皆さん、こんにちわ。

以前にnorizouさんからリクエストがありましたので、今回はルームチューニングについて検証してみたいと思います。

ルームチューニングについては現在も様々な主張や理論があり、また多くの製品が存在していますが、それぞれがどのような理論であるか、またどのような目的や効果があるかなどを解っている方は少ないのではないかと思います。

そこで今回はルームチューニングの基本的な概念から、効果的な使いこなし方まで含めて検証してみたいと思います。

空部屋のルームアコースティック















上図の通り、何もない部屋では矢印のように強烈な反射が発生します。
よく引っ越したばかりで家具などが何もない部屋で話すと、まるでお風呂場のようにワンワンと響くのはこの反射波の発生によるものです。
また、各コーナー部にも図のような反射波が発生し、これも耳障りなフラッターエコーや低域の膨張に繋がる定在波の発生に繋がってしまいます。
この状態にてスピーカーを鳴らせばお風呂場で鳴らしているのと変わらず、エコーびんびんで耳障りで低域も膨張した酷い音にしかなりません。
家具やラックなどを入れて行く事によって多少の拡散効果や吸音効果は発揮されますが、決定的な解決にはなりません。

まず具体的なルームチューニングを検証する前に、部屋に対してスピーカーを縦長方向に置くのが良いのか？横長方向に置くのが良いのかを検証してみたいと思います。

今後、解り易いように音波を「矢印」で表示しますが、実際のスピーカーから発生する音波は球形波と呼ばれるスピーカーから全方向に向かって放射されますので、実際は無限大の矢印が存在すると認識して下さい。





縦長方向にスピーカーを置いた場合















上図のように、縦長方向にスピーカーを置いた場合、スピーカーと壁と左右の両壁との距離が近くなるため、不要反射波の影響を非常に受けやすくなります。

横長方向にスピーカーを置いた場合















それに対して横方向にスピーカーを置いた場合は、スピーカーと左右の両壁との距離が取りやすい事が多いため、不要反射波の影響を受けにくくなるメリットがあります。
不要反射波は入射距離や角度によって帯域が変化しますので、左右の壁がスピーカーから近い場合、より多くの不要反射が発生し、音の混濁や耳障りな帯域の突出などが出る可能性が高くなってしまいます。
仮に周波数特性や残響特性などを計測しても、縦長方向に比べて横長方向の方が特性が良くなるのはこのためです。
ある専門誌にてルームアコースティックを長い間連載している中で毎回横長方向にスピーカーを置いた方が特性も良いと薦めていましたが、特性が良いのは当たり前の事なのです。
但し、部屋が狭い場合は横長方向にスピーカーを設置した場合、リスナーとの距離が取れなかったり、スピーカと後ろ壁との距離が取れない事による問題などが発生するため、現実的には縦長方向にスピーカーを設置した時の問題をルームチューニングでどう解決するかを考えなければなりません。


これから先は実際のルームチューニングを検証して行きましょう。
まずは吸音効果からです。

吸音材の互い違い配置















この反射波を解決する手法に吸音板を置いたり、壁面の一部を吸音層にするなどの手法があります。
また反射波は対面壁の反射によって発生するので、上図のように対面壁の吸音層を互い違いにする事で効果的に吸音し、デッドになり過ぎない程よい残響特性に調整出来るメリットがあります。
しかし、この手法はオーディオ再生において致命的な欠点が発生してしまいます。















対面壁の吸音層を互い違いにした場合、上図のように反射される音波と吸音される音波に左右で違いが生じてしまいます。
これはステレオ再生において定位や位相の狂いに繋がり、聴感的にも非常に不安定な音となってしまいます。

吸音材の左右対称、前後対称の均等配置
















では吸音層を左右、前後共に対称の均等配置をした場合はどうでしょう？




互い違い配置のような左右の条件差による定位や位相の狂いは生じませんが、反射層と吸音層による音波の違いは発生してしまいます。
スピーカーから発生する音波は、壁への距離や入射角度などにより周波数帯が変わりますので、場合によっては一部分の帯域が非常に強調された反射波により耳障りな音が発生してしまう可能性もあります。





そこで上図のように吸音層に加えて、拡散層を設ける事で直接的な反射音波を散らす事により耳障りな音の発生を防ぐ事が可能になります。
またコーナーをつぶす事により、コーナーでの不要反射によるフラッターエコーや定在波の発生も防ぐ事が可能になります。
天井対策も含めてこの形態を取れればオーディオのリスニングルームとしての理想形になると思います。

但し、このような形態にするには新築時に予め施工するか、もしくはリフォームで施工するしかありませんし、莫大な予算も必要になります。
また、反射波による周波数帯などは入射距離と角度などの計算式によってある程度は割り出せ、拡散層の深さや幅なども同じく計算式である程度は出せるのですが、実際にスピーカーから発生する音波は無限大のランダムなものであり、更にはスピーカーの種類や大きさ、置き位置などで大幅に変わってしまうため正確な寸法を割り出すのは到底不可能で出したところで全く無意味です。
更には一般の壁紙や吸音材の表面材などは化学繊維で出来ているものが殆どで、独自のピーク音や音色的な悪い癖によりオーディオ再生音を著しく汚してしまう危険性すらあります。

そこで一般の方の極一般的なリスニングルームでも効果を発揮するのがRWL-3となります。

RWL-3を３枚使用















上図のようにスピーカー後方中心にRWL-3を３枚設置する事により、スピーカー周辺からの反射波を散らして混濁が防げるので、スピーカーからの直接音波を聴き取りやすくなるため、音像定位が非常に明確になり、立体感や透明度も飛躍的に向上します。
また、スピーカー左右後方のRWL-3を部屋のコーナーをつぶすようにハの字で設置すれば、コーナー部でのフラッターエコーや定在波の発生自体を防ぐ事が出来ますので更に効果的です。

しかし、スピーカー前方横面やリスナー後方の壁からの反射波の影響は残ります。

















その場合は更に横面や後方の一時反射面にRWL-3を追加設置します。




こうする事でスピーカー前方横面やリスナー後方面の反射音を散らして、直接的な反射波の影響を抑える事が可能になります。
スピーカーからの音波の一次反射面は鏡を使い、リスニングポジションから鏡を見てスピーカーユニット（特に指向性の高いツィーターなど）が鏡に写り込む位置になります。
また、RWL-3の設置場所は自由に移動出来ますので、実際の再生音を聴きながら最も効果の大きい場所を探し出す事が可能です。
RWL-3は表面材も素材自体が大きな拡散効果を持ち、音色的な質感の高い天然シルクを使用していますので、化学繊維を使用した他のルームチューニング材のようにドライでざらついた音色や質感にならず、有機的で滑らかな音色、質感に向上させてくれるのも美点です。
RWL-3がない反射面の壁には同じく表面材に天然シルクを使用した吸音材WS-1を使用すれば他の吸音材のように音が荒れたり死ぬ事がなく極めて理想に近いオーディオリスニング環境が実現します。

norizouさんは現在、家を新築中でリスニング環境も整えたいとの事でしたので、今回の検証をご参考にして頂ければ幸いです。
設計、施工などに当たって不明な点などありましたら、ぜひご質問下さい。