U9704 早 13田 大学理 工 学 部建築学 科卒 業論文 指 導教授
渡辺仁史
建 築空間 の 音 を み る
加藤
佳寿 美
Department of Architecturc,School of Sciencc and Engincering, Waseda University
И
建築 空間の 音 をみる
G94D051-9
「:遠 カロ 1圭 表 調黒
メ鮨来絆 一楓購． 卜一０＝ 一 早稲田大学
渡辺仁史研究室
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′
は じめ に 研 究 目的
1。
９″
建 築 にお け る音 に 関す る研 究 音 の シ ミュ レー シ ョ ン 3.1 音の可視化と可聴化 3.2 これまでの音の可視化例
3。
4.研 究 概 要 5。
研 究 方法
"空 間 の 音 を見 る
図書 館 の 音 を 見 る "
5.1 音をみる
ヾ持や 撫 Ｃ 歴器 檬 製
5.2 図書館の音をみる 5.3 音をみる方法 6。
結果
7.考 察 8。
ま とめ
参考 文献
メ鰻漱絆 燃＃ 一 卜・００日
お わ りに
早稲田大学
渡辺仁史研究 室
は￨じ ￨め に ￨‐
は じめ に
人は本来、五感全体 で空間を把握 している。しか し、実際 には、人間にとって 視覚 の果た している役割 は大 きい。特 に、自分 のまわ りにどのよ うなものが存在 して、自分はそれ らとどのような関係にあるのかを知 る、いわ ゆる環境理解 のた めには、視覚か らの情報な しにその理解 はたいへ ん困難である。そ して、その視 最 もその影響を受けて いるのは視覚障害者であるだ 覚情報優位 の現代 において、 ろう。
その中で視覚 とな らんで、人間が情報を受け取 る重要な知覚 が、聴覚 である。
人は 日常、空気 の振動 によるた くさんの音に囲まれて いて、無意識にそれ らを 聴 いて知覚 している。しか し、聴覚 は単純 に音 を聴 くためだけでな く、音 の方向 知覚な どのように、音源 が どこにあるのか、自分が どこにいるのか、とい うよう な周囲 の状況を認識す るための道具 としての本能的 な機能 を持 っている。つま り
Юぐ 卿撫 Ｏ 肛側 檬 報
聴覚 による環境理解 の大き 音 というのは立体 性 を示唆す る属性をそなえて いて、 な可能性をもって いるのである。したがって、本来視覚的な存在であると考え ら れていた建築 も空間として とらえるとやは り聴覚 とも連動 してお り、またそ の視 覚的広が りも聴覚 という存在 によって、よ り 3次 元的な知覚 を行えるようになっ ている。
そ こで、聴覚 を一つの切 り口に して、音 を導入す る ことによ り、視覚障害者 の 空間想起 の可能性 を模索 しつ つ 、音 と建 築空間 につ いて考 えて い くことに した。
卜・０８ メ網来絆 楓購・
ところで、遠近 法 の誕生 によ り、3次 元空間を 2次 元 の視覚 情報 に変換す る こ とが可能 にな り、今 日、視覚 の 世界では、パースペ クテ ィ プを使 つて世界 を疑似 的 に再現 してい る。そ して、CGも そ の典型であ る。一方 、聴 覚 の世界 にお いて は、パースペ クテ ィプの様 な 手法 はない。音 とい うのはそれ 自体 が立体性 を もっ
早稲 田大学
渡辺仁史研究室
￨は,じ ,め 1苺
‐
ているものである。
私は、視覚的広 が りとして捉え られてきた空間に対 して、音 を導入 し、主体 と なる人物の背面方向の広が り、まだ見 えない部分 の推測、左右各側面 の壁 までの 距離や高 さな どを聴覚的に記述することによって、 立体感 の体験 という知覚を与 え、そ こでの対位 の強弱や ニュアンス、微妙な差異 を表現す る有効な手段 になる のではないか と考 えた。
しか し、「空間 の要素 (形 、スケール、主体 か らの距離)→ 聴覚情報」 の方向 へ の変換 を行 うにあた り、 形態 を音へ変換す る法則 をどのように規定す るかとい う問題点が大きか った。このための基礎 的なデ ー タが現段階ではまだ十分得 られ ていない。そ のため、音 による空間体験 の研究 のための基礎研 究 がまず必 要であ る。
音 は、基 本 的 に音量・ 音質・ 明瞭度・ 残響時 間な どによって分類・ 評価 されて
ヾ苺や 撫Ｏ肛襴熙慨
いる。そ こで 、これ らの要 素 と建 築 空間 との関係 に着 日し、音響 と空 間 の 固有性 の 関係 につ いて 研究す る ことに した。
卜・ ００耐 メ需黎苺●撻＃ 一 早稲田大学
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Ю苺榊枷Ｓ肛翻難観
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渡辺仁史研究室
早稲田大学
1
第
研究
‘一
研 究 目的
本研究 は、計画段階 においての音場のシミュレー ション手法 の足掛 りであ り、 視覚的 建築空間内の音場 といった把握 しづ らいものを可視化する ことによって、 に表現 し、 音 による空 間内の音 の大きさを評価す る手法を検討す ることを目的 と す る。
゛総や和Ｓ題熱 報測 一 卜一０一 メ纏業苺●燃購一 早稲田大学 渡辺仁史研究室
1-2
逢轟 蓋￨け る書 華轟耕発 ,華
'1員
第 2章
建築 における音 に関す る研究 卜 Φ霧 Ю ぐ 苺 撫 ｅ 肛 翻 熙 毅 一 一Ｘ鯖搬４ ■蝿購・ ・ ︲ 早稲 田大学
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建築 における音に関￨す る研究
建 築 にお け る音 に関 す る研 究
建築 における音 に関す る これまでの研究 を 。1990年 以降 。キー ワー ド :サ ウン ドスケープ、音環境、音楽 と建築、音響 、認知 ・ 対象団体 :日 本建築学会、電子情報通信学 会、 (社 )日 本造園学会 、(社 )情 報処理学会 、 (ネ L)土 木学会 という条件 の元 に調査 した結果 を分類す ると次 のよ うになった。 表 2-1
1990年 以降の音 ・ 建築系論文の分類 詳細 項 目
項 目
騒音
サウンドスケープ 認知
Юで や榊 Ｏ 肛側 熙 毅
空間の音 の状 態 (均 ―・ ム ラ)
音計画
音 楽 と建築 音 楽ホ ール
論文数
累計 論 文 数
10 73
10 73
振動
1
快・ 不快
12
印象 ・イ メージ
16
牛理・′ r、 理
視覚障 害者
4 4
BGM
1
37 1
環境 音 楽
3
音 環境 計 画
25
メデ ィア
1
音響
16
和l用 状 況 ・ 特 性
3
9
30 9 19
メ纏米苺 ・拠購 卜一〇２
音 も光や温度な ど と と 建築空間 にお いて 音響特性 の重 要性 は言 うまで もな く、 もに大事な環 境条件 の一つである。しか し、論 文検索 を行 った対 象 が 6団 体 、過 去 7年 間で延 べ 163件 とい う結果 は、視覚 に 関す る研 究 に比 べ る と少な い といえ る。
全体 と して の特徴 は、ほとん どが調査型で あ り音響、ホー ル部門 において も実 例分析 が 目立 つ 。さ らに、サ ウン ドスケー プ と認知 を組 み合わせ た論文が飛び抜 けて多 い。
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建築:こ おける音に関￨す る1研 究
ロサ ウン ドス ケ ー プ (音 風 景 )
全 くその通 りで研究 にお 未だにこの言葉の定義付けがされていな いというが、 いて も各個 人 まちまちな捉え方 をしているために検索結果が多 くなった。
大きく分 けると住環境 、地域、都市空間での音 を調査 したタイプ と、屋外 を対 象 とした認知な どの論文でサウン ドスケープという言葉 を利用 したタイプに分け られ る。周波数、場 と音、レパー トリー グ リッ ド、水音、日常語な どをテーマ と それぞれの論文が独 自の評価指標を設けて調査 をしてみた、 しているものが多 い。 という例が多 くあまり深 くは掘 り下 げ られていない。
□認 知
熙骰 Ю総 卿榊 Ｏ歴 側．
研究実績 が少な いため、生理・心理、視覚障害者 に関す る研究は少な い。快 ― 不快 、印象 。イメー ジに関す るものが比較的多 い。
快 ―不快 は実験 を行 って被験者 の主観 によって評価 を したものが多 く、印象・ イ メー ジはそれ に加えて色光刺激、聴覚誘発電位 をしようしたものもあった。
□ 音 計画
０９ メ鱚来博 弧購 卜・
駅な どで少 し研究 が行われて いるがほとん どは実 音環境計画 はテーマパー ク、 例分析なので、実際は音計画 はとて も少ないと言える。BGMや 環境音楽 という ものは存在はす るが、それが特定 の指標 に基づいてな くイメー ジである。
□ 音楽 と建 築
古典芸術 としての音楽 とその時代 の音楽 についての思想か ら論述 したものばか りで、音楽 の要素 と建築 の要素 を比 べ るということを扱 つている研究はな い。
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2-3
こお￨け る1音 に1関 ￨す る1研 究 建築ヤ
□音楽 ホ ール
音響 と利用者 の特性 の 2つ に分かれ る。
音響は、実例分析 の もの と、音が いか に して空間内で均 一 になるか、また人数、 拍 手 の有無 によ りそれが どう影響す るか、等 とい う研究 が多 くなされて いる。
以 上のなかで、実際 に建築 計画 に応用 され る研究 は、騒 音対策や音楽ホ ー ル に 代表 され る室 内音響設 計 に 関す るものである。しか し、一 般 に人が聴 くとい う こ とを 目的 にお いて 計画 され る ことの少な いホール 以外 の 建築物 にお いては、空間 内 の発 生す る音場の状態 による評価 の手法 に関す る研究 は ほ とん どな されていな い。
熙報 Юぐ 枷和 Ｏ歴翻． 卜い０日 メ鱚来侍●狐購 一 早稲田大学
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第 3章 音 のシミ ュ レー シ ョン 3.1 音 の可視化 と可聴化 ゛ヽ勲榊Ｏ肛襴檬繊
3.2
これ までの音 の可視化例
０一Ｈ メ纏漱苺■拠針 一 卜一 早稲田大学
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音￨の
￨シ
ー ヨー ン ミ ユ￨レ ■ ￨シ ー
音 の シ ミ ュ レー シ ョン
3.1音 の可 視 化 と可聴 化 建築音響 において設計段階で竣工後 の音響特性 を予測するシミュレーシ ョンを 行 うが、そ の出力 には音の 「可視化」 と 「可聴化」がある。 音響 のさまざまな シミュレー ションの結果を実際に耳で聴 き体験す ることは、 情報を一度 に把握 でき、音響設計 の効果・ 問題点 を確認す るのに有効で あ り、よ り確実な音響設計 を実現 させ るため の有 力な手段 となってきた。ここでは音 は見 るよりは聴 いたほうが分か りやす いということである。
そ こで、可聴化 の一例 として、ホー ル の音響設計 に以前か ら用 いられているス ケールモデル実験がある。
1/20の 縮尺モデルを作 って、その内 で実際 の音楽な どを 10倍 位 の高さの音 に変換 し、1/10位 の時間で出 して、 小さなマ イク ロホンで収録 し、これを 1/10位 の速度で再生 して、元 の音楽 の これは、実際のホ ール等の 1/10∼
Юヽ勲 榊Ｏ肛側熙報
実際 にできるホ ールの音を設計 の段階 で検 討する 高さと速 さの音に戻 して聴 き、 方法である。 しか し、模型実験 の場合、まず現実 としてそう簡単 に室形を変更 して手軽 に検 討するとい うことは困難 である。
次 に、理論計算 によるものの場合 には、ある点 に到達す る全反射音 を計算 し、 この全反射 音 の特性 を、音楽な どの音源信号に合成す る計算処理をお こなえば、 完成後 のホールの音を聴けるようにな るというわけである。 この場合、被験者 がコンピュー タが予測 した空間のひびきを体験 で きるもの
メ 纏 来 絆 楓
で、異な る音場 の差 を比較できる。しか し、ある測定地点 に到達す る音 の状態を 聴 いているに過 ぎず、音場全体 の様子 を一時 に把握する ことは難 しい。
#
また、可聴化 によって得 られた結果か ら、設計 にフィー ドバ ック しよ うとした
ト
とき、 結果 しか分か らない可聴化型よ りも音場をつ くるプロセスが見 える可視化
日
型 のほうが利用 しやす い。したがつて、音 の可視化 は以前 にも増 して重 要 になっ
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0 0
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3-2
ー ン 音 ￨の シ ミ￨ユ レ ■ シ■ ‐
て きて いるといえ る。
3.2こ れ ま で の 音 の 可 視 化 例 何 らかの方法 に 可視化 は本 来人間 の視覚 で は直接捕 え られ な い現象や状態 を、 よって 目に見 える形 に して表現 す る ことであ る。音 もそ の一つで ある。
予測 された物理的な音響特性 を 一般的 に音 の 可視化 は、次 の 2つ の タイ プに分 類でき る。
①幾何音響や波動音響によって理論計算・解析 した結果を可視化する ②模型実験等のような何らかの実験をおこない測定した結果を可視化する ここで、②の測定には電磁波や可聴音、超音波、赤外線など可視光以外を用い
音 の可視化 の場合 、音場全体 を一時 に表示す る ことに意義 が あ る(し か し、現 状では、 音場全体 の 瞬時音圧や 音圧 レベル等 を測定 によって得 る ことは 困難 で あ
Юぐ 卿榊 Ｏ 肛側 駅 慨
る。 したが って理論計算 によ る結果 を可視 化す る ことにな る。
実務 にお 音響 シミュ レー シ ョンの計算 理論 には幾何音響 と波動音響が あるが、 いては、簡便 であ り、比較的計算 時間が短 くてすむ幾何音響 によ る手法が依 然 と して主流で ある。
可視化例 には次 の ものがあ る。
メ維米絆 楓＃ 卜い０日
□反射音線 図 反射 して室 内 のある受音点 に到達す る状態 をそ の経 音源 か ら出た音が伝搬 し、 路図 として表現す るもので あ る。そ の一例 を図に示す。反射音 の音線 の うち、レ ベ ルが高 くか つ 時 間遅れ の大 きい ものは音声受聴な どを妨 げ る ことがある。この 表示 によ り、問題 にな りそ うな反射音が、どの壁面か らくるのか、そ の履歴 を知 ることがで きる。現在 はコンピュー タを用 いて、数回 の反射 まで を 3次 元的 に追 跡す る ことが可能 とな って い る。
早稲 田大 学
渡 辺仁史研 究 室
3-3
警￨の ,シ ￨ミ ￨二 ￨レ ■￨シ 奎￨ン
図 3-1 反射音線 図
□反 射音分布 ある音線 を放射す る無指向性 音源 を仮定 し、 客席 面 に入射す る反射音 と して 数
Юぐ 掏和 Ｏ 証 側 檬 毅
回反射 まで を追跡 して 、 任意 の時間帯内 の 反射 音の分布 を求めた結果 を表 現 した もので ある。一例 を図に示す。図 にお いて 、音線 の矢 印方 向は音線 の到来方 向 を、 長 さは客 席 面へ投影 された長 さで、短 いほ ど垂直方向 か らの人射 を表 して いる。
メ纏来持 楓貯 卜ＯｏＨ
図 3-2 反射音分布 図の例
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3-4
この手法は、さ らに、音源の指向性 を仮定 して分布 を求める こともできる。
これ らの音響 の可視化結果か ら音響欠陥 の原 因となる壁面 の吸音処理、 拡声ス ピーカーの向きや音響ディレー (遅 延装置 )な どを調整 して 問題点 の原因 の除去 などがお こなわれて いる。
□音の可視 化 の研 究例
①音線法に基づいて2次 元音場内の音粒子の挙動を可視化したもの 音線法により任意の時間におけ 設定した音源点から多数の音粒子を発生させ、
図 3-3 音線法 による可視化例
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3-5
警￨の ￨シ ::ミ￨二 ￨レ ￨■ ￨シ 議￨ン
る音粒子の位置を解析 し可視化表現 したものである。これは、解析 した形状 内の 過渡的なエネルギーの遍在性 を、計算した音粒子の密度により推定できる。
②長方形音場のにおける解析解を計算 し可視化 したもの イ ンパルス応答の近似解 長方形音場において変数分離法により解析解 を求め、 を表 示 させ る。
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メ 編漱持 ●楓＃ 卜０２
￨￨￨:￨￨‐ ￨￨￨￨‐ ￨‐ ￨￨￨￨￨￨￨￨￨ま 図 3-4 イ ンパルス 応答表示
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す
3-6
音￨の￨シ ￨ミ ￨,ユ ￨ン ￨■ ￨シ ￨■ ン ￨―
③ 2次 元音場における過渡的な音圧分布を計算し可視化したもの
榔1激 略壌1
●メ纏来伴 燃せ ふ２ Юぐ 蒋和 Ｏ 肛期 熙 骰 ・
IIⅢ III摯 轟 議 摯:やす音ⅢⅢ 図 3-5 過度音圧分布 の可視化例
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渡 辺仁 史研 究 室
3-7
④
2次 元音場 における瞬 時音響 イ ンテ ンシテ ィを計算 し可視 化 した もの 差分法を用 いて求めた 2次 元音場 の音圧 と粒子速度の数値解 の積 によ り、各点
にお ける瞬時イ ンテンシテ ィを求 め、 設定 した音源点か ら疑似パルス音 を発生さ せた ときの計算結果を示 したものである。これは、障壁等 の周 りの回折の様子が 観察でき、波動現象が計算 されていることが分かる。
Ⅲ Ⅲ tllll縮 :4nti■ ty● 廂 泰 諄日ヤ￨IⅢ ■ ・ ・ “
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図 3-6 瞬時音響イ ンテ ンシテ ィの可視化夕1
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3-8
音:● ￨シ ￨ミ ￨ユ :ン ￨■￨シ 議￨ン
⑤ BergerOn法 に基づいて音響伝搬性状を可視化 したもの Bergerorl法 のよって得 られた解析空間 に設定 した格子 の交差点
(接 点 )ご と
に瞬時音圧 の時間応答か ら、 任意 の時刻 の音場 の応答が横波表示 の静止画 として 得 られる。これ らの静止画を連続再生 してアニメーションによる可視化 を行 って いる。
Юぐ 押和 Ｃ 題 側熙 報 メ 纏 懇 博 ● 攘 購 卜０いＨ
図 3-7 音響伝搬性状の可視化例
早稲 田大学
渡 辺仁史研 究 室
3-9
=￨,￨IⅢ
￨■ ■■11:難 彙霧i築 lキ IⅢ l111111111■ 二
第 4章 研究概要 駆熱 檬慨 ゛ヽ 都枷Ｏ． 卜一０一 メ艦靭苺●楓購一 早稲田大学
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研究概要
ホテルや図書館 、美術館あるいは住宅等 を設計す る際、設計者は空間 の機能 に 応 じてそ こで聞 こえる様 々な音を考慮 しているが、この様な場合 に音場を に関す る評価やシミュ レー ションをが行われ ることは少な く、 経験的 に形態や配置 を決 定 している。これ は、ホールな どの音響空間と異な り、一般的な建築空間 におい ては音 の発生や音 を聴 く主体 である人が変化す るため、 音 の状態がそれぞれ の機 設計 の際 にそれをシミュレー ション 能 に適 しているか どうかを評価す る手法や、 す る方法がなか ったためである。
そ こで、第 2章 では建築 にお ける音 に関す るこれ までの研究 について、また第 3章 では音響学的なアプ ローチか らの音のシミュレー ションにおける可視化 の意 義 とこれまで試み られた可視化 の事例 について整理 した。
これ らの背景 をもとにして、5章 以降で は、一般的な建築空間 として図書館 に
゛苺掏伽 Ｏ肛鯛檬俄
着 目し、「建築空間 の音 をみる」簡易的な手法で空間内の音 の大きさと構成 をみ るシミュレー シ ョンをお こない、得 られたデー タか ら、この手法で評価が可能で あるか どうかを検 討す る。
メ権鑑博●撻購一 卜・００＝ 一 早稲 田大学
渡辺仁史研究室
4-2
第 5章 研究方法
"空 間の音 をみる、
5.1音 をみる 5.2図 書館 の音をみる
心 虚一 鸞 蘇 露 群 鱗 戯 一 ．＝齢 群 町麟慰 ■ 諄 ＝
，
図書館の 音 をみる"
5。
早稲田大学
3音 をみる方法
渡辺仁史研究室
研 究方法￨￨lrl空 1間 の 音 をみ る● 図書 館 の音￨を み る 1
研 究 方法
"空
間 の 音 をみ る、 図書 館 の 音 をみ る "
5.1音 をみ る
今 日、建築 計画 の 中で音響 につ いて 考慮 されて いる対象 の 多 くは、ホ ールで あるが、ホ ー ル とい う空間 の特性 上、常 に人が 「聴 く」と い った 目的 にお いて 計 画 されて い る。そ のため 、音源か ら発せ られ る音が、す べ て の 周波数 につ いて 、 適 当に拡散 して、均等 に分布 され るよ うにす るな ど、そ の音 場 が均 質 とな る こと を目指 して いる。
しか し、ホール 以外 の 建築物では、常 に人が 「聴 く」とい った 目的 を主 に計 画 され る ことは 少な いため、一 般 に音場が均質でな い。また 、室 内 の周囲 を見回 してみ る と音 を反射す る面 もあ り、逆 に、音 を吸収す る物 体 もある。適 当に反射 があ り、適 当に吸収が ある。特 に、現在 の建築空間は向か い合 う壁が平行で ある ことが 多 く、材 質 もコ ンク リー ト、ガ ラス といったよ うに反射性が高 いため 、空
Ю心 や撫ｅ歴側熙毅
間内 に音場 のム ラが発 生 しやす い。つ ま り、ある空間内にお いて、音場 にはム ラ が存在 し、それが空 間 の 固有性 を示す ものの一つ ともい え る。そ こで、音 の方向 性、反射 とい う特性 に着 目 し、音源か ら発せ られた音 の空 間 内で の大 きさ と構成 を視覚化 して、任意 の位 置で の音 をみ る。
空間は壁や屋根な どの囲いによ り認知す るが、空間内 の音 場 は 日でみ る ことが できな いため に、直接 3次 元 的 に可視化 して評価す るのは困難である。それ を 3 次元的 に捉 えるために、誤差 は生 じるが、対 象 とな る空間 に対 し断面状 にス ク
ＯｏＨ メ鱚来絆 楓購 卜・
リー ンを挿入 して空 間 を区切 っていき、そ の連続 によって 3次 元的な評価 を試み る。
早稲 田大学
渡辺 仁 史研 究 室
5-2
研 究方 法
"空 間 の 音 をみ る、 図書館 の 音 をみ る"
5.2図 書 館 の 音 を み る
その内部 にお いて 発 生す る音源 の種類が比較的少 ホ ール 以外 の 建築物 と して、 な く、また 音源 の 発生箇所 も限定 して 考 え られ るため 、図書館 に着 日 した。 そ こで 、本研究 で は、横浜金沢 図書館 につ いて 音 をみ る ことに した。
5.3音 をみ る 方 法 1.図 書館 にて音源 の発生箇所 /種 類、室 内仕上げの材質 について調査す る。
2.図 書館 をモデ リングする。
このとき、室 内仕 上げの材質 ごとに レイヤー を分 けてお く。
ヾぐ 卿和 Ｏ 肛 期 熙 骰
3.Strata Studio Proを 用 いて レング リングを行 う。
a.音 源を光源 に置き換え、配置する。 音 の方向性や反射、透過 という特性 に着 目 して、音源 を光源に置き換える。音 源か ら発せ られる音量は光源の光の明度に置き換え、また音源を区別するために、 配置す る光源の光の色 を変える。 ここで、音には光 と同 じように真 っ直 ぐ進むとい う基本的な性質 を持 つが、回 折す ることもある。 一方、光は波長 がきわめて短いために回折 が起 こ りに くい。
Ⅸ 纏 米 倖 駆 購 卜０２
図 5-1 音源の設定位置
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5-3
研究方法
の音 をみ る" :空 間 の音 をみ る、図書館―
しか し、周波数 の 高 い音 ほ ど回折 しに くいので、高周波音域 に対 しては光 の 減衰 に近似で き るといえる。
音源 は 閲覧・談話 コー ナ ー 、貸 し出 しカウ ンターがある以下 の3箇 所 に配 置 し、 К〕 Bを 用 いて 色分 けをす る。音 の大 きさ (光 の 明度 )は それぞれ、R=65%、
=70%、
B=55%に 設定 した。
b.材 質特 性 を設定す る。
材質特性 の設定方法
①材質 の色 はす べ て 白に設定する。 これは、音源か らの音の色をみるた めである。
Юぐ 卿和 Ｃ 肛側 職 毅
図 5-2 設 定 ウイ ン ドウ
②反射 度 、透過度 を求める。
吸音率 Xと 透過損失 Yか ら、右 図 に 示すよ うに、
Ｘ纏米＝ 楓購 卜ｏｏＨ
A=1-X 透過度 B=X× Y/100 反射度
とな り、 これか ら数値 を求 め る。
シミュ レー ションを行 う横浜市金沢 図書館 にお いて、上の方法 によって 求
瑯叫押押逓過損失 Y
めた各材 質 ごとの設定数値は次 の表 の
5-2
早稲 田大学
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5-4
G
研 究 方法 ‐ "空 間 の 音 をみ る、図 書館 の 音 をみ る "
表 5-1横 浜市金 沢 図書館 における設定数値 吸音 率
材 質 天丼
成型 岩 綿 吸 音 板
ホ ール壁 床
スチールバンチングメタ引 アク リル樹脂焼付塗装 カーペ ッ トタイル
開架 室壁
カバ 錬 付 合 板
壁
コン ク リー ト
嗅層 窓
(ガ ラ ス
062 012
透過 損 失
反射率
(反 射 効 果
)
置過 率
253
008
092
02
004
)
001
)
096
0506 0168 0317 0544
0
ス ク リー ン
(透 明 度
0209 0223
0
とお りであ る。 図書館 とい う空間の特性 と音源発 4L位 置か ら、発生 して いる rfを 人 の話 し声 と 仮 定 し、そ の 周波数 は 「人 のざわ め きJの 音の 高 さを設定 して いる。
③ スクリー ンとカメラを配置する。
ド図のように、モデル に観察川 のスク リーンを断mi状 にllTl人 す る。レンダ リン グ後、そのスク リー ン上に映った画像 を取 り出す。このスク リー ンを 2 ml11隔 で
Юぐ 却和 Ｃ 肛側 熙 赳
移動させて合 計 1()箇 所 について、各 々の位置で この作業を繰 り返す。
メ鱚来絆 楓貯 卜ｏ２
図
5-3
ス ク リー ンの 配置
4.各 音源か らの音 を個別 に表現 した 3種 類の画像 と、全音源か らの音の様子 を合 成 した 2種 類 の画像 (カ ラー表示 とグ レースケ ール表 示 )を 取 り出す。
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渡 辺 仁史研 究 室
研 1究 1方 法
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5.取 りだ した画像か ら空間内の任意地点での音をみる。また、取 りだ した画像の
連続 によって、図書館内部 の音を 3次 元的に評価する。
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第 6章
結果
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今 回行 った 実験 で は、音 を光 の状 態 に置 き換 えて可視化 した ことによ って、空 間内 の音場 の状態 (音 の大 きさ 。構成 )を 、色分 けされた各音源 につ いて の個別 の音 の様子 と、全音源 の合成 の音 の様子 についてみ る ことがで きた。また、画像 の連続 によって 3次 元 的 にみ る ことがで きた。
個別 の音 の様子か らは、 各音源 につ いての任意地点 での音 の大 きさをみ る こと ができる。また、全音源 の合成 の音 の様子 か らは、任意地点 で の 3音 源 の構成 と、 全 体 が合成 された ときの任意地点 で の 音 の大 きさをみ る ことがで きる。
画像 の 中で 、明度 が高 い ところほ ど色 が薄 く、低 い ところほど色 が 濃 い。これ は、音 の大 きさが大 きいほ ど色が薄 く、小 さいほ ど色が 濃 い とい うことを示 して い る。
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ス ク リー ン
Юぐ 卿榊 Ｃ 肛 側熙 骰 メ纏来伴 楓購 卜０２ 早稲 田大学
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Юぐ 卿和 Ｏ 肛 側 檬 毅
Ⅸ濡米博 楓購 卜０２
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メ 催一 鎌 倖 当 貯 卜ｏ８
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Юぐ 却和 Ｏ 肛側 檬 報
メ編Ж絆 一楓購 卜０９
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メ鱚来絆 楓購 卜０９
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結 果
スク リー ン
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ス ク リ ー ンの 連続 によ る3次 元 的 ビュ ー
ヽ
カラー
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グ レー (音 の大 きさ)
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スク リー ンの連続 による 3次 元的 ビュー
第 7章
考察
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卜一 メ驚来＝■楓 廿 一 〇０＝
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今 回 の 結果 か ら得 られた長所 と短所 は次 のよ うにな る。
長所 1.ス ク リー ンを挿 入す るとい う方法 によ り、 任意地点 での音場 の状態 を簡 易的 に
音 をみ る ことがで きる。 2.人 の耳 はポイ ン ト的 に しか音 を捉 え られな いため、可聴化 ではある一 ヶ所で の
音 しか 聴 けな い。それ に対 し、3次 元的 に音 をみ る ことによって全 体的 な把握が 可能 で ある。
3.快・ 不快、イ メ ー ジ、印象な どの主観 的評価 に比 べ て、客観的評価 が可 能 であ る。 4.本 研 究 では ,図 書 館 では他 の建築空間 に比 べ て人 の 声が あま り発 生 しな い とい えるので、 この 光源 を用 いた 方法 は、有効 で ある といえる。 5.音 源 を色分 け した ことによ り、スク リー ンを挿入 した地点での各音源か らの音
Юぐ 卿枷 Ｏ 肛 即 熙 製
が どのよ うに構成 されて いるのか を直観的 に捉 え る ことができ る。
短所 1.ベ ク トル、経 時 的な表現 で はない。
2.壁 際 になる程 、誤差 が大 き くな る。
以 上の点 か ら考 えて、この シミュ レー シ ョン手法 は音 を光 に置 き換 えた形 で行 う 簡 易的な方法 で あ るが、形状や 内部 の配 置 と、複数 の音源 の作 り出す音場 を表現 す る ことができた といえる。ス ク リー ンを張 るとい う方法 によ り、任意空 間 で の
メ 鮨 米 絆
音場 の 状態 を簡 易的 に知 る ことが可能 であ り、そ して 、レンダ リングによ って得 られ たデ ー タか ら、スク リー ンの位置 にお いての音場 の状態 の うち、そ の地点 ま で 達 して いる音源 の成分 と分布 につ いて、 直観的 に音 場 を把握す ることが可能で
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ある といえる。また 、 このよ うに、手軽 に、かつ ビジュアル 的 に音環境 の シミュ レー シ ョンを行 う ことができれ ば、建築 の初期 計画段 階 において も、有効 な設計 支援 ツ ー ル とな る。
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考察
また 、今 回検 討 を行 つた 図書館 のよ うに、比較的、高周波音が発 生 し存在 して いる建築 空間に対 して は、光 を用 いた この手法 は有効 であ るといえ る。
この よ うに、手軽 に、かつ ビジュアル 的 に音 環境 の シミュ レー シ ョンを行 うこ とがで きれ ば、音 をみ る ことがで きれ ば、可視化 された音場 の状態 と空間 の機能 とを重ね 合わせ る ことによ って、計画初期段階 にお いて、建築 空間 内 の 音 をみな が ら配 置計画 の検 討 を行 う、な どとい うよ うに、これ まで 経験的 に行 って きた形 態や配 置 の決定 に対 しての有効 な設 計支援 ツー ル とな る。
゛総椰撫 ｅ糎器檬慨 メ鷹来＝●撻購 卜・０〇一 早稲 田大学
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第 8章
まとめ
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劃
ま￨と ― め
まとめ 一 般 的な建築 にお いて考慮 され る空間 の音 は、そ の大 きさや発 生 場所 、音源 の 数等 が 一定で はな く、 また時間 と共 に 変化 した りす る。 したが って 、 これ まで 音響 ホ ールな どのよ うな建築 に対 して進 め られて きた音響設計 としての研 究 は、 今 環境 面 において は 特殊な状況 を対象 に シ ミュ レー シ ョン して いるもので あ り、 回対 象 として いるよ うな公共的建築 には適 用で きなか った。
それ に対 して 、今 回試 みた 「建築 空間 の音 をみ る」手法では、音 を光 に 置 き換 えた形 で 行 う簡 易な方法 で あるが、形 状や 内部 の配 置 と、複数 の音源 の作 り出す 音場 を表現す る ことがで きた といえる。また、図書館 のよ うに比較的 、高周波音 の発 生す る建築 空 間 に対 しては、光 を用 いた この手法 は有効 である といえ る。
この様 に音 をみ る ことがで きれば、可視化 された音場 の状態 と空間 の機 能 とを 重ね 合 わせ ることによって、計画初期段 階 において、建築空間内 の音 をみなが ら
Ｑで 個和 Ｏ肛器檬毅
配置計画 の検討 を行 う、な どとい うよ うな ことに有効 である。
しか し、今回 は音源数 を 3と して考 えたため、RGBを 用 いて 音源 か ら発 生す る音 の 色分 けを行 ったが、音源数 が 4以 上の場合 につ いて は このままで は うまく 適用 で きな い。また、音 の 方向性 まで をみ る ことはで きてお らず 、この 手法か ら では ベ ク トル情報 は得 られ な い。この他 に、機能 が さ らに増 えた場合 、時 間 と共 に変化 した場合 、な どの問題点 も発見 された。
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本研 究 で明 らか になった これ らの問題点 を解 決 し、今後、この「建築 空 間 の音 レオブ ジェ をみ る」手法 をさ らに発展 させて いきた い。そのため に、パーテ ィクリ 音 場 をベ ク トル 経時的 に評価 で き る こと ク ト等 を利用 して音 を粒子 と して考 え、 を 目標 として、 建築 空間 の音 をみ る手法 を検 討 して い くことを考 えて いる。また、 今 回は図書館 をサ ンプル としたが、他 の建築空間 に対 して も評価 を行 つて いき、 建築 計画 を進め るに際 してのシミュ レー シ ョン手法 としての有効性 を検 討 して し て い くことも必 要 で ある。
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ま とめ
しか し、今回 こうや つて建築空間 の音 をみた ことは、これ まであま りされて い なか った音響空間以外 の建築空間に対 して利 用 できるシ ミュ レーシ ョンを行 う第 ‐ 歩 と して、有効 な もので あった といえるだ ろ う。
Ю総 卿榊 Ｃ 肛側 熙 製 メ鱚米絆 楓購 卜０９ 早稲 田大学
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参1薄 1粛 1雛
￨
参考文献・ URLリ ス ト ■ 文献
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卜・０い＝ 駆纏業持●樫せ 一
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特集 「音」 というメデ ィア、AXIS
音 のか らだ、談
早稲 田大学
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冬号 no.56、 たば こ総合研究 セ ンター 、1997
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イ ンターコ ミュニ ケー ション 9 音 =楽 テクノロジー 、NF出 版、 1994
■
URL
永 田穂 :永 田音響設計 News
974号
http://1-.nagata.cojplミws/nen7s9704.htm 若栗尚 :音 の世界、健康文化 1997年 6月 発行
http://m― .Inet.nagoya― u.acJp/KENKOU/kb18/1vakun18.ht耐
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難繊 一恭＝撫患撼難・
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お ￨わ ￨り ￨に
お わ りに
私た ちはさまざまな音 にいろいろな形で包 まれ 私たちの 日常 には音があふれ、 ている。一般 に 「音」が問題にされ るとき、それは 「音楽」や 「騒音」 として取 り上げられる ことが多い。 しか し、「音」 の世 界 はそれだけにとどまらな い。
「ああ したい、こうした い」と、や その「音」を研究テーマに選択 してか らは、 りた いことが膨 らむばか りだった。その_上 、「音」 に関 しての基礎知識不足 とい う こともあって、なかなか思 うように進 まなかった。それが こうや って一つの形 としてなんとかまとめることができて、今はほ っとして いる。
ところで、しば らくの間、日を開 じて周囲の音 に耳 を澄ましてみる。すると、 無意識 に通 りす ぎていた音が、はつき りと聞 こえて くる。最近、私 はこうす るの が好 きになった。そ して、もしそれ らの音をみ ることができた ら、そ こには聴 く のとは違 った発見があるか もしれない。しか し、それが一体何 なのか、今回 は分
肛側檬毅 Юぬ 槻榊ｅ・
か らなかった。
「音」と建築 との関係には他 にもいろいろな魅力があるが、この卒論 を第 一歩 として、ささやかな夢 を抱きつつ、大学院進学後 も「音」をテーマに研究 してい きたいと思って いる。
最後 に、この卒業論文 をまとめるにあた り、渡辺仁史 先生をは じめ、卒論担 当 者や研究室 の方 々には大変お世話 になった。特 に、一緒 に徹夜 で作業を手伝 って
メ鯖米絆 一燃＃ 卜ＯｏＨ
くださった望月さん、発表前 にア ドバ イス をくださった山久瀬 さん、なかなか先 へ進まな い私 を助けて くださった長沢 さんには、厚 くお礼を申し上げた い。
1997年 11月
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加藤佳寿美
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