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2022/06/20

振動で感じるコンサート

 何年か前に聴覚障碍者の学生が来て、卒業論文で、舞台のダンスを音ではなく、振動を感じて楽しめる劇場を作りたいとのこと。こちらでは具体的な提案はできなかったが、言っていることはよくわかった。要するに舞台でダンスをしている姿を見て、音楽を振動で床や椅子に伝えて体で感じるというものだと思う。

振動を伝搬する媒体は躯体でなく、空気と思われる。躯体を木とすると35004500/s、コンクリートとすると約3000m/s、空気の伝搬速度を15Cとすると340/sとなり、伝搬速度に速さの違いがある。

音源から例えば20m離れているとすると、空気では20/340m/s0.058s=58ms、木では20/4000m/s0.005s=5ms、コンクリートでは20/3000m/s0.0066s=6.6msと伝搬時間が異なる。5ms程度ではほとんど同時に聞こえるが、50ms離れるとエコーとしても感じられる時間差となる。もし躯体を振動で伝搬する音が空気を伝搬する音と同程度の大きさである場合には、空気による残響だけでなく、エコーを伴った躯体を含めた残響音になってしまう。

 実際には躯体を伝搬する音のエネルギーは小さいと見え、躯体を伝搬する音は聞こえない。我々が感じる振動は空気を伝搬する音が床や椅子に伝搬して感じるものと思われる。ただし空気から伝搬して振動する大きさは実際には小さなもので、聴覚障碍者がこれを感じて楽しむことにはかなり不足していると思われる。

 そこで客席の中に、聴覚障碍者のためのスペースを、地震用起振機のようなシステムで、床が振動するようにした場合を考えてみる。システムとしては障碍者のスペースで、マイクで音圧を拾い、振動加速度に変換して、床を振動させる方法が考えられる。

まず耳の感度は、図1に示すように音圧レベルと周波数と音の大きさによって異なっている。1000Hzを基準に考えると、それより低い周波数では感度が鈍くなり、1000Hzより高い周波数ではわずかに感度が上がり、10Hz付近でまた感度が鈍くなるような特性である。これをフレッチャーマンソンの曲線と呼ぶ。しかしこのままでは複雑なために、騒音計ではA特性で表していて、図2で示すように1kHzを基準に、500Hz以下は低音域になるに従って、感度が落ちてきている。また1Hzから5kHzまではわずかに上回っていて、感度がよくなっている。骨伝導による特性も同様の特性である。これに反して振動レベルの特性は、図3に示すように、振動加速度レベルで、鉛直特性では4Hzから8Hzまでは感度が最もよく、それ以上の周波数ではオクターブ6dB低減している。ただし公害用振動計の振動レベルの特性は100Hzまでしか表されていない。

ある劇場の客席部分の音圧レベルの特性を聴覚障碍者のスペースで、適正な特性の振動加速度レベルに変化する必要がある。式1では音圧レベルLpを、壁面ないし床面の振動加速度レベルLaに変換する式を以下に示す。 

LaLp10×Logk+20×Logf-10×LogS/A)-36 (dB  1 

ただしLa:加速度レベル(実測データ)、Lp:音圧レベル、k:放射係数(125Hz以上はk=1、63Hz以下は多少小さくなるが、安全のため、すべて1とすると10×Logk=0)、f:周波数(Hz)、Sは放射面積、A:吸音力となる。 

1によれば音圧レベルと加速度レベルの関係は、音圧レベルに主に周波数の2乗の対数を加える、実数で言えば周波数の2乗を音圧に掛けることになる。物理的にはこのようにすればいいが、実際の音圧レベルの感覚特性と、振動加速度レベルの感覚特性を少なくとも1000Hzまで合わせるための、実験が必要と思われる。

さらにこの振動台を稼動させるための機構が必要である。実際の地震のための振動台は油圧で稼働させているが、より高い周波数を稼動させるためには、多分その他の機構が必要となる。

振動で感じるホールの実現には、まだまだ実験が必要だと思われる。


     図1. 耳に聞こえる音の周波数と音圧レベルの範囲及び音の大きさの等感曲線

※引用 公害防止の技術と法規 編集委員会編 公害防止の技術と法規 騒音編

                    図2. 騒音計の周波数補正特性

  ※引用 公害防止の技術と法規 編集委員会編 公害防止の技術と法規 騒音編


             図3. 振動レベルの基本的レスポンス

※引用 公害防止の技術と法規 編集委員会編 公害防止の技術と法規 振動編


 

2022/06/16

横浜ボートシアター主催、船劇場JAZZライブ撮影会

 

船劇場JAZZライブ撮影会が614() 雨の中、夜の730からありました。出演者は遠藤律子(ピアノ、今回はエレクトーン)、山口彰(ウッドベース)、藤井学(ドラムス)、曲目はバッハのG線上のアリア、シューベルトのセレナーデ、スメタナの売られた花嫁、ガーシュイン?の曲、他、いずれもこの曲を基にJAZZのリズムに変えて即興的に演奏されたものです。

次は横浜ボートシアターの松本さんの太鼓のリズムに合わせた奥本さんの仮面の踊り、次は松本さんのアコースティックギターに合わせた吉岡さんの歌、 次はこの三名と遠藤律子トリオの演奏で、遠藤琢郎さん作詞の「死んだ人は死んでいない」という歌を演奏しました。遠藤さんは亡くなって残念でしたが、今も船劇場の、この活動が継続していることを考えると確かに死んでいないといってもいいかもしれません。

お客さんは20代、30代の人がほとんどですが、70歳代もいて、懐かしい人たちにもお会いしました。

いつもは演劇をしている吉岡さんの歌はびっくりするほど声が出ていました。ここは演劇の試演会をする場所ですが、コンサートでも楽器そのものが響くウッドベースはもちろん、ほとんど自らはあまり響かないアコースティックギターがよく響いていました。演劇をやるときには幕設備や舞台装置がありますが、今回はむき出しの鉄板の壁とベニア板の床と野地板の天井で、幕類や大道具が一切ない状態のために、よく響く状態となっています。クラシック音楽も含めて、さまざまな音楽の可能性のある空間だと思いました。

2022/06/15

ガムラングループ・ランバンサリのコンサート

612日日曜日 15時より、日暮里サニーホールでガムラングループ・ランバンサリのコンサートがあった。出演者の一人が荏田のお囃子グループに大田さんがいて、呼びかけられ、お囃子の仲間と伺った。ガムランの楽器は多分20個程度あるが、チラシにあるように青銅なのか、金属の楽器が多く、またそのうちかなりが唸る。演奏者も20名ほどいたので、ちょっとしたオーケストラであった。この中には二胡のような弓で弾く楽器と縦笛があり、両方ともメロディの出せる継続する音が出るが、あとは様々な打楽器で、和太鼓のようなものや木琴のようなものもあった。また薄い木の箱で太鼓のようにたたくものもあった。典型的なものは大きなドラムで、お寺の本堂のお坊さんの横にあるような楽器で、低音で、唸りを伴ってゴーンと音を出すものから、ガムランではよくみる中央に突起のついているお椀を伏せてたくさん横に並べたような打楽器もあった。また楽器だけの演奏もあり、また舞踊のある曲もあった。

ガムランはジャワのガムランとバリのガムランがあるようで、このグループのものはジャワのガムランで、ゆったりした音楽であった。しかし踊りが能のようにゆったりとしているとしていたが、能のように死後の世界のような達観した場面ではなく、若い男(実際にはダンサーは女性)がナイフで戦う場面もあり、生き生きした現世の舞踊であった。 

ガムランの特徴はゆったりしている上に、かなりの楽器が唸る。日本や韓国やタイやチベットのお寺の鐘と同じように唸る。また仏壇の鈴(リン)のように唸る。この唸ることはクラシック音楽とは大きな違いがある。クラシック音楽の音律は、純正律や平均律で、正しいかどうかはわからないが、元はピタゴラス音律とおもわれ、いかに唸らないかを求めて得られた音律である。これに反して、いかに唸るかを求めて作られた音律だと思われる。インドネシアのジャワ島は主な宗教はイスラム教と思われるが、なんだか宗教的な響きを感じた。







2022/06/13

篠笛の響きのある音

隣町の驚神社の宮元お囃子の会から、荏田のお囃子の会の練習の時に時々来ていただいている矢島先生が、先日、破矢から全曲通して吹いて頂いた。あらためて矢島先生の笛はとても響きのある音色を感じた。我々の篠笛は響きを感じることがなかったので改めてびっくりだった。

響きのある音色がよくでるなと感心していたが、ひょっとしてお祭りは屋外で演奏するので、響きが必要なことが多い場合があるかもしれないと思うようになった。ただし篠笛でこの響きを感じられるようにすることは技術的にレベル向上が必要だ。多分笛の共鳴周波数を強調することと、強い息で音をならす必要がある。また基本的なことだが笛の穴を指でしっかり塞ぐことも重要である。

ところで残響のない、または少ない屋外の空間では、楽器で響きを作り出す必要があるのではないかと思うようになった。例えば三味線や箏や琵琶や太鼓などは自ら残響を持っているか、尺八のように音を震わせて残響を感じさせているものもある。

これに反してヴァイオリンは自分に残響がない。そのため残響のあるホールが必要なのはそのためかと思うようになった。しかしチェロやコントラバス、ピアノ、ハープ、ハープシコードやチェンバロも残響がある。ヴァイオリンはヴィブラートすることで響きを感じるように演奏しているのかもしれない。チェロも常にヴィブラートをしている。さらにパイプオルガンは残響の長い教会の空間の中にあり、ゆっくり弾く事で、自らも残響を作り出しているように思う。

  またウクライナのバンドウーラには残響がある。カザフスタンの指でつま弾くドンブラや弓で弾くコブスやモンゴルの馬頭琴も残響がある。インドネシアのガムランは日本の鈴(リン)のように残響だけでなく、唸りもある。シタールやバンドウーラのように共鳴弦があるものもある。これらの楽器とホールの残響の関係は大変興味深いところがある。また楽器自らが持っている残響を自己残響、ホールなどの空間が持っている残響を空間残響と呼ぶことも必要かもしれない。 

2022/06/03

ソニックブーム(音速の壁を突き抜けるときの衝撃音)

 

とある日の朝7時ごろから一時間ほど、上空でドーンという音が何度も聞こえた。最初は花火かもしれないと思ったが、明るいし、またドーン音は響きを伴っているため、ひょっとして大砲の音の感じもある。しかし北富士演習場とここまでは多分100kmもあり、距離減衰から考えると到達音は、SPLr=SPL1-20log(100000)=SPL1-100 (dBA)となり、音源1mからは100BA減衰するはずである。そのためか我が家で北富士演習場の音は聞こえたことがない。

また継続音もあることから、軍用機のソニックブーム(Sonic Boom)ではないかと思うようになった。残念ながら曇っているので、飛行機は見えないが、音速を超えるような飛行機は、例えば、10000mの高度で音速で飛行している場合には、飛行機の音は、その時の音速が340/sとすると10000÷34029秒となり、すなわち見える方法と聞こえる方向は29秒すなわち約10000m=10km異なっていることになる。したがって音の原因がわかりにくい。

ソニックブームは音速を超える飛行機が音速を超えるときに発生する衝撃波で、大砲のような、かなり大きな音である。ヨーロッパで開発された超音速旅客機コンコルドがソニックブームのために、海上でのみ飛行ができる状態になっているらしい。

2022/05/28

空調および冷凍室外機の騒音対策

 

 家庭用のエアコンや業務用のエアコンは、多くの場合には室内機と室外機に分かれています。室外機には空調用の室外機と冷凍用の室外機等がありますが、いずれも騒音の大きなファンとコンプレサーが内蔵されているため、音が大きく、外に置くように作られています。業務用のものは、大きなものでは70dBAほど出るものもあります。設置場所は地面に置く場合もあり、また屋上の一部に設置する場合もあります。稼働時間は使用する時間帯だけの場合もありますが、冷凍室外機のように24時間稼働する場合もあります。また一台だけの場合もありますが、複数台または数十台の場合もあります。1台の室外機にコンプレッサーが複数台入っているものもあります。いづれにしても隣地に民家があれば何らかの騒音対策が必要となります。

騒音対策方法は防音塀を建てることが一般的です。ただこの防音塀が隣地に対して目障りの場合もあり、日照の問題も生じる場合があります。また隣りの建物が大きい場合には、上から見下ろせるようになり、遮蔽効果が少なくなる場合もあります。さらに屋上に設置しても、隣が高層マンションのような場合には、見下ろせるようなことが生じ、回折減衰が期待できないこともあります。

また室外機の位置によっては、室外機を設置した人の建物の外壁がある場合があり、敷地境界に防音塀を立てて回折減衰計算を行っても、建物からの反射音も存在し、計算通りにはいかない場合も出てくます。さらに塀で囲むと室外機が雪で埋もれてしまう場合もあります。

様々な理由で防音塀が設置困難な場合には、排気側及び給気側にサイレンサーを設置する場合が現実的です。多くの場合は特注で室外機の外部に鉄等のフレームを作り、サイレンサーをそのフレームに取り付けることになります。サイレンサーの基本的な形は消音エルボを利用したものになります。納まりやメインテナンスをよくするために、できればメーカ側でサイレンサーを用意できるといいと思っています。または室外機の発生騒音をより静かなものに改良できることがもっとも好ましいとおもいます。

また室外機が屋上に設置されるときには階下にある住戸に影響をしないように、防振ゴムや防振ばねなどで固体音対策をする必要があります。また室外機にコンプレサーが2台以上ある場合には唸り音が発生しないように回転数の大きく異なるものなどを設置するように注意が必要です。唸り音は耳で聞こえないような場合でも隣地に影響がある場合があります。 


 上の写真は三菱電機のビル用マルチエアコンの室外機のカタログの外観ですが、この形に、吸気および排気部分のサイレンサーを検討します。

 室外機の外側に鉄のフレームを組み、その上部には排気用のサイレンサーを取り付け、下部には吸気用のサイレンサーを設置します。おおよそ対策目標は10BAと考えました。吸音材はポリエステル繊維吸音材(シンセファイバー等)で厚50mmを考えています。この吸音材は防湿性能があります。

  図 断面図(下部:吸気側サイレンサー、 図 下部の平面図(吸気側サイレンサー)

   上部:排気側サイレンサー)


          
  図 断面図(上部:排気側サイレンサー) 図 上部の平面図(排気側サイレンサー)

2022/05/27

神楽坂まち舞台

 

神楽坂まち舞台 大江戸めぐり2022が、521()22日(日)にあり、出演者の柴田さんからご案内をいただき、21日の15時の公演に伺いました。

 

場所はことほぎライブと銘打って、神楽坂の赤城神社の神楽殿で行われました。下の写真のように舞台は神楽殿で、建物がありますが、観客席は折り畳み椅子を置いただけの場所で、雨が降ったら中止になります。写真は1330からの長唄とお囃子の公演でしたが、雨が降ったために観客は無しで、多分お囃子だけで練習のような感じで演奏が行われていました。


写真 赤城神社神楽殿(撮影は230分ごろ) 

15時からは雨も止んで、常磐津和英太夫連中+邦楽囃子の若獅子会は無事公演が出来ました。出し物は常磐津『勢獅子劇場花罾(きおいじしかぶきのはなかご)』といもので、読み方も難しいですが、曽我兄弟の話が織り込まれているようで、冗談の好きな歌舞伎の話だし、本当かどうかはわかりませんが、舞台裏で演じて観客がみることのないという出し物を、当日の神楽坂の観客のための歌詞を入れて公演してくれていました。舞台の上の演者たちの中には、木造劇場研究会という会で知り合った人たちがいて、鈴木英一(常磐津和英太夫)さん、柴田満(常磐津菊与志郎)さん、重藤暁(常磐津 佐知太夫)さんがいらっしゃいました。 常磐津 佐知太夫さんは、最後4年ほど前にお会いした時には、まだ大学院の学生で常磐津の演奏者ではなかったのですが、随分頑張って演奏していました。 

 公演の内容は身近でわかりやすかったのですが、三味線の音が、あるとき震えて、フラッターエコーが生じているような気がしました。フラッターエコーとはこの場所で考えると天井と床の間で往復反射する音で、日光の東照宮の『鳴き竜』で有名です。多分天井は水平にできていて、床との往復反射が起きやすい状態になっているようです。日光の天井はむくりがあるので余計フラッターエコーが生じやすくなっています。しかも天井には竜の絵があり、意図的にフラッターエコーを作り出していましたが、この場所は公演場所なので、音響障害であるフラッターエコーを生じないように気を付ける必要があります。

 

2022/05/18

聞きづらい席(つんぼ桟敷)

 

何年か前、豊岡市出石町の芝居小屋の永楽館が復元オープンしたときに伺いましたが、その時にたまたま2階席の奥の席がよく言われている『つんぼ桟敷』だということがわかりました。しかし『つんぼ桟敷』という言葉は差別的で好ましくないし、その席で全く聞こえないということは無いので、『聞きづらい席』と言い換えることにしました。

実験は、舞台近くでどなたかに話をしていただき、1階の桟敷席や2階の桟敷席で聞いてみました。2階席の前から奥の方へ移動していたら、突然声が小さくなってしまいました。ちょうど『大向こう』と言われるところです。原因は直接音、第一次反射音(天井)が合わさって聞こえていたものが、2階席の前側にある垂れ壁の影響で天井の反射音が聴き手に来る前に遮られてしまうためです。残念ながら計測器がなかったためにデータは無いのですが、インパルス応答でも計測していれば反射音の存在がわかる可能性があります。この垂れ壁はすべての芝居小屋にあるわけではないのですが、芝居小屋特有の現象のようにとらえられていました。

今まで天井からの反射音で補強されている例として、東京文化会館の上階の席や、扇型に拡がったNHKホールの天井からの反射音は、オーケストラを聞いても強く聞こえ、よく音響設計されていると感心したものです。

また有名な第一次反射音の設計例は、1962年に竣工したBeranekが設計したニューヨークフィルハーモニックホールがあります。この設計に当たり、世界中のホールを調査して好ましいホールはどのようなものか研究して、『音楽と音響と建築』という本を執筆し、この本はベストセラーになったのですが、本命のホールは、様々な原因はあると思いますが、客席を増やすために、わずかに扇型になってしまい、客席に側方反射音が届かず、音の評判が悪く、何度か改修しています。

また1963年に竣工したベルリンフィルハーモニーホールの音響設計をしたCremerは初めてのヴィニヤード型を検討し、立ち上がりの席の側壁から第一反射音をもたらすことで、好ましい音を作り出しました。

音響設計の技術開発には、この2つのホールが大きく貢献しましたが、この技術開発には芝居小屋の垂れ壁も貢献していればよかったと思います。

2022/05/17

フードコートの騒音対策

 

フードコートにいくと、大勢の親子連れ客で大賑わいである。さらに騒音が非常に大きくうるさい。人が大勢いるから当たり前と思われるかもしれないが、これは、実は海外のショッピングモールであるIKEAやコストコではグラスウール吸音材が天井一面に使われていて、カフェやレストランでは大勢、人がいてもとても話しやすい。

日本でも、30年ほど前は、人が大勢の集まるショッピングセンターなどの天井は、岩綿吸音板が当たり前のように使用されていた。しかし、最近はショッピングモールで吸音材が使われているところをほぼ見かけなくなっている。

試しに、あるフードコートの室内騒音を計測してみると、ガヤガヤと何を言っているか聞き取れない騒音(ノイズ)で満ちており、常に75デシベル(以下図 騒音レベルグラフ)ほどある。

図 あるフードコートの騒音レベル(30秒間)

 ここで天井による騒音対策を考えてみる。

Beranekの拡散音を含む室内の距離減衰式を示す。

   LpLw+10Log101/4πr2+41-α)/(Sα)) dB

ここでLp:室内音、Lw:パワーレベル、ここでは話声のパワーレベル、

    r:音源からの距離、S:室内表面積、α:平均吸音率 

ここでは大勢の人声が音源のために、直接音成分を除き、拡散音成分だけを取り出して検討する。

LpLw+10Log104(1-α)/Sα))dB

Lwは話声のパワーレベルのため一定と考える。吸音率は仕上げ材によって表のように変化する。ここでは天井がプラスターボード、岩綿吸音板厚9mmとグラスウール32k厚50mmを比較する。さらにここでは簡易のため、音声の成分の大きい500Hzで比較する。

表 仕上げ材の吸音率

材料名

空気層

125

250

500

1000

2000

4000

岩綿吸音板9mmPB捨て張

300

0.26

0.18

0.36

0.55

0.65

0.8

グラスウール32k厚50mm

0

0.2

0.6

0.9

0.9

0.85

0.85

石膏ボード912mm

45

0.26

0.13

0.09

0.05

0.05

0.05

Pタイル張り

0

0.01

0.02

0.02

0.02

0.03

0.04

  
  フードコートの室形状を10m×10m×CH3mと仮定して検討する。

室表面積Sは、S=(10×10)×2+10×3)×4320

床・天井の面積は10×10100

平均吸音率αはα=(100×α+110×0.1+100×0.02/320

石膏ボード厚9-12mmの吸音率0.09のとき、平均吸音率は0.069

室内音圧レベルはLpLw7.7dB

岩綿吸音板9mmの吸音率0.36のとき、平均吸音率は0.1531

室内音圧レベルはLpLw11.6dB

グラスウール32k厚50mmの吸音率0.9のとき、平均吸音率は0.322

室内音圧レベルはLpLw15.8dB 

天井が石膏ボードの時を基準とすると、岩綿吸音材の時は3.9dB、グラスウールの時は8.1dB音圧レベルが低減し、効果があることが見受けられる。 

騒音が小さくなれば、まわりで話す声も小さくなり、相乗効果で静かな空間となり快適性も大きく向上するはずである。また500Hz帯域で検討したが、より騒がしいい1000Hz帯域以上は吸音率からみると、より効果があるはずである。

なぜ天井に吸音材を使わなくなったのか気になるところである。設計をするときに、音に配慮せず、デザイン優先で使用しなくなった可能性もある。

また吸音材を使おうと思っても、メンテナンス性や、不燃材の必要、耐久性、コスト、法律などの点で見合うものが見つからないこともある。

岩綿吸音板を使用した天井が経年変化で、なんどか塗装をして、次第に吸音効果が少なくなってきている場合も見受けられる。塗装後の吸音性能は見るからにも低下しているため、岩綿吸音板を使わなくなってしまっている可能性もある。 

そこで天井面積の30%程度にグラスウールを添付することを考えてみる。たとえば幅900mmのグラスウールを天井の壁際のみに用いた場合の効果を計算する。

平均吸音率α=(32.6×0.9+67.24+30×4)×0.09+100×0.02)/3200.197

音圧レベルLpLw+10×Log4(1-0.197)/320×0.197)=Lw-12.9  dB

天井の周辺にグラスウールを用いた場合には、プラスターボードのみの天井よりも5.2dB程度、騒音の低減効果が出ており、岩綿吸音板のような効果が期待できる。天井はプラスターボードとし、天井周辺のみグラスウール厚50を貼り、改修時にグラスウールのみ取り換えることもできるように思う。