特許 7444546 音響調整パネル及びそれを設置した室内構造

(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】2024-02-27

(45)【発行日】2024-03-06

(54)【発明の名称】音響調整パネル及びそれを設置した室内構造

(51)【国際特許分類】

   E04B 1/99 20060101AFI20240228BHJP

   G10K 11/16 20060101ALI20240228BHJP

   G10K 15/00 20060101ALI20240228BHJP

【ＦＩ】

E04B1/99 E

E04B1/99 H

G10K11/16 130

G10K15/00 M

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2019069557

(22)【出願日】2019-03-31

(65)【公開番号】P2020169438

(43)【公開日】2020-10-15

【審査請求日】2022-03-28

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 １．平成３０年７月２０日発行のＴＣＭ Ｊｏｕｒｎａｌ ２０１８ ｓｕｍｍｅｒ、第４７号、第５頁に掲載することによって公開。 ２．平成３０年６月２５日発行のＡＣｅ建設業界、２０１８年６月号、第３６～４１頁に掲載することによって公開。 ３．平成３０年９月１４日発行の戸田技報、建築第１４６号、第７０～７７頁に掲載することによって公開。 ４．平成３０年１０月１６日に建築会館にて開催された第６４回建築生産技術研究発表会において発表することによって公開。 ５．平成３１年３月１４日に学校法人東京音楽大学のウェブサイトの新キャンパスプロジェクト欄のオーケストラルームページ（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｔｏｋｙｏ－ｏｎｄａｉ．ａｃ．ｊｐ／ｄ／ｏｒｃｈｅｓｔｒａ－ｒｏｏｍ．ｈｔｍｌ）に掲載することによって公開。 ６．平成３１年１月８日、２４日及び２５日に学校法人東京音楽大学、中目黒・代官山キャンパスにて開催された「東京音楽大学新キャンパス」見学会において説明及び資料を配付することによって公開。 ７．平成３１年３月３０日に学校法人東京音楽大学、中目黒・代官山キャンパスにて開催された東京音楽大学、中目黒・代官山キャンパス見学会において説明及び資料を配付することによって公開。 ８．平成３１年１月３１日に施工した施設を竣工後に学校法人東京音楽大学に引き渡すことによって公開。

(73)【特許権者】

【識別番号】000152424

【氏名又は名称】株式会社日建設計

(73)【特許権者】

【識別番号】000166432

【氏名又は名称】戸田建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100103399

【弁理士】

【氏名又は名称】橋本 清

(72)【発明者】

【氏名】高野 勝也

(72)【発明者】

【氏名】八里 直輝

(72)【発明者】

【氏名】金光 宏泰

(72)【発明者】

【氏名】青木 亜美

(72)【発明者】

【氏名】井上 瑞紀

(72)【発明者】

【氏名】河野 利幸

(72)【発明者】

【氏名】加藤 亨

(72)【発明者】

【氏名】浦波 寛弥

【審査官】伊藤 昭治

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－０３１５４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０６－０６３７０３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実公昭３２－００１０４３（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】特開２００３－０９１２８６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０４Ｂ １／９９

Ｇ１０Ｋ １１／１６

Ｇ１０Ｋ １５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

平板材に孔部を穿設して構成される音響調整パネルにおいて、
前記平板材に、その長さ方向両端部を除き、その長さ方向全長に亘って複数の幅員の異なる帯状の有孔領域を形成すると共に、その長さ方向全長に亘って複数の幅員の異なる帯状の無孔領域を形成し、前記有孔領域の間に前記無孔領域を介在させたことを特徴とする音響調整パネル。

【請求項2】

前記有孔領域は、孔部の口径が異なる複数種類の有孔配列から構成したことを特徴とする請求項１に記載の音響調整パネル。

【請求項3】

複数種類の前記有孔配列において、各々の有孔配列中における孔部を同一ピッチで形成したことを特徴とする請求項２に記載の音響調整パネル。

【請求項4】

室内の天井面又は壁面に、請求項１乃至３の何れか１項に記載の音響調整パネルを適宜設置したことを特徴とする室内構造。

【請求項5】

前記音響調整パネルは、上下反転して設置するようにしたことを特徴とする請求項４に記載の室内構造。

【請求項6】

前記音響調整パネルを、隣接する音響調整パネルと所定の傾斜角度をもって連結するようにしたことを特徴とする請求項４又は５に記載の室内構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コンサートホール、映画館、劇場、音楽レッスン室、放送スタジオ、視聴覚室等の施設において、室内の音響環境を向上又は改善するために、室内の天井面、壁面等に設置される音響調整パネル及びそれを設置した室内構造に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、コンサートホール、映画館、劇場、音楽レッスン室、放送スタジオ、視聴覚室等の施設、特に、室内の音響環境が重要となる施設においては、室内で発生する音源の音量レベル、周波数特性等を考慮して、天井面、壁面等の吸音、反射、拡散特性を適切に調整すると共に、残響音、フラッターエコー、ブーミング等の音響障害を適切に防止して、室内の音響環境を向上又は改善するようにしている。

【0003】

例えば、高周波数帯域の音を吸収する高域吸音パネル４、中周波数帯域の音を吸収する中域吸音パネル５、音を種々角度に反射、拡散する音拡散パネル６，７を、室内１の壁面３に適宜選択して縦横に配置することによって、室内１を適切な音響環境に調整する方法が提案されている（特許文献１参照）。

【0004】

又、対向する有孔ボード材１，１によって画成された空間に不織布部材２を充填して、所定周波数帯域の音を吸収又は反射するように調整した音響調整パネル材を構成し、室内の壁面Ｗにこの音響調整パネル材を適宜配置することによって、室内を適切な音響環境に調整する方法も提案されている（特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開平０６－１５８７５０号公報

【文献】実用新案登録第３１３５２６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記特許文献１の方法では、高域吸音パネル４、中域吸音パネル５、音拡散パネル６，７は、表面に不織布４ｃ、板状体５ｂを張設して構成したものであって、その内部構造及び不織布４ｃ、板状体５ｂの材料等を適宜選択することによって、吸音、反射及び拡散性能を変化させることができるものの、そのためには、多数種類のパネルを作製しなければならず、又、それら性能を微妙に変化させるのは困難であった。

【0007】

一方、上記特許文献２の方法では、充填する不織布部材２の材料、有孔ボード材１の材料及び孔部１１の口径及びピッチ等を適宜選択することによって、音響調整パネル材の吸音、反射、拡散性能を変化させることができるものの、そのためには、特許文献１の方法と同様に、多数種類の音響調整パネル材を作製しなければならず、又、それら性能を微妙に変化させるのは困難であった。

【0008】

本発明は、このような従来の問題点に鑑みて為されたものであって、多数種類の音響調整パネルを作製しなくても、吸音、反射及び拡散性能を適切に、又、微妙に変化させることができる音響調整パネルを提供することを目的とする。

【0009】

本発明は、又、この音響調整パネルを設置することによって、室内の音響環境を従来になく最適化することができる室内構造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】

【0010】

上記目的を達成するために、本発明の音調調整パネルは、平板材に孔部を穿設して構成される音響調整パネルにおいて、前記平板材に、その長さ方向両端部を除き、その長さ方向全長に亘って複数の幅員の異なる帯状の有孔領域を形成すると共に、その長さ方向全長に亘って複数の幅員の異なる帯状の無孔領域を形成し、前記有孔領域の間に前記無孔領域を介在させたことを特徴とするものである。

【0011】

ここで、前記有孔領域は、孔部の口径が異なる複数種類の有孔配列から構成したことを特徴とする。

【0012】

又、複数種類の前記有孔配列において、各々の有孔配列中における孔部を同一ピッチで形成したことを特徴とする。

【0013】

本発明の室内構造は、室内の天井面又は壁面に、前記音響調整パネルを適宜設置したことを特徴とする。

【0014】

ここで、前記音響調整パネルは、上下反転して設置するようにしてもよい。

【0015】

さらに、前記音響調整パネルを、隣接する音響調整パネルと所定の傾斜角度をもって連結するようにしてもよい。

【発明の効果】

【0016】

本発明の音響調整パネルによれば、多数種類の音響調整パネルを作製しなくとも、吸音、反射及び拡散性能を適切に、又、微妙に変化させることができる。

【0017】

又、複数種類の前記有孔配列において、各々の有孔配列中における孔部を同一ピッチで形成すれば、特別な製作工程は必要がなく、従来の穿孔装置によって、従来と同様に製作することができる。

【0018】

本発明の室内構造によれば、室内の天井面、壁面等に本発明の音響調整パネル設置することによって、室内の音響環境を従来になく最適化することができる。

【0019】

又、天井面、壁面等に本発明の音響調整パネル設置したとき、従来の音響調整パネルに比較して、相対的に孔部の個数が少なく、しかも、全面に形成されていないから、外観上極めて簡潔な印象を与え、室内を意匠面でも良好なものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の音響調整パネルの（Ａ）は一実施例の正面図、（Ｂ）は他実施例の正面図である。

【図2】音響調整パネルの平板材の断面構造を示す説明図である。

【図3】図１に示す音響調整パネルを壁面に設置した状態を示す断面図である。

【図4】従来の音響調整パネルにおける音の周波数に対する吸音率の関係を示すグラフである。

【図5】本発明の音響調整パネルにおける音の周波数に対する吸音率の関係を示すグラフである。

【図6】レッスンルーム内における音のオクターブバンド中心周波数と平均吸音率との関係を示すグラフである。

【図7】穿孔装置によって、従来の音響調整パネルに孔部を穿設する方法を示す説明図である。

【図8】穿孔装置によって、本発明の音響調整パネルに孔部を穿設する方法を示す説明図である。

【図9】従来の音響調整パネルを使用して壁面を構成することによって、音響環境が最適な室内を実現する場合の説明図である。

【図10】本発明の音響調整パネルを使用して壁面を構成することによって、音響環境が最適な室内を実現する場合の説明図である。

【図11】本発明の音響調整パネルを使用して壁面を構成する際において、室内の音響環境をより最適化する場合の説明図である。

【図12】従来の音響調整パネルの（Ａ）は一実施例の正面図、（Ｂ）は他実施例の正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

本発明の音響調整パネルの好適な実施形態について、以下、図面を参照して詳細に説明する。

【0022】

本発明の音響調整パネル１は、図１に示すように、適宜寸法の矩形状平板材２に、所定パターンで、帯状に有孔配列を有する有孔領域３を形成すると共に、帯状に無孔領域４を形成したものである。

【0023】

ここで、平板材２としては、カラマツ、ベイスギ、シナ、タモマサ、ナラマサ、サクラ等の天然木材から成る単板、ＭＤＦ（中密度繊維板）、又は、図２に示すように、これらを積層した合板を採用することができる。
又、吸音性能は若干劣るものの、合成樹脂又は金属から成る単板、又は合板を採用することもできる。

【0024】

本実施例においては、平板材２の寸法として、厚さ９ｍｍ、高さ６００ｍｍ、長さ９００ｍｍ，１２００ｍｍ，１５００ｍｍ，１８００ｍｍ，２１００ｍｍ，２４００ｍｍのものを採用した。
しかし、必ずしもこれに限定されるものではなく、必要に応じて種々寸法の平板材２を採用することができる。

【0025】

又、本実施例においては、有孔領域３を形成する、長さ方向に延長する有孔配列において、穿設された孔部５としては、口径６ｍｍ，８ｍｍ，９ｍｍ、長さ方向ピッチ２０ｍｍのものを形成した。
しかし、必ずしもこれに限定されるものではなく、必要に応じて種々口径及びピッチの孔部５を形成することができる。

【0026】

さらに、不燃性を向上させるために、平板材２の表面に難燃性塗料を塗布するようにしてもよい。

【0027】

従来の音響調整パネル１０１は、例えば、図１２（Ａ）に示すように、矩形状の平板材１０２の略全表面領域に、口径９ｍｍという大口径の孔部１０５Ａをピッチ２５ｍｍで均一に形成して音響調整パネル１０１Ａを、又は、図１２（Ｂ）に示すように、口径６ｍｍという小口径の孔部１０５Ｂをピッチ２５ｍｍで均一に形成して音響調整パネル１０１Ｂを構成したものであった。
すなわち、従来の音響調整パネル１０１は、平板材１０２の略全表面領域に所定口径及び所定ピッチで孔部１０５を均一に形成したものであった。

【0028】

一方、本発明の音響調整パネル１は、図１に示すように、矩形状の平板材２の表面に、口径９ｍｍ、口径８ｍｍ、口径６ｍｍという大、中、小口径の孔部５Ａ，５Ｂ，５Ｃを長さ方向ピッチ２０ｍｍで穿設した複数の有孔配列から形成される、帯状に形成した有孔領域３Ａ、３Ｂ、３Ｃと、孔部を形成することなく、帯状に形成した無孔領域４とを区画、形成したものである。

【0029】

すなわち、本発明の音響調整パネル１は、平板材に穿孔して構成される音響調整パネルにおいて、前記平板材２に、所定パターンで、帯状に有孔配列を有する有孔領域３を形成すると共に、帯状に無孔領域４を形成したことを特徴とするものである。

【0030】

そして、前記有孔領域３は、孔部５の口径が異なる複数種類の有孔配列から構成し、特には、複数種類の前記有孔配列において、各々の有孔配列中における孔部５を長さ方向に同一ピッチで形成したことを特徴とするものである。

【0031】

具体的に、本発明の一実施例の音響調整パネル１Ａは、平板材２として、図２に示すように、シナ材２Ａ及びスギ材２Ｂ，２Ｃを積層した合板であって、厚さ９ｍｍ、高さ６００ｍｍ、長さ１５００ｍｍのものを採用したものである。

【0032】

そして、図１（Ａ）に示すように、矩形状の平板材２の表面に、大口径９ｍｍの孔部５Ａを長さ方向ピッチ２０ｍｍで帯状に形成した有孔領域３Ａ１、３Ａ２、中口径８ｍｍの孔部５Ｂを長さ方向ピッチ２０ｍｍで帯状に形成した有孔領域３Ｂ１、３Ｂ２、小口径６ｍｍの孔部５Ｃを長さ方向ピッチ２０ｍｍで帯状に形成した有孔領域３Ｃ１、３Ｃ２、及び、帯状に形成した無孔領域４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅを所定のパターンで形成してある。

【0033】

又、本発明の他実施例の音響調整パネル１Ｂも、図２に示すように、音響調整パネル１Ａと同様に、シナ材２Ａ及びスギ材２Ｂ，２Ｃを積層した合板であって、厚さ９ｍｍ、高さ６００ｍｍ、長さ１５００ｍｍの平板材２を採用したものである。

【0034】

そして、図１（Ｂ）に示すように、矩形状の平板材２の表面に、大口径９ｍｍの孔部５Ａを長さ方向ピッチ２０ｍｍで帯状に形成した有孔領域３Ａ１、３Ａ２、中口径８ｍｍの孔部５Ｂを長さ方向ピッチ２０ｍｍで帯状に形成した有孔領域３Ｂ１、３Ｂ２、３Ｂ３、小口径６ｍｍの孔部５Ｃを長さ方向ピッチ２０ｍｍで帯状に形成した有孔領域３Ｃ１、３Ｃ２、及び、帯状に形成した無孔領域４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅを所定のパターンで形成してある。

【0035】

本発明の音響調整パネル１は、図３に示すように、音楽レッスン室等の壁面１１に支持部材１２を介して設置され、壁面１１と音響調整パネル１との間に空間１３を画成しておくと共に、音響調整パネル１の裏面に吸音部材１４を配置して、使用される。

【0036】

よって、音響調整パネル１の表面において所定周波数帯域の音は反射及び拡散されると共に、所定周波数帯域の音は孔部５を通過して、空間１３及び吸音部材１４によって吸収されることになる。

【0037】

ここで、従来の音響調整パネル１０１は、図１２（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、矩形状の平板材１０２の略全表面領域に、所定口径及び所定ピッチで孔部１０５を均一に形成したものであるから、その吸音、反射及び拡散性能等は、平板材１０２の材料、孔部１０５の口径及びピッチによって変化する。

【0038】

しかし、１枚の音響調整パネル１０１では、全表面領域で略均一な性能であって、図４に示すように、音の周波数に対する吸音率も、所定の周波数において極値を有する特性を示すものとなる。

【0039】

一方、本発明の音響調整パネル１は、図１（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、矩形状の平板材２の表面に、大、中、小口径の孔部５Ａ，５Ｂ，５Ｃを長さ方向に所定ピッチで帯状に形成した複数の有孔領域３Ａ、３Ｂ、３Ｃと、帯状に形成した複数の無孔領域４を、所定パターンで形成したものであるから、その吸音、反射及び拡散性能等は、平板材２の材料、孔部５の口径及びピッチ、さらに、有孔領域３及び無孔領域４のパターン如何によって、種々に変化させることができる。

【0040】

そして、１枚の音響調整パネル１において、有孔領域３Ａ、３Ｂ、３Ｃ及び無孔領域４の夫々で異なる性能を有し、図５に示すように、音の周波数に対する吸音率も、広い周波数帯域において高い値を有する特性を示すものとなる。

【0041】

又、パターンの異なる各音響調整パネル１Ａ，１Ｂによっても、音の周波数に対する吸音率の関係は全く異なるものとなるから、これらの特性を考慮し、複数の音響調整パネル１を適宜配置することによって、図６に示すように、レッスンルーム等の室内の音響環境を従来にないほど最適化することができる。

【0042】

従来の音響調整パネル１０１を作製するときは、例えば、図７に示すように、平板材１０２を水平方向かつ長さ方向に搬送させつつ、穿孔装置２１に直交方向に同一間隔で装着されたドリル２２，２２，・・・を間欠的に上下動させて、平板材１０２の略全面領域に均一に孔部を形成している。

【0043】

一方、本発明の音響調整パネル１を作製するときは、図８に示すように、穿孔装置２１に直交方向に同一間隔で装着されたドリル２２，２２，・・・の適宜位置のドリル２２を離脱させると共に、適宜位置のドリル２２の直径を異なるものに変更すれば、従来におけると同様の作製方法で、ドリル２２，２２，・・・を間欠的に上下動させて、平板材２に適宜パターンで有孔領域３及び無孔領域４を形成することができる。

【0044】

よって、本発明の音響調整パネル１は、特別な製作工程を必要とせず、従来の穿孔装置２１を使用し、従来と同様に製作することができるので、製造コストが高額になるということはない。

【0045】

音楽レッスン室等の室内の音響環境を最適化するとき、従来の音響調整パネル１０１によれば、１枚の音響調整パネル１０１において単純な吸音、反射及び拡散性能を発揮するだけだから、図９に示すように、多数種類の音響調整パネル１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃを使用しなければならず、しかも、微妙な音響調整は困難であった。

【0046】

一方、本発明の音響調整パネル１によれば、１枚の音響調整パネル１において、有孔領域３、無孔領域４毎に性能が異なり、複雑な吸音、反射及び拡散性能を発揮することができると共に、音の周波数に対する吸音率も広い周波数帯域において良好な値を有する特性を示すから、図１０に示すように、少数種類の音響調整パネル１を使用しても、音響環境を最適化することができ、又、微妙な音響調整も可能となる。

【0047】

又、本発明の音響調整パネル１によれば、図１０に示すように、１枚の音響調整パネル１を上下反転して使用することによって、又、上下反転して設置された各音響調整パネル１においても、異なる吸音、反射及び拡散性能を発揮することができるから、このような点も考慮すると、極めて多面的に、微妙な音響調整をすることが可能となる。

【0048】

さらに、図９と図１０を対比すれば、容易に理解できるように、壁面に音響調整パネルを設置したとき、従来の音響調整パネル１０１では、孔部の個数が極めて多く、しかも、全面に及ぶことから、外観上で極めて煩雑な印象を与える。

【0049】

一方、本発明の音響調整パネル１では、相対的に孔部の個数が少なくなり、しかも、全面には及ばないことから、外観上で極めて簡潔な印象を与え、壁面及び室内を意匠的な面でも良好にすることができる。

【0050】

又、図１１に示すように、長さの相違する複数の音響調整パネル１を使用し、隣接する音響調整パネル１を所定角度傾斜させて連結すれば、音の吸収、反射及び拡散を適宜調整することができ、より音響環境を最適化することができる。

【0051】

さらに、微妙な音響調整をする場合には、図１１（Ａ）に示す穿孔パターンの音響調整パネル１Ｂのみを、図１１（Ｂ）に示す穿孔パターンの音響調整パネル１Ｃに交換するようにしてもよい。

【0052】

よって、室内の天井面、壁面等に本発明の音響調整パネル設置することによって、室内の音響環境を従来になく最適化することができる室内構造が実現できる。

【0053】

上記実施形態においては、所定の穿孔パターンから成る有孔領域３及び無孔領域４を形成した２種類の音響調整パネル１Ａ，１Ｂについて説明したが、他の適宜穿孔パターンから成る有孔領域３及び無孔領域４を形成した音響調整パネル１を構成しても良いこと、勿論である。

【0054】

又、音響調整パネル１の平板材２の材料及び寸法、孔部５の口径及びピッチ等も、上記実施形態に限定されるものではなく、適宜選択することによって、より適切な音響調整パネル１を作製することもできる。

【0055】

さらに、上記実施形態では、音楽レッスン室の壁面に音響調整パネル１を設置する場合について説明したが、壁面だけではなく、天井面、柱面等に設置してもよい。
又、上記の如く、音楽レッスン室のみならず、コンサートホール、映画館、劇場、音楽レッスン室、放送スタジオ、視聴覚室等、室内の音響環境を向上又は改善する必要のある施設にも適用できること、勿論である。

【符号の説明】

【0056】

１ 音響調整パネル
１Ａ，１Ｂ 音響調整パネル
２ 平板材
３ 有孔領域
３Ａ，３Ｂ，３Ｃ 有孔領域
４ 無孔領域
４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ 無孔領域
５ 孔部
５Ａ，５Ｂ，５Ｃ 孔部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】