JP2001159559A - 騒音測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 暗騒音に影響されないで測定対象となる騒音
源による騒音の音圧レベルを正確に測定することができ
るようにすること。 【解決手段】 騒音の周波数スペクトルの各周波数成
分のうち暗騒音の音圧レベルの低い周波数成分を検出
し、測定対象となる騒音源による騒音のうち前記検出し
た周波数の成分を測定する騒音測定方法。騒音源から
の距離の異なる３点以上の測定点にて、同時に前記騒音
源による騒音の音圧レベルを周波数別に測定し、前記３
点以上の測定点における前記測定値から前記音圧レベル
の周波数別の距離減衰量を求め、前記音圧レベルの周波
数別の距離減衰量の対数と前記騒音源からの距離の対数
が比例する周波数成分を見出し、前記騒音源による騒音
のうち前記周波数成分の音圧レベルを測定する騒音測定
方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は騒音測定方法に関
し、特に暗騒音の影響を除いて騒音源による騒音の音圧
レベルを正確に測定する技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】騒音測定においては、騒音対象による騒
音の音圧レベルを測定する必要があるが、測定対象の騒
音の音圧レベル測定地点において暗騒音がある場合に
は、暗騒音により測定対象による騒音の音圧レベルを直
接測定することができない。このような場合は、測定対
象の騒音と暗騒音との合成音の音圧レベルを測定し、そ
の測定値から暗騒音の影響によるものを減ずる必要があ
る。

【０００３】そのため、暗騒音を以下のように測定して
いる。騒音測定対象となる騒音源の運転を停止して、
測定対象となる騒音の発生をなくして、暗騒音のみが存
在するようにして暗騒音の音圧レベルを測定する。工
場や設備等が運転中の場合は、これらの運転を停止する
ことは、事実上困難であるので、騒音源を運転させたま
まにし、騒音源による騒音を発生させた状態で下記のよ
うに暗騒音を測定する方法がある。

【０００４】騒音源による騒音と暗騒音との合成音の音
圧レベルを測定するとともに、暗騒音の音圧レベルを測
定し、両者の測定値の差から騒音源による騒音の音圧レ
ベルを求める。騒音源の敷地と敷地外との境界線上の測
定個所と騒音源を結ぶ線上及びその延長線上の各点で合
成音の音圧レベルの測定を行い、図１３乃至図１５のよ
うに騒音源からの距離による合成音の音圧レベルの減衰
曲線を描き、暗騒音を決める。なお、図１３、図１４及
び図１５において、横軸は騒音源からの距離を示し、縦
軸は音圧レベルを示す。

【０００５】この場合、ａ）図１３に示すように、合成
音の音圧レベルの距離特性曲線ａの最低値（ｘでの値）
が敷地境界外にある場合は、最低値から３ｄＢを減じた
値を暗騒音の音圧レベルとみなす。なお、曲線ｂは暗騒
音の音圧レベルの想定曲線を示し、曲線ｃは騒音源によ
る騒音の音圧レベルの想定曲線を示す。ｂ）図１４に示
すように、前記合成音の測定曲線ｄが外部方向に向かっ
て漸減する場合は、その収斂値を暗騒音の音圧レベル
（直線ｅで示す。）とみなす。ｃ）図１５に示すよう
に、前記合成音の測定値曲線ｆの最低値（ｙでの値）が
敷地境界内にある場合は、敷地境界線上の合成音の音圧
レベルの測定値を暗騒音の音圧レベルとみなす。なお、
曲線ｇは暗騒音の想定曲線であり、曲線ｈは騒音源によ
る騒音の音圧レベルの想定曲線を示す。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来例で
は、暗騒音の音圧レベルが高い場所においては、騒音測
定対象となる騒音源による騒音がかき消されてしまい、
騒音測定対象の騒音の音圧レベルを的確に把握すること
が困難であった。例えば、暗騒音が騒音規制値より大き
い場合は、騒音測定対象である騒音源となる工場や設備
等の敷地と敷地外との境界での前記騒音源による騒音の
音圧レベルが規制値内であることを確認できなかった。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、そ
の課題は、暗騒音に影響されないで測定対象となる騒音
源による騒音の音圧レベルを測定することができる騒音
測定方法を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本願の第１の発明の構成は、請求項１記載の通りで
ある。

【０００８】上記第１の発明の構成により、騒音の周波
数スペクトルの各周波数成分のうち暗騒音の音圧レベル
の低い周波数成分を検出し、測定対象となる騒音源によ
る騒音のうち前記検出した周波数の成分を測定するの
で、暗騒音の影響を無視して測定対象となる騒音源から
の騒音の音圧レベルを測定することができる。

【０００９】更に、第２の発明の構成は、請求項２記載
の通りである。

【００１０】上記第２の発明の構成により、騒音源から
の距離の異なる３点以上の測定点にて、同時に前記騒音
源による騒音の音圧レベルを周波数別に測定し、前記３
点以上の測定点における前記測定値から前記音圧レベル
の周波数別の距離減衰量を求め、前記音圧レベルの周波
数別の距離減衰量の対数と前記騒音源からの距離の対数
が比例する周波数成分を見出し、前記騒音源による騒音
のうち前記周波数成分の音圧レベルを測定するので、暗
騒音の影響が無視できる周波数の騒音源の音圧レベルを
測定することができる。そのため、測定対象となる騒音
源による騒音の音圧レベルを正確に測定することができ
る。暗騒音の影響が無視できる周波数では、距離減衰
（対数）が音源からの距離（対数）に比例する。したが
って、比例関係にある周波数成分においては、測定に際
して暗騒音の影響がなく暗騒音の音圧レベルが低い状態
にあることを意味している。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明における実施の形態
を図面に基づいて説明する。図１は本願発明の実施の形
態に係わる騒音測定方法に使用する騒音測定システムを
説明し、図２は測定個所を説明している。

【００１２】図１においては、測定点を３点とした場合
であり、マイクロフォン１は図２のｏ地点１１にて、マ
イクロフォン２は図２のａ地点１２にて、マイクロフォ
ン３は図２のｂ地点１３にて、それぞれ音圧レベルを測
定する。なお、図２において、ｏ地点１１、ａ地点１
２、ｂ地点１３の順に音源１０から離れている。周波数
分析器４は表示部４ａを備え、周波数分析器５は表示部
５ａを備えている。なお、表示部４ａ、５ａの横軸は周
波数であり、縦軸は音圧レベルを示す。周波数分析器４
はマイクロフォン１の測定音圧レベルの周波数スペクト
ルを表示部４ａにグラフ４ｂとして表示する。周波数分
析器５はマイクロフォン２、３の測定音圧レベルの周波
数スペクトルを表示部５ａにグラフ５ｂ、５ｃとして表
示する。

【００１３】ＩＣメモリカード６は周波数分析器４の測
定結果をデジタルデータとして記憶し、ＩＣメモリカー
ド７は周波数分析器５の測定結果をデジタルデータとし
て記憶する。パソコン８は、キーボード８ａ、表示部８
ｂ等を備えている。ＩＣメモリカード６、７の記憶内容
をパソコン８に入力して、演算することにより後述する
各図に示すグラフを作成することができる。なお、ＩＣ
メモリカード６、７の代わりに、周波数分析器４、５と
パソコン８とをオンラインで結合し、周波数分析器４、
５の周波数スペクトルをデジタル化したデータを直接パ
ソコン８に入力するようにしてもよい。

【００１４】図３は図２の各測定個所（ｏ地点、ａ地
点、ｂ地点）にて同時に測定した騒音の音圧レベルの周
波数スペクトルを示す。なお、図３及び後述する各図に
て、音圧レベルの単位０ｄＢは１０^-12Ｗ／ｍ²を示す。

【００１５】図４は図３で測定した騒音音圧レベルの周
波数スペクトルの周波数一断面における音圧レベルを距
離対数グラフにプロットしたものである。図４にて、横
軸は音源からの距離の対数であり、縦軸は測定音圧レベ
ルの対数表示である。ここで、３点の測定点を通る直線
（ｙ＝ｋＸ＋Ｐ……(1)）を線形回帰により引くと、直
線の傾き（ｋ）は減衰係数を表し、また測定点間の相関
係数は、測定音圧レベルが直線式（ｙ＝ｋＸ＋Ｐ）に適
合するかの定量的指標を表す。なお、図４は音の伝播減
衰特性を解析する方法を説明するためのグラフであり、
図３の測定音圧レベルと一致するものではない。図４
は、周波数63Hz断面における例で、ｋ＝4.8966 Ｐ＝5
6.887となる。

【００１６】図７は、暗騒音が重畳することにより、測
定音圧レベルの距離減衰が緩和される状態を示すもので
ある。理論的には、対数距離により直線減衰する筈の測
定音圧レベルは、暗騒音が存在すると、曲線減衰し、か
つ距離減衰も見かけ上緩和される。なお、図７におい
て、「理論減衰」は暗騒音が存在しない場合に測定され
る騒音源のみの音圧レベルを示し、「測定音」は、暗騒
音と騒音源による騒音との合成音の測定音圧レベルを示
す。

【００１７】測定データの解析手法の詳細は、次のよう
になる。図５及び図６は、図４の測定音圧レベルの周波
数一断面でとらえた減衰係数及び相関係数を周波数断面
の逐次解析により得られる減衰係数と相関係数の周波数
別解析結果をグラフにしたものである。図５は周波数別
の減衰係数を表し、図６は減衰係数データの相関係数を
表す。

【００１８】そこで、この解析では測定対象としての音
源１０の騒音を周波数分解し、周波数毎に減衰係数ｋを
求め、更に、求めた各周波数における減衰係数ｋの妥当
性を確認するため、音源１０近傍での騒音レベルを３点
測定し、減衰特性の揃う（相関係数が−１に近い）周波
数帯域を解析し、その音場の減衰係数ｋを解析測定す
る。

【００１９】前記式(1)と実際の測定値との相関係数が
−１に近く、また減衰係数ｋも理論値に近い的確な距離
減衰が出る固有の周波数帯（暗騒音の音圧レベルの低い
周波数成分）を図５及び図６にてサーチする。またサー
チする理由としては図７の通り、暗騒音が重畳すること
により、測定音圧レベルの距離減衰が見かけ上緩和され
るためである。

【００２０】暗騒音レベルが大きいと、減衰係数ｋは小
さく測定される。前記相関係数が高いと、前記３点での
測定音圧レベル値が完全に距離減衰直線（式(1)で示す
もの）にのる。減衰係数ｋが大きいと、騒音源の音エネ
ルギー発散の物理現象と合致する周波数帯域が存在す
る。この周波数帯域では、騒音が暗騒音に埋もれない。

【００２１】測定音圧レベルの距離減衰（ｄＢ表示）と
音源からの距離（対数表示）が比例する周波数を見出す
ためには、距離減衰（ｄＢ表示）と音源からの距離（対
数表示）の相関係数がー１（図６参照）、又は、それに
近い周波数を探せばよい。なお、対象とする騒音源を音
源とした場合、すべての周波数帯において騒音が暗騒音
に埋もれてしまい、相関係数がー１、又は十分に近い周
波数が見出せない場合は、音源として暗騒音に埋もれな
い別の人工音源により測定すればよい。かくして、一旦
その地点における音場の減衰係数を求めることができれ
ば、次に、全周波数帯域において暗騒音の影響が無視で
きる騒音発生源または発生源を含む構造物の直近での騒
音の音圧レベルを測定し、それに先に求めた距離減衰係
数を掛け合わせれば、任意の地点における騒音の音圧レ
ベルを特定できる。なお、測定点を３点として説明した
が、３点以上とすれば、より測定確度を上げることがで
きる。

【００２２】図８乃至図１２は、測定した音場における
減衰係数ｋを使い、工場や設備等の機器から離れた敷地
境界の測定音圧レベルから暗騒音と機器騒音とを分離す
る計算方法を示す。図８は、減衰係数ｋを測定決定した
直線上で、敷地境界点及びその内外側騒音を周波数成分
毎に３点同時測定した音圧の周波数スペクトルを示す。
なお、図８は敷地境界点での１点のみでもよい。

【００２３】図９は直近又は音源を含む構造物の直近で
測定した音源１０の音圧レベルの周波数スペクトルであ
る。パソコン８を使用して、図８に示す音圧の周波数ス
ペクトルから図９に示す音源１０の音圧レベルの周波数
スペクトルに減衰係数ｋを掛けた積に、更に対数距離を
掛けた積即ち音源１０による境界点での騒音の音圧レベ
ルの周波数スペクトルを音圧パワーの形式で引くことに
より、境界点での暗騒音の音圧レベルの周波数スペクト
ル（図１０に示す。）を演算して算出することができ
る。

【００２４】そして、境界付近での測定音圧レベルの周
波数スペクトル（図８）から再び算出した暗騒音の周波
数スペクトル（図１０）を周波数成分毎の音圧パワーで
引いて差を求める。この場合、差が誤差により理論上有
り得ないマイナス値になった場合は、ゼロに近い極小値
に置き替える。これにより音源１０による騒音の分離演
算をすることができる。次に、測定音圧レベルの周波数
スペクトル及び分離暗騒音の音圧レベルの周波数スペク
トルのそれぞれに図１１のＡ特性補正フィルター（人間
の聴覚の感度に補正するフィルター）を作用させ、更
に、周波数毎の音圧パワーを総計したオールオーバーレ
ベル（Ｌｅｑ）を算出する。

【００２５】図１２は、このようにして求めたオールオ
ーバーレベルの各値を示す。図１２にて、横軸は音源１
０からの距離を示し、縦軸は音圧レベルを示す。また、
「測定」は測定音圧レベルを示し、「暗騒」は暗騒音の
音圧レベルを示し、「Ｍ」は音源１０としての機器によ
る騒音の音圧レベルを示す。そして、「Ｍ」の値が騒音
規制値に適合するかどうか最終的にまとめる。

【００２６】

【発明の効果】本願の第１の発明によれば、騒音の周波
数スペクトルの各周波数成分のうち暗騒音の音圧レベル
の低い周波数成分を検出し、測定対象となる騒音源の騒
音のうち前記検出した周波数の成分を測定するので、暗
騒音の影響を無視して騒音源からの騒音レベルを測定す
ることができる。このため、暗騒音レベルの高い場所で
も、騒音発生源からの騒音レベルを正確に測定できる。
これにより、騒音防止対策を効果的に施すことができ、
騒音環境の改善を図ることが容易になる。

【００２７】更に、第２の発明によれば、騒音源からの
距離の異なる３点以上の測定点にて、同時に騒音レベル
を周波数別に測定し、周波数別に距離減衰特性を求め、
暗騒音の影響が無視できる周波数では、距離減衰が音源
からの距離に比例するので、この特性、即ち距離減衰の
対数特性と音源からの距離の対数特性が比例する周波数
成分を見出すので、暗騒音の影響が無視できる周波数の
騒音源の音圧レベルを測定することができる。これか
ら、騒音源の音圧レベルを正確に測定することができ
る。このため、暗騒音レベルの高い場所でも、騒音発生
源からの騒音レベルを正確に測定できる。これにより、
騒音防止対策を効果的に施すことができ、騒音環境の改
善を図ることが容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の実施の形態に係わる騒音測定方法に
使用する騒音測定システムを説明する説明図である。

【図２】本願発明の実施の形態に係わる騒音測定個所を
説明する説明図である。

【図３】図２の方法で測定した騒音の周波数スペクトル
を示すグラフである。

【図４】騒音伝播減衰特性を示すグラフである。

【図５】騒音の周波数別減衰係数を示すグラフである。

【図６】騒音の減衰係数データの相関係数を示すグラフ
である。

【図７】暗騒音混在時の減衰係数の変化を示すグラフで
ある。

【図８】敷地境界点付近での測定騒音の音圧の周波数ス
ペクトルを示すグラフである。

【図９】騒音発生源直近で測定した音源の音圧の周波数
スペクトルを示すグラフである。

【図１０】演算分離暗騒音レベルの周波数スペクトルを
示すグラフである。

【図１１】Ａ特性補正フィルターの周波数特性を示すグ
ラフである。

【図１２】騒音測定結果を示すグラフである。

【図１３】従来の暗騒音測定方法のうち第１例を示すグ
ラフである。

【図１４】従来の暗騒音測定方法のうち第２例を示すグ
ラフである。

【図１５】従来の暗騒音測定方法のうち第３例を示すグ
ラフである。

【符号の説明】

１，２，３ マイクロフォン ４、５ 周波数分析器 ８ パソコン １０ 音源 １１ ｏ地点 １２ ａ地点 １３ ｂ地点

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 騒音の周波数スペクトルの各周波数成分
   のうち暗騒音の音圧レベルの低い周波数成分を検出し、
   測定対象となる騒音源による騒音のうち前記検出した周
   波数の成分を測定することを特徴とする騒音測定方法。
2. 【請求項２】 騒音源からの距離の異なる３点以上の測
   定点にて、同時に前記騒音源による騒音の音圧レベルを
   周波数別に測定し、前記３点以上の測定点における前記
   測定値から前記音圧レベルの周波数別の距離減衰量を求
   め、前記音圧レベルの周波数別の距離減衰量の対数と前
   記騒音源からの距離の対数が比例する周波数成分を見出
   し、前記騒音源による騒音のうち前記周波数成分の音圧
   レベルを測定することを特徴とする騒音測定方法。