極限まで無響性能を高めた無響室の構築

　鹿島（社長：天野裕正）は、無響室のさらなる高性能化技術を開発し、当社技術研究所西調布実験場（東京都調布市）内の無響室をリニューアルしました。
　無響室とは、壁・床・天井をすべて吸音楔(くさび)とよばれる吸音性の材料で覆うことで、室内で反射する音を可能な限り減衰させた「響かない」音響実験室のことです。このたび開発した無響室の高性能化技術は、音をほとんど反射しない細いワイヤーやシャフトを使い、測定対象を天井から吊り下げることによって実験環境を構築します。これにより、従来、無響性能の妨げとなっていた測定対象を支える装置や床などの反射物をなくすことができ、理想的な無響状態での音響計測が可能となりました。
　当社は今後、この高性能の無響室を、より高品位な音響空間を構築するための技術開発だけでなく、英国サウサンプトン大学と共同開発した立体音響技術「OPSODIS(R)」（オプソーディス）の性能向上にも活用してまいります。
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リニューアルした高性能な無響室

【開発の背景】
　当社はこれまで、数多くの音楽ホールやスタジオの設計、施工を手掛けてきました。その際に活用するのが、高度な音響空間の設計を支援するシミュレーション技術やOPSODISです。この2つの技術を活用するためには、様々な形状や材質の壁、床、天井面の音響特性と、様々な方向からヒトの耳まで到来する音の伝達特性（頭部伝達関数）を正確に計測して把握する必要があります。これらを高い精度で計測するためには、高性能の無響室およびスピーカーとマイクロホンで構成される測定系の相対的位置関係の微調整が必要となります。
　また、無響室は反射音を完全に除去することはできません。通常の無響室では、床面の吸音楔の上に極力反射を抑えたメッシュ状の床を設置し、その上に測定対象を支える様々な装置を組むことで、測定系を構成します。しかし、メッシュ状の床や装置は、吸音楔に比べて反射性の高い材料であるため、大掛かりな測定装置を組むほど無響性能を損なうことが課題でした。

【リニューアルした無響室の特長】
　当社は、無響室を高性能化技術によってリニューアルし、無響性能を極限まで高めることに成功しました。その特長は、以下のとおりです。

１．天井裏に設置したキャットウォーク
無響室の天井裏（吸音楔の外側）に、十分な荷重に耐えうるキャットウォークを設けました。キャッ　　トウォークから、音をほとんど反射しない細いワイヤーやシャフトで吸音楔を貫通させ、測定対象物を吊り下げることによって実験環境を構築します。これにより、反射物となる大掛かりな測定装置を床面に設置することが不要となります。その結果、測定対象物だけが無響室内に浮かぶ理想的な無響状態の中での音響測定が可能となります。
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天井裏のキャットウォーク
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測定対象物だけが室内に浮かぶ様子


２．測定系の高精度な位置関係の調整
音の伝達特性の測定では、測定系の相対的な位置関係の微調整が極めて重要になります。当社の無響室では、四方の壁の奥に仕込まれた細いワイヤーワークによるミリ単位での位置調整や、キャットウォークに設置された回転装置による0.1度ステップでの回転調整が可能です。このため、吊り構造による無響性能を損なわない測定系でありながら、極めて高い精度での調整が可能となります。



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ワイヤーワークによるミリ単位での位置調整

【今後の展開】
　当社は今後、高性能の無響室を積極的に活用して、様々な形状や材質の壁、床、天井面の音響特性を詳細に把握し、より高品位な音響空間の構築を目指します。さらに、高精細な頭部伝達関数を数多く取得し、オーディオ分野など建設業の枠を超えたOPSODISの活用、普及に挑戦してまいります。

（参考）
鹿島技術研究所トピックス
OPSODISは“スグレオト”～聴きたかった音をカタチにする技術～　を公開
https://www.kajima.co.jp/tech/katri/pdf/20200626_opsodis.pdf

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