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は、「サウンドデザイン」というタイトルで登場したPhysics Worldの2020年2月号から撮影されたものです。 物理学研究所のメンバーは、物理学の世界のアプリを介して完全な問題を楽しむことができます。

公共の建物の改修は、しばしば目に見えるよりも複雑です。 アンナ-デミングは、公共空間のための彼らの設計の背後にある音響の考慮事項についての音響学者や建築家に話し、これらの会場に相反する要求に取

Bristol Old Vic foyer
複合スペースBristol Old Vicの新しいfoyerとcaféは、小さなグループが親密な会話を楽しむことができるように音響的に設計されています(左)。 ロビーの背部で、講堂の壁(右)にこの区域が性能スペースとして使用されるようにする音響の質がある。 (礼儀: フレッド・ハワース)

英国のブリストルの歴史的な市内中心部には、不一致の建物が並ぶ石畳の通りの下に、英語圏の世界で最も古い連続して実行されている劇場です-ブリストルオールドヴィック。

1766年に建てられ、当初は劇場ロイヤルと呼ばれていましたが、この建物は250周年を記念して数百万ポンドの改装を受けました。 プロジェクトの第一段階で改装された偉大なグルジアの講堂が、幅広いライブシアター、音楽、ダンスの音響ニーズに応えることができるように、詳細で慎重な設計が必要でした。

同様に複雑なのは、第二段階で改装された建物の残りの部分の音響要件でした。 この第二段階には、追加のパフォーマンススペースとオフィスだけでなく、カフェバーとさらなる潜在的なパフォーマンススペースを収容するホワイ これらの異なった機能にすべて他の技術的な、文化的で審美的な要求の多くと対立する場合もある特定および頻繁に明瞭な音響の条件がある。

理想的な音響セットアップを達成するためにこれらの種類のハードルを克服するのを助ける人はBob Essertです。 エンジニアリングと音楽の両方を学んだ後、2002年に彼はサウンドスペースビジョン(SSV)を設立しました–音響学者と建築コンサルタントのロンドン

SSVの現在のプロジェクトの一つは、別のブリストル講堂の£48.8mの改修です: ブリストルオールドヴィックからすぐの道の下にある街のコルストンホールは、2021年に再開される予定です。 1800席のコンサート会場として、コルストンホールの規模は、それが最初に1867年にオープンして以来、本格的な交響楽団からビートルズに、そこに演奏しているアーテ それはしばしば”靴箱”幾何学として記述されているものを持っています–聴衆の周りの豊かな音のためにミュージシャンの前に十分なスペースを与え、パ 靴箱のデザインは、ビジネスインサイダーによる2016年の調査によると、世界のトップ10のコンサートホールのうち9つがこの形をしていると言われています。

Colston Hall Render By Levitt Bernstein Architects
Shoebox geometry Colston Hall render by Levitt Bernstein Architects.

Essertは音響の最大の決定要因はスケールであると述べているが、幾何学は彼の要因のリストで2番目に来て、使用される材料に続いている。 「3人全員が役割を果たしています」と彼は言います。 しかし、性能空間における長さ、高さ、および一般的なスケールの広大さは、常に望ましいものではありません。 Essertは、SSVがソロと室内楽のために特別に作られたスペースに300人を収容できるよりコンパクトな寸法を目指した例として、英国サリーのYehundi Menuhin Schoolのホールを指 “部屋の境界がリスナーから離れているほど、演奏者はある程度、音が弱くなります”とEssert氏は言います。

簡単に言えば、音波が部屋の寸法を横切って移動するときに減衰し、強度を失うことを考えることができます。 Essertが強調しているように、パフォーマンスの音がどのように大声で観客が経験に包まれ、浸漬感じさせるための重要な要因であり、その結果、ソロパフォーマー では、どのようにソロは、完全な交響楽団を収容するために設計された空間で聞くことができ、1800席のホールで親密さの感覚を与えることができますか?

サウンドデザインに対する反射

最終的には、観客への生産の影響は、ステージ上のパフォーマーの芸術性によって支配されています。 しかし、巨大なホールであっても、親密で包み込むような演奏を助ける効果は、反射音です。 音は20℃の乾燥した空気中で343m/sという有限の速度で移動するため、部屋の境界からの反射は、演奏者から直接移動した音と比較して数ミリ秒の遅延で聴衆の誰かに到達する。 あなたは意識的に遅延を聞いていないかもしれませんが、Essertは、脳がオーディオ入力を組み立てるように、この遅延–そして決定的に、到着の振幅と方向–が経

硬い壁ではなく柔らかい家具は、建築音響の創始者として広く認められている米国の物理学者Wallace Clement Sabineによって1895年に実証されたように、これらの反射 ハーバード大学のフォッグ講堂の音響を改善するための割り当ての間に、彼はオルガンパイプとストップウォッチで自分自身を武装し、彼は、例えば、部屋のクッションの数を変更したとして、音が減衰するのにかかったどのくらいの時間を耳で決定し、一連の実験に着手しました。 Sabineはすぐにそれが残響時間に直線的に関連していたクッション(または任意の吸収材料)の領域であることを確立しました。

1960年代のオシロスコープの登場により、音響技術が飛躍的に進歩し、音入力を直接画像化し、これらの反射による遅延を分析することが可能になりました。 研究者はその後、音の方向性の役割についてもっと知り始めました。 例えば、側面からの反射は、観客が音に囲まれているだけで、より多くの経験に没頭しているように感じることができます。

反射の役割を評価することは、音がある表面から別の表面に供給される方法に注意を喚起し、パフォーマンス空間の設計に影響を与えました。 それは中世の教会、効果的にその日のコンサートホールの建設以来されているように、基本的な靴箱の幾何学はまだ建築家に人気があります。 しかし、1980年代初頭には、英国のマイケル–バロンとハロルド-マーシャルによる1960年代と1970年代の研究、ゲッティンゲンとベルリンの研究グループに続いて、Essertと他の音響学者が音を導くために幾何学を形成し始めた。 彼らは音を反射する方向を設計することによって、彼らは側からより多くの音をもたらすことができます。 この建築の例としては、ニュージーランドのクライストチャーチ市庁舎、英国のノッティンガムのロイヤル-コンサートホール、米国のダラスのマイヤーソン-シンフォニー-センターなどがある。

音のレベル

コルストン-ホールはすでにいくつかの改装と再建を見ており(図1)、最も最近のものは1951年にフィリップ-ホープ-バゲナル、その期間の英国で最も多作なコンサートホールの音響学者によって導かれた。 1936年の改修は、映画館に焦点を当てていた–その性質のホールのための市場をリードする使用だった-視線、観客の容量と映画の音に重点を置いた結果。 しかし、電撃を生き延びたコンサートホールは1945年にタバコによって始まった火災の犠牲になり、1951年の再建では、Bagenalと建築家J Nelson Meredithがクラシック音楽の演奏を優先するために内部を復元した。 最も顕著なのは、当時の英国のBagenalや他の音響学者は、英国のコンサートホールには定義がないと感じていました。 イギリスの音楽生活と味は、全国のタウンホールの音によって着色されていた、Essertは説明しています–”泥だらけの音を作り出した背の高い、平らな床スペー

図1
1ブリストルのコルストンホールは、1936年(左上)と1951年(右上)を含め、何度か改装されています。 現在のプロジェクトでは、Sound Space Visionは空間の空間音測定を行い(左下)、提案されたデザインの音響コンピュータモデルを作成しました(右下)。 (礼儀: サウンドスペースビジョン)

BagenalはColston Hallのための階段状の長方形の計画を支持し、”ブームを避けるために”低音を吸収する材料を導入した。 特に、彼は弦楽器の明快さを投影するためにステージ上にキャノピーを追加しました。 オシロスコープは1951年にはまだ確立されていなかったため、設計を支援することはできませんでしたが、天蓋はミュージシャンに音を反射して自分自身

コルストン-ホールでのSSVの改修によって現在対処されている問題の一つは、このキャノピーの文字通りの欠点です。 大規模なオーケストラに対応するために、ステージへの拡張に続いて、キャノピーは、もはやステージの前面に座って文字列セクションをカバーしていません。 さらに、それはまた、聴衆に音を演出し、弦のミュージシャンが自分自身を聞くことがさらに困難になり、リーディングエッジでオンになります。 改装の中でSSVは、実装を支援しているより広範な技術的要件を満たすためにそれでより多くの談合と拡張され、再形成されたキャノピーになります。

すべての反射も役に立つわけではありません。 コルストン-ホールのバルコニーは、以前は講堂の14列を超えて拡張され、何百もの座席のための”デッドゾーン”を作成しました:バルコニーの底からの複数の反射は、 この改修プロジェクトでは、一つの深い構造から二つの浅い構造にバルコニーを分割し、一つの低い天井の下にそれほど深い座席がないようにするこ

Symbiotic solutions

Bristol Old Vicに戻って、reflectionsは新しいロビーの多目的ニーズを満たすために再び便利になりました。 それは人々が皆の雑談の音によって耳をつんざくことなしでコーヒー上の静かな会話を楽しむことができるように巧みに設計されていた。 しかし、建物からの収益を最大化するための圧力で、同じスペースはまた、より活気のある雰囲気を提供する必要があり、観客が音に没頭したいギグに対 Vangelis Koufoudakis–ブリストル古いVicの改修に取り組んだ設計会社Charcoalblueからの音響学者は-このような多目的条件を満たすことを試みることが問題となる場合もある “あなたはソファベッドのようなもので終わることができます–それは偉大なソファではなく、それは素晴らしいベッドではありません。”幸いなことに、プロジェクトの建築家や音響家は、250年のユニークなソリューションを”掘り起こす”ことができました。

音響の世界では、音の集束やその他の不要な音響工芸品を止めるため、不規則な形が大好きです

Vangelis Koufoudakis

ロビーの場合、建築家は劇場を通りや街を超えて接続するオープンスペースを提供することに熱心でした。 カフェバーエリアの壁のほとんどは吸音されています。 平行壁に対して不規則な角度は奇妙な共鳴を避け、部屋は木ウールの寛大な使用をする–音を吸収し、熱に変える木ファイルおよびリサイクルされた材木。 ホワイエの天井は、接着された積層木材–”glulam”梁によって形成された構造的な斜めのグリッドです。 対角線は建物の残りの歴史的な部屋の幾何学に戻ってたどる不規則な角度を形作る。 「音響の世界では、音の集束やその他の不要な音響工芸品を止めるため、不規則な形が大好きです」とKoufoudakis氏は言います。 これらおよび貿易の他の音響のトリックの結果として、広大なオープンプランのロビー-あなたがclangingおよびechoeyを鳴ると期待するかもしれない–静かなtête–à-têteに どのようにして、異なる時間に同じ空間でより活気のある雰囲気を可能にするには?

カフェバーエリアの遠端にあるグルジアの講堂に建物の元の石の壁を発掘することにより、プロジェクトチームはそれを音響的に反映した背景とし 壁自体は壊れており、時間の経過からポックマークされているので、奇妙な高周波共振のない拡散した音を反映していることを意味します。 “それは劇場の歴史的な傷跡を明らかにする素晴らしい建築面です”と、Haworth TompkinsのTom Gibsonと改修の第二段階のプロジェクトアーキテクトは言います。 険しい石工表面の熱固まりはまたcafé棒の温度を調整するのを助ける。

レベルヘッドのデザイン

ロビーは、変装した祝福であることが判明した別の建築的な癖からも恩恵を受けています。 劇場が最初に建設されて以来、何世紀にもわたって様々なアドオンや改装が行われ、異なる地上レベルにつながっています。 プロジェクトチームは、これが高価で考古学的リスクであった可能性があるため、1970年代の地下スラブや基礎を邪魔したくありませんでした。 「基本的には、旧市街の壁が玄関を通っていましたが、歴史的な骨格が見つかるかもしれないと心配していました」とGibson氏は言います。 したがって、設計上の課題の1つは、歴史的な床のレベル、1970年代の床のレベル、および新しく提案されたレベルの違いを解決することでした。 解決は上部の地上階のレベルは元の講堂の壁の前の便利な上げられた段階区域を作成するが劇場の歴史の最初に普遍的なアクセスを提供するた

図2
2世紀これらの3D Nolliモデルは、2016年から2018年の再開発の前(a)と後(b)にBristol Old Vicを示しています。 元の劇場の建物は意図的に通りから離れて設定され、その254年の歴史の上に多くの異なる入り口がありました。 1970年代には、クーパーズ-ホールと呼ばれる隣接する建物がこの目的のために使用されました。 新しい目的のために建てられたロビーは、クーパーズホールがイベントスペースと小さなスタジオ劇場として改装されることを可能にしました。 (提供:ハワース-トンプキンス)

建築家はまた、会場のスタジオ劇場を換気するために、サイト全体の様々な地上レベルを利用することができました。 この比較的小さな部屋は、講堂の前の地下と地上階から、1970年代の設計で劇場の入り口として機能した隣接する建物であるクーパーズホールセクションの地下と地上階に移動されました(図2)。 この動きは、通りの隣の玄関のすぐ下の地下に非準拠のヘッドの高さをもたらし、多くの部屋を必要とする伝統的な人工呼吸器を設置することを困難にしたスペースの制約を生じさせた。 「いずれにせよ、プロジェクトチームからは、エネルギーと関連するコストを節約するために新しいスタジオシアターを自然に換気するという意図がありました」とGibson氏は付け加えます。 地下空間(新しい玄関の地上階のレベルが設計された後、非準拠のヘッドの高さと)は、新しい自然換気”迷路”で構築する機会を提供しました。 それは、ロビーの屋根から石積みの迷路を通って空気を吸い込み、騒々しい外の空気を冷やして静かにします。 結果:涼しい空気は最低の音響の妨害のスタジオの劇場に入る。

細かい形で

すべての建築的声明が実用的な技術的要件の幸運な整列から来るわけではありません。 ドイツのベルリン-フィルハーモニー管弦楽団は、コンサートホールの設計の歴史の中で広くマイルストーンと考えられており、長い間支配していた基本的な靴箱の幾何学から画期的な出発をしました。 1960年から1963年にかけて、第二次世界大戦で爆撃されたベルリン-フィルハーモニー管弦楽団の元の家を置き換えるために建設された。 “音楽を非公式に聴くとき、人々は常にサークルに集まります”と建築家のハンス-シャロンは述べています。 この大胆な設計はまた”声明の建物”を作りたいと思い、ブドウ園の幾何学は過去の15年にわたって広く採用された何人かの建築家を促した。

Berliner Philharmonie
異なる音Berliner Philharmonieは、ボウルやブドウ園に似たデザインで1960年から1963年に建てられました。 幅は典型的な靴箱の設計の二重である。 (礼儀:/posztos)

しかし、ブドウ畑の幾何学は、音響学者にはあまり人気がありませんでした。 このような広い部屋で観客がこれまでに広がっているとき、音楽の音の強さと主観的な強さはすべての人にとって減少します。 その結果、バルコニーのない2000席のホールにサラウンドフォームを拡張すると、作曲家が意図していた音の強さと浸漬を減らすことができます。 また、観客がステージを取り囲んでいるため、オーケストラの後ろに座っている人は前の人とは違ったことを聞くことができ、トロンボーンなどの楽器は軸上では明るく聞こえるが、他の場所では静かに聞こえることがある。 「フレンチホルン協奏曲は、2フィートしか離れていないので、効果的に手に入れることができます」とEssert氏は言います。

だからこそ、Essertは靴箱のような幾何学が復活していると感じています。 また、観客が”箱入り”を感じるのを止めるために、背の高い狭いコンサートホールの心理音響学にも関心がありました。 たとえば、Colston Hallの新しい天井は、側面にわずかなピッチがあり、以前の凹面の天井の負の焦点効果を軽減します。 凸曲線は有用な方法で音を広げ、純粋な直方体から逸脱し、あまり”箱型”を感じます。

マルチタスク

Colston Hallのような会場でのもう一つの課題は、同じ空間で増幅された音楽と非増幅された音楽に対応することです。 オーケストラのために最適化された音響は理想的には音を豊かにするが、増幅された音楽のためのデザインは、聴衆が聞くものがスピーカーから来ている デジタル工学はある程度理想化された中立スペースの増幅された性能のためのレベルを調節できるがより豊富な音響効果が付いている部屋が生きている古典的な性能のためにするものを十分に取り替えることができない。 建物の予算の抑制を使用して、ガラス繊維板からなされる引き込み式のパネルまた更にちょうどカーテンは増幅された音楽のための残響を吸収し、音響の多様性をもたらすために組み込まれるかもしれない。

これらの汎用性の要件を新たなレベルに引き上げたSSVのプロジェクトの一つは、増幅された西洋音楽だけでなく、北京、上海、広東、香港の様々な中国オ このコンサート会場を最適化することは、オーケストラに対する歌手の音のバランスをとる手段を提供することを意味し、これらの伝統が育まれた野外 Xiquの中心の部屋の終わりそしてオーディオ-システムは手に手をとって開発された。

Xiquセンター
異常なニーズ香港のXiquセンター
は異常な音響要求を持っています。 それは音楽的な様式の広い範囲を上演する、従って講堂は必要とされるに応じて調節することができるモーターを備えられたカーテンを含む音を、吸収 (提供:サウンドスペースビジョン)

しかし、音響家はもはや素晴らしいライブオーケストラの音を期待して観客のために食料調達していないように、状況はさらに複雑になります。 今日のコンサート来場者は、代わりに、彼らは自宅で自分のサウンドシステムで聞くもののように聞こえる何かを聞くことを期待しています。 問題は、これらの録音は、ホールやレコーディングスタジオの周りに慎重に識別された位置にマイクを見つけて、電子的にレベルをミックスし、あなたがソロの明快さを聞いて、同時に部屋の共鳴を持つことができるようにチャンネルを追加するエンジニアによって生成されるということです。 “あなたは実際にその音を得ることができない、”Essert氏は述べています。 “しかし、私たちの耳はそれに同調しています。”建築と同時に明快さ、共鳴および包絡を提供する一つのアプローチは、部屋の中に部屋を構築することです。

このアイデアは、ニューヨークのArtecコンサルタントのRussell JohnsonとのEssertのプロジェクトの間に浮上しました。 1980年代、ArtecはアメリカのダラスにあるMeyerson Symphony CenterやイギリスのバーミンガムにあるSymphony Hallなど、特定のコンサートホールに「残響室」を導入しました。 本質的にこれは聴衆が頻繁に重いピボットの具体的なドアを使用して二次スペースに見る内部のコンサートホールを、つなぐ。 その二次空間は通常、さらに数千立方メートルの体積を持ち、カーテンの使用に応じて”硬い”または”柔らかい”空間になる可能性があります。 これにより、正味の吸収器または正味の残響発生器として機能することができますが、部屋の最初の時間減衰–到着後の音の最初の10–20dB減衰-は、内 このアイデアは、シンガポール、ロサンゼルス、レイキャビク、ブダペストのArtecによってさらに開発され、パリ-フィルハーモニーのデザインチームにも影響を与えました。 Essertはイギリスの賢者のGatesheadの同じ主義を、部分的に移動可能な天井の上の別のものと主要なスペースをつなぐ使用した。

音響設計は音の物理学に基づいていますが、会場が収益源を支援するために追加の機能を取るにつれて、それは他の構造的および技術的な考慮事項の軍団にかかっています。 また、歴史的な会場の改修に関しては、エンジニアリングソリューションは、建物の歴史に敏感であるだけでなく、計画の制約に準拠し、観客の幅広い期待 そのトリッキーな組み合わせを引き離すことは意味の偉業ではありません。 しかし、部屋の幾何学、視線、快適さ、建築の特徴、建築材料など、すべての要因が一緒に来ることを確実にすることによって、建築家や音響家は、ラップやラプソディ、コーヒーやキャバレーなど、すべての訪問アーティスト、顧客、観客のコンテンツを残す経験を提供することができます。

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