ライブサウンドのためのスピーカー配置。実践的なヒント（パート4）

高さと距離によって決まる縦方向のカバレージは、横方向のカバレージよりもさらに重要です。スピーカーのカバレージを最適化するには、スピーカーの距離と音量のバランスを見つけることが大切です。十分なパワーを持つスピーカーとそれを設置するための十分なスペースがあれば、スピーカーを客席から距離を取ることにより、ある程度は安定したカバレージを実現できます。

フィルイン・スピーカー

ダウンフィル・スピーカーは、メインスピーカーの補助的な役割を持ち、少し角度を変えて設置し、奥の客席をカバーします。これにより、かなり広い範囲を安定してカバーできます。

ステージの左右に設置されることの多いラインアレイは、フィルインスピーカーと同様の効果が得られ、従来のメインシステムよりも縦方向のカバレージが狭い小型スピーカーを複数使用することで、さらに均一性が高くなります。

ダウンフィル・スピーカーやラインアレイシステムを使用しても、メインスピーカーがカバーできる範囲は限られています。大きな会場への設置やバルコニーへの対応、広い屋外空間の場合、全ての客席をカバーするための追加スピーカーが必要になるでしょう。このフィルインスピーカーには、客席の端に設置するフルレンジのサイドフィルスピーカーから、小型のバルコニー用スピーカーまで、さまざまなタイプがあります。

スピーカーディレイ

スピーカーを客席から異なる距離に設置する場合、リスナーへの到達時間を考慮して、メインスピーカーからのサウンドと一致するように、客席に近い方のスピーカーを遅らせる必要があります。遅延時間を計算する簡単な式は、次のとおりです。

Ds = (M/C) × 1000

しかし、それだけではありません。例えば、上記で計算した最初のディレイから、別のブログで紹介した「ハース効果」（時間的に先に聞こえた方に音源があると耳が勝手に認識する現象）を利用して、フィルスピーカーを数ミリ秒余分に遅らせることで、すべての音がメインスピーカーから聞こえているように錯覚させられます。

スピーカーの水平カバレージ

スピーカーを設置する場合、ほぼ例外なく高さが重要になってきます。吊り下げできない場合、スピーカーはテーブルや椅子などの上ではなく、必ず適切なスタンドの上に設置する必要があります。妥協点として、スピーカーを会場の床に置くことになりますが、スピーカーの位置が低いため、最前列の観客が他の観客への音の伝達をブロックしてしまいます。また、スピーカーを傾けずにスタンドをステージ上に設置すると、スピーカーの高域ドライバーが会場のフロアから2.6m以上、水平の高さになり、理想的とは言えません。また、天井が非常に低い会場では、天井からの強い反射が発生する場合があります。

理想的な客席に対するカバレージの目標は、客席に届く最も大きな音と最も小さな音の差を6 dB（2倍）未満にすることです（パートIIで説明した「逆二乗の法則」に基づく）。以下のイラストは、典型的な小規模会場におけるスピーカー位置の違いによる影響と、異なるカバレージを現したものです。適切なカバレージの基本ルールは、「赤の線」の距離が「緑の線」の距離の2倍以上になることです。

図1では、スタンドに設置されたスピーカーが下に傾けることなくステージ上に置かれた場合、そのスピーカー中心軸の音響エネルギーはフロアから約2.6mの位置にある客席全体の頭の上を伝搬していきます。リスナーは皆、スピーカーの中心軸から外れた位置にいるため、必要以上にPAシステムの音量レベルを上げることを求められます。同時に、スピーカーが90度垂直方向にカバーされているため、天井反射音も増加します。さらに、会場後方の壁からの反射音は直接軸上にあり、ステージに向かって反射するため、演奏者にとって演奏しにくい状況となる可能性があります。

スピーカーをわずかに下向きにすると（図2のメインスピーカーは-7.5度）、カバレージが改善されます。スピーカーの中心軸のエネルギーが客席の方を向き、最も大きい/最も静かなポイントの差が6dB（2倍）を超えた地点（赤線の終点）で、他のスピーカー（これも下向きに傾斜）がサウンドカバレッジを引き継いでいるのです。天井反射が目立たなくなり、後の壁からの反射も演奏者に直接来ることはなりました。

図3に示すように、2本のメイン・ラインアレイ・スピーカーをステージの高い位置に設置し、客席に向かって傾斜させることで、さらなる効果が得られます。リスニングエリアの大部分は中心軸上となり、天井反射は無視できるほど小さくなりました。図2のように、最も大きな音と最も静かな音の差が6dBを超える地点で、追加のスピーカーがサウンドカバレッジを引き継いでいます。そのため、客席後方でも部屋の音響効果（反響）による色付けを最小限に抑えながら適切なサウンドカバレッジを実現できます（観客が会場を埋めると床からの反射は十分に減衰します）。

図4では、大きな会場において、垂直カバレージ18度のラインアレイスピーカー（QSC KLA12）4台を天井高約5 mにして、アレイを完全に下向き傾けて吊っています。各スピーカーの最大音量/最少音量の差が6dBを超える点は発生しません。客席全体のレベル差はほとんどなく（数デシベル）、全体の残響音場は全体的にほぼ一定です。天井反射が発生していないため、音像の劣化やメインスピーカーからの音に色付けすることはありません。

まとめ

スピーカーの横方向のカバレージと同様に、最適な縦方向のカバレージは会場のサイズや形状、使用するスピーカーの指向角度によって異なります。しかし、スピーカーを吊り下げ、下向きに角度をつけると、ほとんどの場合、効果的に作用し、観客に直接音が届き、観客席全体でレベルやトーンが一定になります。

さて、4回にわたってお届けしたスピーカーの配置に関する連載は、スピーカーを部屋に配置した後の様々な技術的な側面から、いくつかの実用的なヒントとアドバイスを提供しました。多くの情報がありますが、いつでも読み返してみましょう。よい音をお楽しみください。