一般家庭リスニングルームの落とし穴！...方形ルームで起こる定在波と簡単な対処法《ホームシアター構築Navi》
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「防音や防振」に目を向ける以前に...
一般家庭では実現不可能！な「防音や防振」に目を向ける以前に、
最近の洋風？「方形ルーム」にスピーカーシステムを設置して真正面でリスニングすると、"釣鐘現象"（サウンドキャンセリング効果）が生じて「ボリューム」を上げすぎる傾向となり、近所迷惑（騒音公害問題！）が生じやすくなることに生じやすくなることに、"耳（目）をむけて注意を払うべき"！でしょう...
一般家庭リスニングルームの落とし穴！...方形ルームで起こる定在波と簡単な対処法 の目次
目次をクリックすれば各メニューにジャンプできます。
第1章 一般家庭の方形ルームで発生しやすい「釣鐘現象」
意外と多いのがSPシステムの発する音と対抗する壁面からの反射音が打ち消しあう「釣鐘現象」による「逆相音キャンセリング効果」があげられます！
第1節 壁で囲まれた「閉ざされた空間」では壁面の音圧は"0"
管楽器のように「両端が解放されたパイプ」では定在波（共振波）は両端で最大振幅となりますが、定在波が発生するような「閉ざされた空間」の壁面では「全周波数帯域で音圧"0"ミステリースポット」（※2）となります！（iPhoneのマイクなどを壁面に近づけていけば簡単に実験できます、また耳を直接壁面に近づけても確認できます）
※クリックすると大きな図になります。
つまり中央部分と両壁面が"0クロス"する波長がその「部屋の定在波」になるわけです！
また最大音圧は壁面から1／4幅の位置で現れます。
参※2）当サイト関連記事 定在波で起こる音響障害『ミステリーゾーン』はこちら。
通常、人の耳は頭側に配置されていて、外耳も両側に解放されています、つまり、背面より量側壁の反響の影響を受けやすくなっています！
最2節 逆相音キャンセリング効果"釣鐘現象！ とは
よく知られている例としては「釣鐘の中」では音が消失する！釣鐘現象（※0）があげられます！
これは、釣鐘が「呼吸をするように」内壁面が最大振幅となる「同相の音波」が生じているためです。
釣鐘では次項に挙げた定在波とは異なり内壁面が腹になった半波長の音が基音になります。
※クリックすると大きな図になります。
これとよく似た現象で、方形の部屋の一辺に対抗面と完全並行するようにSPを設置すると、前途した対抗壁面からの反射音は「逆相」の関係になって「お互いに打ち消し合って」しまいます！
つまりSPと「完全並行した対抗壁面」の間にいると音がキャンセリングされるわけです。
そこでSP正面と並行する対抗壁面を結ぶエリアから離れると「思っていたより大音響！」が鳴っていることに気付かされることになるわけです！
（コンサートホールの最後部、背後壁面を背にした「大向う席」に座った場合も同じです！）
そういう観点からはSPバッフル面を「壁面と完全並行」させてはいけません！
これについてはヤマハさんのサブウーファーのマニュアルにあるように、「対抗する壁面を避けて側壁面に向けて45°そっぽを向かせて」設置するのも"手"ではありますが...。
参※）YouTuberのスピーカー評価コンテンツを見ても、この点に触れて（気付いている）人は皆無で、「ほとんどのYouTuber」が間違ったセッティング法を自慢そうに"うそぶいて！いる"ようです。
参※0）当サイト関連記事 第3節『ミステリーピット』とよく似た現象『釣鐘現象』はこちら。
第3節 釣鐘現象を避ける方法は
次項に述べる定在波対策と基本的には同じですが...
第1項 耳は左右についている！
人の耳は頭の両側についています！
しかも上下左右に動かすことは出来ません！
なにお今更...と思われるかもしれませんが、これが重要なポイントです！
つまり、STEREO音場は立体音響ではないのです！
またその必要もありません！
上下方向の方向感は希薄！
視覚障害をお持ちの方が実生活でお困りになる点もこの点です。
試しにアイマスクをした状態で、本棚に隠れた貴方のスマホを探してみてください...見つけるのに相当苦労するはずです。
第3節第2項 セオリーその1 スピーカーは軽く上反させて設置する！
大抵のSPユニットは垂直状態で振動板がバランスするようにデザイン（設計）されています！
なので水平配置のようにあまり極端に振動板を傾斜させると、中立状態が維持できなくなり"ダンパー"や"エッジ"に負担がかかり、経年変化の影響も受けやすくなります。
しかし15度程度なら傾けても、あまり負荷もかかりません。
※クリックすると大きくなります
リンオーディオの超高級スピーカーシステムのバッフル面が傾いているわけは...
高級スピーカーシステムで有名なリンオーディオのプレミアムスピーカーシステムが「ピラミッド型」のエンクロージャーを採用して「バッフル面が」上反しているのはこのためです！
但し2way,3way,4way...などのマルチスピーカーシステム、特に巨大なSPシステムでは、"位相差"が問題となってきます！
一般的なご家庭の10帖程度のリビングつまりSPから2m程度がやっとの聴取位置では、シングルコーンのフルレンジSPシステムのほうが使いやすい（いい音が聞ける）のはこのためです。（※3）
参※3）当サイト関連記事 故長岡鉄男氏の目指したサウンドとは？はこちら
1ポイントアドバイス
小生は音楽を聴くときはたとえライブコンサートであっても「目を瞑って」聞くことに熱中します！但し美人のソリストの時は別ですが！(*⌒ー⌒*)
つまりこうすれば天井桟敷？でも何でも関係ないわけで、音楽に浸れるわけです！
だからスピーカーを低い位置に上反させて、音軸が耳の位置とあってさえいれば差し支えない訳です！
第3項 対抗壁面の反射を和らげるいくつかの方法
セレブなお金持ちの方は、後述するように、対抗壁面を並行させないフロア形状や、壁面をスラント設置（外反or内傾）して「分厚い音響カーテンで壁面を覆えば」この問題は小さくなります！
次項に示す帷子（かたびら）反射板では、床用のブロック・カーペットや発泡スチロール+クロスで表装すればかなりの効果が得られます。
（※小生は、段ボール+100均発砲ポリスティレン板で代用していますが、共に可燃性なので危険でもあり、一般のご家庭では石膏ボード（合板裏打ち）+発砲スチロール+難燃性カーテン生地の組み合わせ表装のご使用をお勧めします。）
セオリー1 等ラウドネス曲線を応用した帷子（かたびら）反射板の効果
※クリックすると拡大できます。
図のように、人の耳は、音圧（音量）が小さくなると低音（bass）と高音域（treble）で感度が極端に悪くなります。
これを逆補正した音圧等価手法が等ラウドネス曲線です。
ご近所迷惑な『騒音源』と考えた場合には、フォルテッシモの時の"騒音"が迷惑になるわけで、逆に言うと、この時の絶対音圧（音量）を小さく設定できれば通常のメゾピアノ以下の音量では問題がないわけです。
そこで、大音量時に冒頭で述べた「釣鐘現象によるロス」を減らして、比較的小音量でも「迫力ある音響」が得られる手法が帷子反射板です。
等ラウドネス曲線からも明らかなように騒音として感じられる80dB以上では、500Hz以上の音が問題となりやすいので、この帯域の釣鐘効果に的を絞ります。
つまり28℃での音速348.6ｍ／secでの半波長約35ｃｍ角（または幅）の帷子構造の反射板を壁面に取り付けます。
500Hz以下の帯域については後述する定在波対策で供用できますから、中高音域に的を絞った帷子反射板はこのサイズ（※4）で十分です。
こうすると、ア～ラ不思議！今までよりも小さなvolumeツマミ設定で、大迫力が堪能できるようになります！
最近フェスティバルホール（※5）などで見かけるようになった帷子壁面はこの手法を応用したもので、4000人近い収容力をもつ巨大ホールの隅々まで迫力ある「オーケストラの響き」を行き渡らせているわけです。
参※4）当サイト関連記事 指向角 と 音の反射《 建築音響工学の基礎知識 》はこちら。
参※5）当サイト関連記事 フェスティバルホール 《 ホール 音響 ナビ 》へぼ楽師？の実地見分レポートはこちら。
第2章 定在波に対する対策
第1節「壁面反射音」の位相は進行方向に向かって変化しない！
「壁面反射音」の位相は進行方向に向かって変化しない！（※1）という物理原則が「定在波の要因」になるわけですが、...という事は、SP前面から発せられた音波と壁面から反射した音は位相が180°ずれているわけで「互いに打ち消しあい」壁面では音圧が0となり両壁面の中央当たりでも音圧が0となる1波長の定在波が生じてしまうわけです。
参※1）当サイト関連記事 音響インピーダンスと反射波の位相 はこちら。
スピーカーは長辺側の壁面に
そこで「小さなシューボックスホール」のように短辺にSPを配置するとSPからの直接音よりも両側壁からの初期反射音の影響を強く受けることとなり、定位が悪くなり「音像がぼやけて」しまいやすくなります。
おまけに左右の壁面反射の影響で「手の付けられない音響」となってしまう可能性もあります？
第2章第2節 意外と対処しやすい10畳以下のリビングルーム
後述するように、20畳クラスの本格的miniホール？はいろいろと厄介なことが多く発生しますが10畳（5坪）クラス4.5ｍｘ3.6ｍであれば定在波は77.5Hz/4.5ｍ（長辺側）と96.8Hz/3.6ｍ（短辺側）の２つで、
短辺側の3.6m幅の壁面全体を内傾スラントさせるか部屋を斜めカットして台形形状のフロアになるようにすれば、あとはスピーカーを長辺側の壁面にセットしてスピーカー背後壁面部分に3・6板を4枚（1.8mX3.6ｍ）程度を立てかけて反響版とするだけでリスニングポイントでのスピーカー軸上定在波96.8Hzはほぼクリアできます！
また長辺にスピーカーをオフセット設置して、リスニングポイントが中央にならないようにすれば、多少場所により音響特性（周波数特性）に乱れは生じますが長辺方向の定在波77.5Hzのミステリースポットを回避することもできます！
但し1辺が２間（約3.6ｍ）以下ならば対策は立てやすい
短辺が3.6ｍ以下ならば、1波長の基本定在波は96.8Hzとなりそれ以下では発生しないので、その半波長に当たる1.8ｍｘ0.9ｍの合板いわゆる3・6板X2枚以上をスラント設置すれば定在波（※3）は抑止できます！
参※3）当サイト関連記事 第1項 スラント設置のセオリー（垂直壁は禁物！）はこちら。
３坪以下（2.7ｘ3.6ｍ以下）の部屋では
３坪以下（2.7ｘ3.6ｍ以下）の部屋では129Hz/2.7ｍと96.8Hz/3.6ｍの定在波が発生しますが、
長辺側にスピーカーをセットしてリスニングチェアー背後の壁面に3ｘ6尺の12ｍｍ厚さ以上の合板を、3枚（2.7m）以上並べてスラント設置すればOK。
上半身というより頭部（すなわちスピーカー）の背後がスラント反響版でおおわれていればほぼOKです。
スピーカー設置対抗壁面距離が1.5間（2.73m)以下の場合
※音波を反射させるには1/2波長以上1.35ｍの幅があれば十分でリスニングチェアー背後に3ｘ6板２枚が並んでいいればスピーカー軸上の129Hz定在波は回避できます！
1面だけであれば反響版を30度程度は傾けないと定在波対策としてはほとんど効果が期待できませんが、スピーカー背後への反響版設置も可能であれば各々１５度程度でも効果は期待できます！
長辺方向の定在波は、壁面全体をスラントさせるか部屋を斜めカットして台形フロアにでもしない限りは駆逐できませんが、「部屋の中央部分を避けてオフセットして着座すれば」ミステリースポットは回避できます！
一般的なマンション（建売）の6畳以下の応接間では
１畳が2尺8寸×5尺6寸（850mm×1700mm、1.445 m2）が基本サイズとなるので、内法で2.55ｍｘ3,4mとなり、
短辺にSPを置くと102Hz程度の定在波が生じやすくなりますが...、
長辺側にSPを設置すると、幅方向で136.7Hzの定在波は生じやすくなりますが、前後（部屋の幅方向）に着座位置を調整すれば、定在波の影響（ミステリースポット）を受けにくいリスニングポイントが見つけやすくなります。
しかも、左右に着座位置をずらせば奥行き方向(長辺)のミステリースポットをかわせる位置も見つけやすくなります！
（左右の耳は13㎝前後離れているので定在波の節（ミステリースポット）にハマる度合いは耳穴のよる前後方向の定在波より避けやすくなる！
逆に言うと、6畳間程度の一般家庭では「スーパーウーファーが受け持つことになる、100Hz以下の重低音定在波の発生は心配しなくてよい！ことになります。
つまり後述するように耳の高さ（リスニングポジション背後に）に3ｘ6尺合板ｘ3枚ていどを反響版としてスラント設置すればスピーカー軸方向の定在波は高次定在波も含めてほとんど回避できます！
第2章第3節 手強い12畳以上のリビング（リスニング）ルーム
長方形の部屋でSPと向き合っても...
前途の通り壁面で反射した音は進行方向に向かって同じ位相（※4）となるので「壁面では」互いに干渉して音圧は"0"となるわけですが、部屋の「中心部」と「両壁面」以外では音圧は確保されます！
むしろ定在波の影響を回避するには「聴取位置（耳の高さ）」で定在波の影響を緩和すればよいわけで、
小生は前途したようにリスニングチェアーの背後壁面に「900X1800」いわゆる三六屏風を15度ぐらい傾斜させた反響版を設置しています。
前途の通りリスニングルームは幅（スピーカー設置壁面間）3.01ｍ、高さ3.54ｍあるので、室温20℃1013hPaの時の音速は348.6m／sec。
スピーカー対抗壁面間3.1ｍに相当する115.8Hz、の幅方向の定在波が生じますが、反射面幅が半波長つまり1.5ｍ以上あれば反射しますから、1.8ｍ□の反響版でも定在波の影響はかなり減少します！
という事で、写真のように設置して、CutOff周波数はMin50Hｚ、Volume"4"の位置で使用して「聴感上」MDR-Z1000 モニターヘッドフォンに迫る音質（分解能）となってきました。
尚、小生の低域聴覚は別項MDR-Z1000長期レポートにも記した通り30Hz以上でほぼ±3㏈程度？、年のせいで30Hz以下では聴覚は落ちますが、－12ｄB程度で20Hzまでは聞き取れます！
小生宅では
小生宅は実際は本間24畳（実測内法最大幅7.51ｍX5.806m）の平土間空間の一部分（6畳）をパーティション（格子戸と板戸）で区切っているだけなので、100Hz以上は前途したスピーカー背後の「反響版」で抑止していますが、46.8Hz／7.51ｍ、60Hz／5.8ｍ の定在波は壁面全体をスラントさせないと「抑止できないので」対策に苦慮しているのが実情です？
とりあえず、それぞれの壁面から離れて「ミステリースポット」から遠ざかるようにしています。
参※7-1）当サイト関連記事 反射面の幅 と反射波の周波数限界はこちら。
第3章 一般オーディオマニアのご家庭では
一般のオーディオマニアが「分譲マンション」「建売住宅」「プレハブ規格住宅」などの一般家庭でできることは、「3・6合板」に「10ｍｍ厚さ程度の発泡スチロール」を張り付けて「壁紙」で表装したパネルを、3枚幅2.7ｍ程度壁面にもたせ掛けて、さらに前面を出来るだけ分厚いカーテンでおおうことです！（※11）
こうすると壁面からの反射は大幅に減少して「楽音キャンセリング？」に悩まされる必要はなくなります。
小生は別項（※9）で紹介したように「手元にあった、屏風」を流用しています。
屏風は、本建築の「襖」同様に、紙を張り合わせて（重ねて）作られているので、音響インピーダンス（※10）が小さくて、吸音効果が高く、またサイズに応じた波長以下の（中・高音域の）音は傾斜角度に応じて、（入射角＝反射角の法則で）反射してくれますから、SPバッフルに向かって跳ね返る音は少なくなります！
つまり「打ち消しあう」ロス音が軽減できます！
参※9）当サイト関連記事 我が庵のエントランスホール 自慢は こちら。
参※10）当サイト関連記事 音響インピーダンスと音圧反射率 はこちら。
スペースを無駄にしたくない場合は
スペースを無駄にしたくない方は「作り付けの書棚」をSP対抗壁面に造作して「ランダムなサイズの書籍」を「部屋側」がランダムになるように並べて、前面には扉を設けずに「分厚いカーテン」で覆うようにすればよいでしょう！
出来れば棚は「手前側が持ち上がった」スラント形状に造作した方が、音響的には「散乱・拡散効果」が大きく。しかも「地震対策（落下防止）」にもなり一石二鳥となります。
音楽家なら楽譜類を、収集家なら「古本」を積読（つんどく）？しておけばよいでしょう。
お手軽、改装法としては「ルーバーラティス」に３㎜程度の厚さ合板を裏打ちして、もたせ掛けて、カーテンで覆うだけでもかなり効果が期待できます（但しできればSP対抗壁面全長、または最低でも1.8ｍ幅で設置することをお勧めします。）
いつもより音量を小さくしても「迫力のある芯のある音」で音楽が楽しめます！
狸穴スタジオでの実例
（※以下は全てiPhoneアプリ（デシベルX－dBA）により実測）
小生宅の、狸穴ホール（エントランスホール（※2）は古民家で「生活道路」に面していて、特別な防音対策は施していないので、残念ながら中間で常時40ｄB程度の環境ノイズがあり、乗用車が通過した時には+10ｄBつまり50ｄBまで跳ね上がります。
参※一般サイトの ㏈と"騒音" に関する記述 はこちら。
A520の仕様と公称周波数特性を利用したセッティング例
ツイーター 20ｍｍ径ドーム型 -6ｄB有効指向角 ≒48度（両振りで92°／20Kzで）
ミッドレンジ 125ｍｍ コーン型 -6ｄB有効指向角 ≒38度（両振りで76°／4Kzで）
クロスオーバー周波数未公開につき不明、
公称周波数特性 80～20KHｚ（peek-10dB）
バスレフポート開口部正面でのA520実測では50Hz程度から-6ｄBほどの低域再生能力があり公称t値（80Hz／-10ｄB）よりも意外と低域はよく伸びてます。但しスピーカーの裏側の音なので逆相！（公称値はスピーカー正面の音圧を測定するため。）
セオリー1の適用 スピーカーシステムの上反設置
小生のメインスピーカーシステムA520は上記の通り意外と、指向特性も優れていますので、写真のようにわずかに（5°程度）上反させて対抗壁面と相対角度を持たせて設置しても（定位・音像などに）あまり影響はありません。
セオリー2の適用 反射板の設置
対抗する壁面には「屏風」を壁面に立てかけてありますので、リスニングポジションでも、双方の効果で正面と少し離れた位置でもほとんど（-1ｄB程度／約390Hz以上）変わりません！
なので、「pp（peek-50ｄB）が（芯のある音で）聞き取れる音量」にVolume設定するとMaxでは90ｄBを超えてしまい、2重壁「土壁と土塀」で遮蔽された表の生活道路上でも90ｄBを超えてしまい「ヤバイ状態！」となってしまいます？
具体的には「耳を澄ませて聞き取れる限度の音量」にppppをレベル設定した状態で、SP正面から離れても部屋中（24畳；12坪）のどこでも+2ｄB（実数比1.12倍）程度の４２ｄＢ以内に収まるようにボリューム調節してリスニングするわけですが、この状態でも理屈通り室内でも最大で90ｄBぐらいを記録して、通常のフォルテ部分で60ｄB(ピークメーターでー20ｄB)ぐらいになってしまいますが、前途の通り屋外では80ｄB程度！？に収まっています。
特にバスドラムや大砲！の入ったような曲（※12）では、瞬間的に室内でも90ｄBを楽に？超えてしまいます！が、ffffはクライマックスに集中してめったにないし、四六時中流している騒音でもないし（騒音公害的、近所迷惑的には）ぎりぎりセーフかな？...としてスピーカー聴取ではこのレベルを超えないようにvolume設定してクラシック音楽を楽しませていただいています。（ツマミ位置としては、1／3程度）。もちろん、ポップス系の「ドンシャリ・常時ハイレベルレコーディングコンテンツ」ではもっとレベルを下げて流しています。（クラシックコンテンツの半分以下程度）この状態で自宅前の生活道路上での平均騒音？は「ごみ回収車」通過騒音以下に収まっています。（対策以前より室内で-10ｄB（実数比約3倍）程度改善！、迫力を保ったままMax音量を小さく設定できるようになった！（つまり以前はとんでもない爆音で聞いていたことになる？ご近所の皆様申し訳ありませんでした...）参※12）当サイト関連記事 《コンプリート・アルバム・ナビ》その1 チャイコフスキー編 各国の大砲威力比べ？はこちら。
公開：2020年2月12日
更新：2022年9月29日
投稿者：デジタヌ
我が庵のエントランスホール 自慢《ホームシアター構築Navi》第7回 ＜ ＴＯＰ ＞Youtubeスピーカーテスト用コンテンツの問題点 周波数特性 と" 低域ノイズ "《 ハイレゾ再生Navi》第5回
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