オープンプランオフィスにおける音とスタイルの調和
職場での会話や電話は, オープンプランのオフィスでは一般的に気が散る原因となります. 職場の音響環境を改善するために, スイスのコンサルタント会社 Zeugin Bauberatungen は, オフィスビルの設計を通じて音がどのように伝わるかをモデル化し, 適切な設計変更を見つけるために具体的な設計変更を分析しています.
Alan Petrillo著
2023年 8月
音響エンジニアは, 作曲家と同様に, 音が人間の耳に与える影響を形作るのに貢献できます. 日常生活を取り巻く音は交響曲ほど感動的ではないかもしれませんが, 部屋の音響はそこにいる人々に大きな影響を与える可能性があります. 現代のオフィスの多くはオープンプラン設計で, ワークスペース間の物理的な隔たりは最小限です. オープンオフィスでの会話をすべて黙らせることは不可能であり, 必要もありませんが, 職場の音響条件に注意を払うことで, 他の人の会話が気にならないようにすることができます.
スイスのコンサルタント会社 Zeugin Bauberatungen は, 仕事中の音響環境の構成を微調整するために, COMSOL Multiphysics® ソフトウェアを使用して, 提案された室内設計で音がどのように伝わるかを予測しています. Zeugin の音響効果の正確なモデルにより, チームは目だけでなく耳にも心地よい実用的な改善を提案できます.
“大型の吸音壁は, 視覚的に空間を乱雑にし, インテリアデザインのコンセプトに反する可能性があります”と, Zeugin の創設者兼マネージング ディレクターの Thomas Zeugin 氏は述べています. “当社のシミュレーションは, 従業員の音響作業環境を改善するとともに, 建築家のビジョンと調和する最適化方法を提案するのに役立ちます.”
音声の邪魔にならないようにするシミュレーションガイド設計
よく考えてインテリアデザインを決定すれば, 部屋の音質を大幅に改善できます. 職場の音響を最適化する場合, 音質を改善するには, 実際には会話を聞き取りにくくする必要があります. くぐもった声のつぶやきは, 他の人の明瞭ではっきりとした会話よりも気を散らすものが少なくなります.
人間の理解可能な発話の音波は, 特定の周波数帯を占めています. Zeugin は建築音響に関するケース スタディを作成し, 会話中の音声の基本周波数は通常 100 Hz から 250 Hz の範囲にあると説明しています. 私たちが言葉を発するとき, 喉と口の特定の動きによって周波数が変化します. たとえば, 子音には 250 Hz から 8 kHz の周波数帯があります. これらの範囲の音波を変更すると, 発話の理解度が下がり, 気が散るのを防ぐことができます.
図 2 の表には, 音声明瞭度に関連する 3 つの指標と, 全体的な音響条件が優れている範囲 (左から右へ) が示されています. Zeugin チームは, COMSOL®ソフトウェアを使用して, 考えられる部屋の設計モデルを構築し, これらの指標やその他の関連指標の値を予測しています.
| 悪い音響条件 | 中程度の音響条件 | 良好な音響条件 | |
|---|---|---|---|
| 偏向距離 rD | rD > 10 m | 10 ≥ rD > 5 m | rD ≤ 5 m |
| 空間減衰率 D2,S | D2,S < 5 dB | 5 dB ≤ D2,S < 7 dB | D2,S ≥ 7 dB |
| 4 m でのスピーチのA特性音圧レベルLP,A,S,4m | LP,A,S,4m > 50 dB(A) | 50 ≥ LP,A,S,4m > 48 dB(A) | LP,A,S,4m ≤ 48 dB(A) |
音の経路と遮音値の計算
聴覚効果のオーケストラを専門とするThomas Zeugin氏が, 音楽の訓練を受けた人物であることは驚くに当たりません. “父と一緒にエンジニアリングコンサルタント会社を設立する前に, Bernのスイスジャズスクールでギターの音楽学位を取得しました”と, Zeugin氏は説明します. “音楽教育を受けたおかげで, 最初から部屋や建物の音響と音の最適化に強い関心を抱いていました.”
もちろん, トーマス氏の分析は, 彼のよく調整された聴力以上のものに基づいています. “最初のステップは, 調査対象の部屋について, アイリングの残響時間方程式に基づいた大まかな統計計算です. インテリアデザインのより詳細な建築計画を受け取った後, COMSOL で 3D モデルを構築できます”と, 同氏は言います.
基づいた大まかな統計計算です. インテリアデザインのより詳細な建築計画を受け取った後, COMSOL で 3D モデルを構築できます”と, 同氏は言います. “部屋のモデルができたら, 音線音響を使用して計算を実行し, 重要な室内音響指標を得ることができます. また, アドオンの音響モジュールの音響拡散方程式インターフェースも使用します”とThomas氏は続けます. “これにより, 二次音経路の伝達と, 部屋の仕切り部品の遮音値を計算できます. その後, これらの要因がモデル化された空間全体の音響条件にどのように影響するかをシミュレートできます.”
騒音軽減対策の効果の比較
前述のケーススタディは, Zeugin がシミュレーションを使用して実際の設計問題に対処する方法を示す有益な例を示しています. この特定のプロジェクトは, スイスの都市 Ostermundigen のオフィスビルに焦点を当てたもので, 大きなオープンルームでの音の伝播の分析が含まれていました. このスペースの初期設計 (図 3) は, 複数の共有作業テーブル, 広い壁一面の窓, 二重層の床, 吊り下げ式音響パネルを備えたコンクリートの天井を特徴としていました. 他の材料や家具はまだ選択されていませんでした.
“シミュレーションでは, 音響緩和対策を講じなければ, 会話によって発生する低周波音波が部屋全体に妨げられることなく広がることが示されています”とThomas氏は言います. “シミュレーションから偏向距離の値を導き出すことができますが, それによると, 気が散るレベルの会話は音源から 12 メートルも離れた場所まで広がる可能性があります.” これらの指標とその他の指標から, この部屋の音響は図 2 で定義されるように, 明らかに劣悪から中程度のカテゴリに分類されます.
幸いなことに, このパフォーマンスは建築要素を戦略的に配置することで改善できます. 図 4 は, 窓に吸音カーテンを設置し, 部屋の中央近くに鋼板を挿入した 2 つの吊り下げフォームパネルを配置するという, 2 つの具体的な設計変更の影響を示しています.
カーテンは部屋全体を Zeugin の “中程度”の範囲に収め, 吊り下げられたパネルは “良好な” 音響作業条件で囲まれたエリアを大幅に拡大します. “吸音材は役立ちますが, 音波の経路を直接遮断する高い位置に障壁を設置することが最も効果的であると考えています”と Thomas 氏は言います.
Note that the beneficial barriers he describes are large panels near the center of the room, rather than cubicle walls around individual desks. Such dividers may provide workers with a visual sense of privacy, but acoustically, "walls between the workstations only reduce sound levels by 2–3 dB," Thomas said. By providing data-driven analyses to counteract popular misconceptions about sound, simulation can help guide Zeugin's clients toward more acoustically effective interior designs.
シミュレーションによる屋内と屋外のサウンドスケープの作成
作曲家の作品がどんな規模の聴衆にも響くべきであるのと同様に, Zeugin チームの音響分析の価値は, 個々のオフィスワーカーの耳をはるかに超えています. たとえば, チームは現在, 会社の食堂と会議室の再設計に取り組んでいます. これらの部屋では, 部屋内と部屋間の音響に高い要求が課される集まりが行われます. 他のプロジェクトでは, さらに大規模な騒音軽減が求められています. Zeugin は交通量の多い高速道路に隣接する地域全体の音響を改善するためにBern市と契約しています.
“COMSOL ソフトウェアの機能性と柔軟性により, さまざまなタイプのプロジェクトでモデルを構築し, 比較可能な計算を実行できます”と Thomas 氏は語ります. “その後の測定により, シミュレーション結果が現実世界の状況とほぼ一致することがわかりました. これにより, 私たちは調査結果に自信を持つことができ, お客様にも安心していただけます.”