JPH0736866B2 - ホール音場支援装置 - Google Patents
ホール音場支援装置Info
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- JPH0736866B2 JPH0736866B2 JP1308530A JP30853089A JPH0736866B2 JP H0736866 B2 JPH0736866 B2 JP H0736866B2 JP 1308530 A JP1308530 A JP 1308530A JP 30853089 A JP30853089 A JP 30853089A JP H0736866 B2 JPH0736866 B2 JP H0736866B2
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- JP
- Japan
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- sound field
- hall
- space
- field support
- stage
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; ELECTRIC HEARING AIDS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R27/00—Public address systems
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; ELECTRIC HEARING AIDS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R2227/00—Details of public address [PA] systems covered by H04R27/00 but not provided for in any of its subgroups
- H04R2227/007—Electronic adaptation of audio signals to reverberation of the listening space for PA
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Stereophonic System (AREA)
- Reverberation, Karaoke And Other Acoustics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、ステージ空間とそれ以外の空間、例えば客
席主空間とが異なる音響特性を有するような多目的ホー
ル等において、これら各空間における音響的つながり感
を改善するためのホール音場支援装置に関するものであ
る。
席主空間とが異なる音響特性を有するような多目的ホー
ル等において、これら各空間における音響的つながり感
を改善するためのホール音場支援装置に関するものであ
る。
「従来の技術およびその課題」 欧米のコンサート専用ホールと国内の多目的ホールとを
比較すると、前者はステージ空間と客席空間とが一体化
された、いわゆるワンルーム型のホールであるのに対
し、後者はステージ空間と客席空間とがプロセニアムア
ーチを介して分隔され、さらにステージ空間に反射板が
設けられたホールである点で相違する。このような国内
の多目的ホールのような反射板形式のホールは、演奏者
の立場から見た場合、客席に対してステージ空間が小さ
くなるため演奏者への音の返りが改善されるという長所
を持つものの、客席を含めたホール全体の音響状態を把
握することが困難であり、演奏がやりにくいという欠点
がある。一方、聴衆の立場からは、ステージ側と客席側
との一体感が薄れる、すなわちステージ空間と客席空間
との「音響的なつながり度」に欠ける、といった欠点が
ある。
比較すると、前者はステージ空間と客席空間とが一体化
された、いわゆるワンルーム型のホールであるのに対
し、後者はステージ空間と客席空間とがプロセニアムア
ーチを介して分隔され、さらにステージ空間に反射板が
設けられたホールである点で相違する。このような国内
の多目的ホールのような反射板形式のホールは、演奏者
の立場から見た場合、客席に対してステージ空間が小さ
くなるため演奏者への音の返りが改善されるという長所
を持つものの、客席を含めたホール全体の音響状態を把
握することが困難であり、演奏がやりにくいという欠点
がある。一方、聴衆の立場からは、ステージ側と客席側
との一体感が薄れる、すなわちステージ空間と客席空間
との「音響的なつながり度」に欠ける、といった欠点が
ある。
このようなステージ空間と客席空間との「音響的なつな
がり度」を改善する方法として、ホール全体の初期反射
音や残響時間を等しくするように、ホール内の音場を制
御するような方法が考えられる。しかし、現実のホール
内の音場は理想音場とは言えず、その残響は初期反射音
と残響音との２つで構成されるため、一方のみ制御して
も他方が異なれば、ステージ空間と客席空間との聴感上
の一致は得られない。
がり度」を改善する方法として、ホール全体の初期反射
音や残響時間を等しくするように、ホール内の音場を制
御するような方法が考えられる。しかし、現実のホール
内の音場は理想音場とは言えず、その残響は初期反射音
と残響音との２つで構成されるため、一方のみ制御して
も他方が異なれば、ステージ空間と客席空間との聴感上
の一致は得られない。
この発明は前記事情に鑑みてなされたもので、ステージ
空間と客席主空間との音響的つながり度を客観的に評価
し、これらを一致させるように制御することでステージ
空間と客席空間とが分隔されたホールの音場をワンルー
ム型のホールの音場に近付けることのできるホール音場
支援装置の提供を目的としている。
空間と客席主空間との音響的つながり度を客観的に評価
し、これらを一致させるように制御することでステージ
空間と客席空間とが分隔されたホールの音場をワンルー
ム型のホールの音場に近付けることのできるホール音場
支援装置の提供を目的としている。
「課題を解決するための手段」 前記課題を解決するために、本発明者等は鋭意研究した
結果、次のような知見を得るに至った。すなわち、「音
響的なつながり度」を評価する値として、エネルギー減
衰率の比が有効であるとの知見である。以下、本発明者
等が行った実験結果により明らかにする。
結果、次のような知見を得るに至った。すなわち、「音
響的なつながり度」を評価する値として、エネルギー減
衰率の比が有効であるとの知見である。以下、本発明者
等が行った実験結果により明らかにする。
まず、エネルギー減衰率の比の物理量的意味について考
察する。
察する。
時間重心tsは、下記（１）式で定義される。
ここでｐ（ｔ）は音圧、ｔは時間である。（１）式にお
ける指数関数p2（ｔ）＝e-2 δｔに対してｔ＝RT60とお
き、（１）式を積分すると（２）式になる。
ける指数関数p2（ｔ）＝e-2 δｔに対してｔ＝RT60とお
き、（１）式を積分すると（２）式になる。
ここでRT60は残響時間、δは減衰定数である。
次に、ステージ側と客席側とのtsの比（以下、これをts
−Ratioと称する）を考えると、この値は、（３）式に
示すように２つの空間のエネルギー減衰率の比で表され
る。
−Ratioと称する）を考えると、この値は、（３）式に
示すように２つの空間のエネルギー減衰率の比で表され
る。
tsの分子の関数ｔ・p2（ｔ）は、これを微分して最大値
となるｔの値を求めるとｔ＝1/2δの関係にあり、この
ことは、tsが波形自身の性質によって決定づけられるこ
とを示している。
となるｔの値を求めるとｔ＝1/2δの関係にあり、この
ことは、tsが波形自身の性質によって決定づけられるこ
とを示している。
一方、従来、ホール音場の解析に用いられる立上時間
（Rise Time、以下TRと呼ぶ）や初期減衰時間（Early D
ecay Time、以下EDTと呼ぶ）はそれぞれ次のように定め
られていた。
（Rise Time、以下TRと呼ぶ）や初期減衰時間（Early D
ecay Time、以下EDTと呼ぶ）はそれぞれ次のように定め
られていた。
まず、TRは、定常状態の全エネルギーの半分まで立上が
る時間と定義されており、 となる時間である。ここで、−3dB、すなわち半分まで
という設定は意図的であり、この値が変われば評価も異
なってくる種のものである。
る時間と定義されており、 となる時間である。ここで、−3dB、すなわち半分まで
という設定は意図的であり、この値が変われば評価も異
なってくる種のものである。
また、EDTは、残響減衰波形において−10dB減衰するま
での時間であり、前述のRT60と同種の定義法であるが、
これも−10dBという設定値が意図的であって、この値が
変化すればまた異なった評価結果となる可能性を含んで
いる。これらTR、EDTと比べると、ts自体は定義式
（１）から明らかなようにその物理量としての意味が明
確であるといえる。当然、ts−Ratioについても同様と
なる。
での時間であり、前述のRT60と同種の定義法であるが、
これも−10dBという設定値が意図的であって、この値が
変化すればまた異なった評価結果となる可能性を含んで
いる。これらTR、EDTと比べると、ts自体は定義式
（１）から明らかなようにその物理量としての意味が明
確であるといえる。当然、ts−Ratioについても同様と
なる。
なお、残響室でのパルス応答によるp2（ｔ）及びｔ・p2
（ｔ）の例を第６図に示す。
（ｔ）の例を第６図に示す。
また、理想インパルス応答を仮定すると、tsは定義上直
接音の影響を全く受けない。従って、tsは基本的に音源
からの距離に無関係な量である。このため、音源からの
距離が大きく異なるステージと客席との音場条件の比較
が容易であるという特徴を持っている。
接音の影響を全く受けない。従って、tsは基本的に音源
からの距離に無関係な量である。このため、音源からの
距離が大きく異なるステージと客席との音場条件の比較
が容易であるという特徴を持っている。
但し、実際の計測においては、第７図に示すように、音
源の持続時間（duration）を考慮したtsの起算点を設定
する必要がある。ここでは、それぞれの測定点、周波数
に対する直接音のみのTRをｔ＝０とし、 （Ｄは音源の持続時間）をtsの起算点としている。これ
により直接音、すなわち距離の影響は除去される。な
お、RT60＝２秒程度の指数減衰を仮定すれば、およそRT
60/3以上の時間ｔに対して、tsは有効数字２桁（±5mse
c）の精度となり、実用上問題ない範囲と思われる。
源の持続時間（duration）を考慮したtsの起算点を設定
する必要がある。ここでは、それぞれの測定点、周波数
に対する直接音のみのTRをｔ＝０とし、 （Ｄは音源の持続時間）をtsの起算点としている。これ
により直接音、すなわち距離の影響は除去される。な
お、RT60＝２秒程度の指数減衰を仮定すれば、およそRT
60/3以上の時間ｔに対して、tsは有効数字２桁（±5mse
c）の精度となり、実用上問題ない範囲と思われる。
次に、ts特性の傾向、およびts−Ratioの有効性を検討
するため、ステージ上の反射板を使用した状態でプロセ
ニアム開口面積を可変できるホール（Ｙホール）を対象
に、tsの計測を行った。ホールの形状及び音源１、測定
点２の位置を第８図に示す。なお、反射板３の位置は、
第８図中にＡで示すものとＣで示すものとの２位置と
し、さらにステージ側に幕をセットした状態（第８図に
おいて図示せず）Ｄにおいても測定を行った。また、測
定点２の位置及び客席側の条件はいずれの場合でも一定
とした。反射板３がＡの位置にあるときは、反射板３が
Ｃの位置にあるときよりもよりワンルーム化された、す
なわち「音響的なつながり度」が良い状態にあると言え
る。
するため、ステージ上の反射板を使用した状態でプロセ
ニアム開口面積を可変できるホール（Ｙホール）を対象
に、tsの計測を行った。ホールの形状及び音源１、測定
点２の位置を第８図に示す。なお、反射板３の位置は、
第８図中にＡで示すものとＣで示すものとの２位置と
し、さらにステージ側に幕をセットした状態（第８図に
おいて図示せず）Ｄにおいても測定を行った。また、測
定点２の位置及び客席側の条件はいずれの場合でも一定
とした。反射板３がＡの位置にあるときは、反射板３が
Ｃの位置にあるときよりもよりワンルーム化された、す
なわち「音響的なつながり度」が良い状態にあると言え
る。
tsの計測結果を第９図及び第10図に示す。なお、第９図
及び第10図において、音源１の位置はそれぞれ第８図中
S1及びS2に示す位置であった。直接音の影響は前述の処
理により除かれているものの、床からの１次反射音によ
る影響のため、音源に近いほどtsは小さい。第９図に示
すように、反射板３の位置Ａ、Ｃを変えることによりス
テージ側におけるtsの値には差が生じるが、客席側にお
けるtsの値に実質的な差は認められない。また、ステー
ジ側と客席側とでのtsの値にも差が認められる。
及び第10図において、音源１の位置はそれぞれ第８図中
S1及びS2に示す位置であった。直接音の影響は前述の処
理により除かれているものの、床からの１次反射音によ
る影響のため、音源に近いほどtsは小さい。第９図に示
すように、反射板３の位置Ａ、Ｃを変えることによりス
テージ側におけるtsの値には差が生じるが、客席側にお
けるtsの値に実質的な差は認められない。また、ステー
ジ側と客席側とでのtsの値にも差が認められる。
さらに、第９図において、音源１から等距離にあるステ
ージと客席とのts−Ratioの平均値（音源１から６〜12m
離れた位置間）は、幕セット時の条件Ｄで1.86、一般的
な条件Ｃで1.30、ワンルームタイプの条件Ａで1.10とな
る。これにより、ホールがワンルーム化するに連れて、
ts−Ratioは１に近付くことが理解できる。
ージと客席とのts−Ratioの平均値（音源１から６〜12m
離れた位置間）は、幕セット時の条件Ｄで1.86、一般的
な条件Ｃで1.30、ワンルームタイプの条件Ａで1.10とな
る。これにより、ホールがワンルーム化するに連れて、
ts−Ratioは１に近付くことが理解できる。
一方、第10図に見るように、条件Ａ及びＣにおけるtsの
値の差は、ステージと客席との境界を中心として対称に
表れていることが理解できる。また、客席内のtsの平均
特性とステージ側（音源１から10〜12m離れた点）のts
とでts−Ratioを求めると、前述と同様の傾向となるこ
とから、ts−Ratioは音源の位置によらないことがわか
る。
値の差は、ステージと客席との境界を中心として対称に
表れていることが理解できる。また、客席内のtsの平均
特性とステージ側（音源１から10〜12m離れた点）のts
とでts−Ratioを求めると、前述と同様の傾向となるこ
とから、ts−Ratioは音源の位置によらないことがわか
る。
さらに、同様の計測を第11図に示すホール（Ｚホール）
でも行った。tsの計測結果を第12図に示す。この場合で
も、ホールがワンルーム化するに連れて、ts−Ratioは
１に近付くことが理解できる。
でも行った。tsの計測結果を第12図に示す。この場合で
も、ホールがワンルーム化するに連れて、ts−Ratioは
１に近付くことが理解できる。
以上の計測によるts−Ratioの結果を第１表に示す。
これらの結果は、建築条件の変化を音響的に評価したも
のであるが、ここで前記Ｙ、Ｚホールの建築諸元を比較
してみる。建築上のつながりをステージと客席間口、高
さの最大寸法の比で表現すると、次頁の第２表のように
なる。Ｙホールは断面形において、またＺホールは平面
形において、それぞれワンルーム化された条件（寸法比
が１に近い）にあるが、開口面積比ではＹ、Ｚホールと
も同じような値である。但し、反射板開口部の変化幅と
してはＹホールの方が大きい。
のであるが、ここで前記Ｙ、Ｚホールの建築諸元を比較
してみる。建築上のつながりをステージと客席間口、高
さの最大寸法の比で表現すると、次頁の第２表のように
なる。Ｙホールは断面形において、またＺホールは平面
形において、それぞれワンルーム化された条件（寸法比
が１に近い）にあるが、開口面積比ではＹ、Ｚホールと
も同じような値である。但し、反射板開口部の変化幅と
してはＹホールの方が大きい。
以上の建築上の評価と第１表に示すts−Ratioの結果と
は互いに関連していると思われる（但し、幕使用時は除
く）。
は互いに関連していると思われる（但し、幕使用時は除
く）。
さらに、TR、EDTを、tsの計測と同一条件で計測した結
果を前頁の第３表に示す。Ｙホールにおける幕使用時の
条件Ｄに対して、TRは条件Ａの４倍という極端な値を持
つ。また、音源の位置により値が異なる。同じ条件Ｄに
対して、EDTは僅かな変化しかみられず、RT60が約1.45
秒と共に等しいため、Ｚホールの反射板を使用した時の
特性と同様の値になっている。やはり、これらの指標
は、ホールの「音響的なつながり度」を評価するには不
十分であるといえる。また、ワンルーム化という点で
Ｙ、Ｚホールの建築条件が同程度であることを考える
と、TR、EDT共に再現性に対して問題が残ると言える。
果を前頁の第３表に示す。Ｙホールにおける幕使用時の
条件Ｄに対して、TRは条件Ａの４倍という極端な値を持
つ。また、音源の位置により値が異なる。同じ条件Ｄに
対して、EDTは僅かな変化しかみられず、RT60が約1.45
秒と共に等しいため、Ｚホールの反射板を使用した時の
特性と同様の値になっている。やはり、これらの指標
は、ホールの「音響的なつながり度」を評価するには不
十分であるといえる。また、ワンルーム化という点で
Ｙ、Ｚホールの建築条件が同程度であることを考える
と、TR、EDT共に再現性に対して問題が残ると言える。
以上示した知見を基にして、この発明は、少なくともス
テージ空間及び客席主空間を有するホールの音場特性を
制御するホール音場支援装置を、前記ステージ空間の音
響エネルギーを入力としてその残響特性を電気的に制御
しその出力音響エネルギーを前記客席主空間へ供給する
第１の電気的音場支援系統と、この第１の電気的音場支
援系統と独立に設けられ、前記客席主空間の音響エネル
ギーを入力としてその残響特性を電気的に制御しその出
力音響エネルギーを前記ステージ空間に供給する第２の
電気的音場支援系統とを有するものとし、かつ、前記第
１及び第２の電気的音場支援系統を、前記各空間のエネ
ルギー減衰率が等しくなるように制御することで、前記
課題を解決せんとしている。
テージ空間及び客席主空間を有するホールの音場特性を
制御するホール音場支援装置を、前記ステージ空間の音
響エネルギーを入力としてその残響特性を電気的に制御
しその出力音響エネルギーを前記客席主空間へ供給する
第１の電気的音場支援系統と、この第１の電気的音場支
援系統と独立に設けられ、前記客席主空間の音響エネル
ギーを入力としてその残響特性を電気的に制御しその出
力音響エネルギーを前記ステージ空間に供給する第２の
電気的音場支援系統とを有するものとし、かつ、前記第
１及び第２の電気的音場支援系統を、前記各空間のエネ
ルギー減衰率が等しくなるように制御することで、前記
課題を解決せんとしている。
「実施例」 以下、この発明の実施例について図面を参照して説明す
る。
る。
第１図ないし第３図は、この発明の一実施例であるホー
ル音場支援装置を示す図である。これら図において、符
号10はホールであり、このホール10の内部空間は、プロ
セニアム開口部を除いて反射板11、…により囲繞された
ステージ空間12と、客席主空間13と、バルコニー14、14
により区切られたバルコニー下部空間15、15とから構成
されている。そして、このようなホール10に、本実施例
に係るホール音場支援装置16が設けられている。
ル音場支援装置を示す図である。これら図において、符
号10はホールであり、このホール10の内部空間は、プロ
セニアム開口部を除いて反射板11、…により囲繞された
ステージ空間12と、客席主空間13と、バルコニー14、14
により区切られたバルコニー下部空間15、15とから構成
されている。そして、このようなホール10に、本実施例
に係るホール音場支援装置16が設けられている。
このホール音場支援装置16は、それぞれ独立に設けられ
た第１の電気的音場支援系統17と第２の電気的音場支援
系統18とから構成されている。
た第１の電気的音場支援系統17と第２の電気的音場支援
系統18とから構成されている。
第１の電気的音場支援系統17は、第１図及び第３図に示
すように、前記ステージ空間12内に設けられたステージ
マイク19と、リモートミキサー20と、イコライザー21
と、残響特性制御装置22と、ディジタル制御アッテネー
タ23と、パワーアンプ24と、そして客席主空間13内の側
壁部に設けられたウォールスピーカ25及び客席主空間13
の上部後方に設けられたシーリングスピーカ26とから構
成されている。
すように、前記ステージ空間12内に設けられたステージ
マイク19と、リモートミキサー20と、イコライザー21
と、残響特性制御装置22と、ディジタル制御アッテネー
タ23と、パワーアンプ24と、そして客席主空間13内の側
壁部に設けられたウォールスピーカ25及び客席主空間13
の上部後方に設けられたシーリングスピーカ26とから構
成されている。
一方、第２の電気的音場支援系統18の構成も第１の電気
的音場支援系統17のそれと略同一であるが、マイクロホ
ンが客席主空間15内に設けられた客席マイク27とされて
いると共に、スピーカがステージ空間12内の反射板11、
……に向って設置された反射板スピーカ28及び前記バル
コニー14、14下部に設けられたバルコニー下スピーカ2
9、29とされている点が異なる。
的音場支援系統17のそれと略同一であるが、マイクロホ
ンが客席主空間15内に設けられた客席マイク27とされて
いると共に、スピーカがステージ空間12内の反射板11、
……に向って設置された反射板スピーカ28及び前記バル
コニー14、14下部に設けられたバルコニー下スピーカ2
9、29とされている点が異なる。
次に、本実施例に係るホール音場支援装置16の作用につ
いて説明する。
いて説明する。
残響特性の測定 第１及び第２の電気的音場支援系統17、18による「音響
的なつながり度」の改善効果をホール10に対して最適に
するために、電気的音場支援系統17、18を用いない状態
でのホール10の残響特性の測定を行う。
的なつながり度」の改善効果をホール10に対して最適に
するために、電気的音場支援系統17、18を用いない状態
でのホール10の残響特性の測定を行う。
この残響特性の測定方法は任意であり、周知の方法が好
適に使用可能であるが、ここでは、本出願人が提案した
方法（「伝送系の過渡特性を測定する方法並びにその装
置」、特公平１−35288号公報参照）を用いてホール10
の残響特性を測定することにする。
適に使用可能であるが、ここでは、本出願人が提案した
方法（「伝送系の過渡特性を測定する方法並びにその装
置」、特公平１−35288号公報参照）を用いてホール10
の残響特性を測定することにする。
この方法は、M.R.Schroederのいわゆるインパルスレス
ポンス二乗積分法を用いて残響特性を測定するものであ
り、その原理は、定常状態から音源バンドノイズを断と
した場合の受音点の残響減衰曲線の∞回の平均に相当す
る本質的な過渡特性＜S2（ｔ）＞を、音源・受音点間の
インパルスレスポンスｒ（ｘ）から求めんとするもの
で、それによると過渡特性のある時点ｔにおける音圧レ
ベルＳ（ｔ）は、次式のように表される。
ポンス二乗積分法を用いて残響特性を測定するものであ
り、その原理は、定常状態から音源バンドノイズを断と
した場合の受音点の残響減衰曲線の∞回の平均に相当す
る本質的な過渡特性＜S2（ｔ）＞を、音源・受音点間の
インパルスレスポンスｒ（ｘ）から求めんとするもの
で、それによると過渡特性のある時点ｔにおける音圧レ
ベルＳ（ｔ）は、次式のように表される。
但し、N:音源バンドノイズのパワー、ｒ（ｘ）：インパ
ルスレスポンスである。
ルスレスポンスである。
従って、積分区間〔ｔ、＋∞〕でインパルスレスポンス
ｒ（ｘ）を二乗し積分すれば、ｔ事件における音圧レベ
ルＳ（ｔ）の二乗の無限回の集合平均が求められるとい
うものである。
ｒ（ｘ）を二乗し積分すれば、ｔ事件における音圧レベ
ルＳ（ｔ）の二乗の無限回の集合平均が求められるとい
うものである。
この原理により、実際にある室（チャンバー）の残響曲
線を得るには、ダプルインパルス方式と呼ばれる手法が
用いられる。このダブルインパルス方式の原理は、前記
（４）の原理式を下記のように展開して行う。
線を得るには、ダプルインパルス方式と呼ばれる手法が
用いられる。このダブルインパルス方式の原理は、前記
（４）の原理式を下記のように展開して行う。
ここで積分区間〔０、＋∞〕についてのインパルスレス
ポンスｒ（ｘ）の二乗積分を先に求めておき、これより
時々刻々と変化する積分区間〔０、ｔ〕のインパルスレ
スポンスｒ（ｘ）の二乗積分を順次減算していくことに
より過渡特性＜S2（ｔ）＞が求められる。
ポンスｒ（ｘ）の二乗積分を先に求めておき、これより
時々刻々と変化する積分区間〔０、ｔ〕のインパルスレ
スポンスｒ（ｘ）の二乗積分を順次減算していくことに
より過渡特性＜S2（ｔ）＞が求められる。
具体的には、第４図に示すように、ホール10内にインパ
ルスを発生する音源30を置く。このインパルス源は、例
えば、ペーパーピストルのようなものであってよい。ま
ず、例えばマイクロフォン31で、音源30からのインパル
スレスポンスｒ（ｘ）を測定すべく音波を収音する。こ
のようにして受音されたインパルスは増幅器32で増幅さ
れたのちA/D変換器33にてアナログ信号からディジタル
信号に変換される。なお、第５図（ａ）に増幅器32の出
力を示す。このようにディジタル信号に変換されたイン
パルスレスポンスｒ（ｘ）は、二乗回路34で二乗され累
算器としてのアキュムレータ35に送られる。ここのアキ
ュムレータ35では、相異なる積分区間〔０、ti（ｉ＝
０、１、２、３……Ｔ）〕についての積分 を繰り返し累算して行い、その結果を第１の記憶装置と
してのランダムアクセス記憶装置（RAM）36に記憶す
る。この場合、A/D変換器33、二乗回路34およびアキュ
ムレータ35は、各々第４図に示すように基本クロックレ
ートfs（比較的高い周波数）で動作し、また記憶装置36
は基本クロックレートfsより低いクロックレートfL（＝
fs×2-K）によって読み込みタイミングが制御されてい
る。また、記憶装置36に記憶されるディジタル信号での
積分値 〔但しti＝０、１、２……ｔ〕 は表示しようとする精度にしたがって所望の粗さで記憶
すればよい。したがって、測定データを細かく表現装置
上に表示したい場合にはクロックレートfLを高くして読
み込み間隔を短くし、またある程度粗く表示すれば足り
るような場合には、クロックレートfLを低くして読み込
み間隔を長くして記憶装置36に記憶すればよい。なお、
第５図（ｂ）に記憶内容をアナログ量として示す。
ルスを発生する音源30を置く。このインパルス源は、例
えば、ペーパーピストルのようなものであってよい。ま
ず、例えばマイクロフォン31で、音源30からのインパル
スレスポンスｒ（ｘ）を測定すべく音波を収音する。こ
のようにして受音されたインパルスは増幅器32で増幅さ
れたのちA/D変換器33にてアナログ信号からディジタル
信号に変換される。なお、第５図（ａ）に増幅器32の出
力を示す。このようにディジタル信号に変換されたイン
パルスレスポンスｒ（ｘ）は、二乗回路34で二乗され累
算器としてのアキュムレータ35に送られる。ここのアキ
ュムレータ35では、相異なる積分区間〔０、ti（ｉ＝
０、１、２、３……Ｔ）〕についての積分 を繰り返し累算して行い、その結果を第１の記憶装置と
してのランダムアクセス記憶装置（RAM）36に記憶す
る。この場合、A/D変換器33、二乗回路34およびアキュ
ムレータ35は、各々第４図に示すように基本クロックレ
ートfs（比較的高い周波数）で動作し、また記憶装置36
は基本クロックレートfsより低いクロックレートfL（＝
fs×2-K）によって読み込みタイミングが制御されてい
る。また、記憶装置36に記憶されるディジタル信号での
積分値 〔但しti＝０、１、２……ｔ〕 は表示しようとする精度にしたがって所望の粗さで記憶
すればよい。したがって、測定データを細かく表現装置
上に表示したい場合にはクロックレートfLを高くして読
み込み間隔を短くし、またある程度粗く表示すれば足り
るような場合には、クロックレートfLを低くして読み込
み間隔を長くして記憶装置36に記憶すればよい。なお、
第５図（ｂ）に記憶内容をアナログ量として示す。
一方、アキュムレータ35からの出力のうち最終積分時点
Ｔにおける積分値、すなわち が第２の記憶装置としてのレジスタ37に記憶されるよう
にしている。このようにして記憶装置36およびレジスタ
37に記憶された内容は読み出しパルスにより順次読み出
されて減算装置38に送られる。この減算装置38ではレジ
スタ37に記憶された内容から記憶装置36に記憶された内
容を減算している。すなわち、 を算出している。この演算結果は、リードオンリー記憶
装置（ROM）を用いたテーブル等の対数圧縮器（LOG）39
へ与えられ、ここで対数圧縮され、次段のインターフェ
ース回路40を介して表示装置41上に次々と測定値が表示
される。なお、第５図（ｃ）に、前記結果をアナログ量
として示し、第５図（ｄ）に表示信号を示す。
Ｔにおける積分値、すなわち が第２の記憶装置としてのレジスタ37に記憶されるよう
にしている。このようにして記憶装置36およびレジスタ
37に記憶された内容は読み出しパルスにより順次読み出
されて減算装置38に送られる。この減算装置38ではレジ
スタ37に記憶された内容から記憶装置36に記憶された内
容を減算している。すなわち、 を算出している。この演算結果は、リードオンリー記憶
装置（ROM）を用いたテーブル等の対数圧縮器（LOG）39
へ与えられ、ここで対数圧縮され、次段のインターフェ
ース回路40を介して表示装置41上に次々と測定値が表示
される。なお、第５図（ｃ）に、前記結果をアナログ量
として示し、第５図（ｄ）に表示信号を示す。
このようにして、表示（記録）装置41には、マイクロフ
ォン31で受音されたインパルスレスポンスがディジタル
変換されて、最終積分がなされた時点の直後に、測定さ
れたパルスの過渡特性、すなわちホール10の残響特性が
準リアルタイム的に表示される。
ォン31で受音されたインパルスレスポンスがディジタル
変換されて、最終積分がなされた時点の直後に、測定さ
れたパルスの過渡特性、すなわちホール10の残響特性が
準リアルタイム的に表示される。
そして、このホール10の残響特性からステージ空間12の
時間重心tsと客席主空間13の時間重心tsとを測定し、こ
れらの比、すなわちts−Ratioを算出する。
時間重心tsと客席主空間13の時間重心tsとを測定し、こ
れらの比、すなわちts−Ratioを算出する。
残響特性の制御 次に、各電気的音場支援系統17、18の残響特性制御装置
22、22を用いて、ts−Ratioが１に近付くようにホール1
0の残響特性を変化させる。
22、22を用いて、ts−Ratioが１に近付くようにホール1
0の残響特性を変化させる。
具体的には、残響特性制御装置22内には２種類のディジ
タルフィルタ、すなわちFIR（Finite Impulse Respons
e）フィルタとIIR（Infinite Impulse Response）フィ
ルタが内蔵されており、このFIRフィルタでは畳み込み
（コンボリューション）演算により初期反射音をシミュ
レートし、一方、IIRフィルタでは残響音をシミュレー
トすることで、残響特性を変化させるのである。
タルフィルタ、すなわちFIR（Finite Impulse Respons
e）フィルタとIIR（Infinite Impulse Response）フィ
ルタが内蔵されており、このFIRフィルタでは畳み込み
（コンボリューション）演算により初期反射音をシミュ
レートし、一方、IIRフィルタでは残響音をシミュレー
トすることで、残響特性を変化させるのである。
この際、リモートミキサー20及びディジタル制御アッテ
ネータ23は、入力音のレベルに応じて残響特性制御装置
22等が良好なダイナミックレンジで動作するように、入
力ミキシングレベル及び出力側補償レベルを自動追従さ
せる作用を有する。また、イコライザー21は、電気的音
場支援系統17、18というシステム自体が空間帰還である
ためハウリングを生じ易く、そこで、特にハウリングを
生じ易い周波数を選択的に抑圧して、全体のループゲイ
ンを上げてもハウリングを起こさないようにする作用を
有する。
ネータ23は、入力音のレベルに応じて残響特性制御装置
22等が良好なダイナミックレンジで動作するように、入
力ミキシングレベル及び出力側補償レベルを自動追従さ
せる作用を有する。また、イコライザー21は、電気的音
場支援系統17、18というシステム自体が空間帰還である
ためハウリングを生じ易く、そこで、特にハウリングを
生じ易い周波数を選択的に抑圧して、全体のループゲイ
ンを上げてもハウリングを起こさないようにする作用を
有する。
このようにして、ts−Ratioが１に近付くように、ホー
ル10の残響特性を１度あるいな数度に亙って変化させ、
音場の制御を行う。
ル10の残響特性を１度あるいな数度に亙って変化させ、
音場の制御を行う。
この後は、ホール10をコンサート等の「音響的なつなが
り度」が良好であることが望まれる用途に使用する時に
おいて、前記第１及び第２の電気的音場支援系統17、18
を作動させることによって、ts−Ratioを１に近付ける
べく残響特性を制御すればよい。
り度」が良好であることが望まれる用途に使用する時に
おいて、前記第１及び第２の電気的音場支援系統17、18
を作動させることによって、ts−Ratioを１に近付ける
べく残響特性を制御すればよい。
従って、本実施例によれば、従来客観的な評価が困難で
あったステージ空間12と客席主空間13との音響的つなが
り度をts−Ratioを用いて客観的に評価できると共に、
電気的音場支援系統17、18を用いてこのts−Ratioを１
に近付けるように、すなわち音響的つながり度を一致さ
せるように制御でき、ステージ空間12と客席主空間13と
が分隔されたホール10の音場をワンルーム型のホールの
音場に近付けることができる。また、本実施例の如く客
席主空間13にバルコニー下部空間15が付属している場
合、本実施例のホール音場支援装置16を用いてこれらの
間の音響的つながり度を改善することも可能なことは言
うまでもない。
あったステージ空間12と客席主空間13との音響的つなが
り度をts−Ratioを用いて客観的に評価できると共に、
電気的音場支援系統17、18を用いてこのts−Ratioを１
に近付けるように、すなわち音響的つながり度を一致さ
せるように制御でき、ステージ空間12と客席主空間13と
が分隔されたホール10の音場をワンルーム型のホールの
音場に近付けることができる。また、本実施例の如く客
席主空間13にバルコニー下部空間15が付属している場
合、本実施例のホール音場支援装置16を用いてこれらの
間の音響的つながり度を改善することも可能なことは言
うまでもない。
なお、本発明者等の実験結果によれば、本実施例のホー
ル音場支援装置16を実際のホールで用いたところ、ホー
ル音場支援装置16を作動させない状態のts−Ratio＝1.2
1に対して、電気的音場支援系統17、18の一方又は双方
を作動させることにより、1.07〜1.37の範囲でts−Rati
oを制御することができることが確認できた。
ル音場支援装置16を実際のホールで用いたところ、ホー
ル音場支援装置16を作動させない状態のts−Ratio＝1.2
1に対して、電気的音場支援系統17、18の一方又は双方
を作動させることにより、1.07〜1.37の範囲でts−Rati
oを制御することができることが確認できた。
一方、客席主空間とバルコニー下部空間との間のts−Ra
tioについては、ホール音場支援装置16を作動させない
状態のts−Ratio＝0.78に対して、ホール音場支援装置1
6を作動させることによりts−Ratio＝0.94にまで近付け
ることができることが確認できた。
tioについては、ホール音場支援装置16を作動させない
状態のts−Ratio＝0.78に対して、ホール音場支援装置1
6を作動させることによりts−Ratio＝0.94にまで近付け
ることができることが確認できた。
「発明の効果」 以上詳細に説明したように、この発明によれば、少なく
ともステージ空間及び客席主空間を有するホールの音場
特性を制御するホール音場支援装置を、前記ステージ空
間の音響エネルギーを入力としてその残響特性を電気的
に制御しその出力音響エネルギーを前記客席主空間へ供
給する第１の電気的音場支援系統と、この第１の電気的
音場支援系統と独立に設けられ、前記客席主空間の音響
エネルギーを入力としてその残響特性を電気的に制御し
その出力音響エネルギーを前記ステージ空間に供給する
第２の電気的音場支援系統とを有するものとし、かつ、
前記第１及び第２の電気的音場支援系統を、前記各空間
のエネルギー減衰率が等しくなるように制御しているの
で、従来客観的な評価が困難であったステージ空間と客
席主空間等との音響的つながり度をエネルギー減衰率の
比を用いて客観的に評価できると共に、電気的音場支援
系統を用いて各空間のエネルギー減衰率を等しくするよ
うに制御することで、音響的つながり度を一致させるよ
うに制御でき、ステージ空間と客席主空間とが分隔され
たホールの音場をワンルーム型のホールの音場に近付け
ることができる。
ともステージ空間及び客席主空間を有するホールの音場
特性を制御するホール音場支援装置を、前記ステージ空
間の音響エネルギーを入力としてその残響特性を電気的
に制御しその出力音響エネルギーを前記客席主空間へ供
給する第１の電気的音場支援系統と、この第１の電気的
音場支援系統と独立に設けられ、前記客席主空間の音響
エネルギーを入力としてその残響特性を電気的に制御し
その出力音響エネルギーを前記ステージ空間に供給する
第２の電気的音場支援系統とを有するものとし、かつ、
前記第１及び第２の電気的音場支援系統を、前記各空間
のエネルギー減衰率が等しくなるように制御しているの
で、従来客観的な評価が困難であったステージ空間と客
席主空間等との音響的つながり度をエネルギー減衰率の
比を用いて客観的に評価できると共に、電気的音場支援
系統を用いて各空間のエネルギー減衰率を等しくするよ
うに制御することで、音響的つながり度を一致させるよ
うに制御でき、ステージ空間と客席主空間とが分隔され
たホールの音場をワンルーム型のホールの音場に近付け
ることができる。
第１図ないし第３図は、この発明の一実施例であるホー
ル音場支援装置を示す図であって、第１図はホール内の
配置状態を示す概略断面図、第２図はブロック図、第３
図はホールの概略構成を示す断面図、第４図ないし第５
図は残響特性の測定方法を示す図であって、第４図は測
定装置の構成を示すブロック図、第５図は同測定装置の
動作を説明する信号波形の図、第６図ないし第12図はts
−Ratioの検討を行うための実験結果を示す図であっ
て、第６図はパルス応答による音圧の二乗値及び音圧の
二乗値に時間を乗じた値の関係を示す図、第７図は時間
重心tsの起算点を説明するための図、第８図は実験に用
いたＹホールの概略を示す断面図、第９図はＹホールに
おける時間重心tsと測定位置との関係の一例を示す図、
第10図は同他の例を示す図、第11図は実験に用いたＺホ
ールの概略を示す断面図、第12図はＺホールにおける時
間重心tsと測定位置との関係を示す図である。 10……ホール、11……反射板、12……ステージ空間、13
……客席主空間、14……バルコニー、15……バルコニー
下部空間、16……ホール音場支援装置、17……第１の電
気的音場支援系統、18……第２の電気的音場支援系統。
ル音場支援装置を示す図であって、第１図はホール内の
配置状態を示す概略断面図、第２図はブロック図、第３
図はホールの概略構成を示す断面図、第４図ないし第５
図は残響特性の測定方法を示す図であって、第４図は測
定装置の構成を示すブロック図、第５図は同測定装置の
動作を説明する信号波形の図、第６図ないし第12図はts
−Ratioの検討を行うための実験結果を示す図であっ
て、第６図はパルス応答による音圧の二乗値及び音圧の
二乗値に時間を乗じた値の関係を示す図、第７図は時間
重心tsの起算点を説明するための図、第８図は実験に用
いたＹホールの概略を示す断面図、第９図はＹホールに
おける時間重心tsと測定位置との関係の一例を示す図、
第10図は同他の例を示す図、第11図は実験に用いたＺホ
ールの概略を示す断面図、第12図はＺホールにおける時
間重心tsと測定位置との関係を示す図である。 10……ホール、11……反射板、12……ステージ空間、13
……客席主空間、14……バルコニー、15……バルコニー
下部空間、16……ホール音場支援装置、17……第１の電
気的音場支援系統、18……第２の電気的音場支援系統。
Claims (1)
- 【請求項１】少なくともステージ空間及び客席主空間を
有するホールの音場特性を制御するホール音場支援装置
であって、前記ステージ空間の音響エネルギーを入力と
してその残響特性を電気的に制御しその出力音響エネル
ギーを前記客席主空間へ供給する第１の電気的音場支援
系統と、この第１の電気的音場支援系統と独立に設けら
れ、前記客席主空間の音響エネルギーを入力としてその
残響特性を電気的に制御しその出力音響エネルギーを前
記ステージ空間に供給する第２の電気的音場支援系統と
を有してなり、かつ、前記第１及び第２の電気的音場支
援系統は、前記各空間のエネルギー減衰率が等しくなる
ように制御することを特徴とするホール音場支援装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1308530A JPH0736866B2 (ja) | 1989-11-28 | 1989-11-28 | ホール音場支援装置 |
| US07/592,261 US5131051A (en) | 1989-11-28 | 1990-10-03 | Method and apparatus for controlling the sound field in auditoriums |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1308530A JPH0736866B2 (ja) | 1989-11-28 | 1989-11-28 | ホール音場支援装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03168175A JPH03168175A (ja) | 1991-07-19 |
| JPH0736866B2 true JPH0736866B2 (ja) | 1995-04-26 |
Family
ID=17982143
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1308530A Expired - Lifetime JPH0736866B2 (ja) | 1989-11-28 | 1989-11-28 | ホール音場支援装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5131051A (ja) |
| JP (1) | JPH0736866B2 (ja) |
Families Citing this family (38)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| USRE38405E1 (en) * | 1992-07-30 | 2004-01-27 | Clair Bros. Audio Enterprises, Inc. | Enhanced concert audio system |
| AU673372B2 (en) * | 1992-07-30 | 1996-11-07 | Clair Bros. Audio Enterprises, Inc. | Concert audio system |
| DE4328620C1 (de) * | 1993-08-26 | 1995-01-19 | Akg Akustische Kino Geraete | Verfahren zur Simulation eines Raum- und/oder Klangeindrucks |
| USRE39189E1 (en) * | 1993-10-15 | 2006-07-18 | Industrial Research Limited | Reverberators for use in wide band assisted reverberation systems |
| FI97576C (fi) * | 1995-03-17 | 1997-01-10 | Farm Film Oy | Äänentoistojärjestelmä |
| US5754663A (en) * | 1995-03-30 | 1998-05-19 | Bsg Laboratories | Four dimensional acoustical audio system for a homogeneous sound field |
| GB9506725D0 (en) * | 1995-03-31 | 1995-05-24 | Hooley Anthony | Improvements in or relating to loudspeakers |
| KR100412171B1 (ko) * | 1995-04-03 | 2004-04-28 | 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. | 신호증폭시스템,신호처리시스템및출력신호도출방법 |
| DE69637736D1 (de) * | 1995-09-08 | 2008-12-18 | Fujitsu Ltd | Dreidimensionaler akustischer Prozessor mit Anwendung von linearen prädiktiven Koeffizienten |
| US5619582A (en) * | 1996-01-16 | 1997-04-08 | Oltman; Randy | Enhanced concert audio process utilizing a synchronized headgear system |
| JP3374765B2 (ja) * | 1998-09-22 | 2003-02-10 | ヤマハ株式会社 | ディジタルエコー回路 |
| DE60036958T2 (de) * | 1999-09-29 | 2008-08-14 | 1...Ltd. | Verfahren und vorrichtung zur ausrichtung von schall mit einer gruppe von emissionswandlern |
| US7424127B1 (en) | 2000-03-21 | 2008-09-09 | Bose Corporation | Headrest surround channel electroacoustical transducing |
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| WO2002078388A2 (en) * | 2001-03-27 | 2002-10-03 | 1... Limited | Method and apparatus to create a sound field |
| GB0124352D0 (en) * | 2001-10-11 | 2001-11-28 | 1 Ltd | Signal processing device for acoustic transducer array |
| GB0203895D0 (en) * | 2002-02-19 | 2002-04-03 | 1 Ltd | Compact surround-sound system |
| GB0301093D0 (en) * | 2003-01-17 | 2003-02-19 | 1 Ltd | Set-up method for array-type sound systems |
| GB0321676D0 (en) * | 2003-09-16 | 2003-10-15 | 1 Ltd | Digital loudspeaker |
| GB0415626D0 (en) * | 2004-07-13 | 2004-08-18 | 1 Ltd | Directional microphone |
| WO2006016156A1 (en) * | 2004-08-10 | 2006-02-16 | 1...Limited | Non-planar transducer arrays |
| GB0514361D0 (en) * | 2005-07-12 | 2005-08-17 | 1 Ltd | Compact surround sound effects system |
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| SG135058A1 (en) * | 2006-02-14 | 2007-09-28 | St Microelectronics Asia | Digital audio signal processing method and system for generating and controlling digital reverberations for audio signals |
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| US8325936B2 (en) * | 2007-05-04 | 2012-12-04 | Bose Corporation | Directionally radiating sound in a vehicle |
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| US8724827B2 (en) * | 2007-05-04 | 2014-05-13 | Bose Corporation | System and method for directionally radiating sound |
| US9100748B2 (en) | 2007-05-04 | 2015-08-04 | Bose Corporation | System and method for directionally radiating sound |
| US9560448B2 (en) * | 2007-05-04 | 2017-01-31 | Bose Corporation | System and method for directionally radiating sound |
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| WO2012048299A1 (en) | 2010-10-07 | 2012-04-12 | Clair Brothers Audio Enterprises, Inc. | Method and system for enhancing sound |
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| MX2019013630A (es) | 2017-05-15 | 2020-08-20 | Mixhalo Corp | Sistemas y metodos para proporcionar audio y datos en tiempo real con referencia reciproca a aplicaciones relacionadas. |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3614320A (en) * | 1968-12-13 | 1971-10-19 | Rca Corp | Stereophonic sound enhancement system with reverberation chamber |
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-
1989
- 1989-11-28 JP JP1308530A patent/JPH0736866B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-10-03 US US07/592,261 patent/US5131051A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03168175A (ja) | 1991-07-19 |
| US5131051A (en) | 1992-07-14 |
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