｉｊ＝０）と設定する。図２の例では、エリア１からエリア２～４へは直接音は届くため、ｃ_２１＝ｃ_３１＝ｃ_４１＝１と設定される（図２の実線矢印参照）。一方、エリア１からエリア５へは直接音は届かないため、ｃ_５１＝０と設定される（図２の破線矢印参照）。

【0036】

次に、隣接エリア間面積の設定について説明する。隣接エリア間面積は、隣接するエリア間の遮蔽されていない面積（音が通過する面積）を意味し、パラメータＦ_ｉｊ［ｍ^２］で表される。ｉ及びｊはエリア番号である。例えば、Ｆ_１２は、エリア１とエリア２との間の遮蔽されていない面積を意味する。なお、エリア１とエリア３とは隣接していないためＦ_１３は０となる。

【0037】

次に、吸音率の設定について説明する。エリアの吸音率は、エリアの床、壁、または、天井などに設けられた材料と、その材料が設けられている箇所の面積に基づいて設定される。例えば、エリア１が３［ｍ］×３［ｍ］×３［ｍ］の立方体であり、ステップＳ１１において、ユーザは、エリア１の床面及び天井に吸音率０．５の吸音材が設けられていることを入力する。設定部は、エリア１の表面積５４［ｍ^２］のうち、９×２＝１８［ｍ^２］に吸音率０．５の吸音材が設けられていることから、エリア１の吸音率を、０．５×（１８／５４）に設定する。ステップＳ１２において、設定部２２ａは、ｎ個のエリアそれぞれについて吸音率を設定する。

【0038】

次に、暗騒音レベルの設定について説明する。ステップＳ１１において、ユーザは、例えば、エリア１～ｎのそれぞれについて、当該エリアにおける暗騒音レベルを、あらかじめ準備された選択肢の中から選択する。選択肢としては、例えば、レベル小、レベル中、及び、レベル大の３段階が準備されるが、４段階以上の細かい選択肢が準備されていてもよい。記憶部２３には、選択肢と暗騒音レベルの数値（３０ｄＢなど）とが対応付けられた暗騒音レベル情報が記憶されており、選択肢の選択結果は暗騒音レベルに変換することができる。なお、ステップＳ１１において、ユーザは、暗騒音の数値を入力してもよい。

【0039】

次に、音声レベルの設定について説明する。音声レベルは、騒音レベルと言い換えることができ、オフィス空間においては、会話量と考えることができる。ステップＳ１１において、ユーザは、例えば、エリア１～ｎのそれぞれについて、当該エリアにおける音声レベルを、あらかじめ準備された選択肢の中から選択する。選択肢としては、例えば、レベル小、レベル中、及び、レベル大の３段階が準備されるが、４段階以上の細かい選択肢が準備されていてもよい。記憶部２３には、選択肢と音声レベルの数値（５０ｄＢなど）とが対応付けられた音声レベル情報が記憶されており、選択肢の選択結果は音声レベルに変換することができる。なお、ステップＳ１１において、ユーザは、音声レベルの数値を入力してもよい。

【0040】

なお、吸音率、暗騒音レベル、及び、音声レベルについては、周波数ごとに設定される。例えば、本評価動作の例１のように、１オクターブバンドの評価を行う場合、吸音率、暗騒音レベル、及び、音声レベルは、複数の周波数のそれぞれについて設定される。特定の周波数帯に限定して評価を行う場合、吸音率、暗騒音レベル、及び、音声レベルは、特定の周波数についてのみ設定されればよい。以下、ｋを周波数として、エリアｉの吸音率をα_ｉ，ｋ、エリアｉの暗騒音レベルをＮ_ｉ，ｋ、エリアｉの音声レベルをＷ_ｉ，ｋと記載する。

【0041】

以上のような各種設定が行われた後、評価部２２ｂは、エリア１～ｎのそれぞれにおける音声レベルＷ_ｉ，ｋ（ｉ＝１，２、・・・ｎ）を音圧レベルからエネルギーに変換する（Ｓ１３）。つまり、評価部２２ｂは、音声レベルＷ_ｉ，ｋを、デシベル値からワット値に変換する。以下の式は、音声レベルＬｓをエネルギーＥｓに変換するための式であり、評価部２２ｂは、例えば、以下の式のＬｓに音声レベルＷ_ｉ，ｋ［ｄＢ］を代入することで、エネルギーに変換されたＷ_ｉ，ｋ［Ｗ］を得ることができる。なお、Ｗｍは定数であり、０でもよい。

【0042】

【数1】

【0043】

次に、評価部２２ｂは、エリア１～ｎで発生する音声のエネルギーＷ_ｉ，ｋと、上述のパラメータｃ_ｉｊとに基づいて、エリア１～ｎのそれぞれにおける直接音エネルギーＥｄ_ｉ，ｋを算出する（Ｓ１４）。例えば、上述のパラメータｃ_ｉｊに基づいて、エリア１に、エリア２～４からの直接音が到達し、他のエリアからは直接音が到達しない場合、エリア１における直接音エネルギーは、Ｗ_１，ｋと、下記の式（つまり、エリア間の距離ｒ）に基づいてそれぞれ減衰補正されたＷ_２，ｋ、Ｗ_３，ｋ、及び、Ｗ_４，ｋとの和となる。なお、Ｑは定数であり、全方位に音が拡散するような通常のケースにおいて、Ｑは１である。

【0044】

【数2】

【0045】

なお、ステップＳ１３及びＳ１４の直接音エネルギーＥｄ_ｉ，ｋは、複数の周波数のそれぞれについて算出される。１オクターブバンドの評価を行う場合、例えば、２５０Ｈｚ、５００Ｈｚ、１ｋＨｚ、２ｋＨｚ、及び、４ｋＨｚの５通りで直接音エネルギーが算出される。つまり、ｋは、２５０Ｈｚ、５００Ｈｚ、１ｋＨｚ、２ｋＨｚ、及び、４ｋＨｚのいずれかとなる。

【0046】

次に、評価部２２ｂは、エリア１～ｎで発生する音声のエネルギーＷ_ｉ，ｋと、以下の間接音エネルギーの収支を示す式（後退差分方程式）に基づいて、エリア１～ｎのそれぞれにおける間接音エネルギーＥｓ_ｉ，ｋを算出する（Ｓ１５）。間接音エネルギーＥｓ_ｉ，ｋの初期値は０であり、ｄｔは、例えば、１０ｍｓである。

【0047】

【数3】

【0048】

なお、この式において、Ｖベクトルは、エリア１～ｎの容積を要素とするベクトルであり、エリア１～ｎの容積は、設定部２２ａによって設定された、当該エリアの床面積、及び、当該エリアの床面から天井までの高さに基づいて算出される。Ｓベクトルは、エリア１～ｎの表面積を要素とするベクトルであり、エリア１～ｎの表面積は、設定部２２ａによって設定された、当該エリアの床面積、及び、当該エリアの床面から天井までの高さに基づいて算出される。α_ｋベクトルは、エリア１～ｎの吸音率α_ｉ，ｋを要素とするベクトルであり、上述のように、エリア１～ｎの吸音率α_ｉ，ｋは、設定部２２ａによって設定される。Ｆ_ｉｊは、上述の隣接エリア間面積であり、設定部２２ａによって設定される。

【0049】

なお、ステップＳ１５において、間接音エネルギーＥｓ_ｉ，ｋは、直接音エネルギーＥｄ_ｉ，ｋと同様に、複数の周波数のそれぞれについて算出される。

【0050】

次に、評価部２２ｂは、複数のエリア１～ｎのそれぞれにおける直接音エネルギーＥｄ_ｉ，ｋ、及び、間接音エネルギーＥｓ_ｉ，ｋの合計であるエネルギーＥ_ｉ，ｋを算出する（Ｓ１６）。エネルギーＥ_ｉ，ｋは、Ｅ_ｉ，ｋ＝Ｅｄ_ｉ，ｋ＋Ｅｓ_ｉ，ｋの式により周波数ごとに算出される。

【0051】

次に、評価部２２ｂは、エリア１～ｎのそれぞれにおけるエネルギーＥ_ｉ，ｋを音圧Ｌ_ｉに変換する（Ｓ１７）。以下の式は、エネルギーを音圧レベルに変換するための式である。なお、以下の式においてΣで表されるように、周波数ごとのエネルギーは、加算（積分）されたうえで音圧Ｌ_ｉに変換される。

【0052】

【数4】

【0053】

次に、評価部２２ｂは、エリア１～ｎのそれぞれにおける音声の了解度を算出する（Ｓ１８）。評価部２２ｂは、具体的には、エリア１～ｎのそれぞれにおいて周波数ごとの暗騒音レベルＮ_ｉ，ｋを重み付け平均することで暗騒音レベルＮ_ｉを算出し、エリア１～ｎのそれぞれにおける暗騒音レベルＮ_ｉに対するＬ_ｉのＳＮ比を算出し、図４のカーブにしたがってＳＮ比を了解度に変換する。重み付け平均における、暗騒音レベルＮ_ｉ，ｋに対する重みは、例えば、上記ステップＳ１３において得られる音声レベルのエネルギーＷ_ｉ，ｋ［Ｗ］の比率に応じて決定される。

【0054】

図４は、ＳＮ比と了解度との関係を示す図である。了解度は、音響特性の評価値（シミュレーション値）の一例である。なお、ＳＮ比そのものが評価値として使用されてもよい。

【0055】

次に、評価部２２ｂは、エリア１～ｎのそれぞれにおける了解度が所定の条件を満たすか否かの判定を行う（Ｓ１９）。上述のように、エリア１～ｎのそれぞれには使用目的が設定され、所定の条件は、エリア１～ｎのそれぞれに設定された使用目的に応じて異なる。記憶部２３には、使用目的と所定の条件とが対応付けられた判定条件情報が記憶されており、使用目的から所定の条件を特定することができる。所定の条件は、例えば、打ち合わせ（会議）用のエリアにおいては了解度５０％以下、執務用のエリアにおいては３０％以下、というようにあらかじめ定められている。エリアによっては、所定の条件として、条件なし（制約なし）というように定められていてもよい。所定の条件は、操作受付部２４へのユーザの操作等により、ユーザによって変更されてもよい。

【0056】

次に、出力部２２ｃは、判定結果を出力する（Ｓ２０）。出力部２２ｃは、例えば、判定結果を表示するための判定結果情報を表示部２５に出力することで、判定結果を出力（可視化）する。図５は、判定結果の表示画面の第１の例を示す図である。

【0057】

図５の例では、エリア１～ｎのそれぞれの判定結果が示されており、ＯＫと記載されたエリアは、所定の条件を満たすと判定されたエリアであり、ＮＧと記載されたエリアは、所定の条件を満たさないと判定されたエリアである。ＮＧと判定されたエリアについては、所定の条件を満たすための了解度の目標値（例えば、所定の条件の上限値）が表示されている。このように、出力部２２ｃは、了解度（評価値）が所定の条件を満たさないと判定された場合に、所定の条件を満たすための了解度の目標値を出力してもよい。

【0058】

また、図６は、判定結果の表示画面の第２の例を示す図である。図６の例では、ＮＧと判定されたエリアについては、算出された了解度と所定の条件を満たすための了解度の目標値との差分が表示されている。このように、出力部２２ｃは、了解度が所定の条件を満たさないと判定された場合に、算出された了解度と所定の条件を満たすための了解度の目標値との差分を出力してもよい。

【0059】

また、図７は、判定結果の表示画面の第３の例を示す図である。図７の例では、ＮＧと判定されたエリアについては、所定の条件を満たす了解度を得るための設計対策案が表示されている。このように、出力部２２ｃは、了解度が所定の条件を満たさないと判定された場合に、所定の条件を満たす了解度を得るための設計対策案を出力してもよい。

【0060】

なお、ステップＳ２０においては、図５～図７のうち２つ以上の表示内容を組み合わせた表示画面が表示されてもよい。例えば、ステップＳ２０においては、所定の条件を満たすための了解度の目標値と、設計対策案とが表示されてもよい。

【0061】

以上説明したように、音響特性評価システム１０は、仮想的な室内空間を、平面視において数ｍ^２～数百ｍ^２程度のオーダの大きさの複数のエリアに分割し、かつ、吸音率、音声の音圧レベル、及び、暗騒音の音圧レベルなどの少数の評価用パラメータを設定することで、簡易的に複数のエリアのそれぞれにおける音響特性を評価することができる。

【0062】

また、ステップＳ１９における判定に用いられる所定の要件は、エリアの使用目的に応じて定められていることから、音響特性評価システム１０は、使用目的に応じた室内空間の音響設計を実現する（支援する）ことができる。

【0063】

なお、上記評価動作の例１においては、エリア１～ｎの全てが評価対象とされ、エリア１～ｎの全てにおいて所定の条件が満たされるか否かが判定された。しかしながら、音響特性評価システム１０は、エリア１～ｎの少なくとも一部である対象エリアを評価対象とし、対象エリアにおいて所定の条件が満たされるか否かを判定してもよい。対象エリアは、例えば、操作受付部２４へのユーザの操作等により、ユーザによって指定される。

【0064】

［音響特性の評価動作の例２］
上記評価動作の例１では、所定のアプリケーションプログラムがインストールされた評価装置２０単独で音響特性を評価する例について説明された。ここで、音響特性の評価を行うための処理は、評価装置２０及びサーバシステム３０が分担して行ってもよく、上記評価動作の例１で評価装置２０が実行すると説明された処理の一部または全部は、サーバシステム３０によって実行されてもよい。

【0065】

以下では、音響特性を評価するための実質的な情報処理をサーバシステム３０が実行し、評価装置２０がユーザインターフェースとして用いられる例（音響特性の評価動作の例２）について説明する。図８は、音響特性の評価動作の例２のシーケンス図である。

【0066】

ユーザは、仮想空間に対して各種の設定（各種情報の入力）を行うための操作を行い、評価装置２０の操作受付部２４はこのような操作を受け付ける（Ｓ３１）。情報処理部２２は、受け付けられた操作によって定まる設定の内容を示す設定情報を、通信部２１を用いてサーバシステム３０へ送信する（Ｓ３２）。

【0067】

サーバシステム３０の通信部３１は、設定情報を受信する。設定部３２ａは、設定情報に基づいて、上記評価動作の例１のステップＳ１２の処理と同様に、設定を行う（Ｓ３３）。また、評価部３２ｂは、上記評価動作の例１のステップＳ１３～Ｓ１９の処理と同様の処理を行う（Ｓ３４～Ｓ４０）。

【0068】

ステップＳ４０の判定処理の後、出力部３２ｃは、判定結果を出力する（Ｓ４１）。出力部３２ｃは、具体的には、判定結果を表示するための判定結果情報を、通信部３１を用いて評価装置２０へ出力（送信）する。

【0069】

評価装置２０の通信部２１は、判定結果情報を受信する。情報処理部２２は、受信された判定結果情報を表示部２５に表示（可視化）する（Ｓ４２）。この結果、図５のような判定結果の表示画面が表示部２５に表示される。

【0070】

以上説明したように、音響特性評価システム１０は、実質的な情報処理をサーバシステム３０が実行することにより、複数のエリアのそれぞれにおける音響特性を評価することもできる。

【0071】

なお、上記評価動作の例２においても、エリア１～ｎの全てが評価対象とされる必要はなく、エリア１～ｎの少なくとも一部が評価対象（対象エリア）とされればよい。

【0072】

［設定対策案の決定］
上記評価動作の例１のステップＳ２０、及び、上記評価動作の例２のステップＳ４２において設計対策案を表示する場合の、どのように設計対策案を決定するかについて説明する。

【0073】

例えば、設計対策の候補として、レイアウト変更、パーティションの追加、吸音材の追加、及び、サウンドマスキング用のスピーカの追加などがあらかじめ準備されている。レイアウト変更は、例えば、図２の室内空間において、打ち合わせ（会議）用のエリア、執務用のエリア、及び、廊下のレイアウトを変更することを意味する。図９は、レイアウトの変更例を示す図である。サウンドマスキング用のスピーカの追加は、暗騒音レベルを上げることで了解度を低下させる対策を意味する。

【0074】

例えば、レイアウト変更について、現状のまま、または、図９のレイアウトに変更の２通りの対策があり、パーティションの追加について、パーティションを追加しない、または、廊下と執務エリアとの間に高さ６ｍのパーティションの追加する、の２通りの対策があるとする。また、吸音材について、吸音材を追加しない、吸音率０．１の吸音材を追加する、または、吸音率０．２の吸音材を追加する、の３通りの対策があり、スピーカの追加について、スピーカを追加しない、スピーカを１台追加する、または、スピーカを２台追加する、の３通りの対策があるとする。これらを組み合わせた対応策としては、２×２×３×３＝３６パターン考えられる。

【0075】

情報処理部２２（または情報処理部３２）は、これらの３６パターンの対策（複数の所定の対策パターン）を実施した場合の執務エリアのＳＮ比を上記図３のフローチャートにしたがって算出し、執務エリアの全てにおいてＳＮ比が所定値（例えば、１０ｄＢ）以上低下する、という制約条件を満たす１つ以上のパターンを抽出する。

【0076】

次に、情報処理部２２（または情報処理部３２）は、抽出したパターンのうち、コスト（対策費用）が最も低いパターンをユーザに提示する設計対策案として決定する。コストは、例えば、以下の式に基づいて算出される。

【0077】

【数5】

【0078】

上記の評価関数においてｃｏｓｔ iは、ｃｏｓｔ１～４の４種類であり、具体的には、ｃｏｓｔ１：レイアウト変更にかかるコスト、ｃｏｓｔ２：パーティションの追加にかかるコスト、ｃｏｓｔ３：吸音材の追加にかかるコスト、ｃｏｓｔ４：スピーカの追加にかかるコスト、である。記憶部２３（または記憶部３３）には、これらの対策を行うために必要なコスト（対策費用）を示すコスト情報があらかじめ記憶されており、情報処理部２２（または情報処理部３２）は、抽出したパターンの対策内容とコスト情報と上記評価関数とに基づいて、抽出したパターンの対策内容のコストを算出することができる。

【0079】

なお、スピーカを追加する対策（サウンドマスキングを導入する対策）によれば、ＳＮ比は上記制約条件を満たしやすくなるが、暗騒音レベルの上昇により執務エリアに位置する人の不快感が増大すると考えられる。そこで、上記評価関数においては、暗騒音レベルの上昇（不快感の増大）は、コストの増大として取り扱われている。具体的には、Ｎ_ｊ：エリアjにおける暗騒音レベルのコスト、ｎ：暗騒音レベルへの重みづけ係数、である。

【0080】

なお、このような設定対策案の決定方法は、一例であり、設計対策案は他の決定方法（例えば、既存の他の決定方法）を用いて決定されてもよい。

【0081】

［効果等］
以下、本明細書の開示内容から得られる発明を例示し、例示される発明から得られる効果等について説明する。

【0082】

発明１は、コンピュータシステムによって実行される音響特性評価方法であって、仮想的な室内空間に対して使用目的が異なる複数のエリアを設定する設定ステップＳ１２（またはＳ３３）と、複数のエリアの少なくとも１つである対象エリアにおける音響特性の評価値が、対象エリアの使用目的に応じて定められた所定の条件を満たすか否かの判定結果を示す情報を出力する出力ステップＳ２０（またはＳ４１）とを含む、音響特性評価方法である。

【0083】

このような音響特性評価方法は、使用目的に応じた室内空間の音響設計を実現することができる。

【0084】

発明２は、出力ステップＳ２０（またはＳ４１）においては、評価値が所定の条件を満たさないと判定された場合に、所定の条件を満たすための評価値の目標値を出力する、発明１の音響特性評価方法である。

【0085】

このような音響特性評価方法は、対象エリアにおける評価値が所定の条件を満たすための評価値の目標値をユーザに提示することができる。

【0086】

発明３は、出力ステップＳ２０（またはＳ４１）においては、評価値が所定の条件を満たさないと判定された場合に、評価値と所定の条件を満たすための目標値との差分を出力する、発明１の音響特性評価方法である。

【0087】

このような音響特性評価方法は、対象エリアにおける評価値と目標値との差分をユーザに提示することができる。

【0088】

発明４は、出力ステップＳ２０（またはＳ４１）においては、評価値が所定の条件を満たさないと判定された場合に、所定の条件を満たす評価値を得るための設計対策案を出力する、発明１の音響特性評価方法である。

【0089】

このような音響特性評価方法は、対象エリアにおいて所定の条件を満たす評価値を得るための設計対策案をユーザに提示することができる。

【0090】

発明５は、評価値は、人の音声の了解度である、発明１～４のいずれかの音響特性評価方法である。

【0091】

このような音響特性評価方法は、対象エリアにおける人の音声の了解度を評価することができる。

【0092】

発明６は、発明１～５のいずれかの音響特性評価方法をコンピュータシステムに実行させるためのプログラムである。

【0093】

このようなプログラムによれば、コンピュータシステムは、室内空間の対象エリアにおける音響特性を簡易的に評価することができる。

【0094】

発明７は、仮想的な室内空間に対して使用目的が異なる複数のエリアを設定する設定部２２ａ（または設定部３２ａ）と、複数のエリアの少なくとも１つである対象エリアにおける音響特性の評価値が、対象エリアの使用目的に応じて定められた所定の条件を満たすか否かの判定結果を示す情報を出力する出力部２２ｃ（または出力部３２ｃ）とを備える、音響特性評価システム１０である。

【0095】

このような音響特性評価システム１０は、使用目的に応じた室内空間の音響設計を実現することができる。

【0096】

（その他の実施の形態）
以上、実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。

【0097】

例えば、上記実施の形態において開示された表示画面、及び、表示画面への操作は一例であり、情報処理システムにおいては、同様の機能を有する他の表示画面、及び、同様の目的で行われる他の操作が採用されてもよい。例えば、上記実施の形態におけるアイコンまたはオブジェクトの選択は、クリック操作に基づいて行われてもよいし、タップ操作に基づいて行われてもよい。

【0098】

また、上記実施の形態では、音響特性評価システム、及び、サーバシステムなどのシステムは、複数の装置によって実現されたが、単一の装置として実現されてもよい。このように、本明細書におけるシステムは、単一の装置によって構成される場合もあるし、複数の装置によって構成される場合もある。システムが複数の装置によって実現される場合、システムが備える構成要素は、複数の装置にどのように振り分けられてもよい。

【0099】

また、上記実施の形態における装置間の通信方法については特に限定されるものではない。また、装置間の通信においては、図示されない中継装置（例えば、無線ルータなど）が介在してもよい。

【0100】

また、上記実施の形態において、特定の処理部が実行する処理を別の処理部が実行してもよい。また、複数の処理の順序が変更されてもよいし、複数の処理が並行して実行されてもよい。

【0101】

また、上記実施の形態において、各構成要素は、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。

【0102】

また、各構成要素は、ハードウェアによって実現されてもよい。例えば、各構成要素は、回路（または集積回路）でもよい。これらの回路は、全体として一つの回路を構成してもよいし、それぞれ別々の回路でもよい。また、これらの回路は、それぞれ、汎用的な回路でもよいし、専用の回路でもよい。

【0103】

また、本発明の全般的または具体的な態様は、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ－ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよい。また、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。

【0104】

例えば、本発明は、評価装置またはサーバシステムとして実現されてもよい。本発明は、コンピュータシステム（音響特性評価システム）が実行する音響特性評価方法として実現されてもよい。本発明は、このような音響特性評価方法をコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現されてもよい。本発明は、このようなプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な非一時的な記録媒体として実現されてもよい。

【0105】

その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、または、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。

【符号の説明】

【0106】

１０ 音響特性評価システム
２０ 評価装置
２１、３１ 通信部
２２、３２ 情報処理部
２２ａ、３２ａ 設定部
２２ｂ、３２ｂ 評価部
２２ｃ、３２ｃ 出力部
２３、３３ 記憶部
２４ 操作受付部
２５ 表示部
３０ サーバシステム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】