特許 7177250 音響障害防止等装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-14

(45)【発行日】2022-11-22

(54)【発明の名称】音響障害防止等装置

(51)【国際特許分類】

   G10K 15/00 20060101AFI20221115BHJP

   G10K 11/16 20060101ALI20221115BHJP

   G10K 11/20 20060101ALI20221115BHJP

【ＦＩ】

G10K15/00 M

G10K11/16 110

G10K11/20

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2021509690

(86)(22)【出願日】2020-03-27

(86)【国際出願番号】 JP2020014393

(87)【国際公開番号】W WO2020196900

(87)【国際公開日】2020-10-01

【審査請求日】2021-12-02

(31)【優先権主張番号】P 2019064633

(32)【優先日】2019-03-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】594075765

【氏名又は名称】日本環境アメニティ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100102048

【弁理士】

【氏名又は名称】北村 光司

(74)【代理人】

【識別番号】100146503

【弁理士】

【氏名又は名称】高尾 俊雄

(72)【発明者】

【氏名】八並 心平

【審査官】冨澤 直樹

(56)【参考文献】

【文献】特開２０００－１１０２７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－３０９９９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－２４８６５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国実用新案第２０８６１８５９３（ＣＮ，Ｕ）

【文献】中国実用新案第２０２０５５３５８（ＣＮ，Ｕ）

【文献】韓国公開特許第１０－２００５－００７８１０３（ＫＲ，Ａ）

【文献】特開平０６－１７３３６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１３９５５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２７６６７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２９１８０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第５８８４４３６（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ１０Ｋ １５／００

Ｇ１０Ｋ １１／２０

Ｇ１０Ｋ １１／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

互いに略相似形または合同である複数の音響拡散のためのユニットを互いの向きを異ならせて近接配置し、これらユニットを相互に接合し、及び／又は、連結体を介して接合してある音響拡散体を設け、この音響拡散体を施設に設置する設置部を備えている、音響障害を防止し、または、音質の改善を行うための音響障害防止等装置であって、
前記音響拡散体の片側を囲む第一枠体を前記設置部として備え、
前記第一枠体は前記音響拡散体の周囲を囲む矩形を呈し、前記音響拡散体は、前記ユニットを基準軸周りで渦巻状に配置した第一ユニット群と、前記基準軸とは異なる他の基準軸周りで配置したユニットよりなる第二ユニット群とを備え、前記第一枠体の矩形の隅部に前記第二ユニット群を配置してある音響障害防止等装置。

【請求項4】

複数の音響障害防止等装置を隣接配置するものであり、前記他の基準軸は隣接する音響障害防止等装置に共通して用いられ、前記第二ユニット群はユニットをこの他の基準軸周りで渦巻状に配置し、隣接する音響障害防止等装置にそれぞれ分割して支持されるものである請求項１～３のいずれかに記載の音響障害防止等装置。

【請求項8】

前記音響拡散体は３Ｄプリンターにより作成されるものである請求項１～７のいずれかに記載の音響障害防止等装置。

【請求項9】

前記各ユニットは表面に小面を有し、
前記各ユニットは、相互の角度がｎα（ｎは自然数）となるように配置され、
これらの小面の間または空間を囲む素面及びこれらの小面の間の反射で音響障害が防止される請求項１～８のいずれかに記載の音響障害防止等装置。
φ＝（１＋ｓｑｒｔ（５））／２
α＝３６０°＊１／（１＋φ）

【請求項14】

前記設置部が前記基準軸を目的となる音源側に配向するものである請求項１３記載の音響障害防止等装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、音響障害を防止し、または、音質の改善を行う（以下、「音響障害防止等」という。）ための音響障害防止等装置に関する。さらに詳しくは、空間等に配置される音響拡散体を含む音響障害防止等装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えばコンサートホールや音楽スタジオ等では、フラッターエコー、ロングパスエコー、音響集中等の音響障害を防止する必要がある。また、例えば、音楽ジャンル、ミュージシャンの嗜好に合わせて音質の改善が行われる場合がある。これら音響障害の防止または音質の改善を行うために、多重反射の防止、音の拡散などを個別に調整する手法として、特許文献１記載の音響拡散パネル等、様々な音響拡散体が提案されている。同音響拡散パネルでは、回動部分を設けてパネルの角度を変更可能とすることで、音の吸収及び反射方向を現場で個別に調整している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００６－３００９９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

かかる従来の実情に鑑みて、本発明は、空間に設置するだけで、音響障害を防止し、または、音質を改善することの可能な音響障害防止等装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

連結体を介して接合してある音響拡散体を設け、この音響拡散体を施設に設置する設置部を備えている構成において、前記音響拡散体の片側を囲む第一枠体を前記設置部として備え、前記第一枠体は前記音響拡散体の周囲を囲む矩形を呈し、前記音響拡散体は、前記ユニットを基準軸周りで渦巻状に配置した第一ユニット群と、前記基準軸とは異なる他の基準軸周りで配置したユニットよりなる第二ユニット群とを備え、前記第一枠体の矩形の隅部に前記第二ユニット群を配置してあることにある。

【0006】

同特徴によれば、例えば図２に示すように、複数の音響拡散のためのユニットＵ（ｎ）、Ｕ（ｎ－１）を近接配置し、しかも、それらが互いの向きを異ならせてある。そして、これらユニットを相互に接合し、及び／又は、連結体を介して接合して音響拡散体を構成するので、音響拡散体はユニットが効率的に密集して異なる向きの面を多数有することとなる。この音響拡散体は設置部を介して施設に設置される。したがって、例えば図１に示すように、音響障害防止等装置Ｏを空間の一部に設置しても、音は周囲に散乱反射され、音響障害の防止、または、音質の改善が効率的に行われることとなる。

【0007】

ここで、前記音響拡散体の片側を囲む第一枠体を前記設置部として備える。先の構成によれば、ユニットは相互に接合し、及び／又は、連結体を介して接合して音響拡散体をなすので、構造的に脆弱になりやすいが、同構成によれば、音響拡散体の片側を囲む第一枠体を前記設置部として設けるので、壁などに安定して設置することができる。
ところで、枠体を設ける場合において、前記第一枠体は前記音響拡散体の周囲を囲む矩形を呈し、前記音響拡散体は、前記ユニットを基準軸周りで渦巻状に配置した第一ユニット群と、前記基準軸とは異なる他の基準軸周りで配置したユニットよりなる第二ユニット群とを備え、前記枠体の矩形の隅部に前記第二ユニット群を配置する。矩形の枠体の隅部に第二ユニット群を配置することで、第一ユニット群の渦巻状の配置における音響障害の防止効果を向上させることができる。

【0008】

また、上記に加え、前記音響拡散体他方の片側も囲む第二枠体を備え、これら第一、第二枠体は互いに連結されると共にこれらのうち一方の枠体側で壁に掛けることを可能としてもよい。同構成によれば、第一枠体は例えば壁に掛けられるので、これに連結される第二枠体は音響拡散体他方の片側も囲むので、音響拡散体が接触などによる破損から保護され、しかも、中央は解放されているため、音響障害の防止効果は維持される。さらに、前記両枠体の前面及び背面並びに両枠体の間が解放されることで、音響拡散体に当たった音が両枠体の間からも周辺に放散される。

【0009】

一方、枠体は、上記と異なり、前記音響拡散体の周囲を囲む第三枠体を前記設置部として備え、第三枠体の下部で設備に載置し、または、第三枠体の上部で設備から吊すことの可能な構成としてもよい。同構成によれば、第三枠体で音響拡散体を保護しながら、第三枠体の両側から音響障害防止効果を得ることができる。

【0010】

ここで、複数の音響障害防止等装置を隣接配置し、前記他の基準軸は隣接する音響障害防止等装置に共通して用いられ、前記第二ユニット群はユニットをこの他の基準軸周りで渦巻状に配置し、隣接する音響障害防止等装置にそれぞれ分割して支持されるようにしてもよい。

【0011】

また、前記第一、第二ユニット群は互いに別部材で構成されていてもよい。別部材であれば、違う樹脂で作成することもできる。前記第一枠体及び第二枠体のうち最前面となる枠体は前後に２分割形成され、前方分割体が後方分割体とは異なる色彩としてもよく、前に見える第二枠体を例えば木質状とすることもできる。

【0012】

一方、枠体に変え、前記設置部として設備に設置する設置台を備え、この設置台の周部及び上部に前記ユニットを配置して前記音響拡散体を構成してもよい。同構成によれば、設置台の周部及び上部に前記ユニットが配置されているので、床置きすれば部屋の周囲上下に対する音響障害防止効果を発揮し、天井から吊り下げても同じである。壁から突き出しても良い。

【0013】

上述の前記音響拡散体は３Ｄプリンターにより作成するとよい。

【0014】

上記各構成において、前記各ユニットは表面に小面を有し、前記各ユニットは、相互の角度がｎα（ｎは自然数）となるように配置され、これらの小面の間または空間を囲む素面及びこれらの小面の間の反射で音響障害が防止されるようにするとよい。
φ＝（１＋ｓｑｒｔ（５））／２
α＝３６０°＊１／（１＋φ）

【0015】

この構成は、例えば、図１～１０に、その効果は図１１に示されている。同構成によれば、各ユニットは、相互の角度がｎα（ｎは自然数）となるように配置されている。すなわち、いわゆる黄金比（１：φ）で規定された角α（「黄金角」と呼ばれる）の自然数ｎ倍の角度ｎαにより各ユニット間の角度が規定される。これらの規定による角度は黄金角（黄金比）の性格上、回転を繰り返しても同一の角度が現れない。したがって、空間に同装置が設置されると複数の小面は平行等になることがなく、多重反射でのフラッターエコー等の音響障害の発生を有効に防止することができる。

【0016】

同構成において、前記各ユニット相互の角度を規定する各ユニット相互の回転は、ワールド座標系における各ユニットの公転、及び／または、各ユニットの姿勢を規定するローカル座標系における各ユニットの自転を含むものである。

【0017】

前記各音響拡散体における各ユニットがワールド座標系において変位を伴い繰り返し生成されたものであり、各ユニット間の距離Ｌ、または、各ユニットとワールド座標系の基準軸若しくはワールド座標系の原点との距離Ｌが等倍、任意の倍率、または、ｎφ倍（ｎは自然数）で規定してもよい。

【0018】

特に、各ユニット間距離Ｌまたは各ユニットと基準軸等との距離Ｌをｎφ倍とすることで、各ユニット間の距離の規則性に伴う音響障害を防止することができる。また、距離が順次拡大することで、各ユニット同士の重なり等を防止することができる。

【0019】

前記各音響拡散体における各ユニットが等倍、任意の倍率、または、ｎφ倍（ｎは自然数）で拡大するものとしてもよい。

【0020】

上記距離の拡大に伴い各ユニットも拡大させることで、各ユニット同士の干渉も防ぐことができ、ｎφ倍で各ユニットが拡大することにより、各ユニットの大きさの規則性に伴う問題を解消することができる。

【0021】

前記各ユニットは多面体または曲面体として設計することができる。多面体の場合、各多面体の各面が起点となってさらに多方向へ音響散乱が進行する。

【0022】

上記各構成において、前記各ユニットは基準軸またはこれに平行な軸周りで相互に相対回転し、前記ユニットをなす要素面のうちこの基準軸方向視の要素面の向きが互いに異なるように前記基準軸に対して互いに異なる角度に回転配置されたユニットを有してもよい。同構成によれば、例えば図１２に示すように、基準軸であるＹｗ軸に沿って入射した音は、基準軸方向視の要素面Ｃｅの向きが互いに異なるように前記基準軸Ｙｗに対して互いに異なる角度に回転配置されているため、同要素面を介して基準軸の周囲に（例えば、Ｘｗ，Ｚｗ方向成分をもって）散乱反射されることとなる。したがって、前記設置部が前記基準軸を目的となる音源側に配向するものであれば、音響障害防止等装置を効率よく配置することができる。

【発明の効果】

【0023】

上記本発明に係る音響障害防止等装置の特徴によれば、空間の一部に設置するだけで、音響障害を効率的に防止しうるに至った。

【0024】

本発明の他の目的、構成及び効果については、以下の発明の実施の形態の項から明らかになるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】空間に設置される音響拡散体の例を示す立体図である。

【図2】音響拡散体の一例を示す立体図である。

【図3】音響拡散体を構成するユニットの配置例を示す平面図である（公転及び自転がα毎、スケールがφ倍、及び、中心（ワールド座標の原点Ｏｗ）からの距離Ｌがφ倍）。

【図4】音響拡散体を構成するユニットの配置の他の例を示す平面図である（公転及び自転がα毎、スケール及び中心（ワールド座標の原点Ｏｗ）からの距離Ｌが同一）。

【図5】音響拡散体を構成するユニットの配置の他の例を示す平面図である（公転α毎、自転無し、スケール及び中心（ワールド座標の原点Ｏｗ）からの距離Ｌが同一）。

【図6】音響拡散体を構成するユニットの配置の他の例を示す平面図である（公転がα毎、自転が２α毎、スケールがφ倍、及び、中心（ワールド座標の原点Ｏｗ）からの距離Ｌがφ倍）。

【図7】音響拡散体を構成するユニットの配置の他の例を示す平面図である（ワールド座標系での公転が無、自転がα毎、直線移動Ｌが同一、及び、スケールが同一）。

【図8】音響拡散体を構成するユニットの配置の他の例を示す平面図である（ワールド座標系での公転が無、自転がα毎、直線移動Ｌがφ倍、及び、スケールが同一）。

【図9】立体形状に複数の成長中心点が存在している状態での各成長中心点に図５の成長規則を当て嵌めた例を示し、（ａ）は各頂点が成長中心点である正２０面体、（ｂ）は（ａ）の各頂点が成長中心点とした音響拡散体を示す図である。

【図10】音響拡散体を構成するユニットの配置の他の例を示す立体図であって、（ａ）は公転が無しかつ中心軸からユニットのローカル座標原点等までの距離ゼロの場合、（ｂ）は中心軸からの距離が同一で公転が角α毎、（ｃ）は（ｂ）にさらに中心軸からの距離がｎφ倍、（ｄ）は（ａ）に加えて各ユニットがローカル座標軸のすべてで角α毎に回転している場合である。

【図11A】図２等の手法による音響拡散体を設けた部屋と、通常の部屋との音響拡散の違いを示す比較例であり、図２等の手法による音響拡散体を設けた部屋の場合である。

【図11B】図２等の手法による音響拡散体を設けた部屋と、通常の部屋との音響拡散の違いを示す比較例であり、通常の手法による音響拡散体を設けた部屋の場合である。

【図12A】音響拡散体に第一枠体のみを設けた音響障害防止等装置を示す前方斜視図である。

【図12B】音響拡散体に第一枠体のみを設けた音響障害防止等装置を示す後方斜視図である。

【図12C】音響拡散体に第一枠体のみを設けた音響障害防止等装置における第一枠体前面に嵌合する第一外枠の斜視図である。

【図13】音響拡散体に第一、第二枠体を設けた音響障害防止等装置を示し、（ａ）は前方斜視図、（ｂ）は後方斜視図である。

【図14】音響拡散体に第一、第二枠体を設けると共に円弧状のユニットを含む第二ユニット群を備えた音響障害防止等装置を示し、（ａ）は前方斜視図、（ｂ）は後方斜視図である。

【図15】（ａ）は図１３に用いられる第二枠体の裏面側の斜視図、（ｂ）は図１３、図１４に共通に用いられる第一枠体及び音響拡散体の表面側の斜視図、（ｃ）は図１４に用いられる第二枠体の裏面側の斜視図、図（ｄ）は第二ユニット郡を示す斜視図である。

【図16A】図１４の平面図である。

【図16B】図１４の正面図である。

【図16C】図１４の右側面図である。

【図16D】図１４の左側面図である。

【図16E】図１４の底面図である。

【図16F】図１４の背面図である。

【図16G】図１４の斜視図である。

【図17A】図１４の音響拡散体を仮想線で示した平面図である。

【図17B】図１４の音響拡散体を仮想線で示した正面図である。

【図17C】図１４の音響拡散体を仮想線で示した右側面図である。

【図17D】図１４の音響拡散体を仮想線で示した左側面図である。

【図17E】図１４の音響拡散体を仮想線で示した底面図である。

【図17F】図１４の音響拡散体を仮想線で示した背面図である。

【図17G】図１４の音響拡散体を仮想線で示した斜視図である。

【図18】第二枠体を別部材として組み合わせる例を示し、（ａ）は共通で用いられる第二枠体、（ｂ）は第一ユニット群のみを備えた部品、（ｃ）は第一、第二ユニット群の双方を設けた部品を示す斜視図である。

【図19】ラジオブース等に設けられる音響障害防止等装置を示す斜視図である。

【図20】多面体頂点に拡散体ユニットを配置した音響障害防止等装置を示し、（ａ）は例えば床に置いた状態の斜視図、（ｂ）は底面方向視図である。

【図21】壁面等の穴に差し込む音響障害防止等装置を示し、（ａ）は前方斜視図、（ｂ）は後方斜視図である。

【図22】中央部に前後に貫通する取り付け具貫通用の孔を設けた音響障害防止等装置を示し、（ａ）は前方斜視図、（ｂ）は後方斜視図である。

【図23】背面に取り付け部を設けた音響障害防止等装置を示し、（ａ）は前方斜視図、（ｂ）は後方斜視図である。

【図24A】第二ユニット群の配置例を示し、１の渦巻を分割して４隅に配置する例である。

【図24B】第二ユニット群の配置例を示し、隣接する音響障害防止等装置間で渦巻を分割する例である。

【図24C】第二ユニット群の配置例を示し、各隅に基準軸を設けて渦巻を形成、一部を利用する例である。

【図24D】第二ユニット群の配置例を示し、渦巻の基準軸を変位させる例である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

次に、適宜添付図面を参照しながら、本発明をさらに詳しく説明する。
本発明の音響障害防止等装置は、例えば、図１，２，９，１０，１２～２２に示すような形状を呈し、その設計原理は図３～８、効果は図１１に示されている。
図１には複数の音響障害防止等装置Ｏ（Ｏ１～Ｏ４）が柱Ｐに取り付けられている。図２は各音響障害防止等装置Ｏを拡大表示したもので、複数のユニットＵを含む音響拡散体Ｄと、この音響拡散体Ｄを一側で保持するフレームＦとを備えている。音響拡散体Ｄでは、ワールド座標系のＹｗ軸を基準軸とし、直方体である各ユニットＵが公転している。また、あるユニットＵｎと一つ前に生成されるユニットＵ（ｎ－１）を比較してわかるように、各ユニットＵは、基準軸等（基準軸Ｙｗ及びワールド座標原点Ｏｗの双方を含む。）からの距離を拡大させると共に寸法も拡大し、ローカル座標の各軸周りで自転している。各ユニットＵは相互に連結されて上記音響拡散体Ｄをなし、フレームＦ上に固定されている。各ユニットＵの表面は要素面Ｃｅ、Ｃｅであり、これらの各ユニットＵの要素面Ｃｅの集合を小面Ｃｓと称する。

【0027】

各ユニットの近接の程度は、音響障害防止等装置全体の大きさによって変わり、周囲への音響散乱の効率を考慮して適宜定めればよい。上記実施形態では、矩形のフレームＦを用いたが、フレームの形状は音響拡散体に合わせて決めればよく、矩形のほか、円形、楕円形、多角形など様々な形をとりうる。また、縦横が統一された寸法の矩形、正三角形、正六角形等であれば、後述のように複数個を並べて配置することもできる。

【0028】

図３～図６では、各ユニットＵとして正八面体を用いた例を示す。正八面体の残りの２頂点は、軸Ｙｗ上の紙面手前側及び奥側に位置している。これらの２頂点と各図に表示されている４頂点との間の辺は表示を省略する。各ユニットＵｌのローカル座標系はＸｌ，Ｙｌ，Ｚｌにて、ローカル座標原点またはユニット生成点はＧｌにて表示する（ユニットＵ１では、Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１，Ｇ１となる）。

【0029】

図３は、音響拡散体を構成するユニットＵの配置例を示す平面図である。この例では、ワールド基準軸Ｙｗ周りの公転及び各ユニット基準軸Ｙｌ周りの自転がα毎であり、各ユニットのスケールがφ倍、及び、各ユニットの中心からの距離Ｌがφ倍に拡大している例である。

【0030】

図４では、ワールド基準軸Ｙｗ周りの公転及び各ユニット基準軸Ｙｌ周りの自転がα毎である。しかし、各ユニットのスケールは同一であり、各ユニットの中心からの距離Ｌは固定で拡大していない例である。図５は図４の状態から各ユニット基準軸Ｙｌ周りの自転を無くしたものである。図６は図３の状態に各ユニット基準軸Ｙｌ周りの自転を２αとしたものである。

【0031】

これらの各図を比較すると理解されるように、各ユニットの中心からの距離Ｌがφ倍に拡大すると、ユニット配置上のユニット相互の干渉が防がれ、各ユニットのスケールがφ倍に拡大されると、ユニットを合理的に拡大配置することができる。これらのφ倍の拡大は、寸法相互の比率によるフラッターエコー等を防止することで音響障害の防止に役立つ。

【0032】

各αの公転及び自転は、音響の反射面に対する平行な辺が現れないという点において、上記図１～３での説明と同様の効果ができる。さらに図５のように自転がない場合でも、各ユニットの要素面Ｃeが現れる位置が黄金比を利用した角度αで決定され、これらの頂点から位相差の異なる反射音が生成されるため、結果的に同様の効果を得ることができる。なお、以下の各実施形態では、上記実施形態と同様の部材には同一の符号を附してある。

【0033】

図７，８では各ユニットＵが直方体であり、公転はせずにローカル座標軸周りでの自転のみを行う例である。両図では、各ユニットがワールド基準軸Ｚｗに平行なローカル基準軸周りでαごとに回転している。図７の例では、各ユニットは距離ＬずつＹｗ軸方向に変移し、図８の例では、各ユニットは距離Ｌのφ倍ずつＹｗ軸方向に変移している。図８の例で見られるように、２つのユニットが重なり合う場合は２つのユニットを結合して作成すればよく、上記のすべての例において同様である。

【0034】

図９は、立体形状に複数の成長中心点が存在している状態での各成長中心点に図５の成長規則を当て嵌めた例を示す。図９（ａ）は各頂点が成長中心点である正２０面体、同図（ｂ）は（ａ）の各頂点が成長中心点とした音響拡散体を示す。同例にみられるように、各音響拡散体の成長中心は複数を任意の位置に設けることができる。

【0035】

図１０は、音響拡散体を構成するユニットの配置の他の例を示す立体図であり、軸は図に表記しないが、上述の規則に従い、図示省略するＺｗ軸方向に一定ピッチで直方体形状のユニットが直線変移し、スケールは同一である例を示す。同図（ａ）～（ｃ）はいずれもＺｗ軸に平行な自転軸周りにおいて角αで自転しており、（ａ）は公転せず、かつ、Ｚｗから各ユニットのローカル座標原点Ｏ１またはユニット生成点Ｇまでの距離Ｌがゼロの場合である。同図（ｂ）はＺｗからＯ１等までの距離Ｌが一定で角度αで公転する場合である。同図（ｃ）は（ｂ）に加えさらにＺｗからＯ１等までの距離Ｌが拡大する場合である。（ｄ）は（ａ）に加えて各ユニットがローカル座標軸Ｘｌ，Ｙｌ，Ｚｌ軸のすべてで角α毎に回転している場合である。

【0036】

図１１Ａ，１１Ｂの比較で本手法の効果を確認した。図１１Ａは、図１～１０の手法により設計した音響拡散体を空間に配置し、音響拡散体の正面から多数の小球を音響拡散体に衝突させて反射する様子を表す。小球は散乱しており、音響障害の防止される様子が伺える。一方、図１１Ｂは平行な面のみの凹凸で構成された音響拡散体を用いて同様の試験を行ったものである。ボールは平行に反射され、フラッターエコー等の音響障害の発生が予想される。

【0037】

上記音響障害防止等装置Ｏは、型を用いた成形の他、３Ｄプリンター、３Ｄルーターなどで直接制作してもよい。材料としては、例えば、ＡＢＳ，ＡＳＡ、ナイロン、アクリル、ポリプロピレン、ポリカーボネイト、ＰＬＡ（ポリ乳酸）、及び、これらの樹脂にカーボンファイバまたはグラスファイバの混入されたもの、石膏、並びに、金属材料、木等を用いることができる。以下に、３Ｄプリンター等で作成しやすい構成を複数例示する（もちろん、他の手法で制作しても構わない。）。

【0038】

図１２Ａ～１２Ｃは図２の形態であり、さらに詳述する。直方体の相似形である第一ユニットＵａは、複数が相互の入り組みによる連結、及び、格子状に形成された連結体Ｓを介して連結され、第一ユニット群Ｇ１としての音響拡散体Ｄを構成する。なお、本実施形態では、第一ユニットＵａのうち渦巻の外周部分は立方体を、渦巻の内周部分は直方体を利用しており、以下のパターンにみられるように異なる形状の立方体を組み合わせても良い。

【0039】

各ユニットＵ（Ｕａ）は、上述の公転や自転により、基準軸Ｙｗまたはこれに平行な軸周りで相互に相対回転し、ユニットをなす要素面Ｃｅのうちこの基準軸Ｙｗ方向視の要素面Ｃｅの向きが互いに異なるように、基準軸Ｙｗに対して互いに異なる角度に回転配置されて音響拡散体Ｄを構成する。また、この例では、中央から渦巻状に配置されるとともに、各ユニットＵのサイズも順次拡大している。以下の実施形態の表記もこの基準軸Ｙｗに対して各ユニットＵが同様の配置をとることを基本とする。音響拡散体Ｄに正面解放窓Ｈｆから入射した音は、上記構成と要素面Ｃｅにより散乱する。

【0040】

図１２Ｃは、第一枠体ｆ１の一部をなす第一外枠ｆ１ａであり、全体が矩形を呈し、対角の二か所に係止部ｆ１４を有している。一方、図１２Ａ，１２Ｂのうち第一内枠ｆ１ｂは、第一枠体ｆ１の一部をなし、第一内枠ｆ１ｂの前方に第一外枠ｆ１ａが嵌合され、接着等で固定されて、第一枠ｆ１がフレームＦとして形成される。第一外枠ｆ１ａと第一内枠ｆ１ｂとは違う材料または同材料で色の違う材料でそれぞれ構成でき、例えば、第一外枠ｆ１ａを木質調の樹脂や色に設定することで、額縁のような意匠効果を付与できる。これら、第一外枠ｆ１ａ及び第一内枠ｆ１ｂの外形形状は矩形のほか、上述の様々な形態をとり得る。

【0041】

図１３は図２、１２の形態に対し、フレームＦとして、第二枠体ｆ２及び連結枠ｆｊを設けたものである。上述の音響拡散体ＤはユニットＵが入り組んで構成されるため、脆弱になりやすく、したがって、人等がぶつかって壊れないように、正面側に第二枠体ｆ２を設けて音響拡散体を保護している。また、音響拡散体Ｄに入射した音を、正面側のみならず、上下側面及び背面にも反射・透過しうるために、側面解放窓Ｈｓ及び背面解放窓Ｈｂを形成してある。

【0042】

ところで、上記の如く渦巻状にユニットＵを配置すると、上記フレームＦの４か所の隅部に空間が形成される。図１４の例では、この隅部に第二ユニット群Ｇ２を設けて、音響障害防止効果を向上されたものである。第二ユニットＵｂは球状（円弧状）の曲面を有し、複数が連結体Ｓでそれぞれ連結されて、第二ユニット群Ｇ２をなす。第二ユニット群Ｇ２の公転軸は先の基準軸Ｙｗに平行な軸を各隅部近傍に設定してその周りで上述の規則に従い配置してある。同図では、４つの脚部Ｆｓが設けられており、図１３～１７も同様であるが、床置きも可能となっている。

【0043】

図１３，１４の実施形態は図１５に示す各部品を組み替えることでそれぞれ構成が可能である。図１５（ａ），（ｂ）の部品Ｅ１，Ｅ２を用いた場合は、連結枠ｆｊの先端に形成した嵌入孔ｆ１０に第一枠体ｆ１に形成した突起ｆ１１を嵌合させることで、図１３の形態が完成する。一方、図１５（ｂ）（ｃ）（ｄ）の部品Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４を用いた場合は、第二枠体ｆ２に形成した嵌入孔ｆ１２に先の第二ユニット群Ｇ２を支持する補助枠ｆｓに形成した突起ｆ１３嵌合させ、連結枠ｆｊの先端に形成した嵌入孔ｆ１０に第一枠体ｆ１に形成した突起ｆ１１を嵌合させることで、図１４の形態が完成する。なお、各部品は例えば異なる色の樹脂を用いて３Ｄプリンター等で形成した場合は、色の組み合わせのバリエーションを得られることとなる。

【0044】

図１４の形態の６面図と斜視図を図１６Ａ～図１６Ｇに示す。また、図１７Ａ～図１７Ｇには図１６Ａ～図１６Ｇの音響拡散体Ｄを破線で描き、先のフレームについての部分意匠を示す。当図面は、破線と実践を入れ替えて解釈することで、音響拡散体のみを表現する部分意匠も含むものである。

【0045】

図１８には、音響障害防止等装置Ｏを作成するにあたり、上述とは異なる分割形成の例を示す。同図（ａ）では、第二枠体ｆ２が部品Ｅ７として形成され、共通で用いられる。図１８（ｂ）の部品Ｅ８を用いた場合は、第二枠体ｆ２に形成した嵌入孔ｆ１５に連結枠ｆｊに形成した突起ｆ１６嵌合させることで、音響拡散体として第一ユニットＵａのみを含む形態が完成する。一方、図１８（ｃ）の部品Ｅ９を用いた場合は、第二枠体ｆ２に形成した嵌入孔ｆ１５に連結枠ｆｊに形成した突起ｆ１７を嵌合させることで、音響拡散体として第一ユニットＵａに加え第二ユニットＵｂを含む形態が完成する。この実施形態でも、各部品Ｅ７～９はそれぞれが３Ｄプリンター等で形成され、部品Ｅ７のみ例えば木質色で形成し他の部品は異なる色とすることで、額に入っているような意匠効果を付与できる。

【0046】

図１９の音響障害防止等装置Ｏは、第三枠体ｆ３をフレームとして用いる場合を示す。正面解放窓Ｈｆ側と背面解放窓Ｈｂ側とは音響拡散体Ｄの現れ方がほぼ近似した形状となるように構成してあり、双方向からの音響障害防止効果を発揮する。例えば、人が正面解放窓Ｈｆ側と背面解放窓Ｈｂ側との双方に居るような場所に配置され、フレームＦの下面でテーブルや床に配置されるほか、フレームＦの矢印Ｑ１で示す上面や矢印Ｑ２で示す側面上方を利用して吊り下げ固定（２か所以上）してもよい。

【0047】

図２０に示す音響障害防止等装置Ｏは、図９に示す多角形の頂点を成長起点とし、上記基準軸Ｙｗを放射状にそれぞれ配置し、渦巻状に上記規則で形状の異なる第一～第三ユニットＵａ～Ｕｃを配置したものである。設置台ｆ４の上に形成され、中央の基準軸Ｙｗを例示する。テーブルや床の上に設置台ｆ４を用いて載置する他、この設置台ｆ４を例えば軸Ｘｗ，Ｚｗの面を壁面に沿わせて鉛直方向に配向するように横向けに配置し、壁に取り付けてもよい。さらに、例えば、設置台ｆ４の底を上に配向し、軸Ｘｗ，Ｚｗの面を天井面に沿わせて、天井から吊り下げてもよい。

【0048】

図２１に示す音響障害防止等装置Ｏは、裏側に突出させた軸ｆ５を用いて壁、床、天井等に形成した穴に差し込んで固定する。図２２に示す音響障害防止等装置Ｏは、取付枠ｆ６に形成した貫通孔ｆ６ａにボルトＢのほか釘、ネジ等を貫通させて、図２１の例と同様に固定する。基準軸Ｙｗに沿って軸ｆ５または貫通孔ｆ６ａが形成されている。

【0049】

図２３に示す音響障害防止等装置Ｏは、音響拡散体Ｄの裏側に設けた枠部ｆ７ａの３か所から貫通孔ｆ７ｃを有する取付部ｆ７ｂを突出させて取付枠ｆ７を形成する。利用にあたっては、取付部ｆ７ｂの貫通孔ｆ７ｃに紐を通して壁に吊り下げ、または、３箇所の取付部ｆ７ｂそれぞれに紐を掛けて天井からバランスをとって吊り下げてもよい。３か所以上の取付部ｆ７ｂを設けることで、基準軸Ｙｗの向きを調整することにより、音響障害をより効果的に防止することが可能となる。

【0050】

最後に、図２４Ａ～２４Ｄを参照しながら、上述した第二ユニット群Ｇ２の配置例を説明する。なお、各図で符号Ｇ１，Ｇ２で示すユニット群は、各ユニットの渦巻状に配置される配置軌跡のみ示し、各ユニットの表示は省略する。また、各例で渦巻を形成する中心となる基準軸は紙面直交方向に配置されているものとする。図２４Ａは第二ユニット群Ｇ２を構成する渦巻のうち、１の渦巻を分割して４隅に配置する例である。各小第二ユニット群Ｇ２ａ～ｄは結合されると１つの渦巻を形成する。図２４Ｂは隣接する音響障害防止等装置間で渦巻を分割する例である。複数の音響障害防止等装置Ｏ１～４を並べて配置し、各境界部分に渦巻を配置し、これを各境界部分で分割して各小第二ユニット群Ｇ２ａ～ｄをそれぞれの装置に配分してある。図２４Ｃでは各隅に基準軸を設けて４つの渦巻を形成し、フレームＦ内で区画される部分を各小第二ユニット群Ｇ２ａ～ｄとして装置に取り込む。図２４Ｄに示すように、渦巻の基準軸を紙面方向に沿って変位させてもよい。

【0051】

上記各ユニットＵは、多面体の他、メビウスの帯など曲面を用いたものでもよく、板状のものでもよい。上記第一～第三ユニットにそれぞれ所属する各ユニットは相互に異なる形状のほか、相互に相似の形状でもよい。上記公転または自転により、音の散乱方向に対する小面の角度が変更されることが望ましいが、各小面や角部での音響散乱が発生するため、各ユニットの形状と音の散乱方向の関係性は問われないものである。

【0052】

上記黄金比は、貴金属比の一態様である。したがって、上記各実施形態において、黄金比及び黄金角に替えて、黄金比以外の他の貴金属比のような無理数比及び同比で規定された角を用いても構わない。

【0053】

上記実施形態はそれぞれ組み合わせて実施することが可能であり、上記φ倍の代わりにｎφ倍や任意倍率を用いても良い。寸法または角度のいずれかに上記ｎφまたはｎαが用いられれば、音響障害が防止される。

【産業上の利用可能性】

【0054】

本発明は、例えば、コンサートホール、音楽教室、音楽スタジオ、ＤＪブース、体育館、野外音楽施設等に設置し、音響障害を防止し、または、音質の改善を行うための装置及びその設計方法として利用することができる。

【符号の説明】

【0055】

Ｃｓ：小面、Ｃｅ：要素面、Ｄ：音響拡散体、Ｆ：フレーム、Ｆｓ：脚部、Ｇ１：第一ユニット群、Ｇ２：第二ユニット群、Ｇ３：第三ユニット群、ｆ１：第一枠体、ｆ１ａ：第一外枠、ｆ１ｂ：第一内枠、ｆ２：第二枠体、ｆ３：第三枠体、ｆ４：設置台、ｆ５：軸、ｆ６：取付枠、ｆ６ａ：貫通孔、ｆ７：取付枠、ｆ７ａ：枠部、ｆ７ｂ：取付部、ｆ７ｃ：貫通孔、ｆ１４：係止部、ｆ１０：嵌入孔、ｆ１１：突起、ｆ１２：嵌入孔、ｆ１３：突起、ｆ１５：嵌入孔、ｆ１６：突起、ｆ１７：突起、ｆｊ：連結枠、ｆｓ：補助枠、Ｈｆ：正面解放窓、Ｈｂ：背面解放窓、Ｈｓ：側面解放窓、Ｐ：柱、Ｏ：音響障害防止等装置、Ｏ，Ｏ１，Ｏ２…：音響障害防止等装置、Ｓ：連結体、Ｕ，Ｕ０，１，２…：ユニット、Ｕａ：第一ユニット、Ｕｂ：第二ユニット、Ｕｃ：第三ユニット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11A】

【図11B】

【図12A】

【図12B】

【図12C】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16A】

【図16B】

【図16C】

【図16D】

【図16E】

【図16F】

【図16G】

【図17A】

【図17B】

【図17C】

【図17D】

【図17E】

【図17F】

【図17G】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24A】

【図24B】

【図24C】

【図24D】