聴取位置（高さ）による定在波の影響 　　平成１６年８月２２日

《はじめに》 　オーディオルームにおける定在波の問題は、マニアの方々の頭を悩ます非常に厄介な現象であるが、その対策はなかなか困難である。建物設計段階で定在波を考慮すれば影響を最小限にとどめることは可能であるが、完全に無くすることは不可能と思われる。 　定在波の発生周波数はオーディオルーム固有のものであるから、部屋寸法から計算により導くことが可能である。 私のオーディオルームの寸法から予想される定在波のうち２００ＨＺ以下の値を右下表に示す。 この表は石井伸一郎氏が無線と実験誌に発表した資料に基づいて計算したものである。 　なお、測定を実施したオーディオルームの平面図とスピーカー配置は第１図の通りである。

《予備実験結果、及び測定方法》 　右図は予備実験の結果であるが、マイクロフォン高さ０．８５mにてサイン波、あるいはホワイトノイズを用いて測定した結果、いずれの場合も６１ＨＺあたりに大きなディップが発生している。 また、天井高さによる定在波の計算値は６８ＨＺである。ホワイトノイズを使用した測定では、わずかに６８ＨＺにディップが観測されている。 そこで、６１ＨＺと６８ＨＺを使って測定実験を進めることにした。 　マイクロフォンの位置は第１図の通りである。マイクロフォンの指向性による影響を考えて、一方向のみでなく、前後、左右、上下の六方向で測定を試みる。 天井から０．２mおきにマーキングした糸を吊るし、三脚に取り付けたマイクロフォンをマーク位置にあわせて測定した。 音圧レベルは、パソコンソフトのレベルメーターを使用し、ｄB直読である。 なお、Ｈ＝２．５ｍ、２．４ｍの下向きと、Ｈ＝０ｍ上向きは測定不可能であるため、測定限界位置のデータである。 　黄緑色のラインは　−６ｄＢ／octの傾斜を示す。

《マイクロフォン前向き測定》 　マイクロフォンを前（正面）に向け、垂直方向にマイクロフォンを　H=０mから０．２mおきに天井面まで移動させて測定した結果を右に示す。 　６１HZではH=０．５m辺りで音圧低下が発生し、６８HZではH=１m辺りで音圧低下が発生している。 ６１HZは縦横対角線方向（基準モード１，１，０）による計算値にほぼ一致している。 ６８HZの音圧低下位置は天井高さの中間点１．２５mとなるはずであるが、少し低い位置に発生している。

《マイクロフォン後ろ向き測定》 　次にマイクロフォンを後ろ向きにして上記と同じ手順にて測定した。 　マイクロフォン前向きの場合と比較して、６１HZでは音圧低下が高い位置へ変化しているが、６８HZではほぼ同じ高さで発生している。

《マイクロフォン右向き測定》 　次にマイクロフォンを右向きにして上記と同じ手順にて測定した。 　６１HZでは、はっきりとした音圧低下が見られないが、６８HZではH=１m辺りで音圧低下が発生している。

《マイクロフォン左向き測定》 次にマイクロフォンを左向きにして上記と同じ手順にて測定した。 　６１HZではH=０．７m辺りの音圧低下が大きい。６８HZは他の場合よりも少し低いH=０．８m辺りで音圧が低下している。

《マイクロフォン上向き測定》 次にマイクロフォンを上向きにして上記と同じ手順にて測定した。６１HZ、６８HZのいずれにも音圧低下が見られない。

《マイクロフォン下向き測定》 次にマイクロフォンを下向きにして上記と同じ手順にて測定した。 　６１HZではH=０．７m辺りで音圧低下が発生しているが、６８HZでは音圧低下が見られない。

《すべての平均値》 　マイクロフォンを前後左右上下に向けた場合の測定値平均をグラフしたものが右図である。 単純に測定値を加算して６で割っただけの値である。この手法が正しいか否かは別であるが、実際に人の耳が感じる音圧に近づくと考えた。

《まとめ》 　この測定実験の結果、定在波の影響がこれほどはっきりと測定データに現れたことは意外であったが、この定在波に対してどのような対策を施せばよいのであろうか。 　６１HZでは、マイクロフォン上向き以外では、床面に近い付近の音圧レベルが低下している。 ６８HZは天井と床面の間に発生する定在波（基準モード０，０，１）の影響と思われるが、少し低い位置に現れている。 天井内空間、床下空間の広さ、あるいは内装仕上げ材等が影響していると思われる。 　また、マイクロフォンを右向きにした場合と左向きにした場合の差が大きくなっているが、部屋が左右対称でないことが影響していると思われる。 しかし低音に対する人間の方向感覚は鈍いので、特に違和感はない。 　測定データでは、ソファーに座ったときの耳の高さでは、条件がよくない結果となっているが、座位と立位で聞き比べても、立位の方が低音の伸びが感じられ、測定結果と一致する。 高さによる音圧パターンを上下反転できれば最適である。 聴取位置を高くするか、あるいはスピーカーの高さを変える等の対策が必要と思われる。 　定在波は、オーディオルームの大きさにより決まった周波数で発生するものであり、その影響を最小限とするリスニングポジションは、オーディオルームの大きさ、あるいはスピーカーの配置が異なれば違った結果となることは容易に想像できる。 したがって、この実験結果は単なる参考程度にしかならない。 各自が測定、あるいは試聴を重ねて最適位置を見い出すことが大切である。