吸音材・残響時間計算機 戻る
室内音響シミュレーター

吸音材・残響時間計算機(セービン式)

部屋の寸法と各面の吸音材を設定し、RT60を125Hz〜4kHzの周波数帯域別に計算。コンサートホール・スタジオ・オフィスの音響設計を即座に評価できます。

部屋の寸法
長さ L (m)
m
幅 W (m)
m
高さ H (m)
m
表面仕上げ材
天井
壁(4面平均)
付加吸音体
椅子・座席数
着座人数
用途・プリセット
計算式
計算結果
室容積 V (m³)
等価吸音面積 A (m²)
RT60 @500Hz (s)
室内
適正 RT60 の目安 (500Hz): コンサートホール 1.8〜2.2 s / 映画館 0.8〜1.2 s / 会議室・オフィス 0.4〜0.6 s / 録音スタジオ 0.2〜0.4 s
理論・主要公式

セービン式: $RT_{60}= \dfrac{0.161 \cdot V}{A}$

等価吸音面積: $A = \sum_i \alpha_i S_i$

アイリング式: $RT_{60}= \dfrac{-0.161 \cdot V}{S \ln(1-\bar{\alpha})}$

吸音材・残響時間計算機(セービン式)とは

🙋
残響時間RT60って何ですか?コンサートホールの話で聞いたことがあります。
🎓
大まかに言うと、音を止めてから「余韻」が消えるまでの時間だよ。具体的には音圧が60dB下がるまでの時間を測るんだ。例えば、拍手が「パン!」と切れるのと「パ〜ン」と響くのでは、このRT60が違う。このシミュレーターでは、部屋の大きさと壁や床の材質を選ぶだけで、その余韻の長さが計算できるんだ。まずは上の「長さ」「幅」「高さ」のスライダーで部屋の大きさを変えてみて。
🙋
え、そうなんですか!材質って「コンクリート」とか「カーペット」を選ぶところですね。これが「吸音率」ってやつですか?
🎓
その通り!吸音率α(アルファ)は、音が当たって吸収される割合だ。α=0が完全反射(鏡みたいに音が全部跳ね返る)、α=1が完全吸収(スポンジみたいに音が全部消える)だよ。コンクリートは硬くて音をよく反射する(αが小さい)から残響が長くなり、カーペットや音響タイルは音を吸う(αが大きい)から残響が短くなる。右側の「床」「天井」「壁」の材質をカーペットに変えてみると、計算されたRT60が一気に短くなるのがわかるよ。
🙋
「セービン式」と「アイリング式」って2つ結果が出てますね。どっちを使えばいいんですか?
🎓
良いところに気づいたね!実務では用途で使い分けるんだ。セービン式は吸音率が低い(αが0.3以下)普通の部屋やホールの概算にバッチリ。でも、吸音材だらけの録音スタジオみたいに吸音率が高い部屋だと、アイリング式の方が正確なんだ。このツールでは両方計算してくれるから、例えば壁を「音響タイル」に変えて吸音率を高くすると、2つの結果に差が出てくる。それが理論の違いを体感できるポイントだね。

よくある質問

セービン式は簡易的な残響時間推定に適していますが、実際の音響空間では音の拡散が完全でないため誤差が生じます。特に吸音率が高い部屋や形状が複雑な空間では、より精度の高いアイリング式の利用を推奨します。本ツールでは設計の初期評価としてご活用ください。
吸音材の性能は周波数によって大きく異なります。例えば多孔質材は高音域をよく吸収し、低音域は吸収しにくい特性があります。125Hz〜4kHzの帯域別に設定することで、実際の音響特性に即した残響時間を計算でき、スタジオやホールの設計に役立ちます。
等価吸音面積Aを増やす必要があります。具体的には、天井や壁に吸音材を追加する、カーペットやカーテンなどの軟質素材を導入する、または吸音率の高い材料に変更してください。本ツールで各面の設定を変更しながら、目標のRT60に近づけるシミュレーションが可能です。
はい、用途に適した残響時間が異なります。一般的にオフィスでは0.5〜0.8秒の短めの残響が明瞭な会話に適し、コンサートホールでは1.5〜2.5秒のやや長めの残響が音楽の豊かさを引き立てます。本ツールで各周波数帯域のRT60を確認し、目的に合わせた音響設計を行ってください。

実世界での応用

コンサートホール・音楽堂の設計:クラシック音楽では豊かな残響(1.8〜2.2秒)が求められ、壁面の反射材配置や容積設計にセービン式が基本として使われます。シミュレーターで「コンクリート」を多く選ぶと、この長い残響時間を再現できます。

録音スタジオ・試聴室の設計:音をクリアに録音・評価するためには残響を極力抑える(0.2〜0.4秒)必要があります。天井や壁に「音響タイル」などの高吸音材を多用し、アイリング式で精密に設計されます。

オフィス・教室の音環境設計:会話の明瞭度を高めるため、適度に残響を制御します(0.6〜0.8秒)。床のカーペット化や天井の吸音パネル採用など、コストと効果のバランスをこのような計算で事前検討します。

CAE(計算音響シミュレーション)の前処理・検証:FDTD(時間領域差分法)やBEM(境界要素法)による詳細な音場シミュレーションを行う前に、この簡易計算で全体の残響時間の目安を立て、入力パラメータや結果の妥当性をチェックする用途があります。

よくある誤解と注意点

このツールを使い始めるとき、いくつか気をつけてほしいポイントがあるよ。まず「材質を選べばそれでOK」と思いがちな点。実際の部屋では、家具や人が大きな吸音体になるんだ。例えば、空っぽの会議室と、椅子と人がぎっしり詰まった会議室では、残響時間が全く違う。シミュレーションは「空室状態」のベースラインだと思って、実運用時には0.5秒くらい余裕を見て短めに設計するのがコツだね。

次に「周波数特性を無視した単一の数値で判断してしまう」こと。ツールで「コンクリート」を選ぶと、吸音率は低いけど、実は低音域(125Hzとか)では中音域(500Hzや1kHz)より吸音率が高いことが多いんだ。逆にカーペットは高音をよく吸うけど低音はほとんど吸わない。だから「全体的に残響が長い」と感じる場合、実は特定の低音だけがブーミングしている可能性もある。周波数別の結果を必ずチェックして、バランスを見るようにしよう。

最後に「計算結果を絶対視しすぎる」危険性。セービン式もアイリング式も、「拡散音場」という「音が部屋の中に均一に広がっている」という理想状態を仮定している。でも実際には、特に小さな部屋や細長い廊下では、定在波(部屋の固有モード)が発生して音のムラができる。計算上はRT60が2秒でも、座る場所によっては「響きすぎ」や「聞こえにくさ」が生じるんだ。シミュレーションは第一歩。重要なのは、計算後に「この部屋の形状で拡散音場の仮定は本当に成り立つか?」と一歩引いて考えるクセをつけることだよ。

使い方ガイド

  1. 室内寸法を入力:長さ(roomL)、幅(roomW)、高さ(roomH)をメートル単位で指定し、容積Vを自動計算
  2. 各面の吸音率を設定:床面のalphaFloor値(0~1)、壁面・天井の吸音材を選択してセービン式用の吸音係数を入力
  3. 「計算」ボタンでRT60@500Hzを算出。等価吸音面積A(m²)とともに表示される値から空間の音響特性を評価

具体的な計算例

コンサートホール設計の場合:室寸法L=20m、W=15m、H=10mで容積V=3000m³。床にカーペット敷設(αfloor=0.6)、壁に音響パネル(α=0.5)、天井に吸音タイル(α=0.7)を使用。総吸音面積A≈1380m²となり、セービン式RT60=(0.161×V)/A≈0.38秒を得る。オーケストラ演奏に適した残響時間1.8~2.2秒の目標に対し、追加吸音材が必要と判定される

実務での注意点

  1. セービン式は等拡散音場を仮定するため、吸音材が不均等配置される場合は誤差が生じる。スタジオ設計では周波数別の吸音率データ(125Hz、250Hz、500Hz、1kHz、2kHz、4kHz)を参照し、各帯域でRT60を個別計算すること
  2. 遮音性能(音響インピーダンス)と残響時間は別概念。防音室の場合は壁体の透音損失(STC値)も併せて検討が必須
  3. 後付吸音材(グラスウール100mm厚:α≒0.8)と既設コンクリート壁(α≒0.05)の混在では、加重平均ではなく実面積ベースで等価吸音面積を算出