建築中の音楽室の残響がおかしいのですが

Question

はじめまして。音楽の教員をしております。現在自宅を新築中でして、音楽室以外の部分は完成しすでに住んでおります。クラシックの練習と録音を主目的とする遮音音楽室が現在内装段階に入っています。音楽室の概要は以下の通りです。
・岡山良直著「住まいと音」（音楽之友社刊）の中の同氏の設計図にほぼ忠実に設計してもらいました
・１階に二重の基礎を立ち上げ、それぞれ独立に壁を設置
・基礎面は他の部屋の基礎より500mmほど深くなっています
・第１の壁（外側の壁）の外壁は通常の２×４と同じコンパネに防水シート、ラスボード、モルタル、外壁用壁材コテ塗り仕上げ
・第１の壁の内側は、コンパネ12mm、パーティクルボード10mm、プラスターボード9mm、ラワン合板5.5mmを全面ボンド塗布接着、モルタル15mm
塗り
・第１の壁と第２の壁（内側の壁）の壁間間隔は内法で300mm
・ 第２の壁の外側と内側は第１の壁の内側と同じ積層、ただしモルタルはなし
・ 床は、基礎のコンクリートの束（長辺方向に通っている）に90mm角材をボルト留め、20mm程度のコンパネを取り付け、倉敷化工製の防振ゴムパッドを介して根太を接着、その上に壁に準ずる積層貼り、仕上げは無垢オーク貼り。基礎面と内側床の基礎側の面との距離は500mm程度
・ 天井も壁とほぼ同じ二重構造、防振吊り金具により絶縁
・ 各壁面と天井、床の接触部は6mm厚天然ゴムと遮音コーキング充填。床縁辺部と基礎立ち上がりの接触部も同じ
・第２の壁の内側には仕上げとして約6mm厚のシナ合板全面接着貼り
・さらに音の拡散目的で岡山氏考案の「コペンハーゲン・リブ」（通常のSPF材）を接着
リブの寸法は
35×42
35×56
35×85
の３種
リブ間の寸法は115,95,48,90,120,50,135,80...とランダム、これを４つの壁面の窓以外の部分にほぼ壁面の高さと同じ長さのものを垂直に数十本配置、天井は同じサイズの３種のリブをほぼ短辺の幅一杯位の長さで短辺方向に配置（ただし間隔は壁面の２倍くらい、従って本数は半分くらい）
・ 部屋の内法は5110L×2700W×2780H（天井高を増やせず部屋の短辺と等寸法に近いのが気になります）
・ 一方の短辺部分には二重ガラス遮音窓（3mm厚ガラス×２＋不活性ガスのものを第１、第２の壁に独立して取付）
・ もう一方の短辺には19mm厚の板ガラスをはめ殺し（第１、第２の壁に独立して取付）
・ 遮音ドアはナショナル製D-45相当（第１、第２の壁に独立して取付）
・ 内壁、天井の仕上げはステイン仕上げ（ドイツ製「VATON」）

問題は、
１．リブ取付前（白木のシナ合板のみの状態）では1000～2000Hz程度の音域でフラッターがあったが、500Hz以上の中高音域での初期反射（１次反射）とその後の残響がけっこうあった
２．リブ取付後は高音域のフラッターはかなりなくなったが、200Hz以下での残響が非常に多く、また長い（狭い部屋なのに0.8～1.2sec程度もある）。クセのある残響で、200～300Hzくらいの音域が異常に響きすぎる感じ
３．リブ取付後は500Hz以上での初期反射がほとんど感じられず、また残響はほとんどない（0.1sec以下）
４．リブ取付後は500Hz以下でのフラッターが少し感じられる
音源はヴァイオリンと声楽。周波数については計測器は使用せず私の準絶対音感による割り出し（A=約442Hzを基準にした）、秒数はデジタル腕時計による体感的計測

そこで、
a.　高音域にもうすこし初期反射と残響がほしい
b.　200Hz以下の残響をもっと抑えたい（まだピアノは搬入していませんが、声楽とヴァイオリンで実験したところでは、おそらくピアノの左手（低音域）では耐えられない残響だろうと予想します）
c.　500Hz以下のフラッター（少なめですが）をなくしたい

現在ステインを部屋の３分の２ほど塗り終えたところです。工事が終わる前に何とか対策を考え、必要な追加工事等をオーダーしたいと考えています。
このままでは演奏に耐える部屋になりそうもありません。どうかよろしくお願いいたします。

nonbay39 · Accepted Answer

5110L×2700W×2780Hの寸法では、特定帯域のでこぼこは消せないでしょう。ほぼ１：１：２の寸法比の部屋は厳しい言い方ですが、最悪の部類だと思います。少なくとも壁の１辺でも正方形にとるのは音楽室にする上で尋常ではない方法とも思えます。理想は黄金比と言われています、部屋の寸法比がＷＤＨはどれでも良くとにかく１：約１．６：１．６の２乗です。
　でも、作ってみなければ分からないのがこの手の部屋でしょうけど。

　壁と天井に３度ぐらい傾斜をつけると低域の定在波はかなりおさまるとは思いますけど、とにかくこの手の部屋はやってみないとわからないでしょう。
　我が家は３度まではとりませんでしたが、それでも低域に対する効果は高かったです。正直３度ぐらいあった方が良かったと多少後悔はしています。
　我が家も２重壁です。
　１枚目の壁と２枚目の壁も平行ですとその間でも定在波は起きるので注意は必要なのですけど。

　サーロジックで検索しＨＰを見て研究する方が良いかもしれません。鵜呑みにしてはいけない部分もあるとは思いますけど。私はここを参考にして建てたわけではありません、というのもその当時サーロジックを知りませんでしたから。あれこれこの手のＨＰがありますが、その中では参考にはなるほうだと思っています。
　そこでパネルを購入し、演奏者の位置やパネルの位置を変えて、トライアンドエラーを繰り返せば良い位置が探せるかもしれません。似たようなパネルを自作しても良いでしょうけど。

　部屋の長辺短辺方向に対する使い方を替えても音は変わるでしょう。

　奏者の位置を変えるだけですと無料ですので、あちこち部屋の中を歩き回ったり、演奏の方向を変えたりすることはお薦めします。部屋の平行面に対し極端に斜めに向いて演奏すると良いかもしれません。

１．壁が平行であれば何の工夫もしていなければ、フラッターエコーなどはつくでしょう。
２．高域は簡単に拡散するので、その癖が見えなくなったために、低音の癖が露わになったのでしょう。
３．カーテン吊って吸音したのと同様に過剰に拡散したために、高域が死んでしまったのでしょう。

ａ．部分的に平行な面を作れば高域は帰ってくるでしょう。
ｂ．ピアノが入るとまた部屋の響きも変わりますので、結局入れてからでないと調整は困難でしょう。机上で簡単にできるものでは無いと思います。ピアノの向きは重要でしょう。良い方向がさがせるかもしれません。
ｃ．５００Ｈｚ以下の物は最終的には超低域を解決しなければいけないこともありますので何ともいえません。物が入るとかなり様子は変わるでしょう。

　ルームチューニングはどこかを良くすればどこかが悪くなると言う類のものです。

　質問文から遮音は出来ていそうな気配は伝わってきます。逆にいうと低域は逃げ場を失っているので、その低音をどういなすかが重要なのです。部屋内の壁に貼り物をする程度のことではいなせないでしょう。斜めにパネルを立てたりする方がまだ簡単かつ効果は高いと思います。

　リスニングルームと音楽演奏の理想の残響は異なるようですけど、私は気にしません。音響が悪い部屋であればどっちとも悪くなりますから。

　ちなみに私はクラリネットを吹くためと音楽（全ジャンル）を聞くための１８畳の部屋を作成しました。壁は２重壁、Ｗ４．３－４．５ｍ、Ｄ７．２ｍ、Ｈ２．８ｍ－３ｍです。まあ天井と壁の傾斜は単なる勘と見た目できめました。やはり壁の傾斜はもっと必要だったと今では思います。背の高めのパネルを立ててお茶を濁せば良いと思ってはいます。低音こそ吸収できないので大胆な面の角度で拡散させるべきでしょうね、難しいですけど。
　我が家に来たそれ系の人は、低音がこもらないのを不思議に感じるようです。そのためにあれこれの面を傾斜させたのですから、思惑通りですけど。

　正直あなたの部屋の状況を実際に聞いてみなければ対策も分かりませんし、聞いても分からないかもしれません。

　１．２の回答者同様、とりあえず、物を入れてみてから考える方が良いでしょう。この手の部屋に机上の考えはまさに空論となるでしょう。吸音だけは避けた方が良いでしょうね。低音を吸えず高音だけを吸ってしまいますから。

　繰り返しますが、とりあえずはあちこち場所を変え部屋の平行面に対し、斜めに向いて歌ってみることをお薦めします。タダですから。
　あとの対策はそれからでしょうね。お金のかかる物ほど後回しが良いと思います。

　なぜか分からないが様々な対策の組み合わせが偶然良い方向に向かうこともあるらしいですから頑張って対策してください。
　なお、この手の部屋の出来たての状態は往々にして悪いようですよ。１年ぐらいは音で部屋に刺激をあたえつつなじますことも重要なようです。耳が慣れてしまう効果の方が大きい気がしますけど。
「急いてはことをし損じる」かもしれません。
　その手の部屋は誰が偉そうにどういう理屈言おうとも実際は作って見ないとわからないという奥深い世界です。

　長々と書いてすみませんでした、この手の話が好きな物ですから。
　良い音楽室となることを祈念いたします。

q-_-pv-o00 · Answer

今やっても、一年後には音響特性が変りますよ。
「温度」「湿度」「なじみ」
木製楽器を扱ってられる方ならわかりませんか？

部屋をある程度「自分」でチューニングできる「知識」と「技術」を
今後学んだ方が良いと思われます。
測定機器はお持ちのようなので。

walkingdic · Answer

高音域の反射については、反射材なり後からの工夫である程度解消させることはできると思いますし、それは室内にものをいれた状態で少しずつ調節するしかないと思います。ただ高音域はあとから調整しやすいです。

問題の低音域ですが、、、、とりあえずは室内にものが入った完成状態で状況を見てみるしかないかもしれません。
おそらくはご心配されている室内の形状が大きく影響していると思います。部屋の寸法はたとえば黄金比にするなどしたほうが望ましいですから。。。低音域は特に内装よりこちらの影響の方が大きいでしょう。
あるいは思い切って傾斜天井を導入するという業も考えられますが、それでよくなるのか悪くなるのか、、、、かなり微妙なものですから、簡単に言えるものではありません。

室内に入る物によっても結構かわりますよ。

mkwkzy · Answer

大変充実した設備ですね。感心して拝見させていただきました。
室内の残響は、室内に置かれた品物（家具やピアノ、じゅうたんやカーテン）によっても大きく変わるのではないでしょうか。
直方位の障害物のない空間にあっては、とりわけ低い音が増幅されやすいのではないでしょうか。大きな品物を置けば、向かい合わせになる壁面や床天井の跳ね返りがおさまると考えられます。部屋の隅に家具やじゅうたんの巻いたものなどを置けば、低音はかなり抑えられると思います。高音域の残響を増やすためには、天井から、大きなアクリルの湾曲した平板を斜めに吊るしたりしても、残響を増やすことができるように思います。
直方体の内部の空間は、どのように壁などを施工してもその大きさからくる固有の残響音の周波数のピークができてしまいます。この固有の周波数を作らない方法としては、壁や天井を平衡にしないといった直方体を変形させるしか、構造上の工夫はできないのではないでしょうか。
そんなことは大変ですから、壁面の家具調度品、楽器の設置場所で工夫されてはいかがでしょうか。
現在のできうる処置としては、リブの取り付け位置と、数量を加減しテストしてみることくらいでしょうか。

建築中の音楽室の残響がおかしいのですが

5110L×2700W×2780Hの寸法では、特定帯域のでこぼこは消せないでしょう。

今やっても、一年後には音響特性が変りますよ。

高音域の反射については、反射材なり後からの工夫である程度解消させることはできると思いますし、それは室内にものをいれた状態で少しずつ調節するしかないと思います。

大変充実した設備ですね。

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