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オーディオルームの建築

2014年9月22日 (月)

32畳のオーディオルーム<基礎>

一昨年は和心の試作設計の予想を上回る難航にてんてこ舞いでオーディオルームの建築に手が廻らなくて、地均しと地固めで一年が暮れてしまった。昨年は定在波パネルにかかりっきりとなってオーディオルームの工事が捗らず、紅葉が舞い落ちて生コン打ちが困難になる直前の9月末、辛うじてコンクリートのベタ基礎まで完成させることができた。棟上げまで一気にと思ったが熟慮の末断念してブルーシートを被せた。

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信州の寒くて長い冬が明けて今年の5月、さあ棟上げだとブルーシートを捲ったところまでは勢いを保っていたのだが、東京の麻布を引き払った次男が上田駅お城口にフレンチのレストランを開業することになり、店の内外装工事にかかりっきりになってオーディオルームの棟上げは再びお預け、秋真っ盛りまでずれ込んでしまった。雪が降らないうちに棟上げと瓦と外装まで突貫工事だ。

■ビストロ ル・カドル オープン■

https://www.facebook.com/ueda.lecadre

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オーディオルームの前室に鎮座するはずであった球形スピーカーをレストランに転用することにした。実はこのスピーカー、D.Cube2の原型にあたるSW1600A(サブウーファ)を従えてデジタルチャンデバによる3Wayの構成でピュアオーディオに使っていたもの、今回は2Wayで使う。

無指向の発音体は部屋中に同じ音圧を届けてくれる。ホールをさりげなく音楽で満たすには最適の発音体だ。但しピュアオーディオ用の設計で、DSPによるFIRフィルターで制御しないと音が出ない。信州の凍てつく冬が迫りきているので、今度ばかりはオーディオルームの棟上げが最優先である。音出しは暫くお預けだ。

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■基礎工事の経過■

久しぶりにブログを書き始めてふり返ってみると、なんと空白期間が1年半である。建築開始にあたって、この期間のおさらいをしておこう。

■地固め■ 

2011年3月20日 地均し開始

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2012年6月5日  地固めと水平出し完了 投入した砕石29立米

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2012年9月18日  地中梁の溝を堀って転圧完了。

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2012年10月14日 基礎の外周ラインを地面にペイント

型枠のラインをレーザー墨出し器で照らし、2mmのスリットを入れた厚紙を置いて、ラッカースプレーでペンキを吹き付けて簡易墨とした(プロは捨てコンで平面を作り、そこに墨を打つのだが、鏝さばきが難しそうでパス)。

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■コンパネ型枠の支持板を敷く■

2012年10月20日

次に型枠の外周を作る。材料は発泡スチロール、重石(ステンレスの切り落とし屑、石など)、砂、セメント、コーススレッド、型枠を取り付けるための板、の6種類。コーススレッドはセメントに刺さっているだけ、セメントが固まると板が動かなくなる

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2012年10月31日

発泡スチロールを外すと、型枠のコンパネを横から打ち付ける木枠が残る。

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板に上下の起伏があっても型枠の止め位置で補正できる。

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残すは型枠のコンパネ設置と、配筋、生コン投入だが、紅葉真っ盛りで落葉が激しい。生コンが葉っぱだらけになってしまうので2012年はここで手仕舞い。

■ポンプ車でナマコン投入■

2013年9月25日

定在波パネルに目処が付いたが、またまた秋になってしまった。型枠のコンパネを単管で補強して組立て、防水シート(ポリエチレン)を敷き、D13の異形鉄筋をダブルに組んで生コン投入。計4日間の突貫工事であった。写真を撮る暇が全くなかった。

下記が配筋構造とコンパネ加工図

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単管を上下に振り分けて4隅をクランプで固定する。生コンをパンクさせないためのテクニック。投入した45㎥の生コンの総質量は100トンを超える。

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生コン呼び強度:30、スランプ:15、厚さ:300mm、地中梁:630mmH

参考 http://www9.plala.or.jp/suwarmcc/contents/kakaku.html#a

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水中ポンプで川から給水、コンクリを乾かしてしまうと設計強度が得られないので1周間水没させた。

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■型枠を外してベタ基礎完成■

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2012年12月19日 (水)

一次反射音が魅惑の再生音場を作る - Part1 -

ブログのスタートから15ヶ月になりますが、ハイエンドショウのブースチューニング(12.10.07)が過去最多の掲載当日アクセス数を記録しました。記事中の<反射音を使ってCDの音をLPの再生音に近づける>に読者の興味が集まった模様です。

心ゆくまで音楽を楽しみたい、アナログ音源の方がCDに比べ、より魅惑的な音楽が聴けるはずだ、そんな思いがひしひしと伝わってきました。

そこで、CDの再生音をLPに近づけるべく、一次反射音の使いこなしの奥義を文章にまとめることにしましたが、奥が深いし探求道半ばでありますので、ロジックに矛盾がでるかもしれませんがご容赦ください。今日現在の知識を書き綴ってみることにします。

例えば吸音壁より反射壁のほうが音楽の躍動感がアップするらしい、と分かったとします。でも全ての壁や天井を均一な反射特性にしたらトンネルの中にいるような音になってしまいます。

一次反射音を増やすべきエリアと、増やさない方が良いエリアがあって、反射音の周波数特性も反射部位によって最適値が大きく異なります。

一例を上げれば、床または床に近い壁面からの反射音は低音の含有量が多い音にした方がナマ演奏のステージの佇まいを彷彿とさせる地に足がついた安定感が得られるし、反射音同士の位相干渉も制御できる範囲で発生を許すと、音に包み込まれる安堵感が得られます。

天井または天井に近い壁面からの反射音は5k~8kHzの含有量が多い音が心地よいのですが、平面からの均一な反射音が強いと心地良さより騒がしさが勝ってしまうのです。しかしその音を拡散反射させると音の色彩密度が上がり、内声部の音まではっきり聞き取れる程個々の楽器の存在感が高まります。

■ マトリックスキットによる32畳デモルーム ■

そこで、取っ掛かりとして、マトリックスキットによる32畳のデモルームの音響構造を理解していただき、その構造に見合う天井材や壁材の形状、必要とする特性などについて解説します。既存のオーディオルームのチューニングにも応用できるよう解説します。

<画像1 デモルームのオーディオスペース>
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コンサートホールやオーディオルームの設計は、定在波による音圧分布の予測、位相干渉による音圧分布の予測、それらから伝送特性を算出し、内装に使う建材の吸音率から残響時間と残響音の周波数特性を算出して実施するのですが、

これらは半世紀を超える長年月をかけて解析し尽されて設計に利用されているにもかかわらず、数値が良いのに音楽鑑賞に支障を来すほどのオーディオルームが存在するし、基準から大きく乖離した数値を示すのに楽しい音楽を奏でるオーディオルームも数多存在します。

つまりヒトの感性にダイレクトに訴えかけ、物理特性を超える影響力を持つ重大なパラメータが設計思考から抜け落ちており、解析されていないのです! 

1.建築材料の振動が引き起こすブーミングの解析
2.初期反射音、特に一次反射音が醸す立体定位の解析

この<Part1>では、デモルーム設計の根幹を成す、壁振動を止める方法、ブーミングを止める方法、ブーミングと3次元定位に関与する一次反射音の扱いについて概説します。詳細は<Part2>以降として日を改めます。

低音振動とブーミング
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ブーミングの駆逐には原因を元から断つ根治療法と、発生後に打ち消す対症療法の二つがあります。新築であれば勿論のこと根治療法が最適であり、既存の部屋ではミッドバスを吸音するSVパネルによる対症療法が適しています。

基礎と土台を一体化する、柱を太くする、左右の柱のTopを梁で繋ぐ、などがブーミング対策の常套手段ですが、柱を太くするにしても費用対効果の限界があるし、いかに太くしようとも揺れがゼロにはなりません。詳細は「構想と成果のギャップ」参照。 http://www.salogic.com/DesignGap/DesignGap.html  RCであっても大きな平面の大太鼓振動による不快が発生します。

調音壁と遮音壁を独立させる
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<画像2>がデモルームの躯体構造のパースです。右側50畳の遮音スペースの中に調音壁に囲まれた32畳のオーディオルームが収まっています。

<画像2 躯体構造のパース>
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そして<画像3>が低音対策のイメージ図です。オーディオルーム内部の音圧を、例えば天井から閉鎖空間に開放し、オーディオルームの外側からの圧力で超低音の壁振動をキャンセルします。

<画像3 壁振動を止める>
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このデモルームは 15~4Hzを再生するスーパーサブウーファの設置を予定しており、最大天井高が5mにせまる部屋でもあり、壁圧キャンセル機構が必須の条件でした。

音速が無限大ではないので、内外の音圧が位相も含め完全一致とはなりませんが、内側だけに音圧があって、一方的に押し引きされる従来型のオーディオルームに比べれば大きな改善が見込めます。

外側の建物をRCにするなど、遮音性能が上がって外圧が増えれば増えるほど内外圧力差が均衡して壁振動が小さくなります。鬼太鼓座の体を圧する爆音にだって耐えることができる木創のオーディオルームです。

オーディオルームは遮音性能を強化すればするほど低域の不具合が強く出ると言われていますが、このトレードオフのジレンマも一発解消です。

そしてこの方式の簡易版がSVパネルによるルームチューニングだと気づいた方がいると嬉しいのですが。SVパネルを壁にベッタリ木ねじ止めしてはいけない理由です。

遮音ルームの壁揺れの影響が耳に届きにくくなります。

<画像4 SVパネルによるルームチューニング>
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天井の構造
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さて低域の制御方針が決まったところで、ミッドバスの制御、中高音域の反射、施工のし易さ、の条件を加えて天井の構造を決めてしまいましょう。

1.低音を透過させる --> 隙間を開ける
2.ミッドバスの振動音を阻止する --> 振動の単位面積を小さくする

天井からの反射音は低音成分少なめが良い、低域透過は理にかなっている。

大きな板面からの反射音は板の振動音が反射音にミックスされて聴覚に低域過多、或いは、高域不足の印象を与える。大きな平面を小さな平面の集合体で構成すれば、小さな面の裏と表の逆位相がミッドバス以下の低音振動を相殺する。

幅100mm、厚さ40mm程度の板材を不規則な幅の隙間を開けて天井を構成する。

3.中高音域を拡散反射させる --> 天井材をエンボス加工する
4.軽くする --> 小さな材の集合で天井の面を作る

拡散が必要な反射音の帯域は 5k~8kHz、天井材の表面にエンボス加工の凸凹を設けると方向感のない高音域の拡散音が増える。幅100mmの板材なら施工が楽。

<参考画像>
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http://www.salogic.com/home-select.files/home-136.htm

<参考画像 長野国際音楽村、ホールこだま>
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参考例の天井材は横方向張り、オーディオルームは縦張りが鉄則。

- Part2 - に続く

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2012年6月27日 (水)

基礎の構造計算

■ベタ基礎に地中梁を作る■

やっと建築工事らしい図面の登場です。生コン少なめ、バックホーで掘りやすい形、との条件で形を決めましたが、勘で書いた図面では心許ないので構造計算を外注に出しました。

常識に比べたら、かなり重たい建物が乗るので多分修正が入るでしょう。計算書が届き次第、穴掘りスタートです。

真夏に突入する前の次の土~日曜が予定日ですが間に合わないでしょう。だから外注は嫌い、かといって学問をしていたらもっと時間がかかってしまうので仕方がないですね。

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オーディオ機器の大半をバッテリでドライブするので、AC電源の工事はシンプルにしたい、と思ってはいるものの、40Hz以下をドライブするアンプは1000Wではまず力不足、きっとACに頼らざるを得ない。

ということで電気工事士の試験を受けました。一夜浸けの徹夜明けで臨んだペーパーテストは、答え合わせの結果78点で合格通知待ち。来月の技能試験を頑張らねば。

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2012年6月 2日 (土)

地固めほぼ完了

今年は夜の気温が低く真田エリアの農業は1ヶ月近く遅れています。雪が消えなくてスタートが遅れたデモルームも地固めが1ヶ月遅れで、まもなく完成です。

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1m弱の高低差がある傾斜地を削って平面を作ったので、低い側に残った畑土をどけて石(80ガラ)とRC砕(リサイクル砕石)で埋め戻す作業に膨大な時間と労力がかかりました。

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オーディオルームの建築に関するあらゆる質問に答えられるようにと、プロに頼まずランマーでつき固める方法で施工しましたが、都会なら地面を叩く音に即苦情がきます。突き固めるのではなく、地盤改良など、最新の手法に従うのがお勧めのようです。

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<80ガラ>

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<地固めの費用>

●80ガラ : 79,000円 (21立米)
●RC&40アンダー砕石 : 24,000円 (8立米) 
●ランマーレンタル料 : 89,000円

合計192,000円

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以上でガチガチに固まった平らな地面が出来ました。ランマー仕上げなのでレーザー水準器で調べるとあちこちに凸凹があります。

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もう一息。石を加えながらバイブロコンパクターで真っ平らにし、RC砕石で均せばいよいよ地盤完成です。

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<バイブロコンパクター>

使ってみた感触では、質量65kgのランマーと質量300kgのバイブロコンパクターの展圧能力は同程度のようです。展圧プレートが大きい分、後者の方が圧倒的に高能率(5~10倍)で平らに仕上がる。バイブロコンパクターの存在をもっと早く知っていたならば、とっくに地均しが終わり棟上が始まっていたことでしょう。

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<つるつるになった地面>

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2011年10月 3日 (月)

ランマー使ってみました

ランマーを使い地固めをセルフで、と考える方はほぼ皆無と思いますが、実行してみて分かった展圧のコツを備忘録として書いておきます。

石のサイズは80ガラ、採石場に買い出しに行けば3,500円/立米くらいで買えます。運んでもらうと2~3倍でしょう。8cmくらいが多く混ざった石ころです。

残土がたくさん残ると捨て場に困るので、地面の下の方は石ころと土で固めることにしたのですが、締まりが出るまでにものすごく時間がかかります。余程の暇人で凝り性でなければお勧めできませんね。

その手順は

1. 傾斜地を削って水平にした地面に残った軟らかい土(畑の土)をそこそこ取り除く。

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2. 80ガラを石が重ならない程度にビッシリまく。このとき石の上から土をかぶせてしまうとランマーで叩けども々も、いつまでもグニャグニャして終了のタイミングが掴めない。

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3.土を入れずに、石の隙間に土が上がってくるまでランマーでたたき、石コロが残ったところだけ土を振りまいて更に叩く。

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回数を重ねると石が沈まなくなって土の使用量が増え、地面の上がりが速くなります。でもね、1坪を50cm掘って埋め戻しただけで4日もかかってしまいました。

やはりセオリー通りRC砕石(コンコリートのくずを砕いたリサイクル砕石)で表面だけ固める方法が妥当のようですが、どこまで拘るかは施主次第ですね。

otoさんが四苦八苦しているように基礎や土台の手直しは初期投資の何倍ものコストがかかります。

本件ではもう一踏ん張りして畑の土を改良して路盤を作り、表面をRC砕石で固めてコンクリートのベタ基礎を作ります。

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地面を細工している間はカメラ殆ど役たたずですね。ズームの機能やリアルタイム通話の機能もあるのですが耳栓で聞こえません、利用価値がでたらOnにします。

今月後半紅葉が始まるので暫く景色でもお楽しみください。右端に蕎畑が映ります。まもなくコンバインで刈り入れとのこと。

http://salogic.miemasu.net/

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2011年9月29日 (木)

地固め開始

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http://www13.ueda.ne.jp/~sal/32matDemoHouse-3Dpers001.pdf

http://www13.ueda.ne.jp/~sal/32matDemoHouse-precut001.pdf

東京から真田に引っ越して5年と2ヶ月になります。大自然の営みが溢れるほどあって仕事が手につかず、オーディオルームの計画も竜頭蛇尾のごとしですが、いよいよスタートです。

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2年前の4月に畑地の宅地転用がかない設計を開始してみると、柱を刻むプレカットキャドに斜接合の概念がない。柱の断面は正方形のみ。など々、課題山積みの難設計でありました。

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真田の冬の寒さは-15℃の可能性もあり、建築適期は限られています。一昨年の春に建築開始の予定が秋になり翌年の春になっても設計未完で、その後工務店・設計士を2度変えてこの秋になってしまいました。

複数の設計士の意見が入り完成度が高まったなど悪いことばかりではないのですが、いよいよ始まったものの季節との戦いのようなハードスケジュールです。

9月:地固め(遅れています)。10月:基礎工事。11月:棟上げ~外壁工事の予定です。

引っ越し前年の 2005.11.13 のゲストハウス建築の写真をみると、紅葉終盤ながら陽射しがあれば暖かさがある気温であった模様。11月半ばまでにぜひ棟上げしたい。

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