音響を考慮した居室構造
【課題】居室部の室内空間が狭くならないように吸音拡散体を配置した状態で、吸音率の周波数バランスを効果的に向上させることができる音響を考慮した居室構造を提供する。
【解決手段】本発明の音響を考慮した居室構造は、居室部の室内に向って開口面１２ａが開口する枠体１２と、この枠体１２の内部に多数の音響振動板１３を所定の間隔をおいて平行に配置することで形成された、ランダムな深さを有する多数の共鳴振動溝１４とからなる吸音拡散体１０ａ，１０ｂを、複数の吸音拡散体ユニット１１を用いて設けることによって構成される。すなわち、居室部の天井面２０に枠体１２の開口面１２ａを下方に向けて天井部吸音拡散体１０ａを設けると共に、天井面２０と垂直な居室部の側壁面２１に枠体１２の開口面１２ａを側方に向けて側壁部吸音拡散体１０ｂを設ける。
【解決手段】本発明の音響を考慮した居室構造は、居室部の室内に向って開口面１２ａが開口する枠体１２と、この枠体１２の内部に多数の音響振動板１３を所定の間隔をおいて平行に配置することで形成された、ランダムな深さを有する多数の共鳴振動溝１４とからなる吸音拡散体１０ａ，１０ｂを、複数の吸音拡散体ユニット１１を用いて設けることによって構成される。すなわち、居室部の天井面２０に枠体１２の開口面１２ａを下方に向けて天井部吸音拡散体１０ａを設けると共に、天井面２０と垂直な居室部の側壁面２１に枠体１２の開口面１２ａを側方に向けて側壁部吸音拡散体１０ｂを設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音響を考慮した居室構造に関し、特に、枠体と、該枠体の内部に多数の音響振動板を配置して形成された多数の共鳴振動溝とからなる吸音拡散体が設けられた音響を考慮した居室構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばコンサートホールや劇場等の大規模空間を、音響効果に優れた空間とするための建築音響設計では、例えば吸音材料として、低音域の吸音特性に優れた共鳴器型の吸音材料、中音域の吸音特性に優れた板（膜）振動型の吸音材料、中高音域の吸音特性に優れた多孔質型の吸音材料等の各種の吸音材料を使用し、これらを適宜組み合わせて、低音域から高音域にわたる吸音率の周波数特性のバランスを図ることが行われている。
【０００３】
これに対して、例えば住宅建築物等の一般の建物では、一部の居室部を音響効果に優れた居室空間としようとする場合、このような小規模空間である居室部においては、室内壁面に過度の凹凸を形成するための大きなスペースを確保することが難しく、低音域の吸音特性に優れた共鳴器型の吸音材料を、十分な大きさや形状で設けることは困難である。また、居室部等の小規模空間においては、平面間の繰り返し反射を原因として、低音域〜高音域にかけて吸音力の不足（残響過多）が生じ易く、特に中音域（５００Ｈｚ帯域）での残響過多が突出し易くなる。さらに、低・中音域の響き過ぎが高音域をマスキングするため、高音域が一層聞き取り難くなる。
【０００４】
また、例えば音楽用途の居室部においては、内装計画時の吸音設計として、中高音域の吸音特性に優れたグラスウール等の多孔質型の吸音材料を用いた設計が行なわれることが多いが、多孔質型の吸音材料を使用した場合には、特に例えば１ｋＨｚ以上の高音域の吸音が過多になって、音源の持つ倍音《基本となる周波数（基音）の他に含まれる周波数で、基音の２倍、３倍、・・７倍（整数倍）・・の周波数を持つ》が不足し易くなる。
【０００５】
さらに、空間の音響上の拡散性を高めることは、室内吸音率の周波数特性のバランスを図る上で重要であることが知られているが、一般の居室部では、意匠上の理由から、拡散性を高めるための過度の凹凸形状は嫌われるため、拡散性まで配慮して居室部を設計することは殆どなく、居室部は、過度の凹凸のない、すっきりとした空間構成が望まれている。
【０００６】
一方、例えばコンサートホールや劇場等の大規模空間においては、空間の音響上の拡散性を高める構造体として、シュレーダ拡散体と呼ばれる拡散体が用いられる場合がある（例えば、非特許文献１参照）。シュレーダ拡散体は、平方剰余擬似ランダム配列による深さを有する剛な材料で仕切られた多数の溝を、開口部が平面をなすように並べて配置することで、音響インピーダンスの変化（不連続）を、吸音材料を用いることなく実現できるようにしたものである。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】「室内音響学−建築の響きとその理論−」、著者、ハインリッヒ・クットルフ、翻訳者、藤原恭司、日高孝之、２００３年８月１２日、株式会社市ヶ谷出版社発行
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
シュレーダ拡散体は、拡散体としての機能の他、ランダムな容積を有する多数の溝によって、レゾネータ（共鳴器）としての機能をも備えるものと考えられる。したがって、シュレーダ拡散体を建物の居室部等の小規模空間に設置することにより、当該小規模空間の音響上の拡散性を高めることが可能になる他、吸音材料としての機能を発揮させることができるものと考えられる。また、シュレーダ拡散体に改良を加えて建物の居室部に用いることで、音響効果に優れた居室空間を形成できるようにした居室構造が、本願出願人の出願に係る特願２００８−１６３６１５において開発されている。
【０００９】
特願２００８−１６３６１５の音響を考慮した居室構造は、居室部を形成する壁、天井、又は床による室内壁面に沿って、室内に向って開口面が開口する枠体と、この枠体の内部に多数の音響振動板を所定の間隔をおいて平行に配置することで形成された、ランダムな深さを有する多数の共鳴振動溝とからなる吸音拡散体を設置することにより、低音域から高音域にわたって吸音率をバランス良く向上させて、音響効果に優れた居室空間を形成できるようにするものであるが、居室部の室内壁面に沿って吸音拡散体を設置することで室内空間が狭くなるのを回避できるようにし、且つ吸音率の周波数バランスを効果的に向上させることが可能な吸音拡散体の居室部における具体的な配置について、さらに研究開発を行う必要がある。
【００１０】
本発明は、居室部の室内空間が狭くならないように吸音拡散体を配置した状態で、吸音率の周波数バランスを効果的に向上させることのできる音響を考慮した居室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】
【００１１】
本発明は、居室部の室内に向って開口面が開口する枠体と、該枠体の内部に多数の音響振動板を所定の間隔をおいて平行に配置することで形成された、ランダムな深さを有する多数の共鳴振動溝とからなる吸音拡散体が、居室部の天井面に前記枠体の開口面を下方に向けて設けられていると共に、前記天井面と垂直な居室部の側壁面に前記枠体の開口面を側方に向けて設けられている音響を考慮した居室構造を提供することにより、上記目的である、低音域から高音域にわたるバランスの良い吸音率と高い音響拡散性の実現を達成したものである。
【００１２】
そして、本発明の音響を考慮した居室構造は、前記吸音拡散体が、居室部の天井面に埋設された状態で設けられていることが好ましい。
【００１３】
また、本発明の音響を考慮した居室構造は、前記吸音拡散体が、居室部の側壁面に少なくとも一部が埋設された状態で設けられていることが好ましい。
【００１４】
さらに、本発明の音響を考慮した居室構造は、前記吸音拡散体の枠体が、２００〜４００ｍｍの浅い奥行きを有していることが好ましい。
【００１５】
さらにまた、本発明の音響を考慮した居室構造は、居室部の天井面に設けられた前記吸音拡散体が、天井面の全体の面積の２０％以上の面積を占めるように設けられていることが好ましい。
【００１６】
また、本発明の音響を考慮した居室構造は、居室部の側壁面に設けられた前記吸音拡散体が、居室部の天井面に設けられた前記吸音拡散体の面積の５０％以上の面積で設けられていることが好ましい。
【００１７】
さらに、本発明の音響を考慮した居室構造は、前記吸音拡散体の各音響振動板の両側縁部には、前記開口面側の端辺から前記共鳴振動溝の深さ方向に延設して切込みが形成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の音響を考慮した居室構造によれば、居室部の室内空間が狭くならないように吸音拡散体を配置した状態で、吸音率の周波数バランスを効果的に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の好ましい第１実施形態に係る音響を考慮した居室構造の構成を説明する部分斜視図である。
【図２】吸音拡散体の内部構造を説明する図１のＡ−Ａに沿った断面図である。
【図３】吸音拡散体を構成する吸音拡散体ユニットの斜視図である。
【図４】吸音拡散体を形成する状況を説明する斜視図である。
【図５】音響振動板の両側縁部に形成される切込みを説明する平断面図である。
【図６】本発明の好ましい第２実施形態に係る音響を考慮した居室構造の構成を説明する、（ａ）は略示天面図、（ｂ）は略示平面図である。
【図７】本発明の好ましい第３実施形態に係る音響を考慮した居室構造の構成を説明する、（ａ）は略示天面図、（ｂ）は略示平面図である。
【図８】本発明の好ましい第４実施形態に係る音響を考慮した居室構造の構成を説明する、（ａ）は略示天面図、（ｂ）は略示平面図である。
【図９】本発明の好ましい第５〜第８実施形態に係る音響を考慮した居室構造の構成を説明する、（ａ）は略示天面図、（ｂ）〜（ｅ）は略示正面図である。
【図１０】本発明の好ましい第９実施形態に係る音響を考慮した居室構造の構成を説明する、（ａ）は略示天面図、（ｂ）〜（ｅ）は略示正面図である。
【図１１】（ａ）は、比較例１の居室構造の構成を説明する略示天面図、（ｂ）は、比較例２の居室構造の構成を説明する略示天面図である。
【図１２】比較例３の居室構造の構成を説明する、（ａ）は略示天面図、（ｂ）は略示平面図である。
【図１３】（ａ）〜（ｃ）は、実施例１〜３の居室構造について吸音率及び残響時間を測定した測定結果を示すチャートである。
【図１４】（ａ）〜（ｄ）は、実施例４〜７の居室構造について吸音率及び残響時間を測定した測定結果を示すチャートである。
【図１５】実施例８の居室構造について吸音率及び残響時間を測定した測定結果を示すチャートである。
【図１６】（ａ），（ｂ）は、比較例１，２の居室構造について吸音率及び残響時間を測定した測定結果を示すチャートである。
【図１７】比較例３の居室構造について吸音率及び残響時間を測定した測定結果を示すチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１に示す本発明の好ましい第１実施形態に係る音響を考慮した居室構造は、例えば住宅建築物における８畳程度の広さの洋室を、例えば音楽用途の居室部として使用できるようにするために採用されたものであり、従来よりコンサートホールや劇場等の大規模空間に使用されていたシュレーダ拡散体を、小規模空間である居室部に適用できるように吸音拡散体１０ａ，１０ｂとして改良すると共に、これらの吸音拡散体１０ａ，１０ｂを居室部の室内空間が狭くならないように取り付けることで、居室部における吸音率の周波数バランスを効果的に向上させるようにしたものである。
【００２１】
すなわち、本第１実施形態の音響を考慮した居室構造は、居室部の室内に向って開口面１２ａが開口する枠体１２と、この枠体１２の内部に多数の音響振動板１３を所定の間隔をおいて平行に配置することで形成された、ランダムな深さを有する多数の共鳴振動溝１４とからなる吸音拡散体１０ａ，１０ｂが、複数の吸音拡散体ユニット１１（図３参照）を用いて、居室部の天井面２０に枠体１２の開口面１２ａを下方に向けて天井部吸音拡散体１０ａとして設けられていると共に、複数の吸音拡散体ユニット１１を用いて、天井面２０と垂直な居室部の側壁面２１に枠体１２の開口面１２ａを側方に向けて側壁部吸音拡散体１０ｂとして設けられている。
【００２２】
また、本第１実施形態では、天井部吸音拡散体１０ａ及び側壁部吸音拡散体１０ｂにおける、多数の音響振動板１３を平行に配置することで形成された多数の共鳴振動溝１４の内部には、図２に示すように、奥部閉塞部材１５がランダムな深さ位置に設けられており、これによって多数の共鳴振動溝１４はランダムな深さを備えることになる。
【００２３】
本第１実施形態では、天井部吸音拡散体１０ａ及び側壁部吸音拡散体１０ｂは、吸音拡散体ユニット１１を用いて形成される。吸音拡散体ユニット１１は、図３に示すように、横幅Ｂ1が例えば８００ｍｍ程度、縦幅Ｂ2が例えば２６７ｍｍ程度、奥行きＢ3が例えば２００ｍｍ程度の大きさの、全体として略直方体形状を有している。
【００２４】
吸音拡散体ユニット１１は、図４に示すように、例えば段ボール紙２２と、発泡断熱材からなる棒状部材２３とを用いて容易に形成することができる。すなわち、例えば２００ｍｍ×８００ｍｍ程度の大きさの矩形平面形状を有する、厚さが３ｍｍ程度の段ボール紙２２を音響振動板１３として、これの表面に、例えば縦４０ｍｍ、横２５ｍｍ程度の大きさの矩形断面を有する発泡断熱材からなる棒状部材２３を、枠部材１７及び奥部閉塞部材１５として接着剤等を用いて所定の位置に取り付ける。より具体的には、２００ｍｍ程度の長さに裁断した棒状部材２３を枠部材１７として、段ボール紙２２の両側の短辺に沿って取り付ける。また、７４０ｍｍ程度の長さに裁断した棒状部材２３を奥部閉塞部材１５として、両端面を両側の枠部材１７の内側面に当接接合しつつ、音響振動板１３の開口面１２ａ側の端辺１３ａとなる段ボール紙２２の一方の長辺２２ａから、所定の間隔を置いた位置に取り付ける。
【００２５】
さらに、取り付けた枠部材１７及び奥部閉塞部材１５の上面を覆って、上段の段ボール紙２２を取り付け、同様の作業を繰り返して例えば６段に積み重ねることにより、各隣接する段ボール紙２２による音響振動板１３の間にランダムな深さの共鳴振動溝１４が設けられた、軽量で且つ持ち運びや施工に適した大きさ及び形状を有する吸音拡散体ユニット１１が、容易に形成されることになる（図３参照）。
【００２６】
そして、本第１実施形態では、図１に示すように、例えば居室部の天井面２０に形成された一対の縦長矩形形状の天井開口部２４に、複数の吸音拡散体ユニット１１を各々嵌め込むようにして、各列に例えば５〜６体づつ２列に横方向に吸音拡散体ユニット１１を連設配置することによって、天井部吸音拡散体１０ａが、天井面２０に埋設された状態で設けられる。これによって、天井開口部２４の長辺部分に沿って配置される、段ボール紙２２の側縁部を介在させつつ連続して一体として配置された各吸音拡散体ユニット１１の両側の多数の枠部材１７と、天井開口部２４の短辺部分に沿って配置される、各列の両端部に配設された吸音拡散体ユニット１１の端面部を構成する段ボール紙２２’とによる矩形形状の外殻部分を、開口面１２ａを下方に向けて開口させた枠体１２として、この枠体１２の内部に、段ボール紙２２による多数の音響振動板１３を平行に配置してなる天井部吸音拡散体１０ａが、天井面２０に２列に取り付けられることになる。
【００２７】
また、本第１実施形態では、例えば居室部の側壁面２１に設けた縦長矩形形状の側壁開口部２５に、複数の吸音拡散体ユニット１１を各々嵌め込むようにして、例えば５〜６体の吸音拡散体ユニット１１を上下方向に積み重ねて連設配置することによって、側壁部吸音拡散体１０ｂが、側壁面２１に埋設された状態で設けられる。これによって、側壁開口部２５の長辺部分に沿って配置される、段ボール紙２２の側縁部を介在させつつ連続して一体として配置された各吸音拡散体ユニット１１の両側の多数の枠部材１７と、側壁開口部２５の上下の短辺部分に沿って配置される、最上部及び最下部に配設された吸音拡散体ユニット１１の上端面及び下端面を構成する段ボール紙２２’とによる矩形形状の外殻部分を、開口面１２ａを側方に向けて開口させた枠体１２として、この枠体１２の内部に、段ボール紙２２による多数の音響振動板１３を平行に配置してなる側壁部吸音拡散体１０ｂが、側壁面２１に取り付けられることになる。
【００２８】
ここで、本第１実施形態では、上述のように設置された天井部吸音拡散体１０ａや側壁部吸音拡散体１０ｂは、図２に示すように、多数の共鳴振動溝１４が、奥部閉塞部材１５によって奥部が閉塞されていて、例えば０〜１７５ｍｍ程度のランダムな深さを有している。また、多数の共鳴振動溝１４のランダムな深さは、好ましくは、平方剰余擬似ランダム配列による深さとなっている。平方剰余擬似ランダム配列は、例えば大規模空間に用いるシュレーダ拡散体を設計する際に採用される公知のものである。好ましくは平方剰余擬似ランダム配列による深さで多数の共鳴振動溝１４が形成されていることにより、低音域から高音域にわたるバランスの良い拡散性が吸音拡散体１０ａ，１０ｂによって得られることになる。すなわち、共鳴振動溝１４の容積がランダムな大きさとなることで、吸音拡散体１０ａ，１０ｂがレゾネータ（共鳴器）としての機能を発揮する際に、板（膜）振動による低〜中音域の吸音効果と、シュレーダ拡散体の形状に起因すると推定される中〜高音域の吸音効果とによって、低音域から高音域にわたるバランスの良い吸音率の向上を効果的に図ることが可能になる。なお、板（膜）振動による低〜中音域の吸音効果は、音響振動板１３として厚さが３ｍｍ程度の薄い材料を用いたことで、各レゾネータ（共鳴器）の共振周波数に応じた板（膜）振動共振を生じさせることにより、低〜中音域の吸音機能を持たせたことによるものである。
【００２９】
また、本第１実施形態では、図５に示すように、吸音拡散体１０ａ，１０ｂの各音響振動板１３の両側縁部に、枠体１２の開口面１２ａ側の端辺１３ａから共鳴振動溝１４の深さ方向に延設して、切込み１８を形成しておくこともできる。切込み１８が形成されていることにより、各音響振動板１３の両側の切込み１８によって挟まれる部分である本体部分は、奥部閉塞部材１５側の一辺部のみによって支持された状態で片持ち梁状に張り出すことで、音響振動を生じやすくなる。これによって、上述の板（膜）振動による吸音率の向上をさらに効果的に図ることが可能になると共に、特に低音域における吸音率の向上を効果的に図ることが可能になる。なお、切込み１８の共鳴振動溝１４の深さ方向への切込み長さは、吸音率のバランス等を鑑みて適宜設定することができる。
【００３０】
なお、本第１実施形態では、横方向或いは上下方向に連設配置される吸音拡散体ユニット１１が隣接する部分における、各吸音拡散体ユニット１１の端面に配置される段ボール紙２２（音響振動板１３）は、互いに密着して二重に配置されることになる。
【００３１】
そして、本第１実施形態では、横幅Ｂ1が８００ｍｍ程度、縦幅Ｂ2が２６７ｍｍ程度、奥行きＢ3が２００ｍｍ程度の大きさの、略直方体形状を有する吸音拡散体ユニット１１（図３参照）を連設配置して天井部吸音拡散体１０ａや側壁部吸音拡散体１０ｂが設けられることで、天井部吸音拡散体１０ａや側壁部吸音拡散体１０ｂは、その枠部材１７及び端面の段ボール紙２２’による枠体１２が、２００ｍｍ程度の浅い奥行きを有することになる。
【００３２】
吸音拡散体１０ａ，１０ｂの枠体１２が、２００ｍｍ程度の浅い奥行きを有することにより、天井部吸音拡散体１０ａを、その全体を居室部の天井面２０に埋設して、居室部の室内側に突出させない状態で容易に設置することが可能になる。また、側壁部吸音拡散体１０ｂを、好ましくはその全体又は一部を側壁面２１に埋設して、側壁面２１に沿って居室部の室内側に極力突出させない状態で容易に設置することが可能になる。これらによって、居室部の室内空間が狭くなるのを効果的に回避することが可能になる。
【００３３】
ここで、居室部の室内空間が狭くなるのを効果的に回避できるように吸音拡散体１０ａ，１０ｂを設置するには、吸音拡散体１０ａ，１０ｂの枠体１２が、２００〜４００ｍｍ程度の浅い奥行きを有していることが好ましい。
【００３４】
また、本発明では、居室部の天井面２０に設けられた天井部吸音拡散体１０ａは、天井面２０の全体の面積の２０％以上の面積を占めるように設けられていることが好ましい。
【００３５】
さらに、本発明では、居室部の側壁面２１に設けられた側壁部吸音拡散体１０ｂは、居室部の天井面２０に設けられた天井部吸音拡散体１０ａの面積の５０％以上の面積で設けられていることが好ましい。
【００３６】
そして、上述の構成を有する本第1実施形態の音響を考慮した居室構造によれば、居室部の室内空間が狭くならないように吸音拡散体１０ａ，１０ｂを配置した状態で、吸音率の周波数バランスを効果的に向上させることが可能になる。
【００３７】
すなわち、本第１実施形態によれば、天井部吸音拡散体１０ａを、拡散体の主要部分として、天井面２０に沿って好ましくはその全体を天井面２０に埋設した状態で設けることで、居室部の室内空間が狭くならないようにすることができると共に、天井面２０に設けた天井部吸音拡散体１０ａの持つ１次元的な音響の拡散性に加えて、側壁面２１に沿って設けた側壁部吸音拡散体１０ｂによって２次元的な音響拡散性を持たせることで、居室部における吸音率の周波数バランスを効果的に向上させることが可能になる。これによって、音響の拡散機能と吸音機能とを兼ね備えた吸音拡散体１０ａ，１０ｂを用いることで、例えば６３ＨZ帯域から８ｋＨZ帯域に亘る広い範囲で、優れた吸音特性を、居室部に持たせることが可能になる。
【００３８】
また、本第１実施形態では、吸音拡散体１０ａ，１０ｂとして、居室部への設置のし易さ等を鑑みて、２００ｍｍ程度の浅い奥行きのものが用いれられており、シュレーダ理論によれば、浅い奥行きの吸音拡散体１０ａ，１０ｂは、低周波域では十分に音響を拡散しないと説明されているが、本第１実施形態では、天井部吸音拡散体１０ａと側壁部吸音拡散体１０ｂとを、居室部の天井面２０及びこれと垂直な側壁面２１に沿って２次元的に配置することで、低周波に対する吸音率を効果的に高めることが可能になり、これによって、低周波域から高周波域に亘って音響吸収率のバランスの良い室内空間を作り上げることが可能になる。
【００３９】
ここで、建築音響の教育や設計実務の初期の段階では、対称とする空間を一様拡散であると仮定して、残響計算（或いは平均吸音率計算）を行うようになっているが、現実には、計算用の残響室を除いて、一様拡散を満足する空間はあり得ない。空間が一様拡散でないことは、設置する吸音体及び拡散体の配置によって、吸音体の吸音効果が異なることを意味する。また、一般に、住宅の居室部は、平行平面によって形成されており、平行平面間の平面反射を繰り返すことによる中音域の残響過多（吸音率不足）を引き起こすことが知られている。さらに、空間の音響設計では、板振動型、共鳴器型、多孔質型といった３種の吸音材をバランスよく配置して設計するという煩雑な設計手順を踏むことになり、またその際に用いる、残響室法によって測定された周波数帯域毎の平均吸音率の公表データは、吸音材の吸音力が拡散の程度や材の配置によって影響を受けるため、公表通りの吸音率（または吸音力）を期待することができない。さらにまた、比較的小さな空間は、公共性が低いことや、主に意匠的な制約から、基本的な音響設計さえ行われないことが多く、また低音域を吸音するような奥行きのある吸音材（吸音デバイス）を設置することは難しくなっている。
【００４０】
本第１実施形態によれば、吸音拡散体１０ａ，１０ｂが、自身の持つ高い拡散性によって自身の持つ吸音性能をより効果的に発揮させることで、低音域（例えば６３ＨZ帯域）〜高音域（例えば８ｋＨZ帯域）にわたって、バランスの良い吸音力を備えることから、幾種類もの吸音デバイスを用いることなく、吸音拡散体１０ａ，１０ｂのみを用いて、効果的な音響設計を行うことが可能になる。すなわち、板振動型、共鳴器型、多孔質型といった３種の吸音機構をバランスの良く設計するといった従来の煩雑な音響設計の手順を踏むことなく、簡便な設計手法によって、効果的な音響設計を行うことが可能になる。またシュレーダ提唱の設計手法に従えば、吸音拡散体１０ａ，１０ｂに高い拡散性を持たせることが可能になる。
【００４１】
さらに、本発明によれば、吸音拡散体１０ａ，１０ｂの配置を工夫することで、低音域〜高音域にわたり、バランス良く効果的に居室部の吸音率を向上させることが可能になると共に、各周波数帯域の吸音力を、吸音拡散体１０ａ，１０ｂの使用面積に比例させることも可能になる。
【００４２】
これらによって、本第１実施形態によれば、板振動吸音機能が付加されて拡散と吸音の両機能を併せ持つ吸音拡散体１０ａ，１０ｂを用いることで、吸音拡散体１０ａ，１０ｂが備える高い拡散性と、バランスの良い吸音率周波数特性との相乗効果によって、比較的小さな空間である居室部について、音場の拡散が吸音に及ぼす影響を配慮した、簡便で効果的な音響設計及び施工を行うことが可能になる。
【００４３】
また、本発明によれば、吸音拡散体１０ａ，１０ｂは、上述の段ボール紙２２や発泡断熱材からなる棒状部材２３の他、合板、プラスチックダンボール、木材等の、身近で安価な材料を用いて、簡易に且つ容易に形成することが可能である。
【００４４】
図６〜図８は、本発明の第２〜第４実施形態に係る音響を考慮した居室構造における、天井部吸音拡散体１０ａ及び側壁部吸音拡散体１０ｂの配置状態を略示図として示すものである。各実施形態において、居室部は、上述の第１実施形態と同様に、８畳程度の広さの洋室となっており、天井部吸音拡散体１０ａや側壁部吸音拡散体１０ｂは、上述の第１実施形態と同様に、複数の吸音拡散体ユニット１１を、適宜分散した状態で、天井面２０や側壁面２１に沿って連設配置することによって設けられている。
【００４５】
また、図６〜図８において、（ａ）は、天井部を下方から見た略示天面図となっている。（ｂ）は、床部を上方から見た略示平面図となっており、居室部は、４方を側壁面２１によって囲まれた状態となっている。なお、天井部を下方から見た（ａ）では、天井面２０を構成する天井仕上材が取り付けられる前の状態で示されており、天井部は、平行に延設して３本設けられた上階の床梁２６によって、４つの領域に区画された状態となっている。
【００４６】
図６（ａ），（ｂ）に示す第２実施形態の居室構造では、２４体の吸音拡散体ユニット１１が、分散した状態で天井面２０に沿って図６（ａ）のように連設配置されると共に、天井面２０の面積の４０％の面積を占めるように設けられることで、天井部吸音拡散体１０ａを構成している。また、１２体の吸音拡散体ユニット１１が、一箇所の側壁面２１の中央部分に沿って、２列６段に積み重ねられた状態で、本棚様に設けられることで、側壁部吸音拡散体１０ｂを構成している。
【００４７】
図７（ａ），（ｂ）に示す第３実施形態の居室構造では、上記第２実施形態と同様に、２４体の吸音拡散体ユニット１１が、分散した状態で天井面２０に沿って図７（ａ）のように連設配置されると共に、天井面２０の面積の４０％の面積を占めるように設けられることで、天井部吸音拡散体１０ａを構成している。また、１２体の吸音拡散体ユニット１１が、隣接する２箇所の側壁面２１に沿って、各々１列６段に積み重ねられた状態で、本棚様に設けられることで、側壁部吸音拡散体１０ｂを構成している。
【００４８】
図８（ａ），（ｂ）に示す第４実施形態の居室構造では、上記第２実施形態と同様に、２４体の吸音拡散体ユニット１１が、分散した状態で天井面２０に沿って図８（ａ）のように連設配置されると共に、天井面２０の面積の４０％の面積を占めるように設けられることで、天井部吸音拡散体１０ａを構成している。また、１２体の吸音拡散体ユニット１１が、対向する２箇所の側壁面２１に沿って、各々１列６段に積み重ねられた状態で、本棚様に設けらることで、側壁部吸音拡散体１０ｂを構成している。
【００４９】
そして、図６〜図８に示す第２実施形態〜第４実施形態の居室構造によっても、上記第１実施形態と同様の作用効果が奏される。
【００５０】
図９（ａ）〜（ｅ）は、本発明の第５〜第８実施形態に係る音響を考慮した居室構造における、天井部吸音拡散体１０ａ及び側壁部吸音拡散体１０ｂの配置状態を略示図として示すものである。各実施形態において、居室部は、上述の第１実施形態と同様に、８畳程度の広さの洋室となっており、天井部吸音拡散体１０ａや側壁部吸音拡散体１０ｂは、上述の第１実施形態と同様に、複数の吸音拡散体ユニット１１を、適宜分散した状態で、天井面２０や側壁面２１に沿って連設配置することによって設けられている。
【００５１】
また、図９において、（ａ）は、各実施形態における天井部を下方から見た略示天面図となっている。（ｂ）〜（ｅ）は、各実施形態において、側壁面２１に沿って側壁部吸音拡散体１０ｂが配置された状態を説明する、上段は側壁部吸音拡散体１０ｂの側方から略示正面図、下段は側壁部吸音拡散体１０ｂの正面から見た略示正面図である。なお、天井部を下方から見た（ａ）では、天井面２０を構成する天井仕上材が取り付けられる前の状態で示されており、天井部は、平行に延設して３本設けられた上階の床梁２６によって、４つの領域に区画された状態となっている。
【００５２】
図９（ａ），（ｂ）に示す第５実施形態の居室構造では、２４体の吸音拡散体ユニット１１が、分散した状態で天井面２０に沿って図９（ａ）のように連設配置されると共に、天井面２０の面積の４０％の面積を占めるように設けられることで、天井部吸音拡散体１０ａを構成している。また、図９（ｂ）に示すように、１２体の吸音拡散体ユニット１１が、一箇所の側壁面２１の中央部分に沿って、２列６段に積み重ねられた状態で、本棚様に設けられることで、側壁部吸音拡散体１０ｂを構成している。
【００５３】
図９（ａ），（ｃ）に示す第６実施形態の居室構造では、上記第５実施形態と同様に、２４体の吸音拡散体ユニット１１が、分散した状態で天井面２０に沿って図９（ａ）のように連設配置されると共に、天井面２０の面積の４０％の面積を占めるように設けられることで、天井部吸音拡散体１０ａを構成している。また、１２体の吸音拡散体ユニット１１が、一箇所の側壁面２１の両側の角部分に沿って、各々１列６段に積み重ねられた状態で、本棚様に設けられることで、側壁部吸音拡散体１０ｂを構成している。
【００５４】
図９（ａ），（ｄ）に示す第７実施形態の居室構造では、上記第５実施形態と同様に、２４体の吸音拡散体ユニット１１が、分散した状態で天井面２０に沿って図９（ａ）のように連設配置されると共に、天井面２０の面積の４０％の面積を占めるように設けられることで、天井部吸音拡散体１０ａを構成している。また、１２体の吸音拡散体ユニット１１が、一箇所の側壁面２１の上下方向中央部分（例えば床面から１０６０〜１８５０ｍｍ程度の高さの部分）を横断して３段に積み重ねられた状態で帯状に設けられることで、側壁部吸音拡散体１０ｂを構成している。
【００５５】
図９（ａ），（ｅ）に示す第８実施形態の居室構造では、上記第５実施形態と同様に、２４体の吸音拡散体ユニット１１が、分散した状態で天井面２０に沿って図９（ａ）のように連設配置されると共に、天井面２０の面積の４０％の面積を占めるように設けられることで、天井部吸音拡散体１０ａを構成している。また、１２体の吸音拡散体ユニット１１が、一箇所の側壁面２１の上下方向の上部（例えば床面から１６９０〜２４８０ｍｍ程度の高さの部分）を横断して３段に積み重ねられた状態で帯状に設けられることで、側壁部吸音拡散体１０ｂを構成している。
【００５６】
そして、図９（ａ）〜（ｅ）に示す第５実施形態〜第８実施形態の居室構造によっても、上記第１実施形態と同様の作用効果が奏される。
【００５７】
図１０（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第９実施形態に係る音響を考慮した居室構造における、天井部吸音拡散体１０ａ及び側壁部吸音拡散体１０ｂの配置状態を略示図として示すものである。本第９実施形態では、上記第７実施形態の居室構造と同様に、２４体の吸音拡散体ユニット１１が、分散した状態で天井面２０に沿って図１０（ａ）のように連設配置されると共に、天井面２０の面積の４０％の面積を占めるように設けられることで、天井部吸音拡散体１０ａを構成している。また、１２体の吸音拡散体ユニット１１が、一箇所の側壁面２１の上下方向中央部分（例えば床面から１０６０〜１８５０ｍｍ程度の高さの部分）を横断して図１０（ｂ），（ｃ）のように設けられることで、側壁部吸音拡散体１０ｂを構成している。
【００５８】
そして、図１０（ａ）〜（ｃ）に示す第９実施形態の居室構造によっても、上記第１実施形態と同様の作用効果が奏される。
【００５９】
なお、本発明は上記各実施形態に限定されることなく種々の変更が可能である。例えば、多数の音響振動板は、枠体の開口面と垂直に交差する方向に平行に配置されている必要は必ずしも無く、枠体の開口面と斜めに交差する方向に配置されていても良い。また、室内に向って開口面が開口する枠体の開口面は、矩形状に開口している必要は必ずしも無く、その他の種々の形状に開口していても良い。さらに、多数の共鳴振動溝のランダムな深さは、平方剰余擬似ランダム配列によるランダムな深さである必要は必ずしも無い。
【実施例】
【００６０】
以下、実施例及び比較例により、本発明の音響を考慮した居室構造をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００６１】
〔実施例１〜実施例３〕
上記第２実施形態の音響を考慮した居室構造と同様の構成を備える居室構造を実施例１の居室構造とした。上記第３実施形態の音響を考慮した居室構造と同様の構成を備える居室構造を実施例２の居室構造とした。上記第４実施形態の音響を考慮した居室構造と同様の構成を備える居室構造を実施例３の居室構造とした。実施例１〜３の居室構造について、後述する平均吸音率と残響時間の測定方法により、平均吸音率と残響時間とを測定した。測定結果を図１３（ａ）〜（ｃ）に示す。なお、各図において、吸音拡散体を設置する前の各居室構造について測定した平均吸音率と残響時間の測定結果も併記している。
【００６２】
〔実施例４〜実施例７〕
上記第５実施形態の音響を考慮した居室構造と同様の構成を備える居室構造を実施例４の居室構造とした。上記第６実施形態の音響を考慮した居室構造と同様の構成を備える居室構造を実施例５の居室構造とした。上記第７実施形態の音響を考慮した居室構造と同様の構成を備える居室構造を実施例６の居室構造とした。上記第８実施形態の音響を考慮した居室構造と同様の構成を備える居室構造を実施例７の居室構造とした。実施例４〜７の居室構造について、後述する平均吸音率と残響時間の測定方法により、平均吸音率と残響時間とを測定した。測定結果を図１４（ａ）〜（ｄ）に示す。なお、各図において、吸音拡散体を設置する前の各居室構造について測定した平均吸音率と残響時間の測定結果も併記している。
【００６３】
〔実施例８〕
上記第９実施形態の音響を考慮した居室構造と同様の構成を備える居室構造を実施例８の居室構造とした。実施例８の居室構造について、後述する平均吸音率と残響時間の測定方法により、平均吸音率と残響時間とを測定した。測定結果を図１５に示す。なお、図１５において、吸音拡散体を設置する前の居室構造について測定した平均吸音率と残響時間の測定結果も併記している。
【００６４】
〔比較例１、２〕
側壁部吸音拡散体１０ｂを設けることなく、図１１（ａ）に示すように、１２体の吸音拡散体ユニット１１を１列に連設配置して、天井面２０の面積の２０％の面積を占めるように天井部吸音拡散体１０ａを設けた居室構造を比較例１の居室構造とした。側壁部吸音拡散体１０ｂを設けることなく、図１１（ｂ）に示すように、２４体の吸音拡散体ユニット１１を２列に連設配置して、天井面２０の面積の４０％の面積を占めるように天井部吸音拡散体１０ａを設けた居室構造を比較例２の居室構造とした。比較例１、２の居室構造について、後述する平均吸音率と残響時間の測定方法により、平均吸音率と残響時間とを測定した。測定結果を図１６（ａ），（ｂ）に示す。なお、各図において、吸音拡散体を設置する前の各居室構造について測定した平均吸音率と残響時間の測定結果も併記している。
【００６５】
〔比較例３〕
図１２（ａ），（ｂ）に示すように、上記第２実施形態の居室構造の側壁部吸音拡散体１０ｂを、枠体１２の開口面１２ａを９ｍｍの厚さの合板２７によって覆うことで吸音拡散体として機能させないようにし、天井部吸音拡散体１０ａのみを機能させるようにした居室構造を比較例３の居室構造とした。比較例３の居室構造について、後述する平均吸音率と残響時間の測定方法により、平均吸音率と残響時間とを測定した。測定結果を図１７に示す。なお、図１７において、吸音拡散体を設置する前の居室構造について測定した平均吸音率と残響時間の測定結果も併記している。
【００６６】
〔平均吸音率と残響時間の測定方法〕
平均吸音率と残響時間の測定は、デジタル式残響測定器（ＹＡＭＡＨＡ＆株式会社アコー ＡＳ−２）と、マイクロフォンと、アンプ内蔵スピーカとを用いて行う。まず、デジタル式残響測定器によって計測した１／１オクターブ周波数帯域ごとの残響時間（音源停止後の音響エネルギー密度が定常状態の１０-6倍（＝−６０ｄＢ）になるまでの時間）を求める。すなわち、デジタル式残響測定器から信号を発生し、スピーカから出力させると共に、マイクロフォンによって室内の数点で受音し、デジタル式残響測定器によって各点の平均値を求める。６３Ｈｚ〜８ｋＨｚの１／１オクターブ中心周波数の８帯域にて測定を行い、それぞれの測定点ごとに平均値の算出を行って居室部の残響時間とする。つぎに、求めた残響時間、居室部容積、室内壁面の全体の面積をセービンの残響式にあてはめて、平均吸音率を算出する。なお、この残響時間測定器の原理（インパルス逆積分法）も、Ｍ．Ｒ．シュレーダーの発案に基づくものである。
【００６７】
実施例１〜８、及び比較例１〜３の平均吸音率の測定結果によれば、居室部の天井面２０に天井部吸音拡散体１０ａを設けると共に、居室部の側壁面２１に側壁部吸音拡散体１０ｂを設けた実施例１〜８の音響を考慮した居室構造は、吸音率の周波数バランスが効果的に向上していることが判明する。また、特に側壁部吸音拡散体１０ｂが側壁面２１の上下方向中央部分に、床面から好ましくは例えば１０６０〜１８５０ｍｍ程度の高さで帯状に設けられている実施例６及び実施例８の居室構造によれば、吸音率の周波数バランスがさらに効果的に向上していることが判明する。
【符号の説明】
【００６８】
１０ａ 天井部吸音拡散体
１０ｂ 側壁部吸音拡散体
１１ 吸音拡散体ユニット
１２ 枠体
１２ａ 枠体の開口面
１３ 音響振動板
１３ａ 音響振動板の開口面側の端辺
１４ 共鳴振動溝
１５ 奥部閉塞部材
２０ 天井面
２１ 側壁面
２２，２２’ 段ボール紙
２２ａ 段ボール紙の一方の長辺
２３ 発泡断熱材からなる棒状部材
２４ 天井開口部
２５ 側壁開口部
２６ 床梁
２７ 合板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音響を考慮した居室構造に関し、特に、枠体と、該枠体の内部に多数の音響振動板を配置して形成された多数の共鳴振動溝とからなる吸音拡散体が設けられた音響を考慮した居室構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばコンサートホールや劇場等の大規模空間を、音響効果に優れた空間とするための建築音響設計では、例えば吸音材料として、低音域の吸音特性に優れた共鳴器型の吸音材料、中音域の吸音特性に優れた板（膜）振動型の吸音材料、中高音域の吸音特性に優れた多孔質型の吸音材料等の各種の吸音材料を使用し、これらを適宜組み合わせて、低音域から高音域にわたる吸音率の周波数特性のバランスを図ることが行われている。
【０００３】
これに対して、例えば住宅建築物等の一般の建物では、一部の居室部を音響効果に優れた居室空間としようとする場合、このような小規模空間である居室部においては、室内壁面に過度の凹凸を形成するための大きなスペースを確保することが難しく、低音域の吸音特性に優れた共鳴器型の吸音材料を、十分な大きさや形状で設けることは困難である。また、居室部等の小規模空間においては、平面間の繰り返し反射を原因として、低音域〜高音域にかけて吸音力の不足（残響過多）が生じ易く、特に中音域（５００Ｈｚ帯域）での残響過多が突出し易くなる。さらに、低・中音域の響き過ぎが高音域をマスキングするため、高音域が一層聞き取り難くなる。
【０００４】
また、例えば音楽用途の居室部においては、内装計画時の吸音設計として、中高音域の吸音特性に優れたグラスウール等の多孔質型の吸音材料を用いた設計が行なわれることが多いが、多孔質型の吸音材料を使用した場合には、特に例えば１ｋＨｚ以上の高音域の吸音が過多になって、音源の持つ倍音《基本となる周波数（基音）の他に含まれる周波数で、基音の２倍、３倍、・・７倍（整数倍）・・の周波数を持つ》が不足し易くなる。
【０００５】
さらに、空間の音響上の拡散性を高めることは、室内吸音率の周波数特性のバランスを図る上で重要であることが知られているが、一般の居室部では、意匠上の理由から、拡散性を高めるための過度の凹凸形状は嫌われるため、拡散性まで配慮して居室部を設計することは殆どなく、居室部は、過度の凹凸のない、すっきりとした空間構成が望まれている。
【０００６】
一方、例えばコンサートホールや劇場等の大規模空間においては、空間の音響上の拡散性を高める構造体として、シュレーダ拡散体と呼ばれる拡散体が用いられる場合がある（例えば、非特許文献１参照）。シュレーダ拡散体は、平方剰余擬似ランダム配列による深さを有する剛な材料で仕切られた多数の溝を、開口部が平面をなすように並べて配置することで、音響インピーダンスの変化（不連続）を、吸音材料を用いることなく実現できるようにしたものである。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】「室内音響学−建築の響きとその理論−」、著者、ハインリッヒ・クットルフ、翻訳者、藤原恭司、日高孝之、２００３年８月１２日、株式会社市ヶ谷出版社発行
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
シュレーダ拡散体は、拡散体としての機能の他、ランダムな容積を有する多数の溝によって、レゾネータ（共鳴器）としての機能をも備えるものと考えられる。したがって、シュレーダ拡散体を建物の居室部等の小規模空間に設置することにより、当該小規模空間の音響上の拡散性を高めることが可能になる他、吸音材料としての機能を発揮させることができるものと考えられる。また、シュレーダ拡散体に改良を加えて建物の居室部に用いることで、音響効果に優れた居室空間を形成できるようにした居室構造が、本願出願人の出願に係る特願２００８−１６３６１５において開発されている。
【０００９】
特願２００８−１６３６１５の音響を考慮した居室構造は、居室部を形成する壁、天井、又は床による室内壁面に沿って、室内に向って開口面が開口する枠体と、この枠体の内部に多数の音響振動板を所定の間隔をおいて平行に配置することで形成された、ランダムな深さを有する多数の共鳴振動溝とからなる吸音拡散体を設置することにより、低音域から高音域にわたって吸音率をバランス良く向上させて、音響効果に優れた居室空間を形成できるようにするものであるが、居室部の室内壁面に沿って吸音拡散体を設置することで室内空間が狭くなるのを回避できるようにし、且つ吸音率の周波数バランスを効果的に向上させることが可能な吸音拡散体の居室部における具体的な配置について、さらに研究開発を行う必要がある。
【００１０】
本発明は、居室部の室内空間が狭くならないように吸音拡散体を配置した状態で、吸音率の周波数バランスを効果的に向上させることのできる音響を考慮した居室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】
【００１１】
本発明は、居室部の室内に向って開口面が開口する枠体と、該枠体の内部に多数の音響振動板を所定の間隔をおいて平行に配置することで形成された、ランダムな深さを有する多数の共鳴振動溝とからなる吸音拡散体が、居室部の天井面に前記枠体の開口面を下方に向けて設けられていると共に、前記天井面と垂直な居室部の側壁面に前記枠体の開口面を側方に向けて設けられている音響を考慮した居室構造を提供することにより、上記目的である、低音域から高音域にわたるバランスの良い吸音率と高い音響拡散性の実現を達成したものである。
【００１２】
そして、本発明の音響を考慮した居室構造は、前記吸音拡散体が、居室部の天井面に埋設された状態で設けられていることが好ましい。
【００１３】
また、本発明の音響を考慮した居室構造は、前記吸音拡散体が、居室部の側壁面に少なくとも一部が埋設された状態で設けられていることが好ましい。
【００１４】
さらに、本発明の音響を考慮した居室構造は、前記吸音拡散体の枠体が、２００〜４００ｍｍの浅い奥行きを有していることが好ましい。
【００１５】
さらにまた、本発明の音響を考慮した居室構造は、居室部の天井面に設けられた前記吸音拡散体が、天井面の全体の面積の２０％以上の面積を占めるように設けられていることが好ましい。
【００１６】
また、本発明の音響を考慮した居室構造は、居室部の側壁面に設けられた前記吸音拡散体が、居室部の天井面に設けられた前記吸音拡散体の面積の５０％以上の面積で設けられていることが好ましい。
【００１７】
さらに、本発明の音響を考慮した居室構造は、前記吸音拡散体の各音響振動板の両側縁部には、前記開口面側の端辺から前記共鳴振動溝の深さ方向に延設して切込みが形成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の音響を考慮した居室構造によれば、居室部の室内空間が狭くならないように吸音拡散体を配置した状態で、吸音率の周波数バランスを効果的に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の好ましい第１実施形態に係る音響を考慮した居室構造の構成を説明する部分斜視図である。
【図２】吸音拡散体の内部構造を説明する図１のＡ−Ａに沿った断面図である。
【図３】吸音拡散体を構成する吸音拡散体ユニットの斜視図である。
【図４】吸音拡散体を形成する状況を説明する斜視図である。
【図５】音響振動板の両側縁部に形成される切込みを説明する平断面図である。
【図６】本発明の好ましい第２実施形態に係る音響を考慮した居室構造の構成を説明する、（ａ）は略示天面図、（ｂ）は略示平面図である。
【図７】本発明の好ましい第３実施形態に係る音響を考慮した居室構造の構成を説明する、（ａ）は略示天面図、（ｂ）は略示平面図である。
【図８】本発明の好ましい第４実施形態に係る音響を考慮した居室構造の構成を説明する、（ａ）は略示天面図、（ｂ）は略示平面図である。
【図９】本発明の好ましい第５〜第８実施形態に係る音響を考慮した居室構造の構成を説明する、（ａ）は略示天面図、（ｂ）〜（ｅ）は略示正面図である。
【図１０】本発明の好ましい第９実施形態に係る音響を考慮した居室構造の構成を説明する、（ａ）は略示天面図、（ｂ）〜（ｅ）は略示正面図である。
【図１１】（ａ）は、比較例１の居室構造の構成を説明する略示天面図、（ｂ）は、比較例２の居室構造の構成を説明する略示天面図である。
【図１２】比較例３の居室構造の構成を説明する、（ａ）は略示天面図、（ｂ）は略示平面図である。
【図１３】（ａ）〜（ｃ）は、実施例１〜３の居室構造について吸音率及び残響時間を測定した測定結果を示すチャートである。
【図１４】（ａ）〜（ｄ）は、実施例４〜７の居室構造について吸音率及び残響時間を測定した測定結果を示すチャートである。
【図１５】実施例８の居室構造について吸音率及び残響時間を測定した測定結果を示すチャートである。
【図１６】（ａ），（ｂ）は、比較例１，２の居室構造について吸音率及び残響時間を測定した測定結果を示すチャートである。
【図１７】比較例３の居室構造について吸音率及び残響時間を測定した測定結果を示すチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１に示す本発明の好ましい第１実施形態に係る音響を考慮した居室構造は、例えば住宅建築物における８畳程度の広さの洋室を、例えば音楽用途の居室部として使用できるようにするために採用されたものであり、従来よりコンサートホールや劇場等の大規模空間に使用されていたシュレーダ拡散体を、小規模空間である居室部に適用できるように吸音拡散体１０ａ，１０ｂとして改良すると共に、これらの吸音拡散体１０ａ，１０ｂを居室部の室内空間が狭くならないように取り付けることで、居室部における吸音率の周波数バランスを効果的に向上させるようにしたものである。
【００２１】
すなわち、本第１実施形態の音響を考慮した居室構造は、居室部の室内に向って開口面１２ａが開口する枠体１２と、この枠体１２の内部に多数の音響振動板１３を所定の間隔をおいて平行に配置することで形成された、ランダムな深さを有する多数の共鳴振動溝１４とからなる吸音拡散体１０ａ，１０ｂが、複数の吸音拡散体ユニット１１（図３参照）を用いて、居室部の天井面２０に枠体１２の開口面１２ａを下方に向けて天井部吸音拡散体１０ａとして設けられていると共に、複数の吸音拡散体ユニット１１を用いて、天井面２０と垂直な居室部の側壁面２１に枠体１２の開口面１２ａを側方に向けて側壁部吸音拡散体１０ｂとして設けられている。
【００２２】
また、本第１実施形態では、天井部吸音拡散体１０ａ及び側壁部吸音拡散体１０ｂにおける、多数の音響振動板１３を平行に配置することで形成された多数の共鳴振動溝１４の内部には、図２に示すように、奥部閉塞部材１５がランダムな深さ位置に設けられており、これによって多数の共鳴振動溝１４はランダムな深さを備えることになる。
【００２３】
本第１実施形態では、天井部吸音拡散体１０ａ及び側壁部吸音拡散体１０ｂは、吸音拡散体ユニット１１を用いて形成される。吸音拡散体ユニット１１は、図３に示すように、横幅Ｂ1が例えば８００ｍｍ程度、縦幅Ｂ2が例えば２６７ｍｍ程度、奥行きＢ3が例えば２００ｍｍ程度の大きさの、全体として略直方体形状を有している。
【００２４】
吸音拡散体ユニット１１は、図４に示すように、例えば段ボール紙２２と、発泡断熱材からなる棒状部材２３とを用いて容易に形成することができる。すなわち、例えば２００ｍｍ×８００ｍｍ程度の大きさの矩形平面形状を有する、厚さが３ｍｍ程度の段ボール紙２２を音響振動板１３として、これの表面に、例えば縦４０ｍｍ、横２５ｍｍ程度の大きさの矩形断面を有する発泡断熱材からなる棒状部材２３を、枠部材１７及び奥部閉塞部材１５として接着剤等を用いて所定の位置に取り付ける。より具体的には、２００ｍｍ程度の長さに裁断した棒状部材２３を枠部材１７として、段ボール紙２２の両側の短辺に沿って取り付ける。また、７４０ｍｍ程度の長さに裁断した棒状部材２３を奥部閉塞部材１５として、両端面を両側の枠部材１７の内側面に当接接合しつつ、音響振動板１３の開口面１２ａ側の端辺１３ａとなる段ボール紙２２の一方の長辺２２ａから、所定の間隔を置いた位置に取り付ける。
【００２５】
さらに、取り付けた枠部材１７及び奥部閉塞部材１５の上面を覆って、上段の段ボール紙２２を取り付け、同様の作業を繰り返して例えば６段に積み重ねることにより、各隣接する段ボール紙２２による音響振動板１３の間にランダムな深さの共鳴振動溝１４が設けられた、軽量で且つ持ち運びや施工に適した大きさ及び形状を有する吸音拡散体ユニット１１が、容易に形成されることになる（図３参照）。
【００２６】
そして、本第１実施形態では、図１に示すように、例えば居室部の天井面２０に形成された一対の縦長矩形形状の天井開口部２４に、複数の吸音拡散体ユニット１１を各々嵌め込むようにして、各列に例えば５〜６体づつ２列に横方向に吸音拡散体ユニット１１を連設配置することによって、天井部吸音拡散体１０ａが、天井面２０に埋設された状態で設けられる。これによって、天井開口部２４の長辺部分に沿って配置される、段ボール紙２２の側縁部を介在させつつ連続して一体として配置された各吸音拡散体ユニット１１の両側の多数の枠部材１７と、天井開口部２４の短辺部分に沿って配置される、各列の両端部に配設された吸音拡散体ユニット１１の端面部を構成する段ボール紙２２’とによる矩形形状の外殻部分を、開口面１２ａを下方に向けて開口させた枠体１２として、この枠体１２の内部に、段ボール紙２２による多数の音響振動板１３を平行に配置してなる天井部吸音拡散体１０ａが、天井面２０に２列に取り付けられることになる。
【００２７】
また、本第１実施形態では、例えば居室部の側壁面２１に設けた縦長矩形形状の側壁開口部２５に、複数の吸音拡散体ユニット１１を各々嵌め込むようにして、例えば５〜６体の吸音拡散体ユニット１１を上下方向に積み重ねて連設配置することによって、側壁部吸音拡散体１０ｂが、側壁面２１に埋設された状態で設けられる。これによって、側壁開口部２５の長辺部分に沿って配置される、段ボール紙２２の側縁部を介在させつつ連続して一体として配置された各吸音拡散体ユニット１１の両側の多数の枠部材１７と、側壁開口部２５の上下の短辺部分に沿って配置される、最上部及び最下部に配設された吸音拡散体ユニット１１の上端面及び下端面を構成する段ボール紙２２’とによる矩形形状の外殻部分を、開口面１２ａを側方に向けて開口させた枠体１２として、この枠体１２の内部に、段ボール紙２２による多数の音響振動板１３を平行に配置してなる側壁部吸音拡散体１０ｂが、側壁面２１に取り付けられることになる。
【００２８】
ここで、本第１実施形態では、上述のように設置された天井部吸音拡散体１０ａや側壁部吸音拡散体１０ｂは、図２に示すように、多数の共鳴振動溝１４が、奥部閉塞部材１５によって奥部が閉塞されていて、例えば０〜１７５ｍｍ程度のランダムな深さを有している。また、多数の共鳴振動溝１４のランダムな深さは、好ましくは、平方剰余擬似ランダム配列による深さとなっている。平方剰余擬似ランダム配列は、例えば大規模空間に用いるシュレーダ拡散体を設計する際に採用される公知のものである。好ましくは平方剰余擬似ランダム配列による深さで多数の共鳴振動溝１４が形成されていることにより、低音域から高音域にわたるバランスの良い拡散性が吸音拡散体１０ａ，１０ｂによって得られることになる。すなわち、共鳴振動溝１４の容積がランダムな大きさとなることで、吸音拡散体１０ａ，１０ｂがレゾネータ（共鳴器）としての機能を発揮する際に、板（膜）振動による低〜中音域の吸音効果と、シュレーダ拡散体の形状に起因すると推定される中〜高音域の吸音効果とによって、低音域から高音域にわたるバランスの良い吸音率の向上を効果的に図ることが可能になる。なお、板（膜）振動による低〜中音域の吸音効果は、音響振動板１３として厚さが３ｍｍ程度の薄い材料を用いたことで、各レゾネータ（共鳴器）の共振周波数に応じた板（膜）振動共振を生じさせることにより、低〜中音域の吸音機能を持たせたことによるものである。
【００２９】
また、本第１実施形態では、図５に示すように、吸音拡散体１０ａ，１０ｂの各音響振動板１３の両側縁部に、枠体１２の開口面１２ａ側の端辺１３ａから共鳴振動溝１４の深さ方向に延設して、切込み１８を形成しておくこともできる。切込み１８が形成されていることにより、各音響振動板１３の両側の切込み１８によって挟まれる部分である本体部分は、奥部閉塞部材１５側の一辺部のみによって支持された状態で片持ち梁状に張り出すことで、音響振動を生じやすくなる。これによって、上述の板（膜）振動による吸音率の向上をさらに効果的に図ることが可能になると共に、特に低音域における吸音率の向上を効果的に図ることが可能になる。なお、切込み１８の共鳴振動溝１４の深さ方向への切込み長さは、吸音率のバランス等を鑑みて適宜設定することができる。
【００３０】
なお、本第１実施形態では、横方向或いは上下方向に連設配置される吸音拡散体ユニット１１が隣接する部分における、各吸音拡散体ユニット１１の端面に配置される段ボール紙２２（音響振動板１３）は、互いに密着して二重に配置されることになる。
【００３１】
そして、本第１実施形態では、横幅Ｂ1が８００ｍｍ程度、縦幅Ｂ2が２６７ｍｍ程度、奥行きＢ3が２００ｍｍ程度の大きさの、略直方体形状を有する吸音拡散体ユニット１１（図３参照）を連設配置して天井部吸音拡散体１０ａや側壁部吸音拡散体１０ｂが設けられることで、天井部吸音拡散体１０ａや側壁部吸音拡散体１０ｂは、その枠部材１７及び端面の段ボール紙２２’による枠体１２が、２００ｍｍ程度の浅い奥行きを有することになる。
【００３２】
吸音拡散体１０ａ，１０ｂの枠体１２が、２００ｍｍ程度の浅い奥行きを有することにより、天井部吸音拡散体１０ａを、その全体を居室部の天井面２０に埋設して、居室部の室内側に突出させない状態で容易に設置することが可能になる。また、側壁部吸音拡散体１０ｂを、好ましくはその全体又は一部を側壁面２１に埋設して、側壁面２１に沿って居室部の室内側に極力突出させない状態で容易に設置することが可能になる。これらによって、居室部の室内空間が狭くなるのを効果的に回避することが可能になる。
【００３３】
ここで、居室部の室内空間が狭くなるのを効果的に回避できるように吸音拡散体１０ａ，１０ｂを設置するには、吸音拡散体１０ａ，１０ｂの枠体１２が、２００〜４００ｍｍ程度の浅い奥行きを有していることが好ましい。
【００３４】
また、本発明では、居室部の天井面２０に設けられた天井部吸音拡散体１０ａは、天井面２０の全体の面積の２０％以上の面積を占めるように設けられていることが好ましい。
【００３５】
さらに、本発明では、居室部の側壁面２１に設けられた側壁部吸音拡散体１０ｂは、居室部の天井面２０に設けられた天井部吸音拡散体１０ａの面積の５０％以上の面積で設けられていることが好ましい。
【００３６】
そして、上述の構成を有する本第1実施形態の音響を考慮した居室構造によれば、居室部の室内空間が狭くならないように吸音拡散体１０ａ，１０ｂを配置した状態で、吸音率の周波数バランスを効果的に向上させることが可能になる。
【００３７】
すなわち、本第１実施形態によれば、天井部吸音拡散体１０ａを、拡散体の主要部分として、天井面２０に沿って好ましくはその全体を天井面２０に埋設した状態で設けることで、居室部の室内空間が狭くならないようにすることができると共に、天井面２０に設けた天井部吸音拡散体１０ａの持つ１次元的な音響の拡散性に加えて、側壁面２１に沿って設けた側壁部吸音拡散体１０ｂによって２次元的な音響拡散性を持たせることで、居室部における吸音率の周波数バランスを効果的に向上させることが可能になる。これによって、音響の拡散機能と吸音機能とを兼ね備えた吸音拡散体１０ａ，１０ｂを用いることで、例えば６３ＨZ帯域から８ｋＨZ帯域に亘る広い範囲で、優れた吸音特性を、居室部に持たせることが可能になる。
【００３８】
また、本第１実施形態では、吸音拡散体１０ａ，１０ｂとして、居室部への設置のし易さ等を鑑みて、２００ｍｍ程度の浅い奥行きのものが用いれられており、シュレーダ理論によれば、浅い奥行きの吸音拡散体１０ａ，１０ｂは、低周波域では十分に音響を拡散しないと説明されているが、本第１実施形態では、天井部吸音拡散体１０ａと側壁部吸音拡散体１０ｂとを、居室部の天井面２０及びこれと垂直な側壁面２１に沿って２次元的に配置することで、低周波に対する吸音率を効果的に高めることが可能になり、これによって、低周波域から高周波域に亘って音響吸収率のバランスの良い室内空間を作り上げることが可能になる。
【００３９】
ここで、建築音響の教育や設計実務の初期の段階では、対称とする空間を一様拡散であると仮定して、残響計算（或いは平均吸音率計算）を行うようになっているが、現実には、計算用の残響室を除いて、一様拡散を満足する空間はあり得ない。空間が一様拡散でないことは、設置する吸音体及び拡散体の配置によって、吸音体の吸音効果が異なることを意味する。また、一般に、住宅の居室部は、平行平面によって形成されており、平行平面間の平面反射を繰り返すことによる中音域の残響過多（吸音率不足）を引き起こすことが知られている。さらに、空間の音響設計では、板振動型、共鳴器型、多孔質型といった３種の吸音材をバランスよく配置して設計するという煩雑な設計手順を踏むことになり、またその際に用いる、残響室法によって測定された周波数帯域毎の平均吸音率の公表データは、吸音材の吸音力が拡散の程度や材の配置によって影響を受けるため、公表通りの吸音率（または吸音力）を期待することができない。さらにまた、比較的小さな空間は、公共性が低いことや、主に意匠的な制約から、基本的な音響設計さえ行われないことが多く、また低音域を吸音するような奥行きのある吸音材（吸音デバイス）を設置することは難しくなっている。
【００４０】
本第１実施形態によれば、吸音拡散体１０ａ，１０ｂが、自身の持つ高い拡散性によって自身の持つ吸音性能をより効果的に発揮させることで、低音域（例えば６３ＨZ帯域）〜高音域（例えば８ｋＨZ帯域）にわたって、バランスの良い吸音力を備えることから、幾種類もの吸音デバイスを用いることなく、吸音拡散体１０ａ，１０ｂのみを用いて、効果的な音響設計を行うことが可能になる。すなわち、板振動型、共鳴器型、多孔質型といった３種の吸音機構をバランスの良く設計するといった従来の煩雑な音響設計の手順を踏むことなく、簡便な設計手法によって、効果的な音響設計を行うことが可能になる。またシュレーダ提唱の設計手法に従えば、吸音拡散体１０ａ，１０ｂに高い拡散性を持たせることが可能になる。
【００４１】
さらに、本発明によれば、吸音拡散体１０ａ，１０ｂの配置を工夫することで、低音域〜高音域にわたり、バランス良く効果的に居室部の吸音率を向上させることが可能になると共に、各周波数帯域の吸音力を、吸音拡散体１０ａ，１０ｂの使用面積に比例させることも可能になる。
【００４２】
これらによって、本第１実施形態によれば、板振動吸音機能が付加されて拡散と吸音の両機能を併せ持つ吸音拡散体１０ａ，１０ｂを用いることで、吸音拡散体１０ａ，１０ｂが備える高い拡散性と、バランスの良い吸音率周波数特性との相乗効果によって、比較的小さな空間である居室部について、音場の拡散が吸音に及ぼす影響を配慮した、簡便で効果的な音響設計及び施工を行うことが可能になる。
【００４３】
また、本発明によれば、吸音拡散体１０ａ，１０ｂは、上述の段ボール紙２２や発泡断熱材からなる棒状部材２３の他、合板、プラスチックダンボール、木材等の、身近で安価な材料を用いて、簡易に且つ容易に形成することが可能である。
【００４４】
図６〜図８は、本発明の第２〜第４実施形態に係る音響を考慮した居室構造における、天井部吸音拡散体１０ａ及び側壁部吸音拡散体１０ｂの配置状態を略示図として示すものである。各実施形態において、居室部は、上述の第１実施形態と同様に、８畳程度の広さの洋室となっており、天井部吸音拡散体１０ａや側壁部吸音拡散体１０ｂは、上述の第１実施形態と同様に、複数の吸音拡散体ユニット１１を、適宜分散した状態で、天井面２０や側壁面２１に沿って連設配置することによって設けられている。
【００４５】
また、図６〜図８において、（ａ）は、天井部を下方から見た略示天面図となっている。（ｂ）は、床部を上方から見た略示平面図となっており、居室部は、４方を側壁面２１によって囲まれた状態となっている。なお、天井部を下方から見た（ａ）では、天井面２０を構成する天井仕上材が取り付けられる前の状態で示されており、天井部は、平行に延設して３本設けられた上階の床梁２６によって、４つの領域に区画された状態となっている。
【００４６】
図６（ａ），（ｂ）に示す第２実施形態の居室構造では、２４体の吸音拡散体ユニット１１が、分散した状態で天井面２０に沿って図６（ａ）のように連設配置されると共に、天井面２０の面積の４０％の面積を占めるように設けられることで、天井部吸音拡散体１０ａを構成している。また、１２体の吸音拡散体ユニット１１が、一箇所の側壁面２１の中央部分に沿って、２列６段に積み重ねられた状態で、本棚様に設けられることで、側壁部吸音拡散体１０ｂを構成している。
【００４７】
図７（ａ），（ｂ）に示す第３実施形態の居室構造では、上記第２実施形態と同様に、２４体の吸音拡散体ユニット１１が、分散した状態で天井面２０に沿って図７（ａ）のように連設配置されると共に、天井面２０の面積の４０％の面積を占めるように設けられることで、天井部吸音拡散体１０ａを構成している。また、１２体の吸音拡散体ユニット１１が、隣接する２箇所の側壁面２１に沿って、各々１列６段に積み重ねられた状態で、本棚様に設けられることで、側壁部吸音拡散体１０ｂを構成している。
【００４８】
図８（ａ），（ｂ）に示す第４実施形態の居室構造では、上記第２実施形態と同様に、２４体の吸音拡散体ユニット１１が、分散した状態で天井面２０に沿って図８（ａ）のように連設配置されると共に、天井面２０の面積の４０％の面積を占めるように設けられることで、天井部吸音拡散体１０ａを構成している。また、１２体の吸音拡散体ユニット１１が、対向する２箇所の側壁面２１に沿って、各々１列６段に積み重ねられた状態で、本棚様に設けらることで、側壁部吸音拡散体１０ｂを構成している。
【００４９】
そして、図６〜図８に示す第２実施形態〜第４実施形態の居室構造によっても、上記第１実施形態と同様の作用効果が奏される。
【００５０】
図９（ａ）〜（ｅ）は、本発明の第５〜第８実施形態に係る音響を考慮した居室構造における、天井部吸音拡散体１０ａ及び側壁部吸音拡散体１０ｂの配置状態を略示図として示すものである。各実施形態において、居室部は、上述の第１実施形態と同様に、８畳程度の広さの洋室となっており、天井部吸音拡散体１０ａや側壁部吸音拡散体１０ｂは、上述の第１実施形態と同様に、複数の吸音拡散体ユニット１１を、適宜分散した状態で、天井面２０や側壁面２１に沿って連設配置することによって設けられている。
【００５１】
また、図９において、（ａ）は、各実施形態における天井部を下方から見た略示天面図となっている。（ｂ）〜（ｅ）は、各実施形態において、側壁面２１に沿って側壁部吸音拡散体１０ｂが配置された状態を説明する、上段は側壁部吸音拡散体１０ｂの側方から略示正面図、下段は側壁部吸音拡散体１０ｂの正面から見た略示正面図である。なお、天井部を下方から見た（ａ）では、天井面２０を構成する天井仕上材が取り付けられる前の状態で示されており、天井部は、平行に延設して３本設けられた上階の床梁２６によって、４つの領域に区画された状態となっている。
【００５２】
図９（ａ），（ｂ）に示す第５実施形態の居室構造では、２４体の吸音拡散体ユニット１１が、分散した状態で天井面２０に沿って図９（ａ）のように連設配置されると共に、天井面２０の面積の４０％の面積を占めるように設けられることで、天井部吸音拡散体１０ａを構成している。また、図９（ｂ）に示すように、１２体の吸音拡散体ユニット１１が、一箇所の側壁面２１の中央部分に沿って、２列６段に積み重ねられた状態で、本棚様に設けられることで、側壁部吸音拡散体１０ｂを構成している。
【００５３】
図９（ａ），（ｃ）に示す第６実施形態の居室構造では、上記第５実施形態と同様に、２４体の吸音拡散体ユニット１１が、分散した状態で天井面２０に沿って図９（ａ）のように連設配置されると共に、天井面２０の面積の４０％の面積を占めるように設けられることで、天井部吸音拡散体１０ａを構成している。また、１２体の吸音拡散体ユニット１１が、一箇所の側壁面２１の両側の角部分に沿って、各々１列６段に積み重ねられた状態で、本棚様に設けられることで、側壁部吸音拡散体１０ｂを構成している。
【００５４】
図９（ａ），（ｄ）に示す第７実施形態の居室構造では、上記第５実施形態と同様に、２４体の吸音拡散体ユニット１１が、分散した状態で天井面２０に沿って図９（ａ）のように連設配置されると共に、天井面２０の面積の４０％の面積を占めるように設けられることで、天井部吸音拡散体１０ａを構成している。また、１２体の吸音拡散体ユニット１１が、一箇所の側壁面２１の上下方向中央部分（例えば床面から１０６０〜１８５０ｍｍ程度の高さの部分）を横断して３段に積み重ねられた状態で帯状に設けられることで、側壁部吸音拡散体１０ｂを構成している。
【００５５】
図９（ａ），（ｅ）に示す第８実施形態の居室構造では、上記第５実施形態と同様に、２４体の吸音拡散体ユニット１１が、分散した状態で天井面２０に沿って図９（ａ）のように連設配置されると共に、天井面２０の面積の４０％の面積を占めるように設けられることで、天井部吸音拡散体１０ａを構成している。また、１２体の吸音拡散体ユニット１１が、一箇所の側壁面２１の上下方向の上部（例えば床面から１６９０〜２４８０ｍｍ程度の高さの部分）を横断して３段に積み重ねられた状態で帯状に設けられることで、側壁部吸音拡散体１０ｂを構成している。
【００５６】
そして、図９（ａ）〜（ｅ）に示す第５実施形態〜第８実施形態の居室構造によっても、上記第１実施形態と同様の作用効果が奏される。
【００５７】
図１０（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第９実施形態に係る音響を考慮した居室構造における、天井部吸音拡散体１０ａ及び側壁部吸音拡散体１０ｂの配置状態を略示図として示すものである。本第９実施形態では、上記第７実施形態の居室構造と同様に、２４体の吸音拡散体ユニット１１が、分散した状態で天井面２０に沿って図１０（ａ）のように連設配置されると共に、天井面２０の面積の４０％の面積を占めるように設けられることで、天井部吸音拡散体１０ａを構成している。また、１２体の吸音拡散体ユニット１１が、一箇所の側壁面２１の上下方向中央部分（例えば床面から１０６０〜１８５０ｍｍ程度の高さの部分）を横断して図１０（ｂ），（ｃ）のように設けられることで、側壁部吸音拡散体１０ｂを構成している。
【００５８】
そして、図１０（ａ）〜（ｃ）に示す第９実施形態の居室構造によっても、上記第１実施形態と同様の作用効果が奏される。
【００５９】
なお、本発明は上記各実施形態に限定されることなく種々の変更が可能である。例えば、多数の音響振動板は、枠体の開口面と垂直に交差する方向に平行に配置されている必要は必ずしも無く、枠体の開口面と斜めに交差する方向に配置されていても良い。また、室内に向って開口面が開口する枠体の開口面は、矩形状に開口している必要は必ずしも無く、その他の種々の形状に開口していても良い。さらに、多数の共鳴振動溝のランダムな深さは、平方剰余擬似ランダム配列によるランダムな深さである必要は必ずしも無い。
【実施例】
【００６０】
以下、実施例及び比較例により、本発明の音響を考慮した居室構造をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００６１】
〔実施例１〜実施例３〕
上記第２実施形態の音響を考慮した居室構造と同様の構成を備える居室構造を実施例１の居室構造とした。上記第３実施形態の音響を考慮した居室構造と同様の構成を備える居室構造を実施例２の居室構造とした。上記第４実施形態の音響を考慮した居室構造と同様の構成を備える居室構造を実施例３の居室構造とした。実施例１〜３の居室構造について、後述する平均吸音率と残響時間の測定方法により、平均吸音率と残響時間とを測定した。測定結果を図１３（ａ）〜（ｃ）に示す。なお、各図において、吸音拡散体を設置する前の各居室構造について測定した平均吸音率と残響時間の測定結果も併記している。
【００６２】
〔実施例４〜実施例７〕
上記第５実施形態の音響を考慮した居室構造と同様の構成を備える居室構造を実施例４の居室構造とした。上記第６実施形態の音響を考慮した居室構造と同様の構成を備える居室構造を実施例５の居室構造とした。上記第７実施形態の音響を考慮した居室構造と同様の構成を備える居室構造を実施例６の居室構造とした。上記第８実施形態の音響を考慮した居室構造と同様の構成を備える居室構造を実施例７の居室構造とした。実施例４〜７の居室構造について、後述する平均吸音率と残響時間の測定方法により、平均吸音率と残響時間とを測定した。測定結果を図１４（ａ）〜（ｄ）に示す。なお、各図において、吸音拡散体を設置する前の各居室構造について測定した平均吸音率と残響時間の測定結果も併記している。
【００６３】
〔実施例８〕
上記第９実施形態の音響を考慮した居室構造と同様の構成を備える居室構造を実施例８の居室構造とした。実施例８の居室構造について、後述する平均吸音率と残響時間の測定方法により、平均吸音率と残響時間とを測定した。測定結果を図１５に示す。なお、図１５において、吸音拡散体を設置する前の居室構造について測定した平均吸音率と残響時間の測定結果も併記している。
【００６４】
〔比較例１、２〕
側壁部吸音拡散体１０ｂを設けることなく、図１１（ａ）に示すように、１２体の吸音拡散体ユニット１１を１列に連設配置して、天井面２０の面積の２０％の面積を占めるように天井部吸音拡散体１０ａを設けた居室構造を比較例１の居室構造とした。側壁部吸音拡散体１０ｂを設けることなく、図１１（ｂ）に示すように、２４体の吸音拡散体ユニット１１を２列に連設配置して、天井面２０の面積の４０％の面積を占めるように天井部吸音拡散体１０ａを設けた居室構造を比較例２の居室構造とした。比較例１、２の居室構造について、後述する平均吸音率と残響時間の測定方法により、平均吸音率と残響時間とを測定した。測定結果を図１６（ａ），（ｂ）に示す。なお、各図において、吸音拡散体を設置する前の各居室構造について測定した平均吸音率と残響時間の測定結果も併記している。
【００６５】
〔比較例３〕
図１２（ａ），（ｂ）に示すように、上記第２実施形態の居室構造の側壁部吸音拡散体１０ｂを、枠体１２の開口面１２ａを９ｍｍの厚さの合板２７によって覆うことで吸音拡散体として機能させないようにし、天井部吸音拡散体１０ａのみを機能させるようにした居室構造を比較例３の居室構造とした。比較例３の居室構造について、後述する平均吸音率と残響時間の測定方法により、平均吸音率と残響時間とを測定した。測定結果を図１７に示す。なお、図１７において、吸音拡散体を設置する前の居室構造について測定した平均吸音率と残響時間の測定結果も併記している。
【００６６】
〔平均吸音率と残響時間の測定方法〕
平均吸音率と残響時間の測定は、デジタル式残響測定器（ＹＡＭＡＨＡ＆株式会社アコー ＡＳ−２）と、マイクロフォンと、アンプ内蔵スピーカとを用いて行う。まず、デジタル式残響測定器によって計測した１／１オクターブ周波数帯域ごとの残響時間（音源停止後の音響エネルギー密度が定常状態の１０-6倍（＝−６０ｄＢ）になるまでの時間）を求める。すなわち、デジタル式残響測定器から信号を発生し、スピーカから出力させると共に、マイクロフォンによって室内の数点で受音し、デジタル式残響測定器によって各点の平均値を求める。６３Ｈｚ〜８ｋＨｚの１／１オクターブ中心周波数の８帯域にて測定を行い、それぞれの測定点ごとに平均値の算出を行って居室部の残響時間とする。つぎに、求めた残響時間、居室部容積、室内壁面の全体の面積をセービンの残響式にあてはめて、平均吸音率を算出する。なお、この残響時間測定器の原理（インパルス逆積分法）も、Ｍ．Ｒ．シュレーダーの発案に基づくものである。
【００６７】
実施例１〜８、及び比較例１〜３の平均吸音率の測定結果によれば、居室部の天井面２０に天井部吸音拡散体１０ａを設けると共に、居室部の側壁面２１に側壁部吸音拡散体１０ｂを設けた実施例１〜８の音響を考慮した居室構造は、吸音率の周波数バランスが効果的に向上していることが判明する。また、特に側壁部吸音拡散体１０ｂが側壁面２１の上下方向中央部分に、床面から好ましくは例えば１０６０〜１８５０ｍｍ程度の高さで帯状に設けられている実施例６及び実施例８の居室構造によれば、吸音率の周波数バランスがさらに効果的に向上していることが判明する。
【符号の説明】
【００６８】
１０ａ 天井部吸音拡散体
１０ｂ 側壁部吸音拡散体
１１ 吸音拡散体ユニット
１２ 枠体
１２ａ 枠体の開口面
１３ 音響振動板
１３ａ 音響振動板の開口面側の端辺
１４ 共鳴振動溝
１５ 奥部閉塞部材
２０ 天井面
２１ 側壁面
２２，２２’ 段ボール紙
２２ａ 段ボール紙の一方の長辺
２３ 発泡断熱材からなる棒状部材
２４ 天井開口部
２５ 側壁開口部
２６ 床梁
２７ 合板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
居室部の室内に向って開口面が開口する枠体と、該枠体の内部に多数の音響振動板を所定の間隔をおいて平行に配置することで形成された、ランダムな深さを有する多数の共鳴振動溝とからなる吸音拡散体が、居室部の天井面に前記枠体の開口面を下方に向けて設けられていると共に、前記天井面と垂直な居室部の側壁面に前記枠体の開口面を側方に向けて設けられている音響を考慮した居室構造。
【請求項２】
前記吸音拡散体が、居室部の天井面に埋設された状態で設けられている請求項１記載の音響を考慮した居室構造。
【請求項３】
前記吸音拡散体が、居室部の側壁面に少なくとも一部が埋設された状態で設けられている請求項１又は２記載の音響を考慮した居室構造。
【請求項４】
前記吸音拡散体の枠体が、２００〜４００ｍｍの浅い奥行きを有している請求項１〜３のいずれかに記載の音響を考慮した居室構造。
【請求項５】
居室部の天井面に設けられた前記吸音拡散体は、天井面の全体の面積の２０％以上の面積を占めるように設けられている請求項１〜４のいずれかに記載の音響を考慮した居室構造。
【請求項６】
居室部の側壁面に設けられた前記吸音拡散体は、居室部の天井面に設けられた前記吸音拡散体の面積の５０％以上の面積で設けられている請求項５記載の音響を考慮した居室構造。
【請求項７】
前記吸音拡散体の各音響振動板の両側縁部には、前記開口面側の端辺から前記共鳴振動溝の深さ方向に延設して切込みが形成されている請求項１〜６のいずれかに記載の音響を考慮した居室構造。
【請求項１】
居室部の室内に向って開口面が開口する枠体と、該枠体の内部に多数の音響振動板を所定の間隔をおいて平行に配置することで形成された、ランダムな深さを有する多数の共鳴振動溝とからなる吸音拡散体が、居室部の天井面に前記枠体の開口面を下方に向けて設けられていると共に、前記天井面と垂直な居室部の側壁面に前記枠体の開口面を側方に向けて設けられている音響を考慮した居室構造。
【請求項２】
前記吸音拡散体が、居室部の天井面に埋設された状態で設けられている請求項１記載の音響を考慮した居室構造。
【請求項３】
前記吸音拡散体が、居室部の側壁面に少なくとも一部が埋設された状態で設けられている請求項１又は２記載の音響を考慮した居室構造。
【請求項４】
前記吸音拡散体の枠体が、２００〜４００ｍｍの浅い奥行きを有している請求項１〜３のいずれかに記載の音響を考慮した居室構造。
【請求項５】
居室部の天井面に設けられた前記吸音拡散体は、天井面の全体の面積の２０％以上の面積を占めるように設けられている請求項１〜４のいずれかに記載の音響を考慮した居室構造。
【請求項６】
居室部の側壁面に設けられた前記吸音拡散体は、居室部の天井面に設けられた前記吸音拡散体の面積の５０％以上の面積で設けられている請求項５記載の音響を考慮した居室構造。
【請求項７】
前記吸音拡散体の各音響振動板の両側縁部には、前記開口面側の端辺から前記共鳴振動溝の深さ方向に延設して切込みが形成されている請求項１〜６のいずれかに記載の音響を考慮した居室構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１１−１４０７７９（Ｐ２０１１−１４０７７９Ａ）
【公開日】平成２３年７月２１日（２０１１．７．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１１６４（Ｐ２０１０−１１６４）
【出願日】平成２２年１月６日（２０１０．１．６）
【出願人】（０００１８３４２８）住友林業株式会社 (540)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月２１日（２０１１．７．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月６日（２０１０．１．６）
【出願人】（０００１８３４２８）住友林業株式会社 (540)
【Ｆターム（参考）】
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