福島 綾音
映像視聴環境におけるスピーカー設置高さの違いが定位と音像幅およびスイートスポットと同等に聴取可能な範囲に与える影響
近年、大勢の鑑賞者が出入りする展示空間では、スピーカーが天井付近や床に設置される状況が多々見られる。そうした環境下では、スピーカーと聴取者の頭部が等距離、かつ同じ音量・タイミング・特性で聴取可能な、スイートスポット聴取時と同様に整えられたスピーカー配置・視聴位置での鑑賞は難しく、音響的に望ましい状態での視聴は困難なのが現状である。本論文では、上述の映像展示空間において多く見られるスピーカー配置を実験条件として、スピーカー設置高さの変化に伴って生じる音像幅と音像定位の変化を調査した。さらに、スイートスポットから左方向へ移動した視聴位置を3箇所設定し、スイートスポットにおける視聴時と遜色なく視聴できる範囲を探ることを目的とした。実験は、スピーカーを上層・中層・下園の3種の高さでステレオ2chで設躍した環境で、実験参加者はスイートスポットとスイートスポットから左に30cm、60cm、90cm移動した計4カ所でそれぞれの音刺激を聴取し、音像幅を回答した。
実験1では、音刺激としてオクターブバンドパス処理かつ音圧差パンニング処理をしたホワイトノイズを用いた。刺激の聴取はスイートスポットから左に30cm、60cm、90cm移動した計3カ所の視聴位置で行った。
実験2では、音刺激として音圧差パンニング処理を施したオーケストラ音源、スピーチ音源、環境音2種類の計4種類の刺激を用いた。刺激の聴取はスイートスポットと、スイートスポットから左に30cm、60cm、90cm移動した計4カ所の視聴位置で行った。
実験の結果、スピーカー設置高さの違いが及ぼす影響について、音像幅では全体の傾向として特筆すべき有意差は認められなかった。音像定位ではスイートスポットと視聴位置30で有意差が認められ、上層・中層スピーカー、中層・下層スピーカーの2つの組み合わせで多く見られた。しかし有意差が認められなかった条件でも、音像幅の開き角の平均値を見ると30度前後の差が見られる組み合わせもあった。視聴位置の違いが及ぼす影響については、音像幅ではスイートスポットを視聴位置90の組み合わせで多くの有意差が認められた。スイートスポットと視聴位置90のみならず、スイートスポットと視聴位置60や、視聴位置30と視聴位置60など、視聴位置の移動が30cm、60cmの場合でも有意差が認められた。音像定位については、スイートスポットから視聴位置30への移動のみならず、視聴位置30と視聴位置60、視聴位置60と90でも有意差が認められた。有意差が認められなかった条件でも、音像定位の差が大きいところでは30度程度異なって知覚されているものが見られた。音像定位の平均値で判断を行った場合には、先行研究によって示されている映像と音像のずれの許容限外となるため、たとえ有意差が認められなかった条件でも視聴位置の移動には留意すべきであることが明らかとなった。
結論として、スイートスポットと同等の視聴が可能な範囲は、スピーカー設置高さに限らず30cm未満であることが示唆された。
FUKUSHIMA Ayane
In recent years, there are many situations where speakers are installed near the ceiling or on the floor in the listening room accompanying pictures or movies. Under such circumstances, it is difficult to listen to the sound in the same way as when listening at the sweet spot. The purpose of this study is to clarify the effects of speaker height on auditory source width and sound image localization In a listening room with accompanying picture, and to reveal the listening area which a listener can listen like the sweet spot.
In the experiment, the speaker was installed as 2 ch stereo at three heights, namely top, middle, and bottom layers. As the listening position, moving 30 cm, 60 cm, 90 cm to the left from sweet spot (hereinafter LP30, LP60, and LP90, respectively) and the sweet spot were set, making four positions. The participants has listened to each sound stimulus and answered the auditory source width using an intuitive graphical user interface.
As a result, there were no notable significant differences between the speaker heights on auditory source width. For sound image localization, a significant difference was observed between LP30 all the sweet spot. Also, in many cases, significant differences were seen in top against middle layers and middle against bottom layers. Even though for the cases where no significant differences were seen, there were combinations that the mean differences of auditory source width was as large as 30 degrees.
As for the influence of the differences in the listening positions, significant differences were observer in many cases in the combination of the sweet spot and the LP90 on the auditory source width. Also significant differences were seen between the sweet spot and LP60 and LP30 and LP60 as well, of which significant differences was found even in the movement of 30 cm and 60 cm.
Similarly in the sound image localization, a significant difference was found with a combination of position shifts of 30 cm. Shifts of sound image localization as large as 30 degrees were perceived, however with no significant differences.
It was concluded that the area where listening similar to sweet spot is possible is less than 30 cm, regardless of the speaker height changes.