音響調整システム
【課題】音場の音響特性の調整を、従来よりも自在に行うことに寄与させるためのシステムを提供する。
【解決手段】音響調整システム５において、ＰＡエンジニアが音響調整卓３００の操作部３４０を操作することにより、音源から与えられる音信号の特性を変化させてスピーカＳＰに出力させたり、吸音・散乱ボックス１や吸音・散乱パネル５０によって奏する吸音・散乱効果の周波数帯域を変化させたりする。これにより、制御部３１０が音信号の特性を変化させなくても、又はその変化を小さくしつつ、音響特性を調整することができる。これにより、音源から与えられる音信号が表す本来の音を損ねることを抑制できる。また、音信号の特性と、吸音・散乱特性の調整とを並行して制御することによって、音信号の調整のみを行う従来構成と比べて、音場の音響特性の調整を自在に行うことができる。
【解決手段】音響調整システム５において、ＰＡエンジニアが音響調整卓３００の操作部３４０を操作することにより、音源から与えられる音信号の特性を変化させてスピーカＳＰに出力させたり、吸音・散乱ボックス１や吸音・散乱パネル５０によって奏する吸音・散乱効果の周波数帯域を変化させたりする。これにより、制御部３１０が音信号の特性を変化させなくても、又はその変化を小さくしつつ、音響特性を調整することができる。これにより、音源から与えられる音信号が表す本来の音を損ねることを抑制できる。また、音信号の特性と、吸音・散乱特性の調整とを並行して制御することによって、音信号の調整のみを行う従来構成と比べて、音場の音響特性の調整を自在に行うことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音場の特性の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
音響空間の静粛性を高めるために、音響構造体を壁面や天井面に取り付けることがある。特許文献１には、１方向に延在する空洞が形成され、その空洞を外部に通じさせる開口部を有する部材が複数並べられた音響構造体が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３０７４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
拡声システムの操作においては、演奏会などが行われるホール内の音響特性を考慮して、音響技術者が各周波数成分の出力レベル（すなわち、音圧レベル）を調整することが行われているが、音を吸収する効果や、音の散乱させる効果を高めたい周波数帯域は音場の種類や利用者の要請などによって様々である。また、ホールの音響特性は、拡声システムの内容や設置場所、観客の数、舞台設備の内容などの様々な原因により変動しやすく、音響技術者にとって音響特性の調整が従来よりも自在に行えるシステムが望まれている。
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、音場の音響特性の調整を、従来よりも自在に行うことに寄与させるためのシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した目的を達成するために、本発明に係る音響調整システムは、音響構造体と、音源から与えられる音信号の特性を電気的に調整する音響調整装置とを備え、前記音響構造体は、内部に中空空間が形成され、前記中空空間を外部空間に通じさせる開口部を有する筐体であって、前記開口部が開口端となる共鳴体が前記中空空間に構成される筐体と、前記中空空間内を移動させられ、前記共鳴体の閉口端となる移動部材と、前記移動部材の位置又は移動量に関する制御情報が与えられると、前記制御情報に応じて前記移動部材を前記位置に設定し、前記共鳴体の前記開口端の位置に対する前記閉口端の位置を設定する位置設定手段とを備え、前記音響調整装置は、ユーザの操作を受け付ける操作手段と、前記操作手段が操作を受け付けると、当該操作に応じた前記制御情報を前記位置設定手段に出力する制御情報出力手段とを備えることを特徴とする。
【０００６】
また、本発明に係る音響調整システムは、音響構造体と、音源から与えられる音信号の特性を電気的に調整する音響調整装置とを備え、前記音響構造体は、内部に中空空間が形成され、前記中空空間を外部空間に通じさせる開口部を有する筐体と、閉状態においては、前記開口部を塞いで外部空間から前記中空空間に入射する音波を遮り、開状態においては、当該開口部を塞がない開閉部材と、前記開閉部材の開閉状態に関する制御情報が与えられると、前記制御情報に応じて前記開閉部材を前記開状態又は前記閉状態に切り替える切替制御手段とを備え、前記音響調整装置は、ユーザの操作を受け付ける操作手段と、前記操作手段が操作を受け付けると、当該操作に応じた前記制御情報を前記切替制御手段に出力する制御情報出力手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る音響調整システムは、音響構造体と、音源から与えられる音信号の特性を電気的に調整する音響調整装置とを備え、前記音響構造体は、内部に中空空間が形成され、前記中空空間を外部空間に通じさせる開口部を有する筐体であって、前記開口部が開口端となる共鳴体が前記中空空間に構成される筐体と、前記中空空間内を移動させられ、前記共鳴体の閉口端となる移動部材と、前記移動部材の位置又は移動量に関する制御情報が与えられると、前記制御情報に応じて前記移動部材を前記位置に設定し、前記共鳴体の前記開口端の位置に対する前記閉口端の位置を設定する位置設定手段とを備え、前記音響調整装置は、音場の音響特性が決められた音響特性となるように、前記移動部材の位置を設定するための前記制御情報を前記位置設定手段に出力する制御情報出力手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る音響調整システムは、音響構造体と、音源から与えられる音信号の特性を電気的に調整する音響調整装置とを備え、前記音響構造体は、内部に中空空間が形成され、前記中空空間を外部空間に通じさせる開口部を有する筐体と、閉状態においては、前記開口部を塞いで外部空間から前記中空空間に入射する音波を遮り、開状態においては、当該開口部を塞がない開閉部材と、前記開閉部材の開閉状態に関する制御情報が与えられると、前記制御情報に応じて前記開閉部材を前記開状態又は前記閉状態に切り替える切替制御手段とを備え、前記音響調整装置は、音場の音響特性が決められた音響特性となるように、前記開閉部材の開閉状態を切り替えるための前記制御情報を前記切替制御手段に出力する制御情報出力手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、音場の音響特性の調整を従来よりも自在に行うことに寄与させるためのシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態である音響調整システムが設置された音響空間を示す図である。
【図２】同実施形態に係る音響調整システムの構成を表した図である。
【図３】音響調整卓の構成を示すブロック図である。
【図４】音信号調整部の構成を示すブロック図である。
【図５】吸音・散乱ボックスの外観を示す斜視図である。
【図６】同実施形態の吸音・散乱ボックスが有する箱型部材の内部の構成を示す図である。
【図７】同実施形態の音響管の外観を示す斜視図である。
【図８】図７に示す矢印IV方向から音響管を見た様子を表す平面図である。
【図９】図７に示す切断線V-Vで音響管を切断したときの断面を表す図である。
【図１０】共鳴時における吸音・散乱ボックス周辺の反射波の挙動を説明する図である。
【図１１】同実施形態の音響管の外観を示す斜視図である。
【図１２】図１１に示す切断線VII-VIIで音響管を切断したときの断面を表す図である。
【図１３】同実施形態の吸音・散乱ボックスの制御系を説明する図である。
【図１４】図１２に示した状態から隔壁の位置が変更した音響管の断面を表す図である。
【図１５】吸音・散乱ボックスによって実現される共鳴周波数の一例を示す図である
【図１６】吸音散乱体の外観を示す斜視図である。
【図１７】同実施形態の中空部材の断面を表す図である。
【図１８】同実施形態の音響構造体により奏する吸音・散乱効果を説明する図である。
【図１９】本発明の第２実施形態に係る音響調整システムの構成を表した図である。
【図２０】本発明の変形例に係る伸縮可能な音響管を例示する断面図である。
【図２１】本発明の変形例に係る中空部材の断面を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
［第１実施形態］
まず、本発明の第１実施形態について説明する。
（Ａ）音響調整システムの構成
図１は、この実施形態の音場である音響空間Ｒを模式的に表した図である。音響空間Ｒは、例えばコンサートや催事が行われるホールであり、そこには音響調整システム５が設置されている。音響空間Ｒには、楽音や声音などを発する演者が位置するステージ（舞台）ＳＴと、この演者による演奏、歌唱、講演又は演劇といった実演を鑑賞する鑑賞者が位置する客席ＳＥとが設けられている。音響空間Ｒの壁面ＷＬや天井ＲＦには複数のスピーカＳＰが設置される。スピーカＳＰからは、ステージＳＴから発せられる音、又は音信号が入力された音響調整卓３００によって電気的に調整加工された音信号に基づく音が放音される。また、音響空間Ｒの壁面ＷＬや天井ＲＦには、音響空間Ｒの音響特性を調整するために、吸音・散乱ボックス１及び吸音・散乱パネル５０がそれぞれ複数設置されている。この実施形態の音響特性は、音圧レベルの周波数特性や、残響特性、特定周波数の音圧分布特性など、音場において音の響きや聞こえに関する物理的特性のことである。音響調整卓３００は、音響空間Ｒの音響特性の調整の際に用いられ、いわゆるミキシングコンソールの機能を有している。音響調整卓３００は、客席ＳＥの一部に設置されている。操作者であるＰＡエンジニアＵが音響調整卓３００を操作すると、音響調整卓３００はその操作内容に応じて、音響空間Ｒの音響特性の調整に関する種々の制御を行う。この制御の内容について詳しくは後述する。
【００１２】
図２は、音響調整システム５の構成を模式的に表す図である。
図２に示すように、音響調整システム５の構成は、音響調整卓３００と、複数のスピーカＳＰと、複数の吸音・散乱ボックス１と、複数の吸音・散乱パネル５０とに大別される。
音響調整卓３００は、本発明の音響調整装置の一例である。音響調整卓３００は、スピーカＳＰ、吸音・散乱ボックス１及び吸音・散乱パネル５０のそれぞれを制御の対象としており、これら各装置と電気的に接続されている。音響調整システム５には一例として４チャンネルの出力系統があり、各スピーカＳＰにいずれかのチャンネルが割り当てられている。以下では、複数のスピーカＳＰを、スピーカＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３，ＳＰ４と表現することがあり、チャンネル毎に符号を異ならせることがある。なお、このチャンネル数は４よりも少ない数であってもよいし、４よりも多い数であってもよい。
【００１３】
音響調整卓３００は、音源から与えられる音信号を調整加工し、音信号の特性を電気的に変化させて、スピーカＳＰに出力する。ここでいう音源は、音を直接発するステージＳＴ上の演者（楽器も含む）や、音信号を出力する電子楽器・電気楽器、音信号を直接生成し、又は読み出しする装置である音信号発生装置等である。楽音信号発生装置には、例えば、オーディオ機器、ミュージックシーケンサ、リズムボックスがある。なお、前記ステージＳＴ上の演者（楽器を含む）が発する音は、マイクロホンにより収音されて音信号に変換され、音響調整卓３００に入力される。音響調整卓３００は、ＰＡエンジニアＵによる操作内容に応じて、吸音・散乱ボックス１や吸音・散乱パネル５０によって奏する効果であって、音を吸収する効果（以下、「吸音効果」という）、及び音を散乱させる効果（以下、「散乱効果」という。）を奏する周波数帯域を変化させるための制御を行う。なお、以下の説明において、吸音効果及び散乱効果を総称して、「吸音・散乱効果」と称することがある。また、吸音・散乱ボックス１及び吸音・散乱パネル５０を総称して、「吸音散乱体」と称することがある。
【００１４】
図３は、音響調整卓３００のハードウェア構成を示すブロック図である。
制御部３１０は、ＣＰＵ等の演算装置や、ＤＳＰ（Digital Signal Processing）、メモリを備えている。制御部３１０は、記憶部３２０に記憶された制御プログラムに従って、音響調整卓３００の各部を制御する。より具体的には、制御部３１０は、スピーカＳＰに出力する音信号を調整加工したり、吸音散乱体の駆動の制御を行う。記憶部３２０は、例えばハードディスク装置を備える記憶手段であり、制御部３１０によって実行される制御プログラムや、その実行時に使用されるデータを記憶する。表示部３３０は、液晶ディスプレイを有する表示手段であり、制御部３１０による制御の下で各種の画像を表示する。
【００１５】
操作部３４０は、音調整操作部３４１と、第１調整操作部３４２と、第２調整操作部３４３とを備えている。操作部３４０は、ＰＡエンジニアＵによる操作を受け付けると、その操作内容に応じた操作信号を制御部３１０に出力する。なお、第１調整操作部３４２及び第２調整操作部３４３は、本発明の操作手段の一例である。
【００１６】
音調整操作部３４１は、スイッチやフェーダ（例えば、スライドフェーダ）を含む複数の操作子を備える。制御部３１０は、音調整操作部３４１から操作信号が供給されると、その操作内容に応じた態様で、音信号調整部３６０より音信号を調整加工する。第１調整操作部３４２は、音調整操作部３４１と同種の操作子を備える。制御部３１０は、第１調整操作部３４２から操作信号が供給されると、その操作内容に応じた態様で吸音・散乱ボックス１の駆動を制御するための制御情報を、通信インタフェース３５０により各吸音・散乱ボックス１に出力する。第２調整操作部３４３は、スイッチである複数の操作子を備える。制御部３１０は、第２調整操作部３４３から操作信号が供給されると、その操作内容に応じた態様で吸音・散乱パネル５０の駆動を制御するための制御情報を、通信インタフェース３５０により各吸音・散乱パネル５０に出力する。
なお、この実施形態の操作部３４０が備える各操作子の種類は一例であり、ユーザからの操作を受け付ける操作子であれば、どのような種類の操作子であってもよい。
【００１７】
通信インタフェース３５０は、吸音散乱体と通信するためのインタフェースである。通信インタフェース３５０は、制御部３１０の制御の下で、吸音散乱体の駆動を制御するための制御情報をそれらに出力する。また、制御部３１０及び通信インタフェース３５０は、本発明の制御情報出力手段の一例である。
音信号調整部３６０は、音信号調整手段の一例であり、音源からの音信号を取得して、取得した音信号に調整加工を施す。そして、音信号調整部３６０は、調整加工した音信号をスピーカＳＰに出力する。
【００１８】
図４は、音信号調整部３６０の構成を示すブロック図である。
音信号調整部３６０は、アナログの音信号をデジタルの音信号に変換するためのＡ／Ｄ変換器３６１と、Ａ／Ｄ変換器３６１から出力された音信号の特性を調整する４つの調整ユニット３６２と、各調整ユニット３６２から出力されたデジタルデータをアナログの音信号に変換するための４つのＤ／Ａ変換器３６３とを有する。なお、マイクロホンなどアナログ形式の音信号はＡ／Ｄ変換器３６１経由で音信号調整部３６０に入力される。一方、電子楽器などデジタル形式の音信号はＡ／Ｄ変換器３６１を経由しないで、直接調整ユニット３６２に入力される構成であるとする。
【００１９】
Ａ／Ｄ変換器３６１から出力された音信号は、スピーカＳＰ１〜ＳＰ４に対応する４チャンネルの音信号に分岐させられ、その各々が異なる調整ユニット３６２に供給される。調整ユニット３６２は、各チャネルの音信号の音圧レベルを特定の周波数帯域ごとに調整するイコライザ３６２ａと、イコライザ３６２ａから出力された音信号を遅延させる遅延回路３６２ｂと、遅延回路３６２ｂから出力された音信号のレベルを調整するアンプ３６２ｃとを有する。イコライザ３６２ａによる音圧レベルの増減の対象となる周波数帯域やその増減量、遅延回路３６２ｂによる遅延時間、及びアンプ３６１ｃによるレベルの増減量を含む、音信号の調整に関わるパラメータは、ＰＡエンジニアＵによる音調整操作部３４１の操作により決定付けられる。各調整ユニット３６２により為される調整を経て、各Ｄ／Ａ変換器３６３から出力された音信号は、図示せぬアンプを介して、スピーカＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３，ＳＰ４のそれぞれに供給される。
【００２０】
（Ｂ）吸音・散乱ボックス１の構成
次に、音響調整システム５が備える吸音・散乱ボックス１の構成について説明する。図５は、吸音・散乱ボックス１の外観を示す斜視図である。図６は、吸音・散乱ボックス１が有する箱型部材２の内部の構成を示す図である。
吸音・散乱ボックス１の箱型部材２は、外形が直方体の箱型の部材である。箱型部材２は、例えば木材、合成樹脂又は金属により形成された板状の部材で各面が構成され、内部には空間が形成されている。箱型部材２の六面のうち前面に相当する面２ａには、箱型部材２の内外を通じさせる３つの円形の孔３が開けられている。孔３は、それぞれ音圧透過性を有する、例えばネット状等の部材で覆われている。箱型部材２の内部には、音響管１０，２０が設置されている。
【００２１】
音響管１０は、本発明の音響構造体の一例であり、外観は管状である。音響管１０は、中空空間を外部空間に通じさせる開口部１２を有している。音響管２０は、本発明の音響構造体の一例であり、中空状の部材である。音響管２０は、中空空間を外部空間に通じさせる開口部１２ａ，１２ｂを有する。音響管１０，２０において、開口部１２，１２ａ，１２ｂはそれぞれ異なる孔３に近接し、且つ孔３の面に対して略平行となるように固定されている。また、吸音・散乱ボックス１は、ケーブル４を介して音響調整卓３００の通信インタフェース３５０と接続されている。吸音・散乱ボックス１は、通信インタフェース３５０により送信された制御情報を、ケーブル４経由で受信する。吸音・散乱ボックス１は、受信した制御情報に応じて駆動する。
なお、音響調整卓３００から吸音・散乱ボックス１へ制御情報を送信するための通信路は、有線のほか、無線であってもよいし、優先及び無線の組み合わせでもよい。また、説明の便宜のために、以下では、箱型部材２の面２ａの法線方向成分であって、孔３の面に直交する方向成分を「ｘ軸」とし、面２ａに平行な一方向の成分を「ｙ軸」とし、ｘ軸及びｙ軸に直交する方向成分を「ｚ軸」としたｘｙｚ直交座標系を定める。吸音・散乱ボックス１が水平面に平行な面に置かれたときには、ｚ軸は重力方向の成分を表し、ｘ軸及びｙ軸は水平面に平行な方向の成分を表す。音響管１０，２０は、それぞれ延在方向を有しており、その延在方向はｘ軸方向に一致するよう箱型部材２内に固定されている。
【００２２】
次に、吸音・散乱ボックス１の内部の構成について説明する。
図７は、音響管１０の外観を示す斜視図である。図８は、図７に示す矢印IV方向から音響管１０を見た様子を表す平面図である。図９は、図７に示す切断線V-Vで音響管１０を切断したときの断面を表す図である。
音響管１０は、管状部材１１と、開口部１２と、リードスクリュー１３と、隔壁１４とを有する。管状部材１１は、本発明の筐体の一例であり、金属で管状に形成された部材である。管状部材１１の内部には、ｘ軸方向に延在する柱状の中空空間１５が形成されている。管状部材１１は、中空空間１５を外部空間に通じさせる開口部１２を有する。管状部材１１の中空空間１５のｘ軸方向の長さをＬとする。管状部材１１の開口部１２に対する他端（閉口端）の一部には、リードスクリュー１３を外部に通じさせるための貫通孔が開けられている。
【００２３】
リードスクリュー１３は、隔壁１４をｘ軸方向に移動させるための軸状の部材であり、その周面には、図示せぬ螺子山が設けられている。リードスクリュー１３は、管状部材１１の閉口端に開けられた貫通孔を介して、モータ３１ａの回転軸に接続されている。リードスクリュー１３は、モータ３１ａの駆動により回転する。なお、モータ３１ａを含む吸音・散乱ボックス１の制御系については後述する。隔壁１４は、金属で円柱状に形成されており、本発明の移動部材の一例である。隔壁１４は、管状部材１１に対して中空空間１５内をｘ軸方向に移動可能に設けられ、隔壁１４の移動方向に対する寸法はＤである。円柱状である隔壁１４の底面には、それらを貫通する孔であってリードスクリュー１３が貫通する孔が開けられている。この孔には、リードスクリュー１３が有する螺子山に係わり合う螺子山が設けられている。隔壁１４の外周面は、筐体１１の内周面に近い形状をしており、隔壁１４は筐体１１の内側に接触することにより、リードスクリュー１３の回転に対して回り止めされる。これにより、隔壁１４にリードスクリュー１３が貫通した状態でリードスクリュー１３が回転させられると、隔壁１４はリードスクリュー１３に対してｘ軸方向に移動する。
なお、軸状のガイドレール（案内手段）をリードスクリュー１３に平行に設け、これを隔壁１４に貫通させて、ガイドレールによって案内される方向に隔壁１４が移動させられるようにしてもよい。また、リードスクリュー１３と隔壁１４とを結合した構造と、リードスクリュー１３の外周面の螺子山に噛み合わせた歯車の回転とに応じて、リードスクリュー１３とともに隔壁１４がｘ軸方向に移動させられる構成であってもよい。
【００２４】
隔壁１４の外周面（側面）は管状部材１１の内周面に良好に密着しており、隔壁１４は、中空空間１５を、部分空間１５１と部分空間１５２とに隔てる。部分空間１５１のｘ軸方向の長さは、開口部１２の位置から、部分空間１５１と隔壁１４とが接する位置までの長さであり、ｌ1である。部分空間１５２のｘ軸方向の長さは、管状部材１１の開口部１２に対する他端の位置から、部分空間１５２と隔壁１４とが接する位置までの長さであり、ｌ2である。つまり、Ｌ＝ｌ1＋Ｄ＋ｌ2という関係を満たす。
【００２５】
音響管１０において、部分空間１５１に共鳴体が構成される。この共鳴体は開口部１２を開口端とし、部分空間１５１と隔壁１４とが接する面を閉口端とする。中空空間１５をその延在方向に直交する平面（ｙｚ平面）で切断した場合の断面の直径は、Ｌに対して十分に小さい。より具体的には、共鳴時においてｘ軸方向には定在波が発生し、その径方向には位相のずれがほとんどなく、音圧がほぼ一様である。この条件を満たすのは、例えば、中空空間の直径が０．５８λ（λ：共鳴周波数での波長）以下の場合である。また、部分空間１５１と部分空間１５２とは、実質的に互いに独立した空間として扱われる。ただし、部分空間１５１と部分空間１５２とが完全に遮断されていなくても、部分空間１５１に開口部１２を開口端とし、隔壁１４を閉口端とした１つの共鳴体が構成されていると扱える程度に両空間が接していてもよい。
【００２６】
部分空間１５１に構成される共鳴体において、隔壁１４が閉口端となるからｘ軸方向の長さはｌ1である。音響管１０の開口部１２に外部空間から共鳴周波数の音波が入射すると、部分空間１５１に構成された共鳴体はその入射波に応じて共鳴する。音響管１０は共鳴によって生じる反射波を、開口部１２を介して外部空間に放射する。この反射波と入射波との位相差により互いの波が干渉して打ち消しあうので、この作用により共鳴周波数付近の周波数帯域で吸音効果を奏する。部分空間１５１に構成された共鳴体の共鳴周波数ｆ0は、部分空間１５１の長さｌ1を用いると式（１）の関係を満たす。式（１）において、ｖは音速（大気中であれば、約３４０ｍ／ｓ）であり、ｎは１以上の整数である。また、式（１）や以下の説明において開口端補正を無視する。
ｆ0＝（２ｎ−１）・ｖ／４ｌ1 ・・・（１）
【００２７】
ここで、吸音・散乱ボックス１によって奏する吸音・散乱効果についてより具体的に説明する。
図１０は、共鳴時における吸音・散乱ボックス１が備える箱型部材２の前面２ａ周辺の反射波の挙動を説明する図である。図１０において、入射波の音圧が極大となる「山」が前面２ａ及び孔３（すなわち、開口部１２）に到達し、それに応じた反射波が生成される様子を示している。また、同図には、反射波を実線と破線とで示しているが、実線は、反射波の音圧が極大となる「山」の位置を表しており、破線は、音圧が極小（「山」とは逆位相）となる「谷」の位置を表している。
【００２８】
吸音・散乱ボックス１の前面２ａに対して共鳴周波数の入射波が入射すると、共鳴によって生じる反射波として、前面２ａは、入射波に対して位相が変位（完全反射であれば、１８０度変位）した反射波を放射する。前面２ａは、反射性を有する材料で形成されており、前面２ａから放射される反射波の位相は、入射波の位相に対してほとんど変位しない。すなわち、前面２ａから放射される反射波の位相は、入射波とほぼ同位相の反射波とであり、図１０の例では、前面２ａの位置で「山」となっている。つまり、前面２ａは、音響管１０，２０を収容する箱としてだけでなく、反射面（バッフル板）としても機能する。一方、孔３の位置では、音響管１０の共鳴によって生じる反射波が放射され、図１０の例では、孔３、すなわち開口部１２の位置で「谷」となる。この作用により、孔３（開口部１２）、及び前面２ａ付近である領域Ｃ１，Ｃ２において、前面２ａからの反射波と孔３からの反射波とが互いに隣接し、且つ両者の反射波の位相が不連続となる現象が発生する。
【００２９】
以上の作用によって、吸音効果は、開口部１２付近の領域での共鳴現象により奏する。散乱効果は、前面２ａに入射する入射波と反射波との位相干渉と、開口部１２に入射する入射波と共鳴により生じる反射波との位相干渉との相互作用によって生じる。この作用によって開口部１２付近では、前面２ａに平行な成分を持つ方向に気体分子の流れが生じて、音が散乱する。このように、開口部１２からの反射波と前面２ａからの反射波とは、それらの位相角度が異なり、その位相差に応じた現象が近接した空間で発現するので、吸音・散乱ボックス１の構成によって、吸音効果及び散乱効果を同時に奏する。
【００３０】
図１１は音響管２０の外観を示す斜視図である。図１２は、図１１に示す切断線VII-VIIで音響管２０を切断したときの断面を表す図である。図１１、１２に示すように、音響管２０は、本発明の筐体の一例である筐体２１の内部に、中空空間が形成された中空状の部材である。音響管２０の構成は、音響部２０ａ，２０ｂ，２０ｃの各部に大別される。音響管２０において、音響部２０ａ，２０ｂの構成はそれぞれ、音響管１０の構成と略同じである。よって、以下の説明において、音響部２０ａの構成のうち、音響管１０の構成と対応する構成には末尾に「ａ」という符号を付して表し、音響部２０ｂの構成のうち、音響管１０と対応する構成には末尾に「ｂ」という符号を付して表す。このような符号の関係にある構成どうしはそれぞれ同等の機能を実現するので、それらの説明を適宜省略する。また、音響管２０によって奏する吸音・散乱効果は、音響管１０の場合と同じ作用により生じるから、その説明についても適宜省略する。
【００３１】
音響部２０ａの内部には、ｘ軸方向に延在し、開口部１２ａを介して外部空間に通じる柱状の中空空間１５ａ（本発明の第１の中空空間の一例）が形成されている。音響部２０ｂの内部には、ｘ軸方向に延在し、開口部１２ｂを介して外部空間に通じる柱状の中空空間１５ｂ（本発明の第２の中空空間の一例）が形成されている。音響部２０ｃは、両端開口の管状部材と同等の構成を有し、その内部には、ｙ軸方向に延在する柱状の中空空間１５ｃ（本発明の第３の中空空間の一例）が形成されている。図１２に示すように、中空空間１５ａ，１５ｂの延在方向はｘ軸方向に平行であり、中空空間１５ａ，１５ｂの延在方向（ｘ軸方向）と、中空空間１５ｃの延在方向（ｙ軸方向）とは互いに直交する。中空空間１５ｃは、中空空間１５ａと中空空間１５ｂとの間に設けられ、中空空間１５ａと中空空間１５ｂとを通じさせる通路に相当する。換言すれば、音響管２０において、延在する中空空間１５ａと、延在する中空空間１５ｂとのそれぞれから分岐する中空空間はともにの中空空間１５ｃである。このようにして、中空空間１５ａ，１５ｂ，１５ｃによって、図１２に示すような略「Ｈ」字型を成す連続した中空空間が形成される。
なお、説明の便宜のために、図１２に示すように、中空空間１５ａと中空空間１５ｃとの境界であり、中空空間１５ｃの一端を端部１６１とし、中空空間１５ｂと中空空間１５ｃの境界となり、中空空間１５ｃの他端を端部１６２とする。
【００３２】
音響部２０ａには、リードスクリュー１３ａの回転により、筐体２１に対して中空空間１５ａをｘ軸方向に移動する隔壁１４ａが設けられ、音響部２０ｂには、リードスクリュー１３ｂの回転により、筐体２１に対して中空空間１５ｂをｘ軸方向に移動する隔壁１４ｂが設けられている。リードスクリュー１３ａは、モータ３１ｂの回転軸に接続され、リードスクリュー１３ｂは、モータ３１ｃの回転軸に接続されている。部分空間１５１ａのｘ軸方向の長さをｌ1aとし、部分空間１５２ａのｘ軸方向の長さをｌ2aとする。また、部分空間１５１ｂのｘ軸方向の長さをｌ1bとし、部分空間１５２ｂのｘ軸方向の長さをｌ2bとする。また、中空空間１５ｃのｙ軸方向の長さはｌcである。隔壁１４ａ，１４ｂのｘ軸方向の長さは、隔壁１４と同じでＤである。なお、音響部２０ｃの端部１６１，１６２の直径はＤよりも僅かに小さくなるように形成されている。
以上の構成を有している音響管２０において、中空空間１５ａには、開口部１２ａを開口端とし、隔壁１４ａを閉口端とした共鳴体が構成される。また、中空空間１５ｂには、開口部１２ｂを開口端とし、隔壁１４ｂを閉口端とした共鳴体が構成される。
【００３３】
図１３は、吸音・散乱ボックス１の制御系を説明する図である。
制御装置４０は、ＣＰＵ等を備えた演算装置である。制御装置４０は、音響調整卓３００から制御情報が与えられると、その制御情報に応じた位置に隔壁１４，１４ａ，１４ｂを設定させるための駆動信号を、それぞれ対応するモータ３１ａ，３１ｂ，３１ｃに出力する。モータ３１ａ，３１ｂ、３１ｃは、制御装置４０からの駆動信号に応じて駆動し、この駆動により隔壁１４，１４ａ，１４ｂをｘ軸方向に移動させて、閉口端である各隔壁の位置を設定する。この制御情報は、隔壁１４，１４ａ，１４ｂのそれぞれの位置又は移動量に関するものである。制御装置４０は、制御情報に従ってリードスクリュー１３，１３ａ，１３ｂをそれぞれ独立して回転させる。すなわち、制御装置４０及びモータ３１ａ〜３１ｃは、本発明の位置設定手段の一例である。なお、ここでは、リードスクリュー毎に１ずつモータを用いているが、クラッチやギア等を用いて、１のモータでリードスクリュー１３，１３ａ，１３ｂを回転させるようにしてもよい。また、モータ以外の駆動手段を用いてもよい。
【００３４】
以上説明した構成を有する吸音・散乱ボックス１では、制御装置４０が隔壁１４，１４ａ，１４ｂの位置を移動させて、音響管１０，２０に構成される共鳴体の閉口端の位置を変更する。この制御により、吸音・散乱ボックス１によって奏する吸音・散乱効果の周波数帯域が変化させられる。
音響管１０については、隔壁１４の位置に応じて、共鳴体の開口端（つまり、開口部１２）の位置に対する閉口端の位置が変化するから、部分空間１５１のｘ軸方向の長さｌ1が変化して、音響管１０の共鳴周波数ｆ0が変化する。具体的には、開口部１２の位置に隔壁１４が移動させられたときには、ｌ1は最小値「０」となるし、隔壁１４が開口部１２の反対側の端部に移動させられたときには、ｌ1は最大値「Ｌ−Ｄ」となる。よって、音響管１０の共鳴周波数ｆ0は、およそ０≦ｆ0≦（２ｎ−１）・ｖ／４（Ｌ−Ｄ）という関係を満たす。隔壁１４が開口部１２寄りの位置に移動させられるほど、部分空間１５１の長さｌ1が短くなるので共鳴周波数が高くなり、高い周波数帯域で吸音・散乱効果を奏する。一方、隔壁１４が閉口端側の位置に移動させられるほど、部分空間１５１の長さｌ1が長くなるので共鳴周波数は低くなり、低い周波数帯域で吸音・散乱効果を奏する。
【００３５】
次に、音響管２０において生じる共鳴について説明する。
図１２に示す例では、隔壁１４ａ，１４ｂによって各音響部の部分空間が他の空間と隔てられている。よって、音響管２０の共鳴周波数ｆ0は、音響部２０ａの部分空間１５１ａの長さｌ1a、及び音響部２０ｂの部分空間１５１ｂの長さｌ1bによって決まり、式（１）のｌ1をｌ1a，ｌ1bに置き換えた共鳴周波数となる。
【００３６】
図１４は、図１２と同じ方向に音響管２０を切断したときの断面図である。なお、図１４ではモータ３１ｂ、３１ｃの図示を省略する。
図１４（ａ）は、図１２に示す位置から隔壁１４ａ、１４ｂの位置が変更させられた場合を表したものである。図１４（ａ）に示す位置に隔壁１４ｂがある場合、隔壁１４ａによって中空空間１５ｃが塞がれ、中空空間１５ａと、中空空間１５ｂ及び１５ｃとが隔てられる。一方で、隔壁１４ｂは中空空間１５ｃ（つまり、端部１６２）に接しない位置にあり、音響部２０ｂ、２０ｃによって１つの管が形成される。これにより、部分空間１５１ｂと中空空間１５ｃとによって、「Ｌ」字型の空間が形成される。図１４（ａ）に示すように、部分空間１５１ｂと中空空間１５ｃとが通じている場合に、これらが分岐しないか、又は、或る許容範囲内で分岐するが実質的に分岐しないとみなせる位置に隔壁１４ｂがあるときには、音響部単体の全長よりも長い１つの管が形成される。これにより、音響部単体により実現可能な共鳴周波数よりも、さらに低い共鳴周波数を得ることができる。開口部１２ａ，１２ｂを開口端とした各共鳴体は、それぞれ隔壁１４ａを閉口端とする空間に構成される。これにより、音響管２０の共鳴周波数ｆ0には、音響部２０ａの部分空間１５１ａの長さｌ1aに応じて式（１）により算出される周波数と、部分空間１５１ｂと中空空間１５ｃとの合計の長さｌ1b＋ｌcに応じた周波数とが存在する。音響管２０においては部分空間１５１ｂと中空空間１５ｃとが連なっているので、音響管２０内部に構成された共鳴体の全長を、音響部単体で構成される共鳴体よりも長くすることができる。これにより、低い周波数帯域で吸音・散乱効果を奏する。
【００３７】
同様に、隔壁１４ｂによって中空空間１５ｃが塞がれて、中空空間１５ｂと、中空空間１５ａ、１５ｃとが隔てられる場合がある。この場合、開口部１２ａ，１２ｂを開口端とした共鳴体は、それぞれ隔壁１４ｂの位置を閉口端とする。音響管２０の共鳴周波数ｆ0には、音響部２０ｂの部分空間１５１ｂの長さｌ1bに応じて式（１）により算出される周波数と、部分空間１５１ａと中空空間１５ｃとの合計の長さｌ1a＋ｌcに応じた周波数とが存在するから、この場合も低い周波数帯域で吸音・散乱効果を奏する。この場合、隔壁１４ａは中空空間１５ｃ（つまり、端部１６１）に接していない。このとき、音響部２０ａ、２０ｃによって１つの管が形成されて「Ｌ」字型の空間が形成されており、その空間は途中で分岐していない。このように、部分空間１５１ａと中空空間１５ｃとが通じる場合、これらが分岐しないか、又は、或る許容範囲内で分岐しないとみなせる位置に隔壁１４ａがあるときには、音響部２０ｂ、２０ｃ音響部単体の全長よりも長い１つの管が形成される。これにより、音響部単体により実現可能な共鳴周波数よりも、さらに低い共鳴周波数を得ることができる。
【００３８】
次に、図１４（ｂ）に示す位置に隔壁１４ａ，１４ｂ（閉口端の位置）がある場合、中空空間１５ｃは塞がれず、中空空間１５ａ，１５ｂ，１５ｃはすべて通じている。また、部分空間１５１ａと、中空空間１５ｃと、部分空間１５１ｂとにより「コ」字型の空間が形成され、その空間が途中で分岐していない。このように、部分空間１５１ａと、中空空間１５ｃと、部分空間１５１ｂとが通じる場合に、これらが分岐しないか、又は、或る許容範囲内で分岐しないとみなせる位置に隔壁１４ａ，１４ｂがあるときには、音響部２０ａ、２０ｂ、２０ｃ音響部単体の全長よりも長い１つの管が形成される。これにより、音響部単体により実現可能な共鳴周波数よりも、さらに低い共鳴周波数を得ることができる。この構成において、共鳴体の全長は中空空間１５ａ，１５ｂ，１５ｃの延在方向の合計の長さに相当する大きさとなる。つまり、音響管２０の共鳴周波数ｆ0は、中空空間１５ｃ、部分空間１５１ａ及び１５１ｂの長さの合計ｌ1a＋ｌc＋ｌ1bに応じた周波数となる。ただし、開口部１２ａを一端とし、開口部１２ｂを他端とした１つの管が音響管２０に構成されることになるから、共鳴周波数ｆ0は両端開口の音響管の場合と同様で式（２）の関係を満たす。式（２）において、ｖは音速であり、ｎは１以上の整数である。また、以下の説明において開口端補正を無視する。
ｆ0＝ｎ・ｖ／２（ｌ1a＋ｌc＋ｌ1b） ・・・（２）
【００３９】
両端開口の音響管の共鳴周波数と、一端開口の音響管の共鳴周波数とを同一にする場合、両端開口の音響管の方が管全体としての長さが大きくなるが、図１４（ａ）の場合よりもさらに共鳴周波数を低く設定することもある。
【００４０】
以上述べたように、図１２に示す位置に隔壁１４ａ，１４ｂがある場合や、図１４（ａ）に示す位置に隔壁１４ａがある場合など、これらの隔壁が決められた位置に移動させられたときには、一の音響部の内部に形成された中空空間と、これと異なる他の音響部の内部に形成された中空空間との間の通路（中空空間）が塞がれる。一方、隔壁１４ａ，１４ｂが図１４（ｂ）に示す位置にあるとき、及び隔壁１４ｂが図１４（ａ）に示す位置にあるときには通路は塞がれず、複数の音響部の中空空間が通じて１つの管が構成される。この場合、共鳴体の全長が音響部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ単体で構成される共鳴体のそれよりも大きく、共鳴周波数をさらに低くすることができる。低い周波数帯域で吸音・散乱効果を奏するためには、共鳴体をかなり大きくせざるを得ないという問題があるが、これに対し、音響管２０の外形は図１２，１４に示したように、音響部２０ａ、２０ｂとがｘ軸方向に対して平行で、且つｘ軸方向に対する位置が略同じであるから、共鳴体の長さを十分に確保しつつ、吸音・散乱ボックス１全体としての寸法を小さくすることができる。また、移動部材としての隔壁１４，１４ａ，１４ｂは、音響管１０，２０の中空空間を移動するから、その移動に応じて音響管１０，２０自体の寸法が変化することもなく、比較的小型の箱型部材２内に音響管１０，２０を収容することができる。
【００４１】
図１５は、音響管２０によって実現される共鳴周波数の計算結果の一例を示す図である。なお、ここでは、ｌ1a＝５００ｍｍ，ｌ1b＝２００ｍｍ，ｌc＝１００ｍｍとし、複数の共鳴周波数ｆ0のうち、低いものから順に、ｆ01，ｆ02，ｆ03，ｆ04［Ｈｚ］と表す。図１５に示す第１行及び第２行は、図１２に示される位置に隔壁１４ａ，１４ｂが位置する場合の共鳴周波数を示したものである。同図に示すように、この場合、１７０Ｈｚ，４２５Ｈｚ，５１０Ｈｚ，８５０Ｈｚ，１１９０Ｈｚ，１２７５Ｈｚ，２１２５Ｈｚ，２９７５Ｈｚに共鳴周波数が実現される。第１行、第３行は、図１４（ａ）に示される位置に隔壁１４ａ，１４ｂが位置する場合の共鳴周波数を示す。この場合、１７０Ｈｚ，２８３Ｈｚ，５１０Ｈｚ，８５０Ｈｚ，１１９０Ｈｚ，１４１７Ｈｚ，１９８３Ｈｚであり、図１２の場合よりも共鳴周波数は全体として低くなっている。また、第２行、第４行は、図１４（ａ）の場合とは異なり、隔壁１４ｂによって中空空間１５ｃが塞がれて、中空空間１５ｂと、中空空間１５ａ、１５ｃとが隔てられる場合の共鳴周波数である。この場合、１４２Ｈｚ，４２５Ｈｚ，７０８Ｈｚ、９９２Ｈｚ，１２７５Ｈｚ，２１２５Ｈｚ，２９７５Ｈｚに共鳴周波数が実現される。また、図１４（ｂ）の場合、第５行に示されるように、２１３Ｈｚ，４２５Ｈｚ，６３８Ｈｚ，８５０Ｈｚに共鳴周波数が実現され、図１２や図１４（ａ）の場合よりも、共鳴周波数の総数は少なくなるが、低い周波数帯域に集中して共鳴周波数が現れる。このように、隔壁１４ａ，１４ｂの位置によって、かなり広い周波数範囲から共鳴周波数を選択可能である。
【００４２】
以上の構成により、吸音・散乱ボックス１の共鳴周波数は可変に構成されている。また、ＰＡエンジニアＵは、第１調整操作部３４２を操作するだけで、吸音・散乱ボックス１の吸音・散乱特性を変化させることができる。
【００４３】
（Ｃ）吸音・散乱パネル５０の構成
次に、吸音・散乱パネル５０の構成について説明する。
図１６は、吸音・散乱パネル５０の外観を示す斜視図である。図１７は、吸音・散乱パネル５０を構成する中空部材５１−１〜５１−５の断面を表す図である。図１７（ａ）は、図１６の切断線XI−XIで切断したときの断面を表した図であり、図１７（ｂ）は、図１６の切断線XII−XIIで切断したときの断面を表した図である。吸音・散乱パネル５０は、本発明の音響構造体の一例である。
中空部材５１−１〜５１−５は、それぞれ本発明の筐体の一例であり、それぞれ同じ延在方向に配列され、同じ長さを有している。中空部材５１−１〜５１−５は、図１６に示すように、開口部５２−１〜５２−５の位置がそれぞれ異なるだけで、その他の構成は略同じである。以下の説明において、中空部材５１−１〜５１−５のそれぞれを区別する必要のないときには「中空部材５１」と総称し、開口部５２−１〜５２−５のそれぞれを区別する必要のないときには「開口部５２」と総称する。また、説明の便宜のために、中空部材５１−１〜５１−５の延在方向の成分を「ｘ軸」とし、ｘ軸に直交し、中空部材５１−１〜５１−５が並べられた方向の成分を「ｙ軸」とし、ｘ軸及びｙ軸に直交する方向の成分を「ｚ軸」としたｘｙｚ直交座標系を定める。
【００４４】
中空部材５１は、例えばアクリル樹脂等を材料として角筒状に形成されている。中空部材５１−１〜５１−５は、ぞれぞれの閉口端（底面）の位置がｘ軸方向に対して同じであるよう、ｙ軸方向に対して配列されている。吸音・散乱パネル５０において、隣り合う中空部材５１−１〜５１−５どうしは、接着される等して一体とされている。中空部材５１の内部には、ｘ軸方向に延在する直方体状の中空空間５３が形成されている。また、中空部材５１には、中空空間５３を外部空間に通じさせる正方形の開口部５２が設けられている。また、図示しないが、吸音・散乱パネル５０はケーブルを介して音響調整卓３００の通信インタフェース３５０と接続されている。吸音・散乱パネル５０は、音響調整卓３００から制御情報が供給されると、供給された制御情報に応じて駆動する。
なお、ここでは、吸音・散乱パネル５０を構成する中空部材の数を「５」としているが、この数は一例に過ぎず、さらに多くてもよいし、少なくてもよい。
【００４５】
吸音・散乱パネル５０において、中空部材５１の中空空間５３が共鳴体として構成されている。具体的には、中空部材５１の閉口端５１１を一端とした共鳴体と、中空部材５１の閉口端５１２を一端とした共鳴体とが構成される。これらの共鳴体は、開口部５２を介して外部空間から入射する音波に応じて共鳴する。ここで閉口端５１１の位置を一端とする共鳴体の長さをｌ1とし、閉口端５１２の位置を一端とする共鳴体の長さをｌ2とすると、中空部材５１の共鳴周波数ｆ0は、共鳴体の長さｌ1、ｌ2に応じた固定の周波数となる。上述したように、中空部材５１−５〜５１−５において、開口部５２−１〜５２−５のｘ軸方向に対する位置がそれぞれ異なるから、共鳴周波数はそれぞれ異なる。また、中空部材５１の表面はそれぞれ反射面として機能し、その表面からの反射波と開口部５２から放射される反射波との関係が、図１０に示す関係となることにより、吸音・散乱パネル５０によって吸音・散乱効果を奏する。また、図１６に示すように、開口部５２−１、・・・、５２−５の順に、閉口端５１１寄りの一端の位置から中空空間５３の中央部の位置まで、少しずつ位置を変えて開口部が設けられている。この場合、吸音・散乱パネル５０による吸音・散乱効果を奏する周波数帯域のうち、中空部材５１−１寄りにある中空部材ほど、その周波数帯域の高域側及び低域側の周波数帯域での吸音・散乱効果を奏することに寄与する。一方、中空部材５１−５寄りにある中空部材ほど、その周波数帯域の中心に近い周波数帯域での吸音・散乱効果を奏することに寄与する。
【００４６】
また、図１７（ａ），（ｂ）に示すように、中空部材５１の開口部５２の位置には、板状の開閉部材５４が開口部５２を塞ぐようにして設けられている。開閉部材５４は、例えば中空部材５１と同じ材料により形成され、入射する音波を遮る材料で形成されている。なお、開閉部材５４の材料は、音波を全く透過させないものに限らず、共鳴現象の発生を十分に抑制するような、音波をほとんど透過させないものであればよい。開閉部材５４には、「閉状態」と「開状態」という２つの状態がある。「閉状態」においては、中空部材５１の開口部５２を塞いで外部空間から中空空間５３に入射する音波を遮り、「開状態」においては、開口部５２を塞がない。この「開状態」は、開閉部材５４が外部空間から中空空間５３に入射する音波を遮らない状態のことである。すなわち、中空空間５３が開口部５２を介して外部空間に連通しており、外部空間からの音波が開口部５２を介して中空空間５３に入射する状態を総称する。開閉部材５４の位置は、図１７（ａ）に示すように、モータ６０及び制御装置７０により変更させられる。制御装置７０は、音響調整卓３００から開閉部材５４の開閉状態に関する制御情報が与えられると、この制御情報に応じてモータ６０に駆動信号を供給する。モータ６０は、制御装置７０からの駆動信号に応じて、開閉部材５４により開口部５２を塞いで「閉状態」としたり、中空部材５１による支持点を中心として、「閉状態」の位置から開閉部材５４を９０度だけ回転させて、「開状態」としたりする。「閉状態」である中空部材５１の中空空間５３には、外部空間からの音波が入射しないので、共鳴現象は生じず、吸音・散乱効果は発現しない。なお、開閉部材５４の開閉に係る構成にはスライド式でもよく、これ以外の開閉を切り替え可能な種々の公知の手法を採り得る。
なお、モータ６０は、中空部材５１−１〜５１−５のそれぞれに対して１ずつ設けられており、制御装置７０は中空部材５１毎に独立して開閉状態を切り替える制御を行う。すなわち、制御装置７０及びモータ６０は、本発明の切替制御手段の一例である。
【００４７】
次に、吸音・散乱パネル５０により発現する吸音・散乱効果について、図１８を参照しつつ説明する。
図１８（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ、中空部材５１の開閉状態と、吸音・散乱効果を奏する周波数域との関係を説明する図である。図１８（ａ）〜（ｃ）において、開口部５２がハッチングされたものは開閉部材５４により塞がれていることを意味し、中空部材５１が「閉状態」であることを意味する。一方、開口部５２がハッチングされていないものは開閉部材５４により塞がれていないことを意味し、中空部材５１が「開状態」であることを意味する。また、図１８（ａ）〜（ｃ）に示すグラフの横軸は周波数を表し、縦軸は吸音・散乱効果を奏する程度の大きさを表す。横軸については矢印方向に周波数が高くなり、縦軸については矢印方向に吸音・散乱効果が高くなることを意味する。また、吸音・散乱効果を奏する周波数帯域の中心周波数をｆcとする。
【００４８】
まず、図１８（ａ）は、開口部５２−１〜５２−５のすべてが開放し、中空部材５１−１〜５１−５すべてが「開状態」である場合を例示したものである。この場合、グラフに実線で示すように、中心周波数ｆcを中心として比較的広い周波数帯域で吸音・散乱効果を奏する。図１８（ｂ）は、中空部材５１−１のみが「閉状態」で、中空部材５１−２〜５１−５が「開状態」の場合を例示したものである。上述したように、中空部材５１−１の開口部５２−１は、他の中空部材に比べて最も閉口端５１１側に位置するから、この中空部材５１−１が「閉状態」となると、図１８（ａ）において吸音・散乱効果を奏する周波数帯域のうち、高域側の帯域および低域側でその効果を奏しなくなる。よって、図１８（ｂ）に実線で示すように、吸音・散乱効果を奏する周波数幅は、点線で示した図１８（ａ）の場合よりも小さくなる。すなわち、吸音・散乱特性の鋭さ（Ｑ値）は大きくなる。なお、吸音・散乱特性の鋭さのことを、以下では単に「鋭さＱ」ということがある。図１８（ｃ）は、中空部材５１−１〜５１−３が「閉状態」で、中空部材５１−４及び５１−５が「開状態」の場合を例示したものである。この場合、図１８（ａ）、（ｂ）に実線で示す周波数帯域のうち、高域側の帯域および低域側の帯域で吸音・散乱効果を奏しなくなる。実線で示したようにその効果が発現する周波数帯域はさらに小さくなる。よって、図１８（ｃ）に示すように、点線で示した図１８（ａ）、（ｂ）の場合よりも、吸音・散乱特性の鋭さＱはさらに大きくなる。
以上のように、吸音・散乱パネル５０によれば、制御装置７０が中空部材５１−１〜５１−５の開閉状態をそれぞれ切り替えることにより、吸音・散乱効果を奏する周波数幅を変更させて、鋭さＱを調整することができる。
【００４９】
なお、制御装置７０による中空部材５１−１〜５１−５のどれを「閉状態」とし、又は「開状態」とするかは音響調整卓３００の操作者の操作内容に依存する。よって、例えば、中空部材５１−３のみを「閉状態」とし、それ以外を「開状態」とする構成であってもよく、制御装置７０は、各開口部５２−１〜５２−５に設けられた開閉部材５４を個別に開閉状態を制御するものであればよい。
このように、吸音・散乱パネル５０によれば、制御装置７０が中空部材５１−１〜５１−５のそれぞれの開閉状態をそれぞれ切り替えることにより、吸音・散乱効果を奏する周波数幅を可変にすることができる。
【００５０】
以上説明した吸音・散乱パネル５０によれば、制御装置７０は中空部材５１−１〜５１−５のそれぞれの開閉状態を切り替えることにより、中心周波数ｆcを中心とした、吸音・散乱効果を奏する周波数幅を変化させる。これにより、吸音・散乱特性の鋭さＱが変化する。このような吸音・散乱パネル５０においても、ＰＡエンジニアＵは音響調整卓３００を操作する簡易な操作を行うだけで、吸音・散乱パネル５０によって奏する吸音・散乱効果音の周波数帯域を可変にすることができる。
【００５１】
（Ｄ）音響調整システム５の構成のまとめ
吸音・散乱ボックス１は、音響空間Ｒ内の複数の位置に配置され、例えばスピーカ装置のスピーカボックス上に置かれる。吸音・散乱ボックス１は、外観の構成が直方体であるから、その積み上げがしやすく、設置位置や設置数を変えるための作業負担は少ない。よって、所望する吸音・散乱効果を得るための調整を容易に行える。また、吸音・散乱ボックス１及び吸音・散乱パネル５０は、それぞれ独立した部材として扱え、吸音・散乱ボックス１の位置の調整も比較的容易に行えるから、音響特性を測定しながら、それが所望する特性となるように、吸音散乱体の設置態様を微調整することもできる。
【００５２】
また、吸音散乱体を、音響空間の壁面や天井付近に設置した場合、拡声システムにより拡声して発せられた音や、拡声していない生音の周波数特性上のピーク或いはディップ（カラレーションやハウリングに関連する周波数特性上の癖）を、壁面や天井に近い位置で改善することができる。また、これらの部材の取り付け位置や設置数についても制約をさほど受けずに、その調整をより自在に行える。また、吸音散乱体を拡声システムのマイクロホンの近くまたはスピーカの近くに設置した場合、収音または発音される音を直接制御するので、吸音散乱体による吸音・散乱効果が高まり、音響空間Ｒの音響特性に与える影響を大きくすることができる。
【００５３】
（Ｅ）音響調整システム５による制御
音響調整システム５において、ＰＡエンジニアＵが音響調整卓３００の操作部３４０を操作すると、制御部３１０はその操作に応じて、スピーカＳＰから放音される音の音信号の特性を変化させるほか、吸音・散乱ボックス１が備える隔壁１４，１４ａ，１４ｂの位置を移動させたり、吸音・散乱パネル５０の開閉部材５４の開閉状態をそれぞれ切り替えたりする。従来、ホール内にハウリング等の音響障害が生じた場合、音信号の所定の周波数帯域の音圧レベルを低下させることで、ハウリング等の音響障害を抑制するという対応が採られていた。この場合、音源から与えられた音信号を変化させてしまうことになり、例えば本来音圧レベルを上げたい帯域のそれを上げられないなど、音源からの音の特性を損なわせてしまうことがあった。これに対し、音響調整システム５によれば、吸音散乱体も音響特性の調整に寄与させることができる。これにより、従来のように音信号のみを調整の対象とする場合に比べて、音信号を変化させずに、又はその変化を小さくして、音響空間の音響特性の調整を行うことができる。よって、音響調整システム５によれば、音源の特性を損なうことなく、音響空間に出力する拡声音の調整ができる。
【００５４】
また、ＰＡエンジニアＵは、演奏などの公演中にスピーカＳＰや、モニタスピーカから放音される音を調整することがある。実際のコンサートでは、歌い手がボーカルマイクを持ってステージ上を移動しながら歌唱したり、観客に語りかけたりしながら歌唱を進行していく。この場合、ＰＡエンジニアＵは、上述のように移動する歌い手に応じて時々刻々と変動するハウリングなどを防止するとともに、所望の拡声音の品質を維持するために、ボーカルマイクの移動に応じて音響調整卓３００の調整内容を時々刻々と変更させなければならない。しかしながら、音響障害を回避するために音信号を調整すると、客席ＳＥにいる観客に聞こえる音も変化してしまい、歌い手の歌唱音声において違和感を与えやすくなる。これに対し、音響調整システム５によれば、吸音散乱体を調整して音響空間Ｒの音響特性を変化させることで、演奏音そのものを変化させずに済むことがあるから、観客に違和感を与えなくて済む。
以上のように、音響調整システム５の構成によれば、音源から与えられた音信号の特性の制御と、吸音散乱体の制御との協働させることで、音響特性の調整を従来よりも自在に行うことに寄与させることができる。
【００５５】
［第２実施形態］
続いて、本発明の第２実施形態について説明する。
上述した第１実施形態の音響調整システム５では、ＰＡエンジニアＵによる音響調整卓３００の操作に応じて、吸音散乱体を制御して音響特性を変化させていた。これに対し、この実施形態の音響調整システムは、第１実施形態で説明した構成のほか、音響特性の調整に係る自動制御を行う機能を有している。
【００５６】
図１９は、音響調整システム５ａの構成を模式的に表す図である。なお、音響調整システム５と同じ構成については同じ符号を付して表し、その説明を省略する。音響調整システム５ａにおいては、音響空間Ｒの複数の位置に収音手段としてのマイクロホンＭＩＣが設けられている。マイクロホンＭＩＣは、周囲の音を収音し、収音した音を表す音信号を制御部３１０に出力する。
続いて、制御部３１０が実行する制御について説明する。
【００５７】
（Ｉ）試験用信号を用いた音場の制御
まず、試験用信号を用いた音場の制御について説明する。
本番演奏前などの音響特性の調整時において、制御部３１０は、あらかじめ決められた試験用信号に応じて、それぞれのスピーカＳＰに放音させる。この試験用信号は、例えばピンクノイズであり、音圧レベルの周波数特性が既知の音信号の一例である。制御部３１０は、スピーカＳＰに放音させた試験用信号に応じた音をマイクロホンＭＩＣにより収音し、その収音音を表す音信号を取得する。そして、制御部３１０は、取得した音信号を解析して、その音信号によって表される音圧レベルの周波数特性を、音場の音響特性として特定する。
【００５８】
次に、制御部３１０は、特定した音場の音響特性と、その音場において基準となる音響特性（以下、「基準特性」という。）とを対比して、音響空間Ｒで特定した音場の音響特性を基準特性に近づけるための吸音散乱体の制御を行う。基準特性については、試験用信号の特性に基づいてあらかじめ決められており、それを表すデータは記憶部３２０に記憶されている。基準特性は、好ましい音響特性を表すものとして定められていればよく、音場の種類、音楽の種類、公演の内容、ＰＡエンジニアの嗜好等の音響条件に応じたものである。
ここでは、制御部３１０は、特定された音響特性の音圧レベルの周波数特性と、周波数成分毎に決められた基準特性の音圧レベルの周波数特性とを対比し、周波数帯域ごとに両者の差異が小さくなるよう、吸音散乱体を制御する。具体的には、制御部３１０は、特定された音響特性の音圧レベルの周波数特性において、基準特性よりも音圧レベルの高い周波数帯域を特定すると、その周波数帯域において吸音効果を高めるよう、吸音散乱体の駆動を制御する。このとき、所定の周波数帯域（例えば、可聴域）での差異が平均的に小さくなるようにしてもよいし、特定の周波数帯域を重視して、その帯域での差異を優先して小さくする制御が行われてもよい。また、この制御により、吸音効果だけでなく散乱効果を高めることにも寄与させることができる。
また、自動制御の対象となる音響特性は、音圧レベルの周波数特性以外のものであってもよく、上述した音響特性を残響特性としてもよい。この場合、例えば低周波数帯域（２５０Ｈｚ、１／１オクターブバンド）の長すぎる残響時間を短くするよう、低周波数帯域で奏する吸音効果を高める制御が為されてもよい。また、或る特定の場所での或る周波数の音を局所的に低減したい場合には、制御部３１０は、その特定の場所でのその周波数での吸音効果を高めるようにしてもよい。この場合、制御部３１０が、その特定の場所に対応する位置に設置された吸音散乱体を選択して制御し、伝送周波数特性のピークを下げるとよい。
【００５９】
ところで、制御部３１０が制御対象とする吸音散乱体については、各マイクロホンＭＩＣに対応付けてグルーピングして割り当てられていればよい。制御部３１０は、各々のマイクロホンＭＩＣの収音結果に基づいて、そのマイクロホンＭＩＣに割り当てられた吸音散乱体を制御対象として選択する。その一例として、マイクロホンＭＩＣの場所から近い順に決められた数の吸音散乱体が制御対象として割り当てられる。マイクロホンＭＩＣの場所での音響特性については、それに近い吸音散乱体ほど、マイクロホンＭＩＣの場所での音響特性の調整させやすいことがあるからである。
【００６０】
また、制御部３１０は、音響空間Ｒのうち予め決められた場所（以下、「優先場所」という。）の音響特性の制御を優先して行ってもよい。音響空間Ｒでは、観客席ＳＥを優先場所とすればよく、人物が居る場所として予め決められた場所を優先場所とするのが好適である。この場合に、制御部３１０は、観客席ＳＥの場所から近いものや、スピーカＳＰなどの発音体に近い場所にある吸音散乱体を制御し、優先場所での音響特性が基準特性に一致するか、許容範囲で一致するようにしてから、他の吸音散乱体の制御を行うとよい。このようにすれば、観客席など特に吸音・散乱効果を高めたい場所で奏する効果を顕著にすることができる。なお、観客席ＳＥに限らず、音響空間Ｒ内のどの場所を優先場所としてもよい。
【００６１】
（II）試験用信号以外の音信号を用いた制御
制御部３１０は、試験用信号に代えて、実際の演奏音やハウリング音をマイクロホンＭＩＣに収音させ、その収音した音を表す音信号に基づいて音響特性の調整を行ってもよい。例えば、演奏音が高周波数帯域に主要な成分を持つものであれば、制御部３１０はその中で音圧の振幅レベルが特に高い周波数帯域で吸音・散乱効果を奏するような制御を行う。
【００６２】
（III）音信号を用いない制御
音響特性の調整は、マイクＭＩＣによる収音結果によるものに限定されない。
例えば、制御部３１０は、音場の条件毎に決められた基準特性（音場の種類や、舞台条件、聴衆の数など）を基に音響特性の制御を行ってもよい。音場の種別は、ホールのほか、駅やデパート、遊園地など屋外施設、競技場、体育館など様々である。例えば、体育館においては、観客の声援やスポーツ選手の発する打撃音などが適度に響くよう、適切な残響特性であることが好ましい。よって、ある程度以上の残響があり、且つ過度ではない残響がある音響特性であることが好ましい。一方、講演会などが行われる音響空間では、残響が過度であると、話者の話が響きすぎて、聴衆にとっては音の明瞭度が低下する。よって、残響特性を適度に少なくし、人間が聞き取る音声に相当する周波数帯域（例えば、可聴域）の音を明瞭する音響特性が好適である。また、舞台条件、聴衆の数によっても、残響特性などの音響特性が音響空間の物理的条件に応じて変化することは周知の事実である。
【００６３】
このように、音場の種類により、あるいは音場の物理的条件により音響的なサービス内容（目的）が異なるから、それに応じて好ましい音響特性は異なる。また、同種の音場であっても種々の原因により音響特性の調整に係る制御内容は異なる。
【００６４】
そこで、制御部３１０は、ＰＡエンジニアＵの操作部３４０の操作により、音場の種別などを含む音場の条件が入力されると、入力された音場の条件に応じた基準特性に近づけるよう、音響空間Ｒの音響特性を制御する。この場合、上述の音場の条件と、基準特性との対応関係が予め記憶部３２０に記憶されており、制御部３１０は、ＰＡエンジニアＵにより入力された音場の条件に対応付けて記憶された基準特性を記憶部３２０から読み出して、音響特性の制御に反映させるとよい。
【００６５】
（IV）音場に応じた制御対象の選択
また、音場の種別が同じであっても、音場ごとに制御対象とする吸音散乱体を異ならせて更に詳細かつ最適な制御を行えるようにしてもよい。
例えば、音響空間の形状や材料によっては音が伝搬する経路が異なるが、この伝搬経路に吸音散乱体を設置すると、それ以外の場所に吸音散乱体を設置する場合に比べて、奏する吸音・散乱効果は高まる。また、或る周波数帯域の吸音・散乱効果を高めたい場合に、制御対象とする吸音散乱体の位置をすべて同じにしても、設置する吸音散乱体の構造や種類の違いによっては、実際に吸音・散乱効果を奏する周波数帯域が異なることがある。例えば、吸音散乱体が設置される空間と、吸音散乱体が持つ筐体内の空間との連成振動に係る相互作用により、吸音散乱体が単独で持つ吸音散特性とは異なる別の或る周波数帯域で吸音・散乱効果を奏することがある。このようになるのは、吸音散乱体が設けられる音場、すなわち音響空間Ｒと吸音散乱体とが音響的に一体となり、１つの共鳴体とみなすことができるからである。これら相互関係から上記連成振動が生じ、吸音散乱体と共鳴体でエネルギーの授受が行われて、別の周波数帯域で吸音・散乱効果を奏することがある。
このように、音響空間毎に制御対象とする吸音散乱体を異ならせて制御を行うことで、制御部３１０が所定数の吸音散乱体の中で最適な組み合わせを選択して、最上の効果を奏するための制御を行うことも可能である。この場合、音響調整システム５ａにあっては、音場ごとに、吸音・散乱効果を奏する周波数帯域と、制御対象とする吸音散乱体との対応関係を記憶部３２０に記憶しておく。そして、制御部３１０はこの対応関係に従って、制御対象の吸音散乱体を選択する。
【００６６】
以上の音響調整システム５ａによれば、吸音散乱体の自動制御によって、音場毎の個別の音響特性が、予め決められた音響特性（基準化された標準特性）となるような制御が可能である。その上で、ＰＡエンジニアＵは音調整操作部３４１を操作して、音場毎の個別の音響特性ではなく、基準化された標準特性を対象に音源の調整加工を行うことができる。この調整加工にあっては、制御部３１０の制御により、ハウリングなどの音響特性が発生し難いものに既に修正されているので、ＰＡエンジニアＵは音楽作りのためのより創造的な作業に専念することができる。また、音場毎の個別の音響特性すなわちホール毎の条件等によらず、一定の標準特性に基準化されているので、ホールの特性によって調整内容の差異が小さくなり、音作りの作業がやり易く、音場の音響特性の調整を自在に行えるという効果がある。
【００６７】
なお、この第２実施形態において、制御部３１０は記憶部３２０に記憶された制御プログラムに従って音響調整システム５ａの各部を制御する。この制御プログラムは、磁気記録媒体（磁気テープ、磁気ディスク（ＨＤＤ、ＦＤ）など）、光記録媒体（光ディスク（ＣＤ、ＤＶＤ）など）、光磁気記録媒体、半導体メモリなどのコンピュータ読取り可能な記録媒体に記録した状態で提供し得る。また、インターネットのようなネットワーク経由でダウンロードさせることも可能である。また、この実施形態の音響調整システム５ａを自動制御のみを行うものとしてもよく、この場合、音響調整卓３００に代えて、コンピュータ装置等の情報処理装置を音響調整装置として適用することもできる。
【００６８】
［変形例］
本発明は、上述した実施形態と異なる形態で実施することが可能である。また、以下に示す変形例は、各々を適宜に組み合わせてもよい。
［変形例１］
上述した各実施形態では、音響調整卓３００が音信号調整部３６０を有していたが、音信号調整部３６０に相当する構成は音響調整卓３００の外部に設けられていてもよい。この場合、音響調整卓３００は、音信号調整部３６０に操作内容に操作信号を供給し、音信号調整部３６０はその操作信号に応じて音信号の特性を変化させる制御を行う。
【００６９】
［変形例２］
上述した各実施形態の吸音・散乱ボックス１は、音響管１０，２０が１つずつ箱型部材２内に設置された構成を有していたが、音響管１０，２０の数はそれぞれいくつであってもよい。また、箱型部材２の形状は、例えば球型や、六面体よりも面数の多い多面体状の箱型の部材によって構成されてもよい。また、音響管１０，２０の一部又は全体が外部空間に露出するように構成されていてもよい。この場合、音響ホールの壁面や天井面を反射面として利用し、その反射面からの反射波と、音響管１０，２０が放射する反射波との関係が図１０の関係を満たすような位置関係になるようにすれば、実施形態と同じように吸音・散乱効果を奏することができる。また、音響管１０，２０のみの配置の仕方によっては散乱効果を奏しないこともあるが、少なくとも吸音効果を奏する。
また、音響管１０の管状部材１１や隔壁１４、音響管２０の筐体２１や隔壁１４ａ，１４ｂの材料は、金属に限らず、合成樹脂や木材等の他の材料により形成されていてもよい。
【００７０】
［変形例３］
上述した各実施形態において、音響管２０は音響部２０ａ，２０ｂ，２０ｃの３つの音響部により構成されていたが、さらに多くの音響部を有する構成であってもよい。音響部の数に関係なく、隔壁が決められた位置に移動させられたときには、通路に相当する中空空間が塞がれて、複数の音響部の中空空間どうしが隔てられ、隔壁がそれ以外の位置に移動させられたときには複数の音響部の中空空間どうしが連なるようにすれば、共鳴周波数をより広い周波数帯域から設定可能となる。また、音響管２０において、音響部２０ａ，２０ｂの内部空間はｘ軸方向に延在し、音響部２０ｃの内部空間はｙ軸方向に延在していたが、これらの延在方向はｘｙ平面上、又はｘｙｚ空間においてどの方向を向いていてもよい。また、音響管１０，２０の筐体や、その中空空間をｙｚ平面方向に切断したときの断面形状が円形となるものに限らず、例えば別の形状となるようにしてもよい。ただし、隔壁１４，１４ａ、１４ｂは音響管１０，２０の中空空間を複数に隔てるものであるから、その断面形状に応じた形状、寸法のものが用いられる。また、音響管１０や、音響管２０の音響部２０ａ，２０ｂ，２０は、一方向（ｘ方向）に延在する中空空間を有していたが、中空空間に共鳴体が構成されればよく、例えば湾曲状である等の他の形状であってもよい。
また、上述した実施形態では、音響管２０の中空空間には隔壁１４ａ，１４ｂが設けられていたが、そのうちの片方を設けない構成としてもよい。この構成において、例えば隔壁１４ａを設けないようにして、さらに音響部２０ｂの閉口端側を開口端に変更しても良い。また、隔壁１４ｂを設けないようにし、さらに音響部２０ｂの閉口端側を開口端に変更してよい。このような構成にすると、音響管２０の内部には、両端開口の共鳴体が構成されるので、実施形態の構成と異なる共鳴周波数の設定が可能となる。
【００７１】
上述した各実施形態では、中空部材５１は角筒状の部材であったが、円柱状や底面が多角形の柱状に構成されていてもよく、さらに別の形状であってもよい。要するに、音響管が有する延在する中空空間が共鳴体と機能するとともに、その断面方向には音圧分布がほとんど生じないような小ささであればよい。また、中空空間５３を、ｙｚ平面方向やｘｚ平面方向に切断したときの断面の形状が別の形状であってもよい。また、中空部材５１は、２つの共鳴体が構成されるように中空部材５１の側面に開口部５２が設けられていたが、閉口端５１１，５１２を開口させるようにしてもよい。また、中空部材５１は、２つの共鳴体が一直線上に位置するように構成されていたが、それ以外の角度をなすように構成されていてもよい。また、各共鳴体は同一平面（ｘｙ平面）上に構成されていなくてもよく、各共鳴体の延在方向はｘｙｚ空間内においてどの方向に向いていてもよい。また、中空部材５１は、金属や木材などの他の材料で形成されていてもよい。
【００７２】
また、上述した各実施形態では、吸音・散乱パネル５０は、それぞれ別々の部材である中空部材５１−１〜５１−５によって構成され、その各々が中空空間を有することにより、吸音・散乱パネル５０に複数の共鳴体が形成されていた。この構成に代えて、内部に中空空間が形成された箱状部材を用い、その中空空間をｘ方向に延在する仕切部材（例えば、板状部材）によって複数の中空空間にそれぞれ分けることにより、複数の中空空間が、それぞれ共鳴周波数の異なる共鳴体として構成されるようにしてもよい。この構成であっても、中空部材５１は、中空空間をそれぞれ外部空間に通じさせる複数の開口部を有することになる。
【００７３】
［変形例４］
上述した各実施形態の吸音・散乱ボックス１において、音響管１０，２０の内部に構成される共鳴体の全長が変更されるように構成されていれば、共鳴周波数を可変にすることができる。よって、筐体の開口部を開口端とした共鳴体において、閉口端となる移動部材を設けておき、制御装置が移動部材の位置を移動させて共鳴体の開口端の位置に対する閉口端の位置を変更する構成を有していればよい。すなわち、隔壁１４，１４ａ，１４ｂに代えて、中空空間を移動可能な他の形状や他の寸法の部材を用いてもよい。例えば音響管１０に代えて、図２０に示すような音響管１００を用いてもよい。
【００７４】
図２０は、この変形例に係る音響管を例示する断面図である。図２０（ａ）は、音響管１００に伸縮可能な機構を設けた音響管１００を、図９と同一方向に切断したときの断面を表した図であり、図２０（ｂ）は、同図（ａ）の状態から音響管１００を縮めたときの断面を表した図である。
図２０（ａ）に示すように、音響管１００は、第１部材１０１と、第２部材１０２により構成され、内部には柱状の中空空間１０３が形成されている。第１部材１０１は、内部空間を外部に連通させる開口部１２０を有する中空状の部材であり、両端開口の管状部材である。第２部材１０２は、一端開口の管状部材であり、その外周面の直径は、第１部材１０１の内周面の直径よりも小さい。第２部材１０２は開口端側が中空空間１０３内を移動可能に設けられ、開口端に対する他端は閉口端１０４となっている。このように、音響管１００は、第２部材１０２の外周面が第１部材１０１の内周面に接するようにして嵌め込まれた構成を有している。
【００７５】
第２部材１０２は、図中の矢印が示す方向（ｘ軸方向）に移動させられる。この第２部材１０２の移動に係る構成の構成は、第２部材１０２の外周面に雄螺子を構成する溝が設けられ、第１部材１０１の内周面に雌螺子を構成する溝が設けられる構成とし、第１部材１０１に対して第２部材１０２が移動可能に設けられ、制御装置がモータを駆動して、第２部材１０２を回転させる。この駆動により、第２部材１０２が第１部材１０１に対してｘ軸方向に移動させられる。なお、この移動に係る構成は、スライドによる移動を採用するなど、公知のものを用いることができる。この音響管１００において、第２部材１０２が本発明の移動部材に相当する。このような音響管１００においては、開口部１２０の位置を開口端とし、閉口端１０４を閉口端とした共鳴体が中空空間１０３に構成される。
制御装置は、制御情報をミキサから受け取ると、それに応じて第２部材１０２の位置をｘ軸方向に移動させる。例えば、制御装置は、第２部材１０２を開口部１２０の方向（つまり、図２０（ｂ）に示す白抜き矢印方向）へ移動させると、共鳴周波数は高くなるし、その反対側へ移動させると、共鳴周波数は低くなる。この構成によれば、第１部材１０１と第２部材１０２との密着度が高く、共鳴周波数に応じて音響管１０の寸法や形状が安定する。また、共鳴時に音響管が伸び縮みしにくいので、安定した共鳴現象を発生させることができる。
また、移動部材を移動させるための制御系の構成は前掲のもの以外にも、種々の公知の構成を採ることができる。
【００７６】
また、本発明をヘルムホルツ共鳴器に適用してもよい。この構成においては、ヘルムホルツ共鳴器のバネ成分に相当する容器の内側に形成される空気層（気体層）の体積を可変にするよう移動部材が設けられていればよい。具体的には、ヘルムホルツ共鳴器の容器の底面や側面を移動部材により構成しておけば、この移動部材は共鳴体の閉口端となる。この構成であっても、制御装置が共鳴体の閉口端となる移動部材を移動させることにより共鳴周波数が変化するので、実施形態と同等の効果を奏する。また、ヘルムホルツ共鳴器のマス成分に相当する首部分の長さを可変にするように移動部材が設けられてもよい。この場合、変形例４で述べたような管状部材が伸縮可能な構成を用いて、両端開口の管状部材を伸縮させる構成を採るとよい。
【００７７】
［変形例５］
上述した各実施形態の吸音・散乱パネル５０は、吸音・散乱効果を奏する周波数幅（鋭さＱ）を可変にする構成を有していたが、さらに第１実施形態で説明した音響管１０，２０が備える構成を採用することにより、共鳴周波数も可変にする構成を備えるようにしてもよい。例えば中空部材５１の中空空間に、第１実施形態と同様にして、隔壁１４がｘ軸方向に対して移動可能なように、リードスクリュー１３及び隔壁１４を設けておく。この構成において、隔壁１４が共鳴体の閉口端となっていれば、隔壁１４の位置に応じて共鳴体の閉口端の位置が変化し、共鳴周波数が変わるからである。
【００７８】
上述した各実施形態において共鳴周波数及び鋭さＱを可変にする構成として、以下のような中空部材を用いてもよい。
図２１は、この変形例に係る中空部材５１ａを例示する断面図である。図２１（ａ）、（ｂ）は、それぞれ図２１（ｂ）と同一方向に中空部材５１ａを切断したときの断面を表した図である。なお、中空部材５１と同じ構成については同一の符号を用いて表し、その説明を省略する。
図２１（ａ）に示すように、中空部材５１ａの側面には内部空間５３を外部空間に通じさせる孔５５が開けられている。この孔５５のｘ軸方向の寸法Ｂは、第２実施形態の孔５２の例えば３倍程度あり、ｙ軸方向に対する寸法は孔５２の寸法と同じである。また、内部空間５３には、可動板５６が設けられている。可動板５６は、板状の基部５６ａと、基部５６ａの中央付近に開けられた正方形の孔５６ｂとにより構成される。孔５６ｂのｘ軸方向に対する寸法Ｅは、孔５５のそれとほぼ同じであり、ｙ軸方向に対する寸法も孔５５のそれと同じである。可動板５６は、制御装置７０の制御の下で、内部空間５３において中空部材５１ａの孔５５が開けられた側の内壁に沿って、ｘ軸方向にスライド方式により移動させられる。可動板５６のうち基部５６ａは孔５５を塞ぎ、孔５６ｂは孔５５と内部空間５３とを通じさせる。すなわち、孔５６ｂと孔５５とが重なり合った位置で内部空間５３は外部空間に通じる。
【００７９】
例えば、図２１（ａ）の位置に可動板５６がある場合、中空部材５１ａは、ｘ軸方向に対する中央付近の位置で開口する。一方、図２１（ａ）の位置から図中左方向に可動板５６が移動させられ、図２１（ｂ）に示すように可動板５６が端部５１１に接する位置に移動させられた場合、図２１（ａ）の場合よりも、端部５１１寄りの位置で中空部材５１ａは開口する。この構成により、可動板５６の位置に応じて端部５１１，５１２を一端としてそれぞれ構成される共鳴体の全長が変化する。例えば、図２１（ａ）の場合、吸音・散乱効果を奏する周波数帯域のうち、中心周波数ｆcに近い周波数帯域での効果の発現に寄与する。一方、図２１（ｂ）の場合、中心周波数ｆcから遠い周波数帯域の効果の発現に寄与する。この構成によれば、可動板５６の位置によって共鳴周波数が変わるから、各中空部材５１ａについて可動板５６の位置を調整することにより、鋭さＱの調整が可能となる。また、鋭さＱの調整の仕方によらず、すべての中空部材５１ａが吸音・散乱効果を発現させるので、鋭さＱを変化させるために有効に働かない部材を増やしてしまうことがない。つまり、鋭さＱを可変にするにあたり、吸音・散乱効果の強さの変化を少なくすることができる。なお、ここでは、可動板５６は、図２１（ａ）、（ｂ）示す範囲で移動可能であったが、端部５１１と５１２との間で移動可能に設けられてもよく、中空部材５１ａの左右方向を逆にすれば、端部５１２の位置に移動させられる場合と同等の機能を実現できる。また、孔５５の寸法においては、共鳴周波数を変化させたい周波数範囲に基づいて決められればよい。また、また、スライド方式に限らず、例えばローラ等の駆動手段を用いて、可動板５６を移動可能にしてもよい。
【００８０】
ここで、中空部材５１ａに係る構成においてｘ軸方向に対する寸法は以下の関係式を満たす。ただし、Ａは、端部５１１の位置から孔５６ｂの位置（端部５１１寄りの基部５６ａと孔５６ｂとの境界）までの距離であり、Ｃは端部５１１の位置から基部５６ａの位置までの距離であり、Ｄは基部５６ａの端部５１１側の部分の長さであり、Ｆは基部５６ａの端部５１２側の部分の長さである。
Ｃ＋Ｄ＜Ａ
Ｄ≦Ｃ
Ｅ＋Ｆ＞Ｂ
【００８１】
［変形例６］
上述した各実施形態では、音響部２０ａ，２０ｂの中空空間１５ａ，１５ｂの延在方向と、音響部１０ｃの中空空間１５ｃとが直交していた。これに代えて、これらの中空空間が連なったときに１本の管と機能しやすいように、つまり、共鳴体として機能しやすいように、音響部１０ｃの内部空間を中空空間１５ａ，１５ｂに対して直交させる構成に代えて、「Ｕ」字型のように湾曲させ、１本の管としての形状が滑らかなものとなるようにすることが好ましい。
また、上述した第１実施形態では、複数の音響部の中空空間を通じさせる場合に、図１０に示すように空間が分岐しないように隔壁１４ａ、１４ｂの位置を設定していたが、分岐する位置に設定することを妨げるものではない。かかる位置に設定することにより、実施形態の場合よりも複雑な音響現象が発現し、実施形態とは異なる音響作用が発現すると考えられる。
【００８２】
［変形例７］
上述した実施形態又は変形例に係る音響構造体は、音響特性を制御する各種の音響室に配置することが可能である。ここで各種音響室は、防音室、ホール、劇場、音響機器のリスニングルーム、会議室等の居室、各種輸送機器の空間、スピーカや楽器などの筐体等である。
【符号の説明】
【００８３】
１…吸音・散乱ボックス、１０，２０，１００…音響管、１０１…第１部材、１０２…第２部材、１０３、１５，１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，５３…中空空間、１０４…閉口端、１０ａ，１０ｂ，１０ｃ…音響部、１１…管状部材、１２，１２ａ，１２ｂ…開口部、１３，１３ａ、１３ｂ…リードスクリュー、１４，１４ａ，１４ｂ…隔壁、１５１，１５１ａ，１５１ｂ，１５２，１５２ａ，１５２ｂ…部分空間、２…箱型部材、３…孔、３０，６０…モータ、３００…音響調整卓、３１０…制御部、３２０…記憶部、３３０…表示部、３４０…操作部、３４１…音調整操作部、３４２…第１調整操作部、３４３…第２調整操作部、３５０…通信インタフェース、３６０…音信号調整部、４…ケーブル、４０，７０…制御装置、５，５ａ…音響調整システム、５０…吸音・散乱パネル、５１…中空部材、５２…開口部、５４…開閉部材。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音場の特性の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
音響空間の静粛性を高めるために、音響構造体を壁面や天井面に取り付けることがある。特許文献１には、１方向に延在する空洞が形成され、その空洞を外部に通じさせる開口部を有する部材が複数並べられた音響構造体が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３０７４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
拡声システムの操作においては、演奏会などが行われるホール内の音響特性を考慮して、音響技術者が各周波数成分の出力レベル（すなわち、音圧レベル）を調整することが行われているが、音を吸収する効果や、音の散乱させる効果を高めたい周波数帯域は音場の種類や利用者の要請などによって様々である。また、ホールの音響特性は、拡声システムの内容や設置場所、観客の数、舞台設備の内容などの様々な原因により変動しやすく、音響技術者にとって音響特性の調整が従来よりも自在に行えるシステムが望まれている。
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、音場の音響特性の調整を、従来よりも自在に行うことに寄与させるためのシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した目的を達成するために、本発明に係る音響調整システムは、音響構造体と、音源から与えられる音信号の特性を電気的に調整する音響調整装置とを備え、前記音響構造体は、内部に中空空間が形成され、前記中空空間を外部空間に通じさせる開口部を有する筐体であって、前記開口部が開口端となる共鳴体が前記中空空間に構成される筐体と、前記中空空間内を移動させられ、前記共鳴体の閉口端となる移動部材と、前記移動部材の位置又は移動量に関する制御情報が与えられると、前記制御情報に応じて前記移動部材を前記位置に設定し、前記共鳴体の前記開口端の位置に対する前記閉口端の位置を設定する位置設定手段とを備え、前記音響調整装置は、ユーザの操作を受け付ける操作手段と、前記操作手段が操作を受け付けると、当該操作に応じた前記制御情報を前記位置設定手段に出力する制御情報出力手段とを備えることを特徴とする。
【０００６】
また、本発明に係る音響調整システムは、音響構造体と、音源から与えられる音信号の特性を電気的に調整する音響調整装置とを備え、前記音響構造体は、内部に中空空間が形成され、前記中空空間を外部空間に通じさせる開口部を有する筐体と、閉状態においては、前記開口部を塞いで外部空間から前記中空空間に入射する音波を遮り、開状態においては、当該開口部を塞がない開閉部材と、前記開閉部材の開閉状態に関する制御情報が与えられると、前記制御情報に応じて前記開閉部材を前記開状態又は前記閉状態に切り替える切替制御手段とを備え、前記音響調整装置は、ユーザの操作を受け付ける操作手段と、前記操作手段が操作を受け付けると、当該操作に応じた前記制御情報を前記切替制御手段に出力する制御情報出力手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る音響調整システムは、音響構造体と、音源から与えられる音信号の特性を電気的に調整する音響調整装置とを備え、前記音響構造体は、内部に中空空間が形成され、前記中空空間を外部空間に通じさせる開口部を有する筐体であって、前記開口部が開口端となる共鳴体が前記中空空間に構成される筐体と、前記中空空間内を移動させられ、前記共鳴体の閉口端となる移動部材と、前記移動部材の位置又は移動量に関する制御情報が与えられると、前記制御情報に応じて前記移動部材を前記位置に設定し、前記共鳴体の前記開口端の位置に対する前記閉口端の位置を設定する位置設定手段とを備え、前記音響調整装置は、音場の音響特性が決められた音響特性となるように、前記移動部材の位置を設定するための前記制御情報を前記位置設定手段に出力する制御情報出力手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る音響調整システムは、音響構造体と、音源から与えられる音信号の特性を電気的に調整する音響調整装置とを備え、前記音響構造体は、内部に中空空間が形成され、前記中空空間を外部空間に通じさせる開口部を有する筐体と、閉状態においては、前記開口部を塞いで外部空間から前記中空空間に入射する音波を遮り、開状態においては、当該開口部を塞がない開閉部材と、前記開閉部材の開閉状態に関する制御情報が与えられると、前記制御情報に応じて前記開閉部材を前記開状態又は前記閉状態に切り替える切替制御手段とを備え、前記音響調整装置は、音場の音響特性が決められた音響特性となるように、前記開閉部材の開閉状態を切り替えるための前記制御情報を前記切替制御手段に出力する制御情報出力手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、音場の音響特性の調整を従来よりも自在に行うことに寄与させるためのシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態である音響調整システムが設置された音響空間を示す図である。
【図２】同実施形態に係る音響調整システムの構成を表した図である。
【図３】音響調整卓の構成を示すブロック図である。
【図４】音信号調整部の構成を示すブロック図である。
【図５】吸音・散乱ボックスの外観を示す斜視図である。
【図６】同実施形態の吸音・散乱ボックスが有する箱型部材の内部の構成を示す図である。
【図７】同実施形態の音響管の外観を示す斜視図である。
【図８】図７に示す矢印IV方向から音響管を見た様子を表す平面図である。
【図９】図７に示す切断線V-Vで音響管を切断したときの断面を表す図である。
【図１０】共鳴時における吸音・散乱ボックス周辺の反射波の挙動を説明する図である。
【図１１】同実施形態の音響管の外観を示す斜視図である。
【図１２】図１１に示す切断線VII-VIIで音響管を切断したときの断面を表す図である。
【図１３】同実施形態の吸音・散乱ボックスの制御系を説明する図である。
【図１４】図１２に示した状態から隔壁の位置が変更した音響管の断面を表す図である。
【図１５】吸音・散乱ボックスによって実現される共鳴周波数の一例を示す図である
【図１６】吸音散乱体の外観を示す斜視図である。
【図１７】同実施形態の中空部材の断面を表す図である。
【図１８】同実施形態の音響構造体により奏する吸音・散乱効果を説明する図である。
【図１９】本発明の第２実施形態に係る音響調整システムの構成を表した図である。
【図２０】本発明の変形例に係る伸縮可能な音響管を例示する断面図である。
【図２１】本発明の変形例に係る中空部材の断面を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
［第１実施形態］
まず、本発明の第１実施形態について説明する。
（Ａ）音響調整システムの構成
図１は、この実施形態の音場である音響空間Ｒを模式的に表した図である。音響空間Ｒは、例えばコンサートや催事が行われるホールであり、そこには音響調整システム５が設置されている。音響空間Ｒには、楽音や声音などを発する演者が位置するステージ（舞台）ＳＴと、この演者による演奏、歌唱、講演又は演劇といった実演を鑑賞する鑑賞者が位置する客席ＳＥとが設けられている。音響空間Ｒの壁面ＷＬや天井ＲＦには複数のスピーカＳＰが設置される。スピーカＳＰからは、ステージＳＴから発せられる音、又は音信号が入力された音響調整卓３００によって電気的に調整加工された音信号に基づく音が放音される。また、音響空間Ｒの壁面ＷＬや天井ＲＦには、音響空間Ｒの音響特性を調整するために、吸音・散乱ボックス１及び吸音・散乱パネル５０がそれぞれ複数設置されている。この実施形態の音響特性は、音圧レベルの周波数特性や、残響特性、特定周波数の音圧分布特性など、音場において音の響きや聞こえに関する物理的特性のことである。音響調整卓３００は、音響空間Ｒの音響特性の調整の際に用いられ、いわゆるミキシングコンソールの機能を有している。音響調整卓３００は、客席ＳＥの一部に設置されている。操作者であるＰＡエンジニアＵが音響調整卓３００を操作すると、音響調整卓３００はその操作内容に応じて、音響空間Ｒの音響特性の調整に関する種々の制御を行う。この制御の内容について詳しくは後述する。
【００１２】
図２は、音響調整システム５の構成を模式的に表す図である。
図２に示すように、音響調整システム５の構成は、音響調整卓３００と、複数のスピーカＳＰと、複数の吸音・散乱ボックス１と、複数の吸音・散乱パネル５０とに大別される。
音響調整卓３００は、本発明の音響調整装置の一例である。音響調整卓３００は、スピーカＳＰ、吸音・散乱ボックス１及び吸音・散乱パネル５０のそれぞれを制御の対象としており、これら各装置と電気的に接続されている。音響調整システム５には一例として４チャンネルの出力系統があり、各スピーカＳＰにいずれかのチャンネルが割り当てられている。以下では、複数のスピーカＳＰを、スピーカＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３，ＳＰ４と表現することがあり、チャンネル毎に符号を異ならせることがある。なお、このチャンネル数は４よりも少ない数であってもよいし、４よりも多い数であってもよい。
【００１３】
音響調整卓３００は、音源から与えられる音信号を調整加工し、音信号の特性を電気的に変化させて、スピーカＳＰに出力する。ここでいう音源は、音を直接発するステージＳＴ上の演者（楽器も含む）や、音信号を出力する電子楽器・電気楽器、音信号を直接生成し、又は読み出しする装置である音信号発生装置等である。楽音信号発生装置には、例えば、オーディオ機器、ミュージックシーケンサ、リズムボックスがある。なお、前記ステージＳＴ上の演者（楽器を含む）が発する音は、マイクロホンにより収音されて音信号に変換され、音響調整卓３００に入力される。音響調整卓３００は、ＰＡエンジニアＵによる操作内容に応じて、吸音・散乱ボックス１や吸音・散乱パネル５０によって奏する効果であって、音を吸収する効果（以下、「吸音効果」という）、及び音を散乱させる効果（以下、「散乱効果」という。）を奏する周波数帯域を変化させるための制御を行う。なお、以下の説明において、吸音効果及び散乱効果を総称して、「吸音・散乱効果」と称することがある。また、吸音・散乱ボックス１及び吸音・散乱パネル５０を総称して、「吸音散乱体」と称することがある。
【００１４】
図３は、音響調整卓３００のハードウェア構成を示すブロック図である。
制御部３１０は、ＣＰＵ等の演算装置や、ＤＳＰ（Digital Signal Processing）、メモリを備えている。制御部３１０は、記憶部３２０に記憶された制御プログラムに従って、音響調整卓３００の各部を制御する。より具体的には、制御部３１０は、スピーカＳＰに出力する音信号を調整加工したり、吸音散乱体の駆動の制御を行う。記憶部３２０は、例えばハードディスク装置を備える記憶手段であり、制御部３１０によって実行される制御プログラムや、その実行時に使用されるデータを記憶する。表示部３３０は、液晶ディスプレイを有する表示手段であり、制御部３１０による制御の下で各種の画像を表示する。
【００１５】
操作部３４０は、音調整操作部３４１と、第１調整操作部３４２と、第２調整操作部３４３とを備えている。操作部３４０は、ＰＡエンジニアＵによる操作を受け付けると、その操作内容に応じた操作信号を制御部３１０に出力する。なお、第１調整操作部３４２及び第２調整操作部３４３は、本発明の操作手段の一例である。
【００１６】
音調整操作部３４１は、スイッチやフェーダ（例えば、スライドフェーダ）を含む複数の操作子を備える。制御部３１０は、音調整操作部３４１から操作信号が供給されると、その操作内容に応じた態様で、音信号調整部３６０より音信号を調整加工する。第１調整操作部３４２は、音調整操作部３４１と同種の操作子を備える。制御部３１０は、第１調整操作部３４２から操作信号が供給されると、その操作内容に応じた態様で吸音・散乱ボックス１の駆動を制御するための制御情報を、通信インタフェース３５０により各吸音・散乱ボックス１に出力する。第２調整操作部３４３は、スイッチである複数の操作子を備える。制御部３１０は、第２調整操作部３４３から操作信号が供給されると、その操作内容に応じた態様で吸音・散乱パネル５０の駆動を制御するための制御情報を、通信インタフェース３５０により各吸音・散乱パネル５０に出力する。
なお、この実施形態の操作部３４０が備える各操作子の種類は一例であり、ユーザからの操作を受け付ける操作子であれば、どのような種類の操作子であってもよい。
【００１７】
通信インタフェース３５０は、吸音散乱体と通信するためのインタフェースである。通信インタフェース３５０は、制御部３１０の制御の下で、吸音散乱体の駆動を制御するための制御情報をそれらに出力する。また、制御部３１０及び通信インタフェース３５０は、本発明の制御情報出力手段の一例である。
音信号調整部３６０は、音信号調整手段の一例であり、音源からの音信号を取得して、取得した音信号に調整加工を施す。そして、音信号調整部３６０は、調整加工した音信号をスピーカＳＰに出力する。
【００１８】
図４は、音信号調整部３６０の構成を示すブロック図である。
音信号調整部３６０は、アナログの音信号をデジタルの音信号に変換するためのＡ／Ｄ変換器３６１と、Ａ／Ｄ変換器３６１から出力された音信号の特性を調整する４つの調整ユニット３６２と、各調整ユニット３６２から出力されたデジタルデータをアナログの音信号に変換するための４つのＤ／Ａ変換器３６３とを有する。なお、マイクロホンなどアナログ形式の音信号はＡ／Ｄ変換器３６１経由で音信号調整部３６０に入力される。一方、電子楽器などデジタル形式の音信号はＡ／Ｄ変換器３６１を経由しないで、直接調整ユニット３６２に入力される構成であるとする。
【００１９】
Ａ／Ｄ変換器３６１から出力された音信号は、スピーカＳＰ１〜ＳＰ４に対応する４チャンネルの音信号に分岐させられ、その各々が異なる調整ユニット３６２に供給される。調整ユニット３６２は、各チャネルの音信号の音圧レベルを特定の周波数帯域ごとに調整するイコライザ３６２ａと、イコライザ３６２ａから出力された音信号を遅延させる遅延回路３６２ｂと、遅延回路３６２ｂから出力された音信号のレベルを調整するアンプ３６２ｃとを有する。イコライザ３６２ａによる音圧レベルの増減の対象となる周波数帯域やその増減量、遅延回路３６２ｂによる遅延時間、及びアンプ３６１ｃによるレベルの増減量を含む、音信号の調整に関わるパラメータは、ＰＡエンジニアＵによる音調整操作部３４１の操作により決定付けられる。各調整ユニット３６２により為される調整を経て、各Ｄ／Ａ変換器３６３から出力された音信号は、図示せぬアンプを介して、スピーカＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３，ＳＰ４のそれぞれに供給される。
【００２０】
（Ｂ）吸音・散乱ボックス１の構成
次に、音響調整システム５が備える吸音・散乱ボックス１の構成について説明する。図５は、吸音・散乱ボックス１の外観を示す斜視図である。図６は、吸音・散乱ボックス１が有する箱型部材２の内部の構成を示す図である。
吸音・散乱ボックス１の箱型部材２は、外形が直方体の箱型の部材である。箱型部材２は、例えば木材、合成樹脂又は金属により形成された板状の部材で各面が構成され、内部には空間が形成されている。箱型部材２の六面のうち前面に相当する面２ａには、箱型部材２の内外を通じさせる３つの円形の孔３が開けられている。孔３は、それぞれ音圧透過性を有する、例えばネット状等の部材で覆われている。箱型部材２の内部には、音響管１０，２０が設置されている。
【００２１】
音響管１０は、本発明の音響構造体の一例であり、外観は管状である。音響管１０は、中空空間を外部空間に通じさせる開口部１２を有している。音響管２０は、本発明の音響構造体の一例であり、中空状の部材である。音響管２０は、中空空間を外部空間に通じさせる開口部１２ａ，１２ｂを有する。音響管１０，２０において、開口部１２，１２ａ，１２ｂはそれぞれ異なる孔３に近接し、且つ孔３の面に対して略平行となるように固定されている。また、吸音・散乱ボックス１は、ケーブル４を介して音響調整卓３００の通信インタフェース３５０と接続されている。吸音・散乱ボックス１は、通信インタフェース３５０により送信された制御情報を、ケーブル４経由で受信する。吸音・散乱ボックス１は、受信した制御情報に応じて駆動する。
なお、音響調整卓３００から吸音・散乱ボックス１へ制御情報を送信するための通信路は、有線のほか、無線であってもよいし、優先及び無線の組み合わせでもよい。また、説明の便宜のために、以下では、箱型部材２の面２ａの法線方向成分であって、孔３の面に直交する方向成分を「ｘ軸」とし、面２ａに平行な一方向の成分を「ｙ軸」とし、ｘ軸及びｙ軸に直交する方向成分を「ｚ軸」としたｘｙｚ直交座標系を定める。吸音・散乱ボックス１が水平面に平行な面に置かれたときには、ｚ軸は重力方向の成分を表し、ｘ軸及びｙ軸は水平面に平行な方向の成分を表す。音響管１０，２０は、それぞれ延在方向を有しており、その延在方向はｘ軸方向に一致するよう箱型部材２内に固定されている。
【００２２】
次に、吸音・散乱ボックス１の内部の構成について説明する。
図７は、音響管１０の外観を示す斜視図である。図８は、図７に示す矢印IV方向から音響管１０を見た様子を表す平面図である。図９は、図７に示す切断線V-Vで音響管１０を切断したときの断面を表す図である。
音響管１０は、管状部材１１と、開口部１２と、リードスクリュー１３と、隔壁１４とを有する。管状部材１１は、本発明の筐体の一例であり、金属で管状に形成された部材である。管状部材１１の内部には、ｘ軸方向に延在する柱状の中空空間１５が形成されている。管状部材１１は、中空空間１５を外部空間に通じさせる開口部１２を有する。管状部材１１の中空空間１５のｘ軸方向の長さをＬとする。管状部材１１の開口部１２に対する他端（閉口端）の一部には、リードスクリュー１３を外部に通じさせるための貫通孔が開けられている。
【００２３】
リードスクリュー１３は、隔壁１４をｘ軸方向に移動させるための軸状の部材であり、その周面には、図示せぬ螺子山が設けられている。リードスクリュー１３は、管状部材１１の閉口端に開けられた貫通孔を介して、モータ３１ａの回転軸に接続されている。リードスクリュー１３は、モータ３１ａの駆動により回転する。なお、モータ３１ａを含む吸音・散乱ボックス１の制御系については後述する。隔壁１４は、金属で円柱状に形成されており、本発明の移動部材の一例である。隔壁１４は、管状部材１１に対して中空空間１５内をｘ軸方向に移動可能に設けられ、隔壁１４の移動方向に対する寸法はＤである。円柱状である隔壁１４の底面には、それらを貫通する孔であってリードスクリュー１３が貫通する孔が開けられている。この孔には、リードスクリュー１３が有する螺子山に係わり合う螺子山が設けられている。隔壁１４の外周面は、筐体１１の内周面に近い形状をしており、隔壁１４は筐体１１の内側に接触することにより、リードスクリュー１３の回転に対して回り止めされる。これにより、隔壁１４にリードスクリュー１３が貫通した状態でリードスクリュー１３が回転させられると、隔壁１４はリードスクリュー１３に対してｘ軸方向に移動する。
なお、軸状のガイドレール（案内手段）をリードスクリュー１３に平行に設け、これを隔壁１４に貫通させて、ガイドレールによって案内される方向に隔壁１４が移動させられるようにしてもよい。また、リードスクリュー１３と隔壁１４とを結合した構造と、リードスクリュー１３の外周面の螺子山に噛み合わせた歯車の回転とに応じて、リードスクリュー１３とともに隔壁１４がｘ軸方向に移動させられる構成であってもよい。
【００２４】
隔壁１４の外周面（側面）は管状部材１１の内周面に良好に密着しており、隔壁１４は、中空空間１５を、部分空間１５１と部分空間１５２とに隔てる。部分空間１５１のｘ軸方向の長さは、開口部１２の位置から、部分空間１５１と隔壁１４とが接する位置までの長さであり、ｌ1である。部分空間１５２のｘ軸方向の長さは、管状部材１１の開口部１２に対する他端の位置から、部分空間１５２と隔壁１４とが接する位置までの長さであり、ｌ2である。つまり、Ｌ＝ｌ1＋Ｄ＋ｌ2という関係を満たす。
【００２５】
音響管１０において、部分空間１５１に共鳴体が構成される。この共鳴体は開口部１２を開口端とし、部分空間１５１と隔壁１４とが接する面を閉口端とする。中空空間１５をその延在方向に直交する平面（ｙｚ平面）で切断した場合の断面の直径は、Ｌに対して十分に小さい。より具体的には、共鳴時においてｘ軸方向には定在波が発生し、その径方向には位相のずれがほとんどなく、音圧がほぼ一様である。この条件を満たすのは、例えば、中空空間の直径が０．５８λ（λ：共鳴周波数での波長）以下の場合である。また、部分空間１５１と部分空間１５２とは、実質的に互いに独立した空間として扱われる。ただし、部分空間１５１と部分空間１５２とが完全に遮断されていなくても、部分空間１５１に開口部１２を開口端とし、隔壁１４を閉口端とした１つの共鳴体が構成されていると扱える程度に両空間が接していてもよい。
【００２６】
部分空間１５１に構成される共鳴体において、隔壁１４が閉口端となるからｘ軸方向の長さはｌ1である。音響管１０の開口部１２に外部空間から共鳴周波数の音波が入射すると、部分空間１５１に構成された共鳴体はその入射波に応じて共鳴する。音響管１０は共鳴によって生じる反射波を、開口部１２を介して外部空間に放射する。この反射波と入射波との位相差により互いの波が干渉して打ち消しあうので、この作用により共鳴周波数付近の周波数帯域で吸音効果を奏する。部分空間１５１に構成された共鳴体の共鳴周波数ｆ0は、部分空間１５１の長さｌ1を用いると式（１）の関係を満たす。式（１）において、ｖは音速（大気中であれば、約３４０ｍ／ｓ）であり、ｎは１以上の整数である。また、式（１）や以下の説明において開口端補正を無視する。
ｆ0＝（２ｎ−１）・ｖ／４ｌ1 ・・・（１）
【００２７】
ここで、吸音・散乱ボックス１によって奏する吸音・散乱効果についてより具体的に説明する。
図１０は、共鳴時における吸音・散乱ボックス１が備える箱型部材２の前面２ａ周辺の反射波の挙動を説明する図である。図１０において、入射波の音圧が極大となる「山」が前面２ａ及び孔３（すなわち、開口部１２）に到達し、それに応じた反射波が生成される様子を示している。また、同図には、反射波を実線と破線とで示しているが、実線は、反射波の音圧が極大となる「山」の位置を表しており、破線は、音圧が極小（「山」とは逆位相）となる「谷」の位置を表している。
【００２８】
吸音・散乱ボックス１の前面２ａに対して共鳴周波数の入射波が入射すると、共鳴によって生じる反射波として、前面２ａは、入射波に対して位相が変位（完全反射であれば、１８０度変位）した反射波を放射する。前面２ａは、反射性を有する材料で形成されており、前面２ａから放射される反射波の位相は、入射波の位相に対してほとんど変位しない。すなわち、前面２ａから放射される反射波の位相は、入射波とほぼ同位相の反射波とであり、図１０の例では、前面２ａの位置で「山」となっている。つまり、前面２ａは、音響管１０，２０を収容する箱としてだけでなく、反射面（バッフル板）としても機能する。一方、孔３の位置では、音響管１０の共鳴によって生じる反射波が放射され、図１０の例では、孔３、すなわち開口部１２の位置で「谷」となる。この作用により、孔３（開口部１２）、及び前面２ａ付近である領域Ｃ１，Ｃ２において、前面２ａからの反射波と孔３からの反射波とが互いに隣接し、且つ両者の反射波の位相が不連続となる現象が発生する。
【００２９】
以上の作用によって、吸音効果は、開口部１２付近の領域での共鳴現象により奏する。散乱効果は、前面２ａに入射する入射波と反射波との位相干渉と、開口部１２に入射する入射波と共鳴により生じる反射波との位相干渉との相互作用によって生じる。この作用によって開口部１２付近では、前面２ａに平行な成分を持つ方向に気体分子の流れが生じて、音が散乱する。このように、開口部１２からの反射波と前面２ａからの反射波とは、それらの位相角度が異なり、その位相差に応じた現象が近接した空間で発現するので、吸音・散乱ボックス１の構成によって、吸音効果及び散乱効果を同時に奏する。
【００３０】
図１１は音響管２０の外観を示す斜視図である。図１２は、図１１に示す切断線VII-VIIで音響管２０を切断したときの断面を表す図である。図１１、１２に示すように、音響管２０は、本発明の筐体の一例である筐体２１の内部に、中空空間が形成された中空状の部材である。音響管２０の構成は、音響部２０ａ，２０ｂ，２０ｃの各部に大別される。音響管２０において、音響部２０ａ，２０ｂの構成はそれぞれ、音響管１０の構成と略同じである。よって、以下の説明において、音響部２０ａの構成のうち、音響管１０の構成と対応する構成には末尾に「ａ」という符号を付して表し、音響部２０ｂの構成のうち、音響管１０と対応する構成には末尾に「ｂ」という符号を付して表す。このような符号の関係にある構成どうしはそれぞれ同等の機能を実現するので、それらの説明を適宜省略する。また、音響管２０によって奏する吸音・散乱効果は、音響管１０の場合と同じ作用により生じるから、その説明についても適宜省略する。
【００３１】
音響部２０ａの内部には、ｘ軸方向に延在し、開口部１２ａを介して外部空間に通じる柱状の中空空間１５ａ（本発明の第１の中空空間の一例）が形成されている。音響部２０ｂの内部には、ｘ軸方向に延在し、開口部１２ｂを介して外部空間に通じる柱状の中空空間１５ｂ（本発明の第２の中空空間の一例）が形成されている。音響部２０ｃは、両端開口の管状部材と同等の構成を有し、その内部には、ｙ軸方向に延在する柱状の中空空間１５ｃ（本発明の第３の中空空間の一例）が形成されている。図１２に示すように、中空空間１５ａ，１５ｂの延在方向はｘ軸方向に平行であり、中空空間１５ａ，１５ｂの延在方向（ｘ軸方向）と、中空空間１５ｃの延在方向（ｙ軸方向）とは互いに直交する。中空空間１５ｃは、中空空間１５ａと中空空間１５ｂとの間に設けられ、中空空間１５ａと中空空間１５ｂとを通じさせる通路に相当する。換言すれば、音響管２０において、延在する中空空間１５ａと、延在する中空空間１５ｂとのそれぞれから分岐する中空空間はともにの中空空間１５ｃである。このようにして、中空空間１５ａ，１５ｂ，１５ｃによって、図１２に示すような略「Ｈ」字型を成す連続した中空空間が形成される。
なお、説明の便宜のために、図１２に示すように、中空空間１５ａと中空空間１５ｃとの境界であり、中空空間１５ｃの一端を端部１６１とし、中空空間１５ｂと中空空間１５ｃの境界となり、中空空間１５ｃの他端を端部１６２とする。
【００３２】
音響部２０ａには、リードスクリュー１３ａの回転により、筐体２１に対して中空空間１５ａをｘ軸方向に移動する隔壁１４ａが設けられ、音響部２０ｂには、リードスクリュー１３ｂの回転により、筐体２１に対して中空空間１５ｂをｘ軸方向に移動する隔壁１４ｂが設けられている。リードスクリュー１３ａは、モータ３１ｂの回転軸に接続され、リードスクリュー１３ｂは、モータ３１ｃの回転軸に接続されている。部分空間１５１ａのｘ軸方向の長さをｌ1aとし、部分空間１５２ａのｘ軸方向の長さをｌ2aとする。また、部分空間１５１ｂのｘ軸方向の長さをｌ1bとし、部分空間１５２ｂのｘ軸方向の長さをｌ2bとする。また、中空空間１５ｃのｙ軸方向の長さはｌcである。隔壁１４ａ，１４ｂのｘ軸方向の長さは、隔壁１４と同じでＤである。なお、音響部２０ｃの端部１６１，１６２の直径はＤよりも僅かに小さくなるように形成されている。
以上の構成を有している音響管２０において、中空空間１５ａには、開口部１２ａを開口端とし、隔壁１４ａを閉口端とした共鳴体が構成される。また、中空空間１５ｂには、開口部１２ｂを開口端とし、隔壁１４ｂを閉口端とした共鳴体が構成される。
【００３３】
図１３は、吸音・散乱ボックス１の制御系を説明する図である。
制御装置４０は、ＣＰＵ等を備えた演算装置である。制御装置４０は、音響調整卓３００から制御情報が与えられると、その制御情報に応じた位置に隔壁１４，１４ａ，１４ｂを設定させるための駆動信号を、それぞれ対応するモータ３１ａ，３１ｂ，３１ｃに出力する。モータ３１ａ，３１ｂ、３１ｃは、制御装置４０からの駆動信号に応じて駆動し、この駆動により隔壁１４，１４ａ，１４ｂをｘ軸方向に移動させて、閉口端である各隔壁の位置を設定する。この制御情報は、隔壁１４，１４ａ，１４ｂのそれぞれの位置又は移動量に関するものである。制御装置４０は、制御情報に従ってリードスクリュー１３，１３ａ，１３ｂをそれぞれ独立して回転させる。すなわち、制御装置４０及びモータ３１ａ〜３１ｃは、本発明の位置設定手段の一例である。なお、ここでは、リードスクリュー毎に１ずつモータを用いているが、クラッチやギア等を用いて、１のモータでリードスクリュー１３，１３ａ，１３ｂを回転させるようにしてもよい。また、モータ以外の駆動手段を用いてもよい。
【００３４】
以上説明した構成を有する吸音・散乱ボックス１では、制御装置４０が隔壁１４，１４ａ，１４ｂの位置を移動させて、音響管１０，２０に構成される共鳴体の閉口端の位置を変更する。この制御により、吸音・散乱ボックス１によって奏する吸音・散乱効果の周波数帯域が変化させられる。
音響管１０については、隔壁１４の位置に応じて、共鳴体の開口端（つまり、開口部１２）の位置に対する閉口端の位置が変化するから、部分空間１５１のｘ軸方向の長さｌ1が変化して、音響管１０の共鳴周波数ｆ0が変化する。具体的には、開口部１２の位置に隔壁１４が移動させられたときには、ｌ1は最小値「０」となるし、隔壁１４が開口部１２の反対側の端部に移動させられたときには、ｌ1は最大値「Ｌ−Ｄ」となる。よって、音響管１０の共鳴周波数ｆ0は、およそ０≦ｆ0≦（２ｎ−１）・ｖ／４（Ｌ−Ｄ）という関係を満たす。隔壁１４が開口部１２寄りの位置に移動させられるほど、部分空間１５１の長さｌ1が短くなるので共鳴周波数が高くなり、高い周波数帯域で吸音・散乱効果を奏する。一方、隔壁１４が閉口端側の位置に移動させられるほど、部分空間１５１の長さｌ1が長くなるので共鳴周波数は低くなり、低い周波数帯域で吸音・散乱効果を奏する。
【００３５】
次に、音響管２０において生じる共鳴について説明する。
図１２に示す例では、隔壁１４ａ，１４ｂによって各音響部の部分空間が他の空間と隔てられている。よって、音響管２０の共鳴周波数ｆ0は、音響部２０ａの部分空間１５１ａの長さｌ1a、及び音響部２０ｂの部分空間１５１ｂの長さｌ1bによって決まり、式（１）のｌ1をｌ1a，ｌ1bに置き換えた共鳴周波数となる。
【００３６】
図１４は、図１２と同じ方向に音響管２０を切断したときの断面図である。なお、図１４ではモータ３１ｂ、３１ｃの図示を省略する。
図１４（ａ）は、図１２に示す位置から隔壁１４ａ、１４ｂの位置が変更させられた場合を表したものである。図１４（ａ）に示す位置に隔壁１４ｂがある場合、隔壁１４ａによって中空空間１５ｃが塞がれ、中空空間１５ａと、中空空間１５ｂ及び１５ｃとが隔てられる。一方で、隔壁１４ｂは中空空間１５ｃ（つまり、端部１６２）に接しない位置にあり、音響部２０ｂ、２０ｃによって１つの管が形成される。これにより、部分空間１５１ｂと中空空間１５ｃとによって、「Ｌ」字型の空間が形成される。図１４（ａ）に示すように、部分空間１５１ｂと中空空間１５ｃとが通じている場合に、これらが分岐しないか、又は、或る許容範囲内で分岐するが実質的に分岐しないとみなせる位置に隔壁１４ｂがあるときには、音響部単体の全長よりも長い１つの管が形成される。これにより、音響部単体により実現可能な共鳴周波数よりも、さらに低い共鳴周波数を得ることができる。開口部１２ａ，１２ｂを開口端とした各共鳴体は、それぞれ隔壁１４ａを閉口端とする空間に構成される。これにより、音響管２０の共鳴周波数ｆ0には、音響部２０ａの部分空間１５１ａの長さｌ1aに応じて式（１）により算出される周波数と、部分空間１５１ｂと中空空間１５ｃとの合計の長さｌ1b＋ｌcに応じた周波数とが存在する。音響管２０においては部分空間１５１ｂと中空空間１５ｃとが連なっているので、音響管２０内部に構成された共鳴体の全長を、音響部単体で構成される共鳴体よりも長くすることができる。これにより、低い周波数帯域で吸音・散乱効果を奏する。
【００３７】
同様に、隔壁１４ｂによって中空空間１５ｃが塞がれて、中空空間１５ｂと、中空空間１５ａ、１５ｃとが隔てられる場合がある。この場合、開口部１２ａ，１２ｂを開口端とした共鳴体は、それぞれ隔壁１４ｂの位置を閉口端とする。音響管２０の共鳴周波数ｆ0には、音響部２０ｂの部分空間１５１ｂの長さｌ1bに応じて式（１）により算出される周波数と、部分空間１５１ａと中空空間１５ｃとの合計の長さｌ1a＋ｌcに応じた周波数とが存在するから、この場合も低い周波数帯域で吸音・散乱効果を奏する。この場合、隔壁１４ａは中空空間１５ｃ（つまり、端部１６１）に接していない。このとき、音響部２０ａ、２０ｃによって１つの管が形成されて「Ｌ」字型の空間が形成されており、その空間は途中で分岐していない。このように、部分空間１５１ａと中空空間１５ｃとが通じる場合、これらが分岐しないか、又は、或る許容範囲内で分岐しないとみなせる位置に隔壁１４ａがあるときには、音響部２０ｂ、２０ｃ音響部単体の全長よりも長い１つの管が形成される。これにより、音響部単体により実現可能な共鳴周波数よりも、さらに低い共鳴周波数を得ることができる。
【００３８】
次に、図１４（ｂ）に示す位置に隔壁１４ａ，１４ｂ（閉口端の位置）がある場合、中空空間１５ｃは塞がれず、中空空間１５ａ，１５ｂ，１５ｃはすべて通じている。また、部分空間１５１ａと、中空空間１５ｃと、部分空間１５１ｂとにより「コ」字型の空間が形成され、その空間が途中で分岐していない。このように、部分空間１５１ａと、中空空間１５ｃと、部分空間１５１ｂとが通じる場合に、これらが分岐しないか、又は、或る許容範囲内で分岐しないとみなせる位置に隔壁１４ａ，１４ｂがあるときには、音響部２０ａ、２０ｂ、２０ｃ音響部単体の全長よりも長い１つの管が形成される。これにより、音響部単体により実現可能な共鳴周波数よりも、さらに低い共鳴周波数を得ることができる。この構成において、共鳴体の全長は中空空間１５ａ，１５ｂ，１５ｃの延在方向の合計の長さに相当する大きさとなる。つまり、音響管２０の共鳴周波数ｆ0は、中空空間１５ｃ、部分空間１５１ａ及び１５１ｂの長さの合計ｌ1a＋ｌc＋ｌ1bに応じた周波数となる。ただし、開口部１２ａを一端とし、開口部１２ｂを他端とした１つの管が音響管２０に構成されることになるから、共鳴周波数ｆ0は両端開口の音響管の場合と同様で式（２）の関係を満たす。式（２）において、ｖは音速であり、ｎは１以上の整数である。また、以下の説明において開口端補正を無視する。
ｆ0＝ｎ・ｖ／２（ｌ1a＋ｌc＋ｌ1b） ・・・（２）
【００３９】
両端開口の音響管の共鳴周波数と、一端開口の音響管の共鳴周波数とを同一にする場合、両端開口の音響管の方が管全体としての長さが大きくなるが、図１４（ａ）の場合よりもさらに共鳴周波数を低く設定することもある。
【００４０】
以上述べたように、図１２に示す位置に隔壁１４ａ，１４ｂがある場合や、図１４（ａ）に示す位置に隔壁１４ａがある場合など、これらの隔壁が決められた位置に移動させられたときには、一の音響部の内部に形成された中空空間と、これと異なる他の音響部の内部に形成された中空空間との間の通路（中空空間）が塞がれる。一方、隔壁１４ａ，１４ｂが図１４（ｂ）に示す位置にあるとき、及び隔壁１４ｂが図１４（ａ）に示す位置にあるときには通路は塞がれず、複数の音響部の中空空間が通じて１つの管が構成される。この場合、共鳴体の全長が音響部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ単体で構成される共鳴体のそれよりも大きく、共鳴周波数をさらに低くすることができる。低い周波数帯域で吸音・散乱効果を奏するためには、共鳴体をかなり大きくせざるを得ないという問題があるが、これに対し、音響管２０の外形は図１２，１４に示したように、音響部２０ａ、２０ｂとがｘ軸方向に対して平行で、且つｘ軸方向に対する位置が略同じであるから、共鳴体の長さを十分に確保しつつ、吸音・散乱ボックス１全体としての寸法を小さくすることができる。また、移動部材としての隔壁１４，１４ａ，１４ｂは、音響管１０，２０の中空空間を移動するから、その移動に応じて音響管１０，２０自体の寸法が変化することもなく、比較的小型の箱型部材２内に音響管１０，２０を収容することができる。
【００４１】
図１５は、音響管２０によって実現される共鳴周波数の計算結果の一例を示す図である。なお、ここでは、ｌ1a＝５００ｍｍ，ｌ1b＝２００ｍｍ，ｌc＝１００ｍｍとし、複数の共鳴周波数ｆ0のうち、低いものから順に、ｆ01，ｆ02，ｆ03，ｆ04［Ｈｚ］と表す。図１５に示す第１行及び第２行は、図１２に示される位置に隔壁１４ａ，１４ｂが位置する場合の共鳴周波数を示したものである。同図に示すように、この場合、１７０Ｈｚ，４２５Ｈｚ，５１０Ｈｚ，８５０Ｈｚ，１１９０Ｈｚ，１２７５Ｈｚ，２１２５Ｈｚ，２９７５Ｈｚに共鳴周波数が実現される。第１行、第３行は、図１４（ａ）に示される位置に隔壁１４ａ，１４ｂが位置する場合の共鳴周波数を示す。この場合、１７０Ｈｚ，２８３Ｈｚ，５１０Ｈｚ，８５０Ｈｚ，１１９０Ｈｚ，１４１７Ｈｚ，１９８３Ｈｚであり、図１２の場合よりも共鳴周波数は全体として低くなっている。また、第２行、第４行は、図１４（ａ）の場合とは異なり、隔壁１４ｂによって中空空間１５ｃが塞がれて、中空空間１５ｂと、中空空間１５ａ、１５ｃとが隔てられる場合の共鳴周波数である。この場合、１４２Ｈｚ，４２５Ｈｚ，７０８Ｈｚ、９９２Ｈｚ，１２７５Ｈｚ，２１２５Ｈｚ，２９７５Ｈｚに共鳴周波数が実現される。また、図１４（ｂ）の場合、第５行に示されるように、２１３Ｈｚ，４２５Ｈｚ，６３８Ｈｚ，８５０Ｈｚに共鳴周波数が実現され、図１２や図１４（ａ）の場合よりも、共鳴周波数の総数は少なくなるが、低い周波数帯域に集中して共鳴周波数が現れる。このように、隔壁１４ａ，１４ｂの位置によって、かなり広い周波数範囲から共鳴周波数を選択可能である。
【００４２】
以上の構成により、吸音・散乱ボックス１の共鳴周波数は可変に構成されている。また、ＰＡエンジニアＵは、第１調整操作部３４２を操作するだけで、吸音・散乱ボックス１の吸音・散乱特性を変化させることができる。
【００４３】
（Ｃ）吸音・散乱パネル５０の構成
次に、吸音・散乱パネル５０の構成について説明する。
図１６は、吸音・散乱パネル５０の外観を示す斜視図である。図１７は、吸音・散乱パネル５０を構成する中空部材５１−１〜５１−５の断面を表す図である。図１７（ａ）は、図１６の切断線XI−XIで切断したときの断面を表した図であり、図１７（ｂ）は、図１６の切断線XII−XIIで切断したときの断面を表した図である。吸音・散乱パネル５０は、本発明の音響構造体の一例である。
中空部材５１−１〜５１−５は、それぞれ本発明の筐体の一例であり、それぞれ同じ延在方向に配列され、同じ長さを有している。中空部材５１−１〜５１−５は、図１６に示すように、開口部５２−１〜５２−５の位置がそれぞれ異なるだけで、その他の構成は略同じである。以下の説明において、中空部材５１−１〜５１−５のそれぞれを区別する必要のないときには「中空部材５１」と総称し、開口部５２−１〜５２−５のそれぞれを区別する必要のないときには「開口部５２」と総称する。また、説明の便宜のために、中空部材５１−１〜５１−５の延在方向の成分を「ｘ軸」とし、ｘ軸に直交し、中空部材５１−１〜５１−５が並べられた方向の成分を「ｙ軸」とし、ｘ軸及びｙ軸に直交する方向の成分を「ｚ軸」としたｘｙｚ直交座標系を定める。
【００４４】
中空部材５１は、例えばアクリル樹脂等を材料として角筒状に形成されている。中空部材５１−１〜５１−５は、ぞれぞれの閉口端（底面）の位置がｘ軸方向に対して同じであるよう、ｙ軸方向に対して配列されている。吸音・散乱パネル５０において、隣り合う中空部材５１−１〜５１−５どうしは、接着される等して一体とされている。中空部材５１の内部には、ｘ軸方向に延在する直方体状の中空空間５３が形成されている。また、中空部材５１には、中空空間５３を外部空間に通じさせる正方形の開口部５２が設けられている。また、図示しないが、吸音・散乱パネル５０はケーブルを介して音響調整卓３００の通信インタフェース３５０と接続されている。吸音・散乱パネル５０は、音響調整卓３００から制御情報が供給されると、供給された制御情報に応じて駆動する。
なお、ここでは、吸音・散乱パネル５０を構成する中空部材の数を「５」としているが、この数は一例に過ぎず、さらに多くてもよいし、少なくてもよい。
【００４５】
吸音・散乱パネル５０において、中空部材５１の中空空間５３が共鳴体として構成されている。具体的には、中空部材５１の閉口端５１１を一端とした共鳴体と、中空部材５１の閉口端５１２を一端とした共鳴体とが構成される。これらの共鳴体は、開口部５２を介して外部空間から入射する音波に応じて共鳴する。ここで閉口端５１１の位置を一端とする共鳴体の長さをｌ1とし、閉口端５１２の位置を一端とする共鳴体の長さをｌ2とすると、中空部材５１の共鳴周波数ｆ0は、共鳴体の長さｌ1、ｌ2に応じた固定の周波数となる。上述したように、中空部材５１−５〜５１−５において、開口部５２−１〜５２−５のｘ軸方向に対する位置がそれぞれ異なるから、共鳴周波数はそれぞれ異なる。また、中空部材５１の表面はそれぞれ反射面として機能し、その表面からの反射波と開口部５２から放射される反射波との関係が、図１０に示す関係となることにより、吸音・散乱パネル５０によって吸音・散乱効果を奏する。また、図１６に示すように、開口部５２−１、・・・、５２−５の順に、閉口端５１１寄りの一端の位置から中空空間５３の中央部の位置まで、少しずつ位置を変えて開口部が設けられている。この場合、吸音・散乱パネル５０による吸音・散乱効果を奏する周波数帯域のうち、中空部材５１−１寄りにある中空部材ほど、その周波数帯域の高域側及び低域側の周波数帯域での吸音・散乱効果を奏することに寄与する。一方、中空部材５１−５寄りにある中空部材ほど、その周波数帯域の中心に近い周波数帯域での吸音・散乱効果を奏することに寄与する。
【００４６】
また、図１７（ａ），（ｂ）に示すように、中空部材５１の開口部５２の位置には、板状の開閉部材５４が開口部５２を塞ぐようにして設けられている。開閉部材５４は、例えば中空部材５１と同じ材料により形成され、入射する音波を遮る材料で形成されている。なお、開閉部材５４の材料は、音波を全く透過させないものに限らず、共鳴現象の発生を十分に抑制するような、音波をほとんど透過させないものであればよい。開閉部材５４には、「閉状態」と「開状態」という２つの状態がある。「閉状態」においては、中空部材５１の開口部５２を塞いで外部空間から中空空間５３に入射する音波を遮り、「開状態」においては、開口部５２を塞がない。この「開状態」は、開閉部材５４が外部空間から中空空間５３に入射する音波を遮らない状態のことである。すなわち、中空空間５３が開口部５２を介して外部空間に連通しており、外部空間からの音波が開口部５２を介して中空空間５３に入射する状態を総称する。開閉部材５４の位置は、図１７（ａ）に示すように、モータ６０及び制御装置７０により変更させられる。制御装置７０は、音響調整卓３００から開閉部材５４の開閉状態に関する制御情報が与えられると、この制御情報に応じてモータ６０に駆動信号を供給する。モータ６０は、制御装置７０からの駆動信号に応じて、開閉部材５４により開口部５２を塞いで「閉状態」としたり、中空部材５１による支持点を中心として、「閉状態」の位置から開閉部材５４を９０度だけ回転させて、「開状態」としたりする。「閉状態」である中空部材５１の中空空間５３には、外部空間からの音波が入射しないので、共鳴現象は生じず、吸音・散乱効果は発現しない。なお、開閉部材５４の開閉に係る構成にはスライド式でもよく、これ以外の開閉を切り替え可能な種々の公知の手法を採り得る。
なお、モータ６０は、中空部材５１−１〜５１−５のそれぞれに対して１ずつ設けられており、制御装置７０は中空部材５１毎に独立して開閉状態を切り替える制御を行う。すなわち、制御装置７０及びモータ６０は、本発明の切替制御手段の一例である。
【００４７】
次に、吸音・散乱パネル５０により発現する吸音・散乱効果について、図１８を参照しつつ説明する。
図１８（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ、中空部材５１の開閉状態と、吸音・散乱効果を奏する周波数域との関係を説明する図である。図１８（ａ）〜（ｃ）において、開口部５２がハッチングされたものは開閉部材５４により塞がれていることを意味し、中空部材５１が「閉状態」であることを意味する。一方、開口部５２がハッチングされていないものは開閉部材５４により塞がれていないことを意味し、中空部材５１が「開状態」であることを意味する。また、図１８（ａ）〜（ｃ）に示すグラフの横軸は周波数を表し、縦軸は吸音・散乱効果を奏する程度の大きさを表す。横軸については矢印方向に周波数が高くなり、縦軸については矢印方向に吸音・散乱効果が高くなることを意味する。また、吸音・散乱効果を奏する周波数帯域の中心周波数をｆcとする。
【００４８】
まず、図１８（ａ）は、開口部５２−１〜５２−５のすべてが開放し、中空部材５１−１〜５１−５すべてが「開状態」である場合を例示したものである。この場合、グラフに実線で示すように、中心周波数ｆcを中心として比較的広い周波数帯域で吸音・散乱効果を奏する。図１８（ｂ）は、中空部材５１−１のみが「閉状態」で、中空部材５１−２〜５１−５が「開状態」の場合を例示したものである。上述したように、中空部材５１−１の開口部５２−１は、他の中空部材に比べて最も閉口端５１１側に位置するから、この中空部材５１−１が「閉状態」となると、図１８（ａ）において吸音・散乱効果を奏する周波数帯域のうち、高域側の帯域および低域側でその効果を奏しなくなる。よって、図１８（ｂ）に実線で示すように、吸音・散乱効果を奏する周波数幅は、点線で示した図１８（ａ）の場合よりも小さくなる。すなわち、吸音・散乱特性の鋭さ（Ｑ値）は大きくなる。なお、吸音・散乱特性の鋭さのことを、以下では単に「鋭さＱ」ということがある。図１８（ｃ）は、中空部材５１−１〜５１−３が「閉状態」で、中空部材５１−４及び５１−５が「開状態」の場合を例示したものである。この場合、図１８（ａ）、（ｂ）に実線で示す周波数帯域のうち、高域側の帯域および低域側の帯域で吸音・散乱効果を奏しなくなる。実線で示したようにその効果が発現する周波数帯域はさらに小さくなる。よって、図１８（ｃ）に示すように、点線で示した図１８（ａ）、（ｂ）の場合よりも、吸音・散乱特性の鋭さＱはさらに大きくなる。
以上のように、吸音・散乱パネル５０によれば、制御装置７０が中空部材５１−１〜５１−５の開閉状態をそれぞれ切り替えることにより、吸音・散乱効果を奏する周波数幅を変更させて、鋭さＱを調整することができる。
【００４９】
なお、制御装置７０による中空部材５１−１〜５１−５のどれを「閉状態」とし、又は「開状態」とするかは音響調整卓３００の操作者の操作内容に依存する。よって、例えば、中空部材５１−３のみを「閉状態」とし、それ以外を「開状態」とする構成であってもよく、制御装置７０は、各開口部５２−１〜５２−５に設けられた開閉部材５４を個別に開閉状態を制御するものであればよい。
このように、吸音・散乱パネル５０によれば、制御装置７０が中空部材５１−１〜５１−５のそれぞれの開閉状態をそれぞれ切り替えることにより、吸音・散乱効果を奏する周波数幅を可変にすることができる。
【００５０】
以上説明した吸音・散乱パネル５０によれば、制御装置７０は中空部材５１−１〜５１−５のそれぞれの開閉状態を切り替えることにより、中心周波数ｆcを中心とした、吸音・散乱効果を奏する周波数幅を変化させる。これにより、吸音・散乱特性の鋭さＱが変化する。このような吸音・散乱パネル５０においても、ＰＡエンジニアＵは音響調整卓３００を操作する簡易な操作を行うだけで、吸音・散乱パネル５０によって奏する吸音・散乱効果音の周波数帯域を可変にすることができる。
【００５１】
（Ｄ）音響調整システム５の構成のまとめ
吸音・散乱ボックス１は、音響空間Ｒ内の複数の位置に配置され、例えばスピーカ装置のスピーカボックス上に置かれる。吸音・散乱ボックス１は、外観の構成が直方体であるから、その積み上げがしやすく、設置位置や設置数を変えるための作業負担は少ない。よって、所望する吸音・散乱効果を得るための調整を容易に行える。また、吸音・散乱ボックス１及び吸音・散乱パネル５０は、それぞれ独立した部材として扱え、吸音・散乱ボックス１の位置の調整も比較的容易に行えるから、音響特性を測定しながら、それが所望する特性となるように、吸音散乱体の設置態様を微調整することもできる。
【００５２】
また、吸音散乱体を、音響空間の壁面や天井付近に設置した場合、拡声システムにより拡声して発せられた音や、拡声していない生音の周波数特性上のピーク或いはディップ（カラレーションやハウリングに関連する周波数特性上の癖）を、壁面や天井に近い位置で改善することができる。また、これらの部材の取り付け位置や設置数についても制約をさほど受けずに、その調整をより自在に行える。また、吸音散乱体を拡声システムのマイクロホンの近くまたはスピーカの近くに設置した場合、収音または発音される音を直接制御するので、吸音散乱体による吸音・散乱効果が高まり、音響空間Ｒの音響特性に与える影響を大きくすることができる。
【００５３】
（Ｅ）音響調整システム５による制御
音響調整システム５において、ＰＡエンジニアＵが音響調整卓３００の操作部３４０を操作すると、制御部３１０はその操作に応じて、スピーカＳＰから放音される音の音信号の特性を変化させるほか、吸音・散乱ボックス１が備える隔壁１４，１４ａ，１４ｂの位置を移動させたり、吸音・散乱パネル５０の開閉部材５４の開閉状態をそれぞれ切り替えたりする。従来、ホール内にハウリング等の音響障害が生じた場合、音信号の所定の周波数帯域の音圧レベルを低下させることで、ハウリング等の音響障害を抑制するという対応が採られていた。この場合、音源から与えられた音信号を変化させてしまうことになり、例えば本来音圧レベルを上げたい帯域のそれを上げられないなど、音源からの音の特性を損なわせてしまうことがあった。これに対し、音響調整システム５によれば、吸音散乱体も音響特性の調整に寄与させることができる。これにより、従来のように音信号のみを調整の対象とする場合に比べて、音信号を変化させずに、又はその変化を小さくして、音響空間の音響特性の調整を行うことができる。よって、音響調整システム５によれば、音源の特性を損なうことなく、音響空間に出力する拡声音の調整ができる。
【００５４】
また、ＰＡエンジニアＵは、演奏などの公演中にスピーカＳＰや、モニタスピーカから放音される音を調整することがある。実際のコンサートでは、歌い手がボーカルマイクを持ってステージ上を移動しながら歌唱したり、観客に語りかけたりしながら歌唱を進行していく。この場合、ＰＡエンジニアＵは、上述のように移動する歌い手に応じて時々刻々と変動するハウリングなどを防止するとともに、所望の拡声音の品質を維持するために、ボーカルマイクの移動に応じて音響調整卓３００の調整内容を時々刻々と変更させなければならない。しかしながら、音響障害を回避するために音信号を調整すると、客席ＳＥにいる観客に聞こえる音も変化してしまい、歌い手の歌唱音声において違和感を与えやすくなる。これに対し、音響調整システム５によれば、吸音散乱体を調整して音響空間Ｒの音響特性を変化させることで、演奏音そのものを変化させずに済むことがあるから、観客に違和感を与えなくて済む。
以上のように、音響調整システム５の構成によれば、音源から与えられた音信号の特性の制御と、吸音散乱体の制御との協働させることで、音響特性の調整を従来よりも自在に行うことに寄与させることができる。
【００５５】
［第２実施形態］
続いて、本発明の第２実施形態について説明する。
上述した第１実施形態の音響調整システム５では、ＰＡエンジニアＵによる音響調整卓３００の操作に応じて、吸音散乱体を制御して音響特性を変化させていた。これに対し、この実施形態の音響調整システムは、第１実施形態で説明した構成のほか、音響特性の調整に係る自動制御を行う機能を有している。
【００５６】
図１９は、音響調整システム５ａの構成を模式的に表す図である。なお、音響調整システム５と同じ構成については同じ符号を付して表し、その説明を省略する。音響調整システム５ａにおいては、音響空間Ｒの複数の位置に収音手段としてのマイクロホンＭＩＣが設けられている。マイクロホンＭＩＣは、周囲の音を収音し、収音した音を表す音信号を制御部３１０に出力する。
続いて、制御部３１０が実行する制御について説明する。
【００５７】
（Ｉ）試験用信号を用いた音場の制御
まず、試験用信号を用いた音場の制御について説明する。
本番演奏前などの音響特性の調整時において、制御部３１０は、あらかじめ決められた試験用信号に応じて、それぞれのスピーカＳＰに放音させる。この試験用信号は、例えばピンクノイズであり、音圧レベルの周波数特性が既知の音信号の一例である。制御部３１０は、スピーカＳＰに放音させた試験用信号に応じた音をマイクロホンＭＩＣにより収音し、その収音音を表す音信号を取得する。そして、制御部３１０は、取得した音信号を解析して、その音信号によって表される音圧レベルの周波数特性を、音場の音響特性として特定する。
【００５８】
次に、制御部３１０は、特定した音場の音響特性と、その音場において基準となる音響特性（以下、「基準特性」という。）とを対比して、音響空間Ｒで特定した音場の音響特性を基準特性に近づけるための吸音散乱体の制御を行う。基準特性については、試験用信号の特性に基づいてあらかじめ決められており、それを表すデータは記憶部３２０に記憶されている。基準特性は、好ましい音響特性を表すものとして定められていればよく、音場の種類、音楽の種類、公演の内容、ＰＡエンジニアの嗜好等の音響条件に応じたものである。
ここでは、制御部３１０は、特定された音響特性の音圧レベルの周波数特性と、周波数成分毎に決められた基準特性の音圧レベルの周波数特性とを対比し、周波数帯域ごとに両者の差異が小さくなるよう、吸音散乱体を制御する。具体的には、制御部３１０は、特定された音響特性の音圧レベルの周波数特性において、基準特性よりも音圧レベルの高い周波数帯域を特定すると、その周波数帯域において吸音効果を高めるよう、吸音散乱体の駆動を制御する。このとき、所定の周波数帯域（例えば、可聴域）での差異が平均的に小さくなるようにしてもよいし、特定の周波数帯域を重視して、その帯域での差異を優先して小さくする制御が行われてもよい。また、この制御により、吸音効果だけでなく散乱効果を高めることにも寄与させることができる。
また、自動制御の対象となる音響特性は、音圧レベルの周波数特性以外のものであってもよく、上述した音響特性を残響特性としてもよい。この場合、例えば低周波数帯域（２５０Ｈｚ、１／１オクターブバンド）の長すぎる残響時間を短くするよう、低周波数帯域で奏する吸音効果を高める制御が為されてもよい。また、或る特定の場所での或る周波数の音を局所的に低減したい場合には、制御部３１０は、その特定の場所でのその周波数での吸音効果を高めるようにしてもよい。この場合、制御部３１０が、その特定の場所に対応する位置に設置された吸音散乱体を選択して制御し、伝送周波数特性のピークを下げるとよい。
【００５９】
ところで、制御部３１０が制御対象とする吸音散乱体については、各マイクロホンＭＩＣに対応付けてグルーピングして割り当てられていればよい。制御部３１０は、各々のマイクロホンＭＩＣの収音結果に基づいて、そのマイクロホンＭＩＣに割り当てられた吸音散乱体を制御対象として選択する。その一例として、マイクロホンＭＩＣの場所から近い順に決められた数の吸音散乱体が制御対象として割り当てられる。マイクロホンＭＩＣの場所での音響特性については、それに近い吸音散乱体ほど、マイクロホンＭＩＣの場所での音響特性の調整させやすいことがあるからである。
【００６０】
また、制御部３１０は、音響空間Ｒのうち予め決められた場所（以下、「優先場所」という。）の音響特性の制御を優先して行ってもよい。音響空間Ｒでは、観客席ＳＥを優先場所とすればよく、人物が居る場所として予め決められた場所を優先場所とするのが好適である。この場合に、制御部３１０は、観客席ＳＥの場所から近いものや、スピーカＳＰなどの発音体に近い場所にある吸音散乱体を制御し、優先場所での音響特性が基準特性に一致するか、許容範囲で一致するようにしてから、他の吸音散乱体の制御を行うとよい。このようにすれば、観客席など特に吸音・散乱効果を高めたい場所で奏する効果を顕著にすることができる。なお、観客席ＳＥに限らず、音響空間Ｒ内のどの場所を優先場所としてもよい。
【００６１】
（II）試験用信号以外の音信号を用いた制御
制御部３１０は、試験用信号に代えて、実際の演奏音やハウリング音をマイクロホンＭＩＣに収音させ、その収音した音を表す音信号に基づいて音響特性の調整を行ってもよい。例えば、演奏音が高周波数帯域に主要な成分を持つものであれば、制御部３１０はその中で音圧の振幅レベルが特に高い周波数帯域で吸音・散乱効果を奏するような制御を行う。
【００６２】
（III）音信号を用いない制御
音響特性の調整は、マイクＭＩＣによる収音結果によるものに限定されない。
例えば、制御部３１０は、音場の条件毎に決められた基準特性（音場の種類や、舞台条件、聴衆の数など）を基に音響特性の制御を行ってもよい。音場の種別は、ホールのほか、駅やデパート、遊園地など屋外施設、競技場、体育館など様々である。例えば、体育館においては、観客の声援やスポーツ選手の発する打撃音などが適度に響くよう、適切な残響特性であることが好ましい。よって、ある程度以上の残響があり、且つ過度ではない残響がある音響特性であることが好ましい。一方、講演会などが行われる音響空間では、残響が過度であると、話者の話が響きすぎて、聴衆にとっては音の明瞭度が低下する。よって、残響特性を適度に少なくし、人間が聞き取る音声に相当する周波数帯域（例えば、可聴域）の音を明瞭する音響特性が好適である。また、舞台条件、聴衆の数によっても、残響特性などの音響特性が音響空間の物理的条件に応じて変化することは周知の事実である。
【００６３】
このように、音場の種類により、あるいは音場の物理的条件により音響的なサービス内容（目的）が異なるから、それに応じて好ましい音響特性は異なる。また、同種の音場であっても種々の原因により音響特性の調整に係る制御内容は異なる。
【００６４】
そこで、制御部３１０は、ＰＡエンジニアＵの操作部３４０の操作により、音場の種別などを含む音場の条件が入力されると、入力された音場の条件に応じた基準特性に近づけるよう、音響空間Ｒの音響特性を制御する。この場合、上述の音場の条件と、基準特性との対応関係が予め記憶部３２０に記憶されており、制御部３１０は、ＰＡエンジニアＵにより入力された音場の条件に対応付けて記憶された基準特性を記憶部３２０から読み出して、音響特性の制御に反映させるとよい。
【００６５】
（IV）音場に応じた制御対象の選択
また、音場の種別が同じであっても、音場ごとに制御対象とする吸音散乱体を異ならせて更に詳細かつ最適な制御を行えるようにしてもよい。
例えば、音響空間の形状や材料によっては音が伝搬する経路が異なるが、この伝搬経路に吸音散乱体を設置すると、それ以外の場所に吸音散乱体を設置する場合に比べて、奏する吸音・散乱効果は高まる。また、或る周波数帯域の吸音・散乱効果を高めたい場合に、制御対象とする吸音散乱体の位置をすべて同じにしても、設置する吸音散乱体の構造や種類の違いによっては、実際に吸音・散乱効果を奏する周波数帯域が異なることがある。例えば、吸音散乱体が設置される空間と、吸音散乱体が持つ筐体内の空間との連成振動に係る相互作用により、吸音散乱体が単独で持つ吸音散特性とは異なる別の或る周波数帯域で吸音・散乱効果を奏することがある。このようになるのは、吸音散乱体が設けられる音場、すなわち音響空間Ｒと吸音散乱体とが音響的に一体となり、１つの共鳴体とみなすことができるからである。これら相互関係から上記連成振動が生じ、吸音散乱体と共鳴体でエネルギーの授受が行われて、別の周波数帯域で吸音・散乱効果を奏することがある。
このように、音響空間毎に制御対象とする吸音散乱体を異ならせて制御を行うことで、制御部３１０が所定数の吸音散乱体の中で最適な組み合わせを選択して、最上の効果を奏するための制御を行うことも可能である。この場合、音響調整システム５ａにあっては、音場ごとに、吸音・散乱効果を奏する周波数帯域と、制御対象とする吸音散乱体との対応関係を記憶部３２０に記憶しておく。そして、制御部３１０はこの対応関係に従って、制御対象の吸音散乱体を選択する。
【００６６】
以上の音響調整システム５ａによれば、吸音散乱体の自動制御によって、音場毎の個別の音響特性が、予め決められた音響特性（基準化された標準特性）となるような制御が可能である。その上で、ＰＡエンジニアＵは音調整操作部３４１を操作して、音場毎の個別の音響特性ではなく、基準化された標準特性を対象に音源の調整加工を行うことができる。この調整加工にあっては、制御部３１０の制御により、ハウリングなどの音響特性が発生し難いものに既に修正されているので、ＰＡエンジニアＵは音楽作りのためのより創造的な作業に専念することができる。また、音場毎の個別の音響特性すなわちホール毎の条件等によらず、一定の標準特性に基準化されているので、ホールの特性によって調整内容の差異が小さくなり、音作りの作業がやり易く、音場の音響特性の調整を自在に行えるという効果がある。
【００６７】
なお、この第２実施形態において、制御部３１０は記憶部３２０に記憶された制御プログラムに従って音響調整システム５ａの各部を制御する。この制御プログラムは、磁気記録媒体（磁気テープ、磁気ディスク（ＨＤＤ、ＦＤ）など）、光記録媒体（光ディスク（ＣＤ、ＤＶＤ）など）、光磁気記録媒体、半導体メモリなどのコンピュータ読取り可能な記録媒体に記録した状態で提供し得る。また、インターネットのようなネットワーク経由でダウンロードさせることも可能である。また、この実施形態の音響調整システム５ａを自動制御のみを行うものとしてもよく、この場合、音響調整卓３００に代えて、コンピュータ装置等の情報処理装置を音響調整装置として適用することもできる。
【００６８】
［変形例］
本発明は、上述した実施形態と異なる形態で実施することが可能である。また、以下に示す変形例は、各々を適宜に組み合わせてもよい。
［変形例１］
上述した各実施形態では、音響調整卓３００が音信号調整部３６０を有していたが、音信号調整部３６０に相当する構成は音響調整卓３００の外部に設けられていてもよい。この場合、音響調整卓３００は、音信号調整部３６０に操作内容に操作信号を供給し、音信号調整部３６０はその操作信号に応じて音信号の特性を変化させる制御を行う。
【００６９】
［変形例２］
上述した各実施形態の吸音・散乱ボックス１は、音響管１０，２０が１つずつ箱型部材２内に設置された構成を有していたが、音響管１０，２０の数はそれぞれいくつであってもよい。また、箱型部材２の形状は、例えば球型や、六面体よりも面数の多い多面体状の箱型の部材によって構成されてもよい。また、音響管１０，２０の一部又は全体が外部空間に露出するように構成されていてもよい。この場合、音響ホールの壁面や天井面を反射面として利用し、その反射面からの反射波と、音響管１０，２０が放射する反射波との関係が図１０の関係を満たすような位置関係になるようにすれば、実施形態と同じように吸音・散乱効果を奏することができる。また、音響管１０，２０のみの配置の仕方によっては散乱効果を奏しないこともあるが、少なくとも吸音効果を奏する。
また、音響管１０の管状部材１１や隔壁１４、音響管２０の筐体２１や隔壁１４ａ，１４ｂの材料は、金属に限らず、合成樹脂や木材等の他の材料により形成されていてもよい。
【００７０】
［変形例３］
上述した各実施形態において、音響管２０は音響部２０ａ，２０ｂ，２０ｃの３つの音響部により構成されていたが、さらに多くの音響部を有する構成であってもよい。音響部の数に関係なく、隔壁が決められた位置に移動させられたときには、通路に相当する中空空間が塞がれて、複数の音響部の中空空間どうしが隔てられ、隔壁がそれ以外の位置に移動させられたときには複数の音響部の中空空間どうしが連なるようにすれば、共鳴周波数をより広い周波数帯域から設定可能となる。また、音響管２０において、音響部２０ａ，２０ｂの内部空間はｘ軸方向に延在し、音響部２０ｃの内部空間はｙ軸方向に延在していたが、これらの延在方向はｘｙ平面上、又はｘｙｚ空間においてどの方向を向いていてもよい。また、音響管１０，２０の筐体や、その中空空間をｙｚ平面方向に切断したときの断面形状が円形となるものに限らず、例えば別の形状となるようにしてもよい。ただし、隔壁１４，１４ａ、１４ｂは音響管１０，２０の中空空間を複数に隔てるものであるから、その断面形状に応じた形状、寸法のものが用いられる。また、音響管１０や、音響管２０の音響部２０ａ，２０ｂ，２０は、一方向（ｘ方向）に延在する中空空間を有していたが、中空空間に共鳴体が構成されればよく、例えば湾曲状である等の他の形状であってもよい。
また、上述した実施形態では、音響管２０の中空空間には隔壁１４ａ，１４ｂが設けられていたが、そのうちの片方を設けない構成としてもよい。この構成において、例えば隔壁１４ａを設けないようにして、さらに音響部２０ｂの閉口端側を開口端に変更しても良い。また、隔壁１４ｂを設けないようにし、さらに音響部２０ｂの閉口端側を開口端に変更してよい。このような構成にすると、音響管２０の内部には、両端開口の共鳴体が構成されるので、実施形態の構成と異なる共鳴周波数の設定が可能となる。
【００７１】
上述した各実施形態では、中空部材５１は角筒状の部材であったが、円柱状や底面が多角形の柱状に構成されていてもよく、さらに別の形状であってもよい。要するに、音響管が有する延在する中空空間が共鳴体と機能するとともに、その断面方向には音圧分布がほとんど生じないような小ささであればよい。また、中空空間５３を、ｙｚ平面方向やｘｚ平面方向に切断したときの断面の形状が別の形状であってもよい。また、中空部材５１は、２つの共鳴体が構成されるように中空部材５１の側面に開口部５２が設けられていたが、閉口端５１１，５１２を開口させるようにしてもよい。また、中空部材５１は、２つの共鳴体が一直線上に位置するように構成されていたが、それ以外の角度をなすように構成されていてもよい。また、各共鳴体は同一平面（ｘｙ平面）上に構成されていなくてもよく、各共鳴体の延在方向はｘｙｚ空間内においてどの方向に向いていてもよい。また、中空部材５１は、金属や木材などの他の材料で形成されていてもよい。
【００７２】
また、上述した各実施形態では、吸音・散乱パネル５０は、それぞれ別々の部材である中空部材５１−１〜５１−５によって構成され、その各々が中空空間を有することにより、吸音・散乱パネル５０に複数の共鳴体が形成されていた。この構成に代えて、内部に中空空間が形成された箱状部材を用い、その中空空間をｘ方向に延在する仕切部材（例えば、板状部材）によって複数の中空空間にそれぞれ分けることにより、複数の中空空間が、それぞれ共鳴周波数の異なる共鳴体として構成されるようにしてもよい。この構成であっても、中空部材５１は、中空空間をそれぞれ外部空間に通じさせる複数の開口部を有することになる。
【００７３】
［変形例４］
上述した各実施形態の吸音・散乱ボックス１において、音響管１０，２０の内部に構成される共鳴体の全長が変更されるように構成されていれば、共鳴周波数を可変にすることができる。よって、筐体の開口部を開口端とした共鳴体において、閉口端となる移動部材を設けておき、制御装置が移動部材の位置を移動させて共鳴体の開口端の位置に対する閉口端の位置を変更する構成を有していればよい。すなわち、隔壁１４，１４ａ，１４ｂに代えて、中空空間を移動可能な他の形状や他の寸法の部材を用いてもよい。例えば音響管１０に代えて、図２０に示すような音響管１００を用いてもよい。
【００７４】
図２０は、この変形例に係る音響管を例示する断面図である。図２０（ａ）は、音響管１００に伸縮可能な機構を設けた音響管１００を、図９と同一方向に切断したときの断面を表した図であり、図２０（ｂ）は、同図（ａ）の状態から音響管１００を縮めたときの断面を表した図である。
図２０（ａ）に示すように、音響管１００は、第１部材１０１と、第２部材１０２により構成され、内部には柱状の中空空間１０３が形成されている。第１部材１０１は、内部空間を外部に連通させる開口部１２０を有する中空状の部材であり、両端開口の管状部材である。第２部材１０２は、一端開口の管状部材であり、その外周面の直径は、第１部材１０１の内周面の直径よりも小さい。第２部材１０２は開口端側が中空空間１０３内を移動可能に設けられ、開口端に対する他端は閉口端１０４となっている。このように、音響管１００は、第２部材１０２の外周面が第１部材１０１の内周面に接するようにして嵌め込まれた構成を有している。
【００７５】
第２部材１０２は、図中の矢印が示す方向（ｘ軸方向）に移動させられる。この第２部材１０２の移動に係る構成の構成は、第２部材１０２の外周面に雄螺子を構成する溝が設けられ、第１部材１０１の内周面に雌螺子を構成する溝が設けられる構成とし、第１部材１０１に対して第２部材１０２が移動可能に設けられ、制御装置がモータを駆動して、第２部材１０２を回転させる。この駆動により、第２部材１０２が第１部材１０１に対してｘ軸方向に移動させられる。なお、この移動に係る構成は、スライドによる移動を採用するなど、公知のものを用いることができる。この音響管１００において、第２部材１０２が本発明の移動部材に相当する。このような音響管１００においては、開口部１２０の位置を開口端とし、閉口端１０４を閉口端とした共鳴体が中空空間１０３に構成される。
制御装置は、制御情報をミキサから受け取ると、それに応じて第２部材１０２の位置をｘ軸方向に移動させる。例えば、制御装置は、第２部材１０２を開口部１２０の方向（つまり、図２０（ｂ）に示す白抜き矢印方向）へ移動させると、共鳴周波数は高くなるし、その反対側へ移動させると、共鳴周波数は低くなる。この構成によれば、第１部材１０１と第２部材１０２との密着度が高く、共鳴周波数に応じて音響管１０の寸法や形状が安定する。また、共鳴時に音響管が伸び縮みしにくいので、安定した共鳴現象を発生させることができる。
また、移動部材を移動させるための制御系の構成は前掲のもの以外にも、種々の公知の構成を採ることができる。
【００７６】
また、本発明をヘルムホルツ共鳴器に適用してもよい。この構成においては、ヘルムホルツ共鳴器のバネ成分に相当する容器の内側に形成される空気層（気体層）の体積を可変にするよう移動部材が設けられていればよい。具体的には、ヘルムホルツ共鳴器の容器の底面や側面を移動部材により構成しておけば、この移動部材は共鳴体の閉口端となる。この構成であっても、制御装置が共鳴体の閉口端となる移動部材を移動させることにより共鳴周波数が変化するので、実施形態と同等の効果を奏する。また、ヘルムホルツ共鳴器のマス成分に相当する首部分の長さを可変にするように移動部材が設けられてもよい。この場合、変形例４で述べたような管状部材が伸縮可能な構成を用いて、両端開口の管状部材を伸縮させる構成を採るとよい。
【００７７】
［変形例５］
上述した各実施形態の吸音・散乱パネル５０は、吸音・散乱効果を奏する周波数幅（鋭さＱ）を可変にする構成を有していたが、さらに第１実施形態で説明した音響管１０，２０が備える構成を採用することにより、共鳴周波数も可変にする構成を備えるようにしてもよい。例えば中空部材５１の中空空間に、第１実施形態と同様にして、隔壁１４がｘ軸方向に対して移動可能なように、リードスクリュー１３及び隔壁１４を設けておく。この構成において、隔壁１４が共鳴体の閉口端となっていれば、隔壁１４の位置に応じて共鳴体の閉口端の位置が変化し、共鳴周波数が変わるからである。
【００７８】
上述した各実施形態において共鳴周波数及び鋭さＱを可変にする構成として、以下のような中空部材を用いてもよい。
図２１は、この変形例に係る中空部材５１ａを例示する断面図である。図２１（ａ）、（ｂ）は、それぞれ図２１（ｂ）と同一方向に中空部材５１ａを切断したときの断面を表した図である。なお、中空部材５１と同じ構成については同一の符号を用いて表し、その説明を省略する。
図２１（ａ）に示すように、中空部材５１ａの側面には内部空間５３を外部空間に通じさせる孔５５が開けられている。この孔５５のｘ軸方向の寸法Ｂは、第２実施形態の孔５２の例えば３倍程度あり、ｙ軸方向に対する寸法は孔５２の寸法と同じである。また、内部空間５３には、可動板５６が設けられている。可動板５６は、板状の基部５６ａと、基部５６ａの中央付近に開けられた正方形の孔５６ｂとにより構成される。孔５６ｂのｘ軸方向に対する寸法Ｅは、孔５５のそれとほぼ同じであり、ｙ軸方向に対する寸法も孔５５のそれと同じである。可動板５６は、制御装置７０の制御の下で、内部空間５３において中空部材５１ａの孔５５が開けられた側の内壁に沿って、ｘ軸方向にスライド方式により移動させられる。可動板５６のうち基部５６ａは孔５５を塞ぎ、孔５６ｂは孔５５と内部空間５３とを通じさせる。すなわち、孔５６ｂと孔５５とが重なり合った位置で内部空間５３は外部空間に通じる。
【００７９】
例えば、図２１（ａ）の位置に可動板５６がある場合、中空部材５１ａは、ｘ軸方向に対する中央付近の位置で開口する。一方、図２１（ａ）の位置から図中左方向に可動板５６が移動させられ、図２１（ｂ）に示すように可動板５６が端部５１１に接する位置に移動させられた場合、図２１（ａ）の場合よりも、端部５１１寄りの位置で中空部材５１ａは開口する。この構成により、可動板５６の位置に応じて端部５１１，５１２を一端としてそれぞれ構成される共鳴体の全長が変化する。例えば、図２１（ａ）の場合、吸音・散乱効果を奏する周波数帯域のうち、中心周波数ｆcに近い周波数帯域での効果の発現に寄与する。一方、図２１（ｂ）の場合、中心周波数ｆcから遠い周波数帯域の効果の発現に寄与する。この構成によれば、可動板５６の位置によって共鳴周波数が変わるから、各中空部材５１ａについて可動板５６の位置を調整することにより、鋭さＱの調整が可能となる。また、鋭さＱの調整の仕方によらず、すべての中空部材５１ａが吸音・散乱効果を発現させるので、鋭さＱを変化させるために有効に働かない部材を増やしてしまうことがない。つまり、鋭さＱを可変にするにあたり、吸音・散乱効果の強さの変化を少なくすることができる。なお、ここでは、可動板５６は、図２１（ａ）、（ｂ）示す範囲で移動可能であったが、端部５１１と５１２との間で移動可能に設けられてもよく、中空部材５１ａの左右方向を逆にすれば、端部５１２の位置に移動させられる場合と同等の機能を実現できる。また、孔５５の寸法においては、共鳴周波数を変化させたい周波数範囲に基づいて決められればよい。また、また、スライド方式に限らず、例えばローラ等の駆動手段を用いて、可動板５６を移動可能にしてもよい。
【００８０】
ここで、中空部材５１ａに係る構成においてｘ軸方向に対する寸法は以下の関係式を満たす。ただし、Ａは、端部５１１の位置から孔５６ｂの位置（端部５１１寄りの基部５６ａと孔５６ｂとの境界）までの距離であり、Ｃは端部５１１の位置から基部５６ａの位置までの距離であり、Ｄは基部５６ａの端部５１１側の部分の長さであり、Ｆは基部５６ａの端部５１２側の部分の長さである。
Ｃ＋Ｄ＜Ａ
Ｄ≦Ｃ
Ｅ＋Ｆ＞Ｂ
【００８１】
［変形例６］
上述した各実施形態では、音響部２０ａ，２０ｂの中空空間１５ａ，１５ｂの延在方向と、音響部１０ｃの中空空間１５ｃとが直交していた。これに代えて、これらの中空空間が連なったときに１本の管と機能しやすいように、つまり、共鳴体として機能しやすいように、音響部１０ｃの内部空間を中空空間１５ａ，１５ｂに対して直交させる構成に代えて、「Ｕ」字型のように湾曲させ、１本の管としての形状が滑らかなものとなるようにすることが好ましい。
また、上述した第１実施形態では、複数の音響部の中空空間を通じさせる場合に、図１０に示すように空間が分岐しないように隔壁１４ａ、１４ｂの位置を設定していたが、分岐する位置に設定することを妨げるものではない。かかる位置に設定することにより、実施形態の場合よりも複雑な音響現象が発現し、実施形態とは異なる音響作用が発現すると考えられる。
【００８２】
［変形例７］
上述した実施形態又は変形例に係る音響構造体は、音響特性を制御する各種の音響室に配置することが可能である。ここで各種音響室は、防音室、ホール、劇場、音響機器のリスニングルーム、会議室等の居室、各種輸送機器の空間、スピーカや楽器などの筐体等である。
【符号の説明】
【００８３】
１…吸音・散乱ボックス、１０，２０，１００…音響管、１０１…第１部材、１０２…第２部材、１０３、１５，１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，５３…中空空間、１０４…閉口端、１０ａ，１０ｂ，１０ｃ…音響部、１１…管状部材、１２，１２ａ，１２ｂ…開口部、１３，１３ａ、１３ｂ…リードスクリュー、１４，１４ａ，１４ｂ…隔壁、１５１，１５１ａ，１５１ｂ，１５２，１５２ａ，１５２ｂ…部分空間、２…箱型部材、３…孔、３０，６０…モータ、３００…音響調整卓、３１０…制御部、３２０…記憶部、３３０…表示部、３４０…操作部、３４１…音調整操作部、３４２…第１調整操作部、３４３…第２調整操作部、３５０…通信インタフェース、３６０…音信号調整部、４…ケーブル、４０，７０…制御装置、５，５ａ…音響調整システム、５０…吸音・散乱パネル、５１…中空部材、５２…開口部、５４…開閉部材。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音響構造体と、音源から与えられる音信号の特性を電気的に調整する音響調整装置とを備え、
前記音響構造体は、
内部に中空空間が形成され、前記中空空間を外部空間に通じさせる開口部を有する筐体であって、前記開口部が開口端となる共鳴体が前記中空空間に構成される筐体と、
前記中空空間内を移動させられ、前記共鳴体の閉口端となる移動部材と、
前記移動部材の位置又は移動量に関する制御情報が与えられると、前記制御情報に応じて前記移動部材を前記位置に設定し、前記共鳴体の前記開口端の位置に対する前記閉口端の位置を設定する位置設定手段と
を備え、
前記音響調整装置は、
ユーザの操作を受け付ける操作手段と、
前記操作手段が操作を受け付けると、当該操作に応じた前記制御情報を前記位置設定手段に出力する制御情報出力手段と
を備えることを特徴とする音響調整システム。
【請求項２】
音響構造体と、音源から与えられる音信号の特性を電気的に調整する音響調整装置とを備え、
前記音響構造体は、
内部に中空空間が形成され、前記中空空間を外部空間に通じさせる開口部を有する筐体と、
閉状態においては、前記開口部を塞いで外部空間から前記中空空間に入射する音波を遮り、開状態においては、当該開口部を塞がない開閉部材と、
前記開閉部材の開閉状態に関する制御情報が与えられると、前記制御情報に応じて前記開閉部材を前記開状態又は前記閉状態に切り替える切替制御手段と
を備え、
前記音響調整装置は、
ユーザの操作を受け付ける操作手段と、
前記操作手段が操作を受け付けると、当該操作に応じた前記制御情報を前記切替制御手段に出力する制御情報出力手段と
を備えることを特徴とする音響調整システム。
【請求項３】
音響構造体と、音源から与えられる音信号の特性を電気的に調整する音響調整装置とを備え、
前記音響構造体は、
内部に中空空間が形成され、前記中空空間を外部空間に通じさせる開口部を有する筐体であって、前記開口部が開口端となる共鳴体が前記中空空間に構成される筐体と、
前記中空空間内を移動させられ、前記共鳴体の閉口端となる移動部材と、
前記移動部材の位置又は移動量に関する制御情報が与えられると、前記制御情報に応じて前記移動部材を前記位置に設定し、前記共鳴体の前記開口端の位置に対する前記閉口端の位置を設定する位置設定手段と
を備え、
前記音響調整装置は、
音場の音響特性が決められた音響特性となるように、前記移動部材の位置を設定するための前記制御情報を前記位置設定手段に出力する制御情報出力手段と
を備えることを特徴とする音響調整システム。
【請求項４】
音響構造体と、音源から与えられる音信号の特性を電気的に調整する音響調整装置とを備え、
前記音響構造体は、
内部に中空空間が形成され、前記中空空間を外部空間に通じさせる開口部を有する筐体と、
閉状態においては、前記開口部を塞いで外部空間から前記中空空間に入射する音波を遮り、開状態においては、当該開口部を塞がない開閉部材と、
前記開閉部材の開閉状態に関する制御情報が与えられると、前記制御情報に応じて前記開閉部材を前記開状態又は前記閉状態に切り替える切替制御手段と
を備え、
前記音響調整装置は、
音場の音響特性が決められた音響特性となるように、前記開閉部材の開閉状態を切り替えるための前記制御情報を前記切替制御手段に出力する制御情報出力手段と
を備えることを特徴とする音響調整システム。
【請求項１】
音響構造体と、音源から与えられる音信号の特性を電気的に調整する音響調整装置とを備え、
前記音響構造体は、
内部に中空空間が形成され、前記中空空間を外部空間に通じさせる開口部を有する筐体であって、前記開口部が開口端となる共鳴体が前記中空空間に構成される筐体と、
前記中空空間内を移動させられ、前記共鳴体の閉口端となる移動部材と、
前記移動部材の位置又は移動量に関する制御情報が与えられると、前記制御情報に応じて前記移動部材を前記位置に設定し、前記共鳴体の前記開口端の位置に対する前記閉口端の位置を設定する位置設定手段と
を備え、
前記音響調整装置は、
ユーザの操作を受け付ける操作手段と、
前記操作手段が操作を受け付けると、当該操作に応じた前記制御情報を前記位置設定手段に出力する制御情報出力手段と
を備えることを特徴とする音響調整システム。
【請求項２】
音響構造体と、音源から与えられる音信号の特性を電気的に調整する音響調整装置とを備え、
前記音響構造体は、
内部に中空空間が形成され、前記中空空間を外部空間に通じさせる開口部を有する筐体と、
閉状態においては、前記開口部を塞いで外部空間から前記中空空間に入射する音波を遮り、開状態においては、当該開口部を塞がない開閉部材と、
前記開閉部材の開閉状態に関する制御情報が与えられると、前記制御情報に応じて前記開閉部材を前記開状態又は前記閉状態に切り替える切替制御手段と
を備え、
前記音響調整装置は、
ユーザの操作を受け付ける操作手段と、
前記操作手段が操作を受け付けると、当該操作に応じた前記制御情報を前記切替制御手段に出力する制御情報出力手段と
を備えることを特徴とする音響調整システム。
【請求項３】
音響構造体と、音源から与えられる音信号の特性を電気的に調整する音響調整装置とを備え、
前記音響構造体は、
内部に中空空間が形成され、前記中空空間を外部空間に通じさせる開口部を有する筐体であって、前記開口部が開口端となる共鳴体が前記中空空間に構成される筐体と、
前記中空空間内を移動させられ、前記共鳴体の閉口端となる移動部材と、
前記移動部材の位置又は移動量に関する制御情報が与えられると、前記制御情報に応じて前記移動部材を前記位置に設定し、前記共鳴体の前記開口端の位置に対する前記閉口端の位置を設定する位置設定手段と
を備え、
前記音響調整装置は、
音場の音響特性が決められた音響特性となるように、前記移動部材の位置を設定するための前記制御情報を前記位置設定手段に出力する制御情報出力手段と
を備えることを特徴とする音響調整システム。
【請求項４】
音響構造体と、音源から与えられる音信号の特性を電気的に調整する音響調整装置とを備え、
前記音響構造体は、
内部に中空空間が形成され、前記中空空間を外部空間に通じさせる開口部を有する筐体と、
閉状態においては、前記開口部を塞いで外部空間から前記中空空間に入射する音波を遮り、開状態においては、当該開口部を塞がない開閉部材と、
前記開閉部材の開閉状態に関する制御情報が与えられると、前記制御情報に応じて前記開閉部材を前記開状態又は前記閉状態に切り替える切替制御手段と
を備え、
前記音響調整装置は、
音場の音響特性が決められた音響特性となるように、前記開閉部材の開閉状態を切り替えるための前記制御情報を前記切替制御手段に出力する制御情報出力手段と
を備えることを特徴とする音響調整システム。
【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１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【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１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２０１１−９５５９７（Ｐ２０１１−９５５９７Ａ）
【公開日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２５０７１３（Ｐ２００９−２５０７１３）
【出願日】平成２１年１０月３０日（２００９．１０．３０）
【出願人】（０００００４０７５）ヤマハ株式会社 (5,930)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月３０日（２００９．１０．３０）
【出願人】（０００００４０７５）ヤマハ株式会社 (5,930)
【Ｆターム（参考）】
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