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RT60残響時間計算機

セイビンおよびアイリング方程式を使用して残響時間（RT60）を計算します。部屋の寸法と吸音係数を入力して、減衰時間、臨界距離、シュレーダー周波数を取得します。

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公式

T60=0.161⋅VS⋅αˉT_{60} = \frac{0.161 \cdot V}{S \cdot \bar{\alpha}}
V— Room volume (m³)
S— Total surface area (m²)
ᾱ— Average absorption coefficient (0–1)
A— Total absorption (S × ᾱ) (sabins (m²))

仕組み

RT60（残響時間60）は、音源が停止してからサウンドが60 dB減衰するまでにかかる時間を測定します。これはルームデザインにとって最も重要な音響パラメータであり、音声の明瞭度、音楽の明瞭さ、録音品質に影響します。サビーンの式（ウォーレス・クレメント・サビーン、1898年）では、RT60 = 0.161V/Aが得られます。ここで、Vは部屋の体積（立方メートル）、Aは全吸収量（サビン）（m2）です。これは、拡散音場と低吸収率を前提としています。アイリングの式 (Carl F. Eyring, 1930) は、RT60 = 0.161V/ (-S*lN (1-alpha_avg)) のように高い吸収率を補正しています。ここで S は総表面積、alpha_avg は平均吸収係数です。アイリングはアルファが小さい場合はサビーヌに収束しますが、alpha_avg > 0.2 の場合の精度は高くなります。シュローダー周波数は、モード挙動 (離散室モードが優勢) と拡散場 (統計的音響学を適用) の間の遷移を示します。この周波数以下では、ルームモードでは不均一な応答が発生し、吸収パネルでは修正できません。バストラップまたはルームジオメトリの変更のみが役に立ちます。臨界距離とは、直接音と残響音のレベルが等しい場所で、この距離を超えると残響が知覚を支配します。規格:ISO 3382-1 (パフォーマンススペース)、ISO 3382-2 (通常の部屋)、ANSI/ASA S12.60 (教室では RT60 < 0.6 秒が必要)。

計算例

問題：ホームスタジオのコントロールルームのサイズは5m x 4m x 2.7mです。現在の表面:コンクリートの壁、カーペットの床、石膏ボードの天井。RT60を計算し、ミキシングに音響処理が必要かどうかを判断します。

解決策: 1。部屋の寸法:長さ=5メートル、幅=4メートル、高さ=2.7メートル 2.ボリューム:V = 5 x 4 x 2.7 = 54 m3 3.表面積:床/天井 = 2 x 20 = 40 m2、壁 = 2 x (5x2.7 + 4x2.7) = 48.6 m2、総面積 = 88.6 m2 4.吸収係数 (1 kHz): コンクリート壁アルファ = 0.04、カーペット床アルファ = 0.3、石膏ボード天井アルファ = 0.05 5.総吸収量:A = (48.6 x 0.04) + (20 x 0.3) + (20 x 0.05) = 1.94 + 6.0 + 1.0 = 8.94 サビン 6.平均吸収率:alpha_avg = 8.94/88.6 = 0.101 7.Sabine RT60: T60 = 0.161 x 54/8.94 = 0.97 秒 8.アイリング RT60: T60 = 0.161 x 54/(-88.6 x ln (1-0.101)) = 8.694/9.42 = 0.92 秒 9.シュローダー周波数:fs = 2000 x 平方メートル (0.97/54) = 268 Hz 10.臨界距離:DC = 0.057 x 平方メートル (54/0.97) = 0.43 m

評価:RT60 = 0.92秒はミキシングルームには長すぎます（目標は0.3～0.4秒）。12 m2 のアコースティックパネル (アルファ = 0.8) を追加すると、総吸収量が 8.94 + 12 倍 (0.8-0.04) = 18.06 サビンに上がり、RT60 = 0.161 x 54/18.06 = 0.48 秒になります。コーナーにバストラップを追加すると、目標範囲に収まります。

実践的なヒント

  • ✓部屋の使用状況別の目標RT60値：レコーディングスタジオコントロールルーム0.3-0.4秒、ポッドキャスト/ナレーションブース0.2-0.3秒、ホームシアター0.4〜0.6秒、教室0.4-0.6秒（ANSI S12.60）、コンサートホール1.5〜2.2秒、教会/大聖堂2〜5秒。音声の明瞭度を高めるには、RT60をANSI S12.60あたり0.6秒未満に保つ必要があります。1.0秒を超えると、単語認識は85％未満に低下します。
  • ✓クイック吸収係数リファレンス（1 kHz）：ベアコンクリート0.02-0.04、ガラス窓0.03-0.05、スタッド付きプラスターボード0.05-0.1、コンクリートカーペット0.3-0.4、ヘビーカーテン（ドレープ）0.5-0.7、エアギャップ0.7-0.9の50mmロックウールパネル、特殊アコースティックフォーム0.8-0.95。家具、人、備品も吸収に寄与します（人 = 1 kHzで約0.5サビン）。
  • ✓臨界距離によってマイクの位置がわかります。ドライ/ダイレクトサウンドの場合はDcよりも近い位置で録音し、アンビエント/ルームサウンドの場合はDcの3倍以上で録音します。未処理の寝室（Dc～0.4m）では、きれいなボーカルを得るには40cm以内で録音する必要があります。Dcを2倍の0.8mにすると、マイクのテクニックと動きの自由度が大幅に向上します。
  • ✓低予算での音響処理の優先順位：(1) 最も問題のあるモードを先にコーナーに設ける低音トラップ、(2) 側壁と天井の最初の反射ポイント、(3) 後壁の拡散または吸収、(4) リスニングポジションより上の天井雲。パネル1枚あたりの費用対効果が最も高いのは、DIYロックウールパネルです（市販のフォームと比較して1ドルあたり2〜4倍の吸収）。厚さ100mm、エアギャップ50mmで200 Hzまでカバーします。

よくある間違い

  • ✗吸収率の高い部屋（alpha_avg > 0.3）にサビーネ方程式を適用すると、RT60が大幅に過大評価されます。Sabine方程式では、反射ごとに失われるエネルギーは小さく、表面が入射エネルギーの大部分を吸収すると破壊されると仮定しています。アイリングは、処理済みの部屋、スタジオ、無響環境にお使いください。alpha_avg = 0.5 では、この差は 30% を超えることがあります。
  • ✗音響治療を計画するときはシュローダー周波数を無視します。吸収パネルとディフューザーは拡散場 (シュローダー周波数以上) でのみ機能します。その下では、ディスクリート・ルーム・モードが主流で、バストラップ、メンブレン・アブソーバー、またはヘルムホルツ共振器が必要になります。典型的な小さな部屋のシュローダー周波数は約200～400 Hzです。つまり、標準的なフォームパネルでは低音の問題には何の効果もありません。
  • ✗周波数を指定せずに単一のRT60値を使用する。RT60 は周波数によって大きく異なります。一般的な材料は周波数に依存して吸収されるため、未処理の部屋では、通常、125 Hz では 4 kHz の RT60 よりも 2 ～ 3 倍長くなります。RT60 は常にオクターブバンド (125、250、500、1k、2k、4k Hz) で指定してください。ISO 3382 では最低 6 オクターブバンドで測定する必要があります。
  • ✗すべての壁に均一に音響処理を施します。自然な環境ではある程度の反射を維持しながら、フラッターエコー (平行な反射面) を避けるために吸収を分散させる必要があります。反射フリーゾーン (RFZ) 設計では、最初の反射点のみに吸収が置かれ、後壁は拡散のために部分的に反射します。IEC 60268-13スタジオ標準では、不均一な処理分布が推奨されています。

よくある質問

ミキシング/コントロールルームの場合：0.3〜0.4秒で、最小限の着色で正確なモニタリングが可能です。レコーディング/トラッキングルームの場合：0.4～0.6 秒であれば、録音が濁ることなく自然な雰囲気が保たれます。ナレーション/ポッドキャストブースの場合:0.2～0.3 秒に設定すると、可能な限り乾燥したサウンドが得られます。これらのターゲットは中程度の周波数 (500 Hz ～ 2 kHz) で使用されます。低音 RT60 は通常 1.5 ～ 2 倍高く、制御には専用の低音トラッピングが必要です。
Sabine（1898）は、吸収率が低く、完全に拡散した磁場（RT60 = 0.161V/A）を想定していますが、平均吸収率が0.3を超えるとRT60を過大評価します。アイリング (1930) は吸収の対数的性質を説明しています。RT60 = 0.161V/ (-S*lN (1-alpha))) です。未処理の部屋 (アルファ < 0.2) および初期推定値には Sabine を使用してください。アイリングは、施工されたスタジオ、音響的に設計された空間、または吸収率の高い部屋などに使用してください。アルファが 0.5 の部屋の場合、サビーヌは RT60 = 0.322V/S、アイリングは 0.232V/S (28% 低く、より正確です)。
方法1（バルーンポップ）：バルーンをポップし、測定用マイクで減衰を記録し、REW（Room EQ Wizard、フリーソフトウェア）で分析します。方法 2 (サインスイープ): REW とキャリブレーション済みのマイク (UMIK-1、約 $80) を使用して、対数サインスイープを演奏し、インパルスレスポンスを測定します。REW は ISO 3382 に従って RT60 (T20 または T30 を 60 dB に外挿すると) を計算します。3 つ以上の位置で測定します。結果は平均です。オクターブバンド解析 (125 Hz ～ 8 kHz) では、周波数に依存する問題が明らかになります。T60 (60 dB のダイナミックレンジが必要で、狭い部屋では実現が難しい) よりも T30 (30 dB の減衰から推定) の方が好ましいです。
シュローダー周波数（fs = 2000*sqrt（RT60/V））は、室内音響が離散モード（下）から拡散統計的挙動（上）に移行する場所を示します。fs 未満では、特定の位置にピークやヌルが発生するルームレゾナンス (モード) がサウンドの大部分を占めます。標準のアコースティックパネルは fs 以上でしか機能しません。一般的なベッドルームスタジオ (30 m3、RT60=0.8 秒) の場合、fs = 2000*sqrt (0.8/30) = 327 Hz となります。つまり、標準的なフォームパネルは 327 Hz 以下では何もしないということです。低周波の問題には、バストラップ、メンブレンアブソーバー、または室内形状の変更が必要です。

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