JP2001194224A - Method for predicting road noise while taking reflected sound into account - Google Patents

Method for predicting road noise while taking reflected sound into account

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JP2001194224A
JP2001194224A JP2000005612A JP2000005612A JP2001194224A JP 2001194224 A JP2001194224 A JP 2001194224A JP 2000005612 A JP2000005612 A JP 2000005612A JP 2000005612 A JP2000005612 A JP 2000005612A JP 2001194224 A JP2001194224 A JP 2001194224A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a predicting method for road noise which is applicable without any restriction and takes into account a reflected sound enabling road traffic noise to be predicted as an absolute quantity. SOLUTION: This method consists of a 1st step stage for finding a sound pressure level by a border element method and the energy sum of all frequency components by dividing the part between object frequency bands by specific frequency division width Δf and then finding the insertion loss ΔLP (dB) of a noise propagation model taking a structure as a sound reflecting surface into account on the basis of a direct propagation model omitting the mentioned structure at a noise prediction point and a 2nd step stage for finding a direct propagation noise level LF (dB) propagated from a road noise source directly to a noise prediction point while taking only distance attenuation into account and also finding the total noise level LR taking the reflected sound into account from the direct propagation noise level LF (dB) and insertion loss ΔLP (dB).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば一般道路
上に高架構造の自動車専用道路を有する複層道路構造な
どに適用される、境界要素法を用いた反射音を考慮した
道路騒音の予測方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for predicting road noise in consideration of reflected sound using a boundary element method, which is applied to, for example, a multi-story road structure having an elevated vehicle exclusive road on a general road. About.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、都市圏では道路用地の活用効率の
点から、自動車専用道路(以下、専用部という。)の高
架下に一般道路(以下、一般部という。)などが配置さ
れた、所謂2層道路構造が多く採用されるようになって
きている。
2. Description of the Related Art In recent years, in the metropolitan area, general roads (hereinafter referred to as "general parts") have been disposed under elevated roads of automobile-dedicated roads (hereinafter referred to as "dedicated parts") in terms of utilization efficiency of road land. A so-called two-layered road structure has been widely adopted.

【0003】近年の道路整備事業では、沿道地域への自
動車騒音の影響を十分に考慮し、法規上の環境基準を満
足するように遮音壁または吸音板を設置するなどの遮音
対策が施されている。
[0003] In recent road maintenance projects, sound insulation measures such as installation of sound insulation walls or sound absorbing plates are taken so as to satisfy the environmental standards in the law by sufficiently considering the influence of automobile noise on roadside areas. .

【0004】このような騒音対策の計画および設計は、
現在のところ、環境アセスメント時に所謂、音響学会式
(ASJ Model 1975,ASJ Model 1993)による予測計算に
より行われるのが一般的であった。しかし、この音響学
会式では2層道路構造に対する計算方法が具体的に明示
されていないため、明示されている平面、盛土、切土、
高架道路の一般的な補正値を重ね合わせることで代替し
ていることが多かった。しかし、このような手法では、
桁下反射音の様な一般部音源と専用部桁下の相互作用に
よる騒音伝搬の影響値、すなわち反射音が忠実に評価さ
れていないため、予測した値よりもはるかに大きな騒音
レベルが2層道路構造の沿道で観測され、場合によって
は沿道住民から苦情が発生する問題が多々生じていた。
特に遮音壁が高くなり、直接音の回折減衰が増加し、回
折音よりも桁下反射音が卓越するような場合には予測値
と実測値の間には大きな差異が生じ、予測値よりも最大
で10〜15dBもの超過が生じることもあった。
The planning and design of such noise countermeasures include:
At present, at the time of environmental assessment, it is generally performed by a so-called acoustic society formula (ASJ Model 1975, ASJ Model 1993) based on prediction calculation. However, the calculation method for the two-story road structure is not specifically specified in the formula of the Acoustic Society, so the specified plane, embankment, cut,
It was often replaced by superimposing general correction values for elevated roads. However, with such an approach,
The effect of noise propagation due to the interaction between the general part sound source and the dedicated part, such as the reflected sound below the digit, that is, the reflected sound is not faithfully evaluated, so the noise level that is much higher than the predicted value is two layers. It was observed along the road with a road structure, and in some cases, there were many problems that complaints were generated from residents along the road.
Especially when the sound insulation wall is high, the diffraction attenuation of the direct sound increases, and the reflected sound below the diffraction sound is more significant than the diffraction sound, there is a large difference between the predicted value and the measured value. In some cases exceeded 10 to 15 dB.

【0005】そこで、2層道路構造の騒音予測において
は、計画・設計段階で反射音を正しく評価できる有効な
騒音予測手法が必要となるが、これまでスリット法、実
測の回帰式によるもの、ランベルのコサイン則の応用な
ど、幾つかの方法が提案されている。しかし、これらの
方法は比較的低次の反射音しか考慮できないことや、扱
える道路断面形状に対し適用範囲が狭いなどの制限があ
り、また桁下裏面反射に加えて遮音壁間の反射を考慮す
るには、計算手順が複雑になり過ぎるため実用的でない
などの問題があった。
Therefore, in the noise prediction of a two-layered road structure, an effective noise prediction method that can correctly evaluate the reflected sound at the planning / design stage is required. Several methods have been proposed, such as the application of the cosine rule. However, these methods have limitations such as being able to consider only relatively low-order reflected sound, and having a narrow application range for the road cross-sectional shape that can be handled, and also consider the reflection between sound insulation walls in addition to the underside reflection under the girder. Has a problem that the calculation procedure becomes too complicated to be practical.

【0006】このような背景から、本発明者等は、先の
特開平10−206227号公報において、乱数を用い
た汎用的数値解析手法の1つであるモンテカルロシュミ
レーションを応用した2層道路構造の簡易騒音計算法
(以下、モンテカルロ法と称する。)を提案した。この
方法の場合は、高架橋、遮音壁、路面の位置関係、桁形
状、周囲の地形、吸音材の配置位置等について包括した
モデル形成による評価が比較的容易に可能となり、多重
反射をも考慮できることから、予測値と実測値とが良く
整合し、2層道路構造における騒音計算法として実用上
有効であることが確認されている。
In view of such a background, the present inventors have disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-206227, a two-layer road structure using a Monte Carlo simulation which is one of general-purpose numerical analysis methods using random numbers. A simple noise calculation method (hereinafter referred to as Monte Carlo method) was proposed. In the case of this method, it is relatively easy to evaluate by comprehensive model formation regarding viaducts, sound insulation walls, positional relationship of road surface, girder shape, surrounding terrain, arrangement position of sound absorbing material, etc., and multiple reflection can be considered. The predicted value and the measured value are well matched, and it has been confirmed that the method is practically effective as a noise calculation method in a two-layer road structure.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
モンテカルロ法の場合であっても、解析原理に幾何音響
的な方法を用いているため、例えば多重反射音の回折音
が支配的要因になる場合や、高架橋桁下と遮音壁の間の
開口量が狭いため開口部における拡散放射が顕著となる
場合等、音の波動現象の影響が顕著となる条件下では原
理的に誤差が大きくなってしまう問題があった。そのた
め、前記モンテカルロ法では実際の2層道路構造の騒音
測定の結果を基に、開口量Dをパラメーターとした補正
係数を設けているが、その適用範囲には限界があり、D
≧2.0mの条件を設けている。
However, even in the case of the above-mentioned Monte Carlo method, since the analysis principle uses a geometric acoustic method, for example, the diffraction sound of multiple reflection sound becomes a dominant factor. The problem is that the error increases in principle under the conditions where the effect of the sound wave phenomenon is remarkable, such as when the amount of opening between the viaduct girder and the sound insulation wall is narrow and the diffuse radiation at the opening is remarkable. was there. For this reason, in the Monte Carlo method, a correction coefficient using the opening amount D as a parameter is provided based on the result of noise measurement of an actual two-layer road structure, but the applicable range is limited.
A condition of ≧ 2.0 m is provided.

【0008】他方、近年複雑な騒音伝搬モデルを解析で
きる有効な手法の一つとして、境界要素法を用いた数値
解析手法を道路構造の音場解析に適用することが幾つか
研究報告されている。しかし、これらの解析手法は、遮
音壁、堀割構造、低騒音舗装、高架橋桁下の反射特性な
どの限られた音場解析に用いられているのみで、しかも
相対的な減音効果の評価(相対比)に使用されているだ
けであった。
On the other hand, in recent years, as one of effective methods for analyzing a complex noise propagation model, there have been some research reports on applying a numerical analysis method using a boundary element method to a sound field analysis of a road structure. . However, these analysis methods are only used for limited sound field analysis such as sound insulation walls, trench structures, low-noise pavements, and reflection characteristics under viaducts. Ratio).

【0009】そこで本発明の主たる課題は、適用の制限
を無くし適用範囲の拡大を図り得るとともに、予測精度
の向上が望め、しかも道路交通騒音の評価を絶対量とし
て予測できる反射音を考慮した道路騒音の予測方法を提
供することにある。
Therefore, a main object of the present invention is to eliminate the limitation of application, expand the application range, improve the prediction accuracy, and consider a reflected sound that can predict the road traffic noise as an absolute amount. An object of the present invention is to provide a noise prediction method.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本第1発明は、道路面周りに音響反射面となる構造体
を有する場合における道路騒音の予測方法であって、前
記音響反射面となる構造体を考慮した騒音伝搬モデル
と、音響反射面となる構造体を省略した直接伝搬モデル
とのそれぞれにおいて、騒音発生位置に所定の基準音源
を設定するとともに、各境界要素毎に境界条件として複
素音響インピーダンスを設定し、対象とする周波数帯の
間を所定の周波数刻み幅Δf毎に分け、この周波数刻み
幅Δf毎に、音源に対する騒音予測点での音圧レベルを
境界要素法により求めるとともに、周波数刻み幅Δf毎
の音圧レベルを統合して全周波数成分のエネルギー和を
求め、次いで、前記騒音伝搬モデルにおける全周波数成
分のエネルギー和と、前記直接伝搬モデルにおける全周
波数成分のエネルギー和とに基づいて、騒音予測点での
直接伝搬モデルに対する騒音伝搬モデルの挿入損失ΔL
(dB)を求める第1ステップ工程と、距離減衰のみを
考慮し前記道路騒音源から前記騒音予測点に直接伝搬さ
れる直接伝搬騒音レベルL(dB)を求めるとともに、
この直接伝搬騒音レベルL(dB)と、前記騒音予測点
での直接伝搬モデルに対する騒音伝搬モデルの挿入損失
ΔL(dB)とに基づいて前記騒音予測点における反射
音を考慮した全騒音レベルLを求める第2ステップ工
程と、からなることを特徴とするものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for predicting road noise when a structure serving as an acoustic reflection surface is provided around a road surface. In each of the noise propagation model that takes into account the structure that becomes the sound propagation structure and the direct propagation model that omits the structure that becomes the acoustic reflection surface, a predetermined reference sound source is set at the noise generation position, and the boundary condition is set for each boundary element. Is set, and the frequency band to be processed is divided into predetermined frequency intervals Δf, and the sound pressure level at the noise prediction point for the sound source is determined for each frequency interval Δf by the boundary element method. At the same time, the sound pressure levels for each frequency step Δf are integrated to obtain the energy sum of all the frequency components, and then the energy sum of all the frequency components in the noise propagation model, Based on the energy sum of all frequency components in serial direct propagation model, the insertion loss of noise propagation model for the direct propagation model in the noise prediction point ΔL
A first step obtaining a P (dB), with obtaining a direct propagation noise level L F (dB) from considering attenuation only the road noise source is propagated directly to the noise prediction point,
This direct propagation noise level L F (dB), the total noise level in consideration of reflected sounds in the noise prediction point based on the insertion loss of noise propagation model for the direct propagation model in the noise prediction point ΔL P (dB) And a second step of obtaining LR .

【0011】次いで、具体的態様に係る第2発明は、道
路面周りに音響反射面となる構造体を有する場合におけ
る道路騒音の予測方法であって、前記音響反射面となる
構造体を考慮した騒音伝搬モデルと、音響反射面となる
構造体を省略した直接伝搬モデルとのそれぞれにおい
て、騒音発生位置に所定の基準音源を設定するととも
に、各境界要素毎に境界条件として複素音響インピーダ
ンスを設定し、対象とする周波数帯の間を所定の周波数
刻み幅Δf毎に分け、この周波数刻み幅Δf毎に、音源
に対する騒音予測点での音圧レベルを境界要素法により
求め、得られた騒音予測点での音圧レベルを自動車騒音
の代表スペクトル、A特性の聴感補正および設定した音
源の周波数特性値により修正し、周波数刻み幅Δf毎の
修正音圧レベルを求めるとともに、周波数刻み幅Δf毎
の修正音圧レベルを統合して全周波数成分のエネルギー
和を求め、次いで、前記騒音伝搬モデルにおける全周波
数成分のエネルギー和と、前記直接伝搬モデルにおける
全周波数成分のエネルギー和とに基づいて、騒音予測点
での直接伝搬モデルに対する騒音伝搬モデルの挿入損失
ΔL(dB)を求める第1ステップ工程と、距離減衰の
みを考慮し前記道路騒音源から前記騒音予測点に直接伝
搬される直接伝搬騒音レベルL(dB)を求めるととも
に、この直接伝搬騒音レベルL(dB)と、前記騒音予
測点での直接伝搬モデルに対する騒音伝搬モデルの挿入
損失ΔL(dB)とに基づいて前記騒音予測点における
反射音を考慮した全騒音レベルLを下式(I) L=L+ΔL(dB) …(I) より求める第2ステップ工程と、からなることを特徴と
するものである。
Next, a second invention according to a specific aspect is a method for predicting road noise when a structure serving as an acoustic reflection surface is provided around a road surface, wherein the structure serving as the acoustic reflection surface is considered. In each of the noise propagation model and the direct propagation model in which the structure serving as the acoustic reflection surface is omitted, a predetermined reference sound source is set at the noise generation position, and a complex acoustic impedance is set as a boundary condition for each boundary element. The sound frequency level at the noise prediction point for the sound source is determined by the boundary element method for each frequency step width Δf, and the obtained noise prediction point is obtained. Is corrected by the representative spectrum of the vehicle noise, the audibility of the A characteristic and the set frequency characteristic value of the sound source, and the corrected sound pressure level for each frequency step Δf is obtained. In each case, the corrected sound pressure level for each frequency step Δf is integrated to obtain the energy sum of all frequency components, and then the energy sum of all frequency components in the noise propagation model and the energy sum of all frequency components in the direct propagation model based on the sum, a first step the step of determining the insertion loss of noise propagation model for the direct propagation model ΔL P (dB) in the noise prediction point, taking into account the distance attenuation only in the noise prediction point from the road noise source together directly obtained the propagated directly propagated noise level L F (dB), and the direct propagation noise level L F (dB), insertion loss of noise propagation model for the direct propagation model in the noise prediction point ΔL P (dB) second obtaining from Doo following formula (I) the total noise level L R considering reflected sound in the noise prediction point based on L R = L F + ΔL P (dB) ... (I) And step process, is characterized in that consist.

【0012】これらの場合において、前記直接伝搬騒音
レベルLは、音響学会式(ASJ Model 1975)に基づい
て、音源の騒音パワーレベルをL(dB)、音源から騒音
予測点までの距離l(m)、音源を走行する車両の平均車
頭間隔d(m)として、下式(II) L=L−8−20・log10l+10・log10(π(1/d)tanh2π(1/d))(dB)…(II ) より求めることができるし、或いは音響学会式(ASJ Mo
del 1993)に基づいて、自動車1台当たりの、人の聴感
補正後のA特性騒音パワーレベルをL'(dB)、音源位
置を道路方向にΔlの間隔でm個設定し、下式(III) LF=L'−8−20・logl (dB) …(III) ここに、lは音源i番目から騒音予測点までの距離
で、下式(IV) l=√((l +(i・Δl))) (i=0,1,2,…m) …(IV) より求めることができる。
[0012] In these cases, the direct propagation noise level L F on the basis of the Acoustical Society of formula (ASJ Model 1975), L W (dB) noise power levels of the sound source, the distance l between the sound source and the noise prediction point (m), as the average headway time of vehicle running sound source d (m), the following formula (II) L F = L W -8-20 · log 10 l + 10 · log 10 (π (1 / d) tanh2π (1 / d)) (dB)… (II) or the Acoustical Society of Japan (ASJ Mo
del 1993), the A-weighted noise power level per vehicle after human hearing is corrected is set to L' W (dB), and the number of sound source positions is set to m at intervals of Δl in the direction of the road. III) LF = L 'W -8-20 · logl i (dB) ... (III) here, l i is the distance from the sound source i * th to noise prediction point, the following formula (IV) l i = √ ( (l 0 2 + (i * · Δl) 2 )) (i * = 0, 1, 2,... m) (IV)

【0013】音の波動現象が顕著となるような場合にお
いても、正確かつ高精度で騒音予測を行う場合には、波
動音響解析を行うことが有効となる。しかし、道路交通
騒音に対し波動音響的解析を行うには、設定された境界
条件のもとに波動方程式を解くことになるが、対象とす
る2層道路構造では境界条件が非常に複雑になるため、
解析的に解くことは困難である。このような問題の場
合、境界要素法を用いた数値解析手法が実用上有効とな
る。境界要素法は要素分割が境界面のみでよいこと、無
限領域に対する配慮が定式化の中に自然と組み込まれて
いるなどの利点があり、有限要素法など他の数値解析手
法などと比べると遙かに計算時間、メモリーを少なくで
きる利点を有する。
[0013] Even when the sound wave phenomenon is remarkable, it is effective to perform wave acoustic analysis in order to accurately and accurately perform noise prediction. However, to perform a wave acoustic analysis of road traffic noise, the wave equation is solved under the set boundary conditions, but the boundary conditions become very complicated in the target two-layer road structure. For,
It is difficult to solve analytically. In such a case, a numerical analysis method using the boundary element method is practically effective. The boundary element method has the advantages that the element division only needs to be performed on the boundary surface, and that consideration for the infinite region is naturally incorporated into the formulation, and it is much better than other numerical analysis methods such as the finite element method. It has the advantage that the calculation time and memory can be reduced.

【0014】また、実際の道路騒音予測においては、遮
音対策前後の相対値を知ることも所定のケースでは有効
ではあるけれども、環境基準や法規制上の観点からすれ
ば、音圧レベルの絶対値を知ることが必要となる。
In the actual road noise prediction, it is effective in a predetermined case to know the relative value before and after the sound insulation measure, but from the viewpoint of environmental standards and laws and regulations, the absolute value of the sound pressure level It is necessary to know.

【0015】そこで、本発明では、境界要素法を用いて
2層道路構造に対する音場解析を行い、ASJ Model 1975
またはASJ Model 1993と組み合わせることにより、絶対
値である騒音レベル中央値LA50または等価騒音レベ
ルLAeqを算出することが可能となる。具体的には、
音響反射面となる構造体を考慮した騒音伝搬モデルと、
音響反射面となる構造体を省略した直接伝搬モデルとの
それぞれにおいて境界要素法による解析を行い、同じ騒
音予測点での直接伝搬モデルに対する騒音伝搬モデルの
インサーションロス(挿入損失)を算出し、このインサ
ーションロスを騒音予測点で距離減衰のみにより直接伝
搬される騒音レベル(dB)に反映させれば、直接騒音レ
ベルを基として、反射音を含む全騒音レベルが算出され
る。この方法によれば、モンテカルロ法など従来法では
適用限界を超えていた波動音響的な要因が大きいモデル
でも原理的に適用が可能となる。
Therefore, in the present invention, a sound field analysis is performed on a two-layered road structure using the boundary element method, and ASJ Model 1975
Or by combining with ASJ Model 1993, it is possible to calculate the noise level median L A50 or equivalent sound level L Aeq is an absolute value. In particular,
A noise propagation model that takes into account the structure that will be the acoustic reflection surface,
The analysis by the boundary element method is performed for each of the direct propagation models omitting the structure serving as the acoustic reflection surface, and the insertion loss (insertion loss) of the noise propagation model with respect to the direct propagation model at the same noise prediction point is calculated. If this insertion loss is reflected on the noise level (dB) directly propagated only by the distance attenuation at the noise prediction point, the total noise level including the reflected sound is calculated based on the direct noise level. According to this method, it is possible in principle to apply even a model having a large wave acoustic factor, which exceeds the application limit in the conventional method such as the Monte Carlo method.

【0016】また、本発明では特に、境界要素法による
解析において、対象とする周波数帯の間を所定の周波数
刻み幅Δf毎に分け、この周波数刻み幅Δf毎に、音源
に対する騒音予測点での音圧レベルを境界要素法により
求めるようにしている。図4に示されるように、騒音の
音圧レベルは各周波数帯毎に大きく変動しており、ある
特定の周波数についてスポット的に解析を行ったので
は、騒音を忠実に評価することはできない。そこで、周
波数刻み幅Δfを設定し、各周波数毎の音圧レベルを求
め、これらを統合して全周波数成分のエネルギー和とし
て評価することにより予測精度の向上を図るようにして
いる。
In the present invention, in particular, in the analysis by the boundary element method, the frequency band to be analyzed is divided into predetermined frequency steps Δf, and each frequency step Δf is used at the noise prediction point for the sound source. The sound pressure level is determined by the boundary element method. As shown in FIG. 4, the sound pressure level of the noise fluctuates greatly in each frequency band, and if a specific frequency is analyzed in a spot manner, the noise cannot be evaluated faithfully. Therefore, the frequency step width Δf is set, the sound pressure level for each frequency is obtained, and these are integrated and evaluated as the energy sum of all the frequency components to improve the prediction accuracy.

【0017】また、本請求項2では、特に前記各周波数
毎の音圧レベルを自動車騒音の代表スペクトル、A特性
の聴感補正および設定した音源の周波数特性値により修
正するようにし、精度向上に努めている。
Further, in the present invention, the sound pressure level at each frequency is corrected by the representative spectrum of the vehicle noise, the audibility of the A characteristic and the set frequency characteristic value of the sound source to improve the accuracy. ing.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を2層
の道路構造を例に採り、境界要素法による2層道路構造
の音場解析の定式化と、境界要素法による2層道路構造
の騒音レベルの計算方法とに分けて詳述する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below by taking a two-layer road structure as an example, formulating a sound field analysis of a two-layer road structure by a boundary element method, and a two-layer road by a boundary element method. This will be described in detail separately from the calculation method of the noise level of the structure.

【0019】〔境界要素法による2層道路構造の音場解
析の定式化〕道路進行方向にその断面形状が変化しない
ものとし、図1(A)に示されるような高架橋桁1と左右
遮音壁2,2および路面3で構成される反射伝搬を伴う
2次元の道路断面モデル(以下、騒音伝搬モデルとい
う。)を考える。ここに、Ωは吸音板などの吸音型境
界条件、Ωはコンクリート、鋼材などの高反射型境界
条件を表す。本モデルで予測位置P([p])([p]=(x,y))
〈以下、[]表記は便宜上、ベクトルを表し、以下の数式
で表す場合には文字上側の矢印表示となる。〉の時刻t
における速度ポテンシャルをΦ([p],t)とおけば、基本
式である2次元の波動方程式は下式(1)で示される。
[Formulation of sound field analysis of two-layer road structure by boundary element method] It is assumed that the cross-sectional shape does not change in the traveling direction of the road, and a viaduct 1 and left and right sound insulation walls 2 as shown in FIG. , 2 and a road surface 3 with reflection propagation (hereinafter referred to as a noise propagation model). Here, Ω A represents a sound absorbing type boundary condition of a sound absorbing plate or the like, and Ω R represents a high reflection type boundary condition of a concrete or steel material. Predicted position P ([p]) ([p] = (x, y))
<Hereinafter, [] notation represents a vector for convenience, and when it is expressed by the following mathematical expression, an arrow is displayed above the character. 〉 Time t
If the velocity potential at is represented by Φ ([p], t), the two-dimensional wave equation which is a basic equation is expressed by the following equation (1).

【0020】[0020]

【数1】 (Equation 1)

【0021】また、速度ポテンシャルΦ([p],t)より、
予測位置P([p])における粒子速度v([p],t)、音圧P
([p],t)は,下式(2)、下式(3)で示される。
From the velocity potential Φ ([p], t),
Particle velocity v ([p], t), sound pressure P at predicted position P ([p])
([p], t) is represented by the following equations (2) and (3).

【0022】[0022]

【数2】 (Equation 2)

【0023】[0023]

【数3】 (Equation 3)

【0024】ここに、cは空気中の音の伝達速度、ρは
空気密度である。空間座標[p]と時間tの変数を分離す
るためのΦ([p],t)を複素実行値がΦで各周波数ωの
複素正弦波として表せば下式(4)のようになる。
Here, c is the transmission speed of sound in the air, and ρ is the air density. If Φ ([p], t) for separating the space coordinate [p] and the variable of the time t is represented as a complex sine wave of each frequency ω with a complex execution value Φ, the following equation (4) is obtained.

【0025】[0025]

【数4】 (Equation 4)

【0026】また、上式(1)の波動方程式は下式(5)のよ
うなヘルムホルツ方程式に書き改められる。
The wave equation of the above equation (1) can be rewritten as a Helmholtz equation as shown in the following equation (5).

【0027】[0027]

【数5】 (Equation 5)

【0028】ここに、ω/cは音の波数、j(=√(-1))
は虚数記号である。図1(A)においてASJ Model 1975に
よる音源の設定と同様に路面より30cmの位置に一般部
車両による走行音を線音源S1、で設定する。それ
ぞれの音源は円筒音源によって以下の式で設定する。
Here, ω / c is the wave number of the sound, j (= √ (−1))
Is an imaginary number symbol. In FIG. 1 (A), the running sound of a general vehicle is set by the line sound sources S 1 and S 2 at a position 30 cm from the road surface in the same manner as the sound source setting by ASJ Model 1975. Each sound source is set by the following formula using a cylindrical sound source.

【0029】[0029]

【数6】 (Equation 6)

【0030】ここに、Pは円筒中心から距離ζにおけ
る音圧、A(=1.0Pa)(基準音源)は単位半径ζ(=1.0
m)上での音圧、H (2)()は0次の第2種ハンケル関
数であり、ωの1/2乗に反比例する。よって、この音
源の音圧は周波数に反比例して減少する周波数特性を有
する。予測点P([p])をモデル空間内の任意の点に設定
する。騒音は一般部のみの音が専用部桁下の半閉鎖空間
で残響するものとし、境界要素法の数値解析モデルの中
では専用部の音源は省略する(但し、全体の騒音計算の
中では音響学会式の音源設定を行い計算に考慮する)。
Here, P 0 is the sound pressure at a distance ζ from the center of the cylinder, and A (= 1.0 Pa) (reference sound source) is a unit radius ζ (= 1.0 Pa).
m), the sound pressure H 0 (2) () is the 0th-order Hankel function of the second kind, and is inversely proportional to ω to the 乗 power. Therefore, the sound pressure of this sound source has a frequency characteristic that decreases in inverse proportion to the frequency. The prediction point P ([p]) is set to an arbitrary point in the model space. For noise, it is assumed that the sound of the general part only reverberates in a semi-enclosed space below the dedicated part girder, and the sound source of the dedicated part is omitted in the numerical analysis model of the boundary element method. Set the sound source in the academic style and consider it in the calculation).

【0031】図1(A)は2層道路構造の音の反射面を境
界Ω(=Ω∪Ω)で構成したものである。各境界Ω
に対する境界条件を下式(7)により複素音響インピー
ダンスZ([r],ω)で規定する。
FIG. 1A shows a sound reflecting surface of a two-layer road structure constituted by boundaries Ω (= Ω R RΩ A ). Each boundary Ω
Is defined as the complex acoustic impedance Z ([r], ω) by the following equation (7).

【0032】[0032]

【数7】 (Equation 7)

【0033】ここに、R([r],ω)は複素音圧反射係数で
ある。吸音率α([r],ω)との関係は下式(8)で示され
る。
Here, R ([r], ω) is a complex sound pressure reflection coefficient. The relationship with the sound absorption coefficient α ([r], ω) is expressed by the following equation (8).

【0034】[0034]

【数8】 (Equation 8)

【0035】構成される主な境界Ωのうち、桁、床版、
路面などの高反射型境界Ωは表面の状態などにより変
化するため、厳格な規定はかなり難しいが、基本的には
完全反射に近い性質であるので、本例では通常は簡単に
完全反射壁(α(ω)=0)を設定するものとする。
Of the main boundaries Ω to be constructed,
Since the high reflective boundary Omega R of road surface which changes due the state of the surface, although strict provisions rather difficult, since basically the properties similar to the fully reflective, usually in this example simply fully reflective wall (Α (ω) = 0) is set.

【0036】一方、遮音壁の吸音板、裏面吸音板などの
吸収型境界条件Ωは、残響室法吸音率の規格α(ω)=
0.8や斜入射吸音率の規格α(ω)=0.9などを用い
て設定する。複素音響インピーダンスの虚部は入射波に
対する反射波の位相差を決定するので、回折伝搬と反射
伝搬における予測点位置での干渉特性に影響を与える。
このため、予測点位置での周波数特性のピーク(特に極
小値)周波数に多少のずれを生じさせるが、オーバーオ
ール値(全周波数成分のエネルギー和)を考えた場合、
この影響は小さいので、本例では虚数項を0(入射波と
反射波の位相が一致する事を意味する。)として計算を
行った。このインピーダンス境界条件は境界要素法によ
る数値解析上ではロビン型境界条件として下式(9)で規
定される。
On the other hand, the absorption type boundary condition Ω A of the sound absorbing plate of the sound insulating wall, the back surface sound absorbing plate, etc. is the standard α (ω) of the sound absorption coefficient of the reverberation room method.
0.8 or the standard α (ω) = 0.9 of the oblique incidence sound absorption coefficient is set. Since the imaginary part of the complex acoustic impedance determines the phase difference of the reflected wave with respect to the incident wave, it affects the interference characteristic at the predicted point position in the diffraction propagation and the reflection propagation.
For this reason, the peak (particularly the minimum value) frequency of the frequency characteristic at the position of the prediction point slightly shifts, but when considering the overall value (the energy sum of all frequency components),
Since this influence is small, in this example, the calculation was performed with the imaginary term set to 0 (meaning that the phases of the incident wave and the reflected wave match). This impedance boundary condition is defined by the following equation (9) as a Robin type boundary condition in numerical analysis by the boundary element method.

【0037】[0037]

【数9】 (Equation 9)

【0038】境界要素法では、全ての境界Ωを考慮し境
界積分方程式の形に上式(5)のヘルムホルツ方程式を
以下のように展開する。ここで、無限遠点における境界
積分は0に収束するため省略できる。
In the boundary element method, the Helmholtz equation of the above equation (5) is developed as follows in the form of a boundary integral equation in consideration of all the boundaries Ω. Here, the boundary integral at the point at infinity converges to 0 and can be omitted.

【0039】[0039]

【数10】 (Equation 10)

【0040】ここに、[r]は境界要素上の観測点、[r']
はソース点の位置ベクトル、G([r]-[r'],ω)はヘル
ムホルツ方程式に対する2次元のグリーン関数であり下
式(11)で与えられる。
Where [r] is an observation point on the boundary element, [r ']
Is the position vector of the source point, and G ([r]-[r '], ω) is a two-dimensional Green's function for the Helmholtz equation and is given by the following equation (11).

【0041】[0041]

【数11】 [Equation 11]

【0042】境界面Ωは解析対象とする最大周波数f
maxにおける音の波長の1/6程度の大きさに細分化さ
れ、境界要素Ωを得る。上式(10)を離散化すれば下
式(12)、(13)が得られる。
The boundary surface Ω is the maximum frequency f to be analyzed.
It is subdivided into about 1/6 of the wavelength of the sound at max , and a boundary element Ω j is obtained. If the above equation (10) is discretized, the following equations (12) and (13) are obtained.

【0043】[0043]

【数12】 (Equation 12)

【0044】[0044]

【数13】 (Equation 13)

【0045】ここに、Nは境界要素の分割数、H
i,i’、Gi,i’はそれぞれノイマン及びディレク
レ型境界条件における境界積分である。上式(9)よ
り、ソース点でのポテンシャル値Φ([r'],ω)あるい
は、法線方向の流束値∂Φ([r'],ω)/∂[n]の何れか
は規定できるので、境界要素法では上式(13)の線形方
程式を解くことにより、各周波数における全ての要素上
での速度ポテンシャルの実行値Φ([r],ω)を算定す
る。空間上の任意の予測点P([p])上での速度ポテンシ
ャルの実行値Φ([r]、ω)は得られた境界上のその値Φ
([p],ω)より下式(14)により求められる。
Where N is the number of divisions of the boundary element, H
i, i ' and Gi , i' are the boundary integrals in the Neumann and Direlet type boundary conditions, respectively. From the above equation (9), either the potential value Φ ([r '], ω) at the source point or the flux value ∂Φ ([r'], ω) / ∂ [n] in the normal direction is obtained. Since it can be specified, the boundary element method calculates the effective value Φ ([r], ω) of the velocity potential on all the elements at each frequency by solving the linear equation of the above equation (13). The effective value Φ ([r], ω) of the velocity potential at an arbitrary prediction point P ([p]) in space is its value Φ on the obtained boundary.
([P], ω) is obtained by the following equation (14).

【0046】[0046]

【数14】 [Equation 14]

【0047】以上より、予測位置P([p])での音圧P
([p],ω)及び音圧レベルL([p],f)(dB)を下式(15)
〜(17)で算出する。
From the above, the sound pressure P at the predicted position P ([p])
([p], omega) and sound pressure level L P ([p], f ) (dB) of the following formula (15)
To (17).

【0048】[0048]

【数15】 (Equation 15)

【0049】[0049]

【数16】 (Equation 16)

【0050】[0050]

【数17】 [Equation 17]

【0051】ここに、P(=20μPa)は基準音圧であ
る。本例では対象とする周波数帯の間を周波数刻み幅Δ
fごとに音源S,Sに対する予測点P([p])での音
圧レベルLP、1([p],f)、LP、2([p],f)を境界要素
法による数値解析により算出する。得られた予測位置で
の音圧レベルLP、1([p],f)、LP、2([p],f)に対
し、道路交通騒音の重みづけを考慮した自動車騒音の代
表スペクトル(下式18)、
[0051] Here, P R (= 20μPa) is a reference sound pressure. In this example, the frequency interval Δ
For each f, the sound pressure levels LP , 1 ([p], f), LP , 2 ([p], f) at the predicted point P ([p]) for the sound sources S 1 , S 2 are calculated using the boundary element method. Calculated by numerical analysis according to For the obtained sound pressure levels LP , 1 ([p], f), LP , 2 ([p], f) at the predicted positions, the representative spectrum of the vehicle noise considering the weight of the road traffic noise (Equation 18 below),

【0052】[0052]

【数18】 (Equation 18)

【0053】や、A特性の補感補正W(f)及び設定し
た円筒音源の周波数特性の補正値W (f)(=10logf)で
校正し、各周波数での修正音圧レベルL P、1([p],
f)、L P、2([p],f)を下式(19)により計算する。
Further, the auxiliary sense correction W of the A characteristicA(f) and set
Correction value W of frequency characteristics of cylindrical sound source s(f) (= 10logf)
Calibrate and correct sound pressure level L at each frequency* P, 1([p],
f), L* P, 2([p], f) is calculated by the following equation (19).

【0054】[0054]

【数19】 [Equation 19]

【0055】本発明では、騒音レベル中央値LA50、
等価騒音レベルLAeqなど道路交通騒音の評価値を算
出する場合、自動車騒音の影響度合いがそれぞれ異なる
周波数帯域を包括して評価する必要があると考え、対象
とする周波数帯域を同一周波数間隔Δf毎に解析してい
るため、予測点P([p])での音源S1、に対するオ
ーバーオールレベル(全周波数成分のエネルギー和)
[LP、1]([p])、[L 、2]([p])を下式(20)により計
算する。
In the present invention, the median noise level LA50,
When calculating an evaluation value of road traffic noise such as the equivalent noise level L Aeq, it is considered necessary to comprehensively evaluate frequency bands in which the degree of influence of vehicle noise is different, and target frequency bands are divided by the same frequency interval Δf. , The overall level of the sound sources S 1 and S 2 at the prediction point P ([p]) (sum of energy of all frequency components)
[L P, 1] ([ p]), calculated by [L P, 2] ([ p]) the formula (20).

【0056】[0056]

【数20】 (Equation 20)

【0057】次に、図1(B)に示すような直接伝搬する
モデルに対して、境界要素法を用いた全く同様の手順に
より予測点P([p])でのオーバーオールレベル(全周波
数成分のエネルギー和)[L'P、1]([p])、
[L'P、2]([p])を計算する。
Next, with respect to the directly propagating model as shown in FIG. 1B, the overall level (all the frequency components) at the prediction point P ([p]) is obtained by the completely same procedure using the boundary element method. Sum of energy) [L' P, 1 ] ([p]),
[L' P, 2 ] ([p]) is calculated.

【0058】以上、同じ予測位置での直接伝搬モデルに
対する騒音伝搬モデルのインサーションロスΔLP、k
([p])(直接伝搬モデルに対しての2層道路構造におけ
る遮音壁や裏面吸音板の効果を考慮した騒音伝搬モデル
の挿入損失)を下式(21)により算出する。
As described above, the insertion loss ΔL P, k of the noise propagation model with respect to the direct propagation model at the same predicted position
([p]) (the insertion loss of the noise propagation model in consideration of the effect of the sound insulation wall and the back sound absorbing plate in the two-layer road structure with respect to the direct propagation model) is calculated by the following equation (21).

【0059】[0059]

【数21】 (Equation 21)

【0060】〔境界要素法による2層道路構造の騒音レ
ベルの計算法〕現行の「騒音に係わる環境基準」および
音響学会式で用いる評価量は騒音レベルの中央値L
A50から等価騒音レベルLAeqに既に移行してい
る。しかしながら、当該分野に関する過去の研究成果の
蓄積は騒音レベルの中央値LA50に基づいて為されて
いるものも多い。特に、モンテカルロ法については当初
は騒音レベルの中央値LA50ベースで定式化している
ので、本例で示す境界要素法による騒音予測計算法につ
いても、モンテカルロ法との比較計算のため、騒音レベ
ルの中央値LA50および等価騒音レベルLAeqの両
者について行うものとする。
[Method of Calculating Noise Level of Two-Layer Road Structure by Boundary Element Method] The current "environmental standard relating to noise" and the evaluation quantity used in the Society of Acoustical Sciences are the median L of noise levels.
The transition from A50 to the equivalent noise level L Aeq has already been made. However, the accumulation of past research results in this field is often based on the median LA50 of the noise level. In particular, since the Monte Carlo method is initially formulated based on the median LA50 of the noise level, the noise prediction calculation method using the boundary element method shown in this example is also used for comparison with the Monte Carlo method. It shall be performed for both the median L A50 and noise levels L Aeq.

【0061】〈騒音レベルの中央値LA50の計算法〉
本計算法において騒音レベルの中央値LA50を計算す
る場合は、ASJ Model1975に上式(21)に示す予測点位置
でのインサーションロスΔLP、k([p])を考慮して計
算を行う。
<Method of calculating median value LA50 of noise level>
When calculating the median L A50 of noise level in this calculation method, insertion loss [Delta] L P at the predicted point positions shown in the above equation (21) to ASJ Model1975, k calculated by considering the ([p]) Do.

【0062】図2は2層道路構造の騒音伝搬ルートを模
式的に示したモデル図である。一般部の音源としてS
1、を設定するとともに、専用部の音源としてS
3、を設定する。予測地点P([p])で距離減衰のみ
により、直接伝搬される一列等間隔モデルでの騒音レベ
ルLF,k’(k'=1〜4)は、ASJ Model 1975により下式
(22)で算定する。
FIG. 2 is a model diagram schematically showing a noise propagation route of a two-layer road structure. S as sound source of general part
1, it sets the S 2, S as a sound source of a dedicated unit
3, set the S 4. The noise level LF , k ′ (k ′ = 1 to 4) in the one-row equal-space model directly propagated only at the predicted point P ([p]) only by the distance attenuation is calculated by the following equation using ASJ Model 1975.
Calculated in (22).

【0063】[0063]

【数22】 (Equation 22)

【0064】ここに、lk’は音源Sk’から予測点P
([p])までの距離、dk’は音源S k’を走行する車両
の平均車頭間隔である。またLw、k’は各々の音源S
k’の騒音パワーレベルで、例えば第2段階規制式では
下式(23)で与えられる。
Where lk 'Is sound source Sk 'From the prediction point P
distance to ([p]), dk 'Is sound source S k 'Vehicles traveling
Is the average headway. Also Lw, k 'Is each sound source S
k 'For example, in the second stage regulation type,
It is given by the following equation (23).

【0065】[0065]

【数23】 (Equation 23)

【0066】ここにVk’は平均自動車走行速度、a
1,k’は小型車混入率、a2,k’は大型車混入率で
ある。一般部の音源S1、による反射を考慮した予
測点位置での騒音レベルLR、1([p])、LR、2([p])
は前節で示した境界要素法の計算によるインサーション
ロスΔLP、1([p])、ΔLP、2([p])にASJ Model 19
75による直接伝搬での騒音レベルΔLF、1([p])、Δ
F、2([p])を考慮し、下式(24)によって算出する。
Where V k ′ is the average vehicle speed, a
1, k ' is the mixing ratio of small vehicles, and a2 , k' is the mixing ratio of large vehicles. Noise level L R at the predicted point positions in consideration of reflection by the source S 1, S 2 of the general section, 1 ([p]), L R, 2 ([p])
Is the insertion loss ΔLP , 1 ([p]), ΔLP , 2 ([p]) calculated by the boundary element method shown in the previous section.
Noise level ΔLF , 1 ([p]), Δ
L F, 2 ([p]) is taken into account, and is calculated by the following equation (24).

【0067】[0067]

【数24】 (Equation 24)

【0068】今回考慮したモデルでは道路進行方向にそ
の断面が変化しない設定である。ASJ Model 1975による
上式(22)は円筒音源(線音源)としての仮定で一致す
る。よって、境界要素法で求められた円筒音源によるイ
ンサーションロスと上式(22)で与える騒音レベルとのモ
デル上での整合性は得られている。
In the model considered this time, the setting is such that the cross section does not change in the traveling direction of the road. The above equation (22) according to ASJ Model 1975 agrees on the assumption of a cylindrical sound source (line sound source). Therefore, the model consistency between the insertion loss of the cylindrical sound source obtained by the boundary element method and the noise level given by the above equation (22) is obtained.

【0069】一方、専用部より遮音壁を介して予測点に
伝搬する騒音は、ASJ Model 1975より下式(25)により計
算する。
On the other hand, the noise propagating from the dedicated portion to the prediction point via the sound insulation wall is calculated by the following equation (25) from ASJ Model 1975.

【0070】[0070]

【数25】 (Equation 25)

【0071】ここにαD,k”、αI、k”はASJ Mode
l 1975による回折減衰及び種々の要因による補正値であ
る。以上により、全ての音源を考慮した予測地点での騒
音レベルの中央値LA50は、下式(26)により求めるこ
とができる。
Where α D, k ″ and α I, k ″ are ASJ Mode
l Diffraction attenuation according to 1975 and correction values due to various factors. As described above, the median value LA50 of the noise level at the prediction point considering all the sound sources can be obtained by the following equation (26).

【0072】[0072]

【数26】 (Equation 26)

【0073】〈等価騒音レベルLAeqの計算法〉本計
算法ではASJ Model 1993に上式(21)に示す予測点位置で
のインサーションロスΔLP、k([p])を考慮し、等価
騒音レベルLAeqの予測方法を示す。本例では簡単の
ため、道路進行方向に対して道路断面形状や交通条件が
変化せず一定なものと考える。予測点を含む断面を中心
に道路方向に左右に長さΔlで一定間隔のm個の区間を
設定する。i番目の区間の中心から予測点Pまでの距
離は下式(28)で示される。したがって、計算対象とする
道路方向の長さはl=(2m+1)・Δlである。予測点Pま
でに距離減衰のみにより、直接伝搬される1台当たりの
騒音レベルL'F,k’,i ([p])(k'=1〜4)はASJ Mod
el 1993では下式(27)で規定される。
<Calculation method of equivalent noise level L Aeq > In this calculation method, the insertion loss ΔLP , k ([p]) at the predicted point position shown in the above equation (21) is considered in ASJ Model 1993, and the equivalent A method for predicting the noise level L Aeq will be described. In this example, for the sake of simplicity, it is assumed that the road cross-sectional shape and the traffic conditions do not change and are constant with respect to the traveling direction of the road. M sections with a length Δl and a constant interval are set to the left and right in the road direction centering on the cross section including the prediction point. The distance from the center of the i * -th section to the prediction point P is represented by the following equation (28). Therefore, the length in the road direction to be calculated is l = (2m + 1) · Δl. The noise level L ′ F, k ′, i * ([p]) (k ′ = 1 to 4) per vehicle directly propagated only by the distance attenuation to the prediction point P is ASJ Mod
In el 1993, it is defined by the following equation (27).

【0074】[0074]

【数27】 [Equation 27]

【0075】[0075]

【数28】 [Equation 28]

【0076】ここに、L'w、k’はASJ Model 1993に
よる各々の音源Sk’の自動車一台当たりのA特性騒音
パワーレベル(人の聴感補正後の騒音パワーレベル)
で、2車分類(音響学会式で通過車両を大型車と小型車
の2種に分類する評価法)では下式(29)で与えられる。
Here, L ′ w and k ′ are A-weighted noise power levels per vehicle of each sound source S k ′ according to ASJ Model 1993 (noise power level after human audibility correction).
In the two-vehicle classification (an evaluation method of classifying passing vehicles into two types of large vehicles and small vehicles by the Acoustic Society), the following equation (29) is used.

【0077】[0077]

【数29】 (Equation 29)

【0078】一般部音源S1、による予測点位置P
([p])での多重反射音を考慮した騒音レベルのユニット
パターンLR,1,i ([p])、LR,2,i ([p])
は、前節で示したインサーションロスΔL
p,1([p])、ΔLp,2([p])に直接伝搬騒音レベル
L'F,1,i ([p])、L'F,2,i ([p])を考慮
し、下式(30)によって算出する。
Predicted point position P based on general-part sound sources S 1 and S 2
The unit patterns LR, 1, i * ([p]) and LR, 2, i * ([p]) of the noise level considering the multiple reflection sound at ([p])
Is the insertion loss ΔL shown in the previous section.
p, 1 ([p]), ΔL p, 2 ([p]) directly propagated noise level L ′ F, 1, i * ([p]), L ′ F, 2, i * ([p]) Is calculated by the following equation (30).

【0079】[0079]

【数30】 [Equation 30]

【0080】なお、ASJ Model 1993では点音源を想定し
ているが、断面が変化しないという条件では円筒音源と
しての仮定が成立するので、境界要素法で求めたインサ
ーションロスを適用することについての妥当は得られて
いる。
Note that a point sound source is assumed in ASJ Model 1993. However, assuming that the sound source is a cylindrical sound source under the condition that the cross section does not change, the insertion loss obtained by the boundary element method is not applied. Relevance has been obtained.

【0081】一方、専用部音源S3、に対する予測
地点で遮音壁による回折及び地表面効果等を考慮した騒
音レベルのユニットパターンL'R,k”,i ([p])
(k"=3,4)は、下式(31)で求められる。
[0081] On the other hand, only part sound source S 3, the unit pattern of the noise level in consideration of diffraction and ground surface effect due sound insulating wall in a predictable location in relation to S 4 L 'R, k " , i * ([p])
(k "= 3,4) is obtained by the following equation (31).

【0082】[0082]

【数31】 (Equation 31)

【0083】ここに、ΔLD,k”([p])、ΔL
G,k”([p])、ΔLM、k”([p])は、ASJModel 1993
の回折減衰、地表面効果及び気象条件の要因による補正
値であり、今回はΔLM、k”,i は0とした。本例
では道路進行方向に道路断面、交通条件が変化しないと
仮定しているので、予測点P([p])での等価騒音レベル
eq([p])は、下式(32)で与えられる。
Here, ΔL D, k ″ ([p]), ΔL
G, k ″ ([p]), ΔL M, k ″ ([p]) are ASJModel 1993
Is the correction value due to the factors of diffraction attenuation, ground surface effect, and weather conditions, and ΔLM , k ", i * is set to 0 in this case. In this example, it is assumed that the road cross section and the traffic condition do not change in the road traveling direction. since it is, and the prediction point P ([p]) noise levels in L a eq ([p]) is given by the following equation (32).

【0084】[0084]

【数32】 (Equation 32)

【0085】ここに、Nは3600sec当たりの交通量、Τ
(=3600sec)は積分時間である。
Here, N is the traffic volume per 3600 sec, Τ
(= 3600 sec) is the integration time.

【0086】[0086]

【実施例1】以下、具体的に上記した本発明法によって
2層道路構造の騒音予測を行い、本発明者等が先に提案
したモンテカルロ法との比較を行った。なお、比較は騒
音レベルの中央値LA50により行った。
[Embodiment 1] Hereinafter, noise prediction of a two-story road structure was specifically performed by the method of the present invention described above, and a comparison was made with the Monte Carlo method previously proposed by the present inventors. The comparison was made based on the median value LA50 of the noise level.

【0087】本発明者等は、先の特開平10−2062
27号公報においてモンテカルロ法により一般部に遮音
壁を有する標準的な2層道路構造において遮音壁位置に
関する特性を明らかにした。その結果、従来の概念とは
相反し、遮音壁設置位置を民地側にセットバックした方
が、騒音レベルが減少するという極めて興味深い結果を
得た。本実施例ではモンテカルロ法において設定したモ
デルと同じモデルにより前述した計算方法に従い、境界
要素法を用いて騒音レベルの中央値LA50を算出しモ
ンテカルロ法の結果と比較する。
The present inventors have disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. Hei 10-2062.
In Japanese Patent Publication No. 27, characteristics relating to the position of a sound insulating wall in a standard two-layered road structure having a sound insulating wall in a general part were clarified by the Monte Carlo method. As a result, contrary to the conventional concept, there was an extremely interesting result that the noise level decreased when the sound insulation wall was set back to the private area. In this embodiment, the median value LA50 of the noise level is calculated using the boundary element method according to the above-described calculation method using the same model as the model set in the Monte Carlo method, and is compared with the result of the Monte Carlo method.

【0088】図3はモンテカルロ法による解析で設定し
たものと同じ2層道路構造の騒音解析モデルを示したも
ので、桁構造としてはPC箱桁を設定し、一般部遮音壁
高さは8.0mに設定している。遮音壁天端から下フラ
ンジまでの隙間をDとしている。音源として一般部上下
車線の道路中心位置に一般部音源S1、を設定し、
専用部上下道路車線の道路中心位置に専用部音源S
を考慮する。一般部音源S1、として1時間当
たりの車両通過台数N=1500台、走行速度V=6
0km/h、大型車混入率a=0.2を設定する。同
様に、専用部音源 S3、として1時間当たりの車
両通過台数N=2000台、走行速度V=100km
/h、大型車混入率a=0.2を設定する。また、P
C桁および路面Ωの吸音率はα=0,遮音壁Ωは吸
音板の残響室法吸音率の規格値のα=0.8に設定し
た。一般部遮音壁位置については、専用部遮音壁位置直
下をB=0mに、民地側を負、道路側を正に設定し、前
後に変化させて計算結果を評価した。予測位置Pは公民
境界とする。
FIG. 3 shows a noise analysis model of the same two-layer road structure as that set by the analysis by the Monte Carlo method. A PC box girder is set as the girder structure, and the height of the general sound insulation wall is 8.0 m. Is set to The gap from the top of the sound insulating wall to the lower flange is D. General part sound sources S 1 and S 2 are set as sound sources at the center of the road in the general part upper and lower lanes,
The dedicated part sound source S 3 ,
Consider the S 4. The number of vehicles passing through the vehicle per hour N G = 1,500 and the traveling speed V = 6 as the general-part sound sources S 1 and S 2
0 km / h and a large-vehicle mixing ratio a 2 = 0.2 are set. Similarly, as the dedicated section sound sources S 3 and S 4 , the number of vehicles passing through the vehicle per hour N H = 2000 and the traveling speed V = 100 km
/ H, a large-vehicle mixing ratio a 2 = 0.2 is set. Also, P
C digits and road Omega sound absorption coefficient R is alpha = 0, the sound insulating wall Omega A was set to alpha = 0.8 in the specifications of the reverberation chamber sound absorption rate of the sound absorbing plate. Regarding the position of the general sound insulation wall, B = 0 m immediately below the position of the dedicated sound insulation wall, the negative side was set for the private side, and the road side was set to positive. The predicted position P is a public boundary.

【0089】また、本モデルは道路中心に対し構造が線
対称であることから、ミラーイメージにより半分のモデ
ルを設定している。この設定により境界要素の数を半分
に減らすことが可能となる。また、最大要素長さは解析
する最高周波数(1kHz)の波長(34cm)の1/6であ
る5.6cmに設定した。
Further, since the structure of this model is axisymmetric with respect to the center of the road, a half model is set by a mirror image. With this setting, the number of boundary elements can be reduced by half. The maximum element length was set to 5.6 cm, which is 1/6 of the wavelength (34 cm) of the highest frequency (1 kHz) to be analyzed.

【0090】計算例ではミラーイメージを用いているの
で左右の音源は同位相となるが、仮に2つの音源の位相
を変えれば干渉特性が変化するので、後述する図5の音
圧の周波数特性は幾分変化すると考えられる。しかし、
道路交通騒音の場合、左右音源の間に位相の相関性はな
く、原理上は各音源の位相は各周波数で不規則に与えら
れる。理想上は不規則な位相の雑音音源(無相関な位相
特性)を設定することが望まれるが、現在の解法では困
難である。方法としては、左右音源の位相差が異なる計
算ケースを複数設定し、その平均値をもって代表値とす
る考え方もあるが、この計算を行うことは非常に大きな
労力を伴うので現実的とは言えない。2層道路構造内で
残響する音は非常に複雑な反射経路を経て伝達されるの
で、実際には非常に様々な位相を持つ反射音同士での干
渉波が生じており、等価的に内部残響音は無相関に近い
状態になっている。よって、左右音源の位相条件による
影響は、民地側に伝搬する音に対してはほとんどないと
考えられる。
In the calculation example, since the mirror image is used, the left and right sound sources have the same phase. However, if the phases of the two sound sources are changed, the interference characteristics change. Therefore, the frequency characteristics of the sound pressure shown in FIG. It is thought to change somewhat. But,
In the case of road traffic noise, there is no phase correlation between the left and right sound sources, and in principle, the phase of each sound source is given irregularly at each frequency. Ideally, it is desired to set a noise source having an irregular phase (uncorrelated phase characteristic), but it is difficult with the current solution. As a method, there is a method of setting a plurality of calculation cases in which the phase difference between the left and right sound sources is different and using the average value as a representative value, but performing this calculation involves a great deal of labor and is not realistic. . Since the reverberating sound in the two-story road structure is transmitted through a very complicated reflection path, interference waves between reflected sounds having very various phases actually occur, and equivalently, internal reverberation. The sound is almost uncorrelated. Therefore, it is considered that the effect of the phase condition of the left and right sound sources has little effect on the sound propagating to the private side.

【0091】先ず、図4は本発明法による解析結果を、
横軸に解析周波数、縦軸に音源S を同時に考慮
した補正後の音圧レベルL ([p],f)をプロットした
ものである。この周波数特性を見ると、音の干渉によ
り、それぞれの周波数近傍で音圧レベルは大きく変動し
ていることが判る。このことからも、対象とする周波数
帯の間を周波数刻み幅Δfに分けて解析することの妥当
性が検証されている。すなわち、ある特定の周波数を選
択してその周波数についてのみ解析したのでは、選択し
た周波数によって騒音レベルに大きな差が生じてしま
う。本発明法のように、周波数刻み幅Δf毎に解析し、
周波数刻み幅Δf毎の音圧レベルを統合して全周波数成
分のエネルギー和を求め、このエネルギー和による数値
をもって評価することで対象とする周波数帯を包括した
形での評価が可能となっている。
First, FIG. 4 shows an analysis result by the method of the present invention.
Analysis frequency on the horizontal axis, the sound source S 1 on the vertical axis, the sound pressure level after correction in consideration of the S 2 simultaneously L P * ([p], f) is obtained by plotting. From this frequency characteristic, it can be seen that the sound pressure level fluctuates greatly near each frequency due to sound interference. From this, the validity of analyzing the target frequency band by dividing it into frequency steps Δf has been verified. That is, if a particular frequency is selected and analyzed only for that frequency, a large difference occurs in the noise level depending on the selected frequency. As in the method of the present invention, analysis is performed for each frequency step width Δf,
By integrating the sound pressure levels for each frequency step width Δf, the energy sum of all frequency components is obtained, and by evaluating with the numerical value based on this energy sum, it is possible to evaluate in a form that covers the target frequency band. .

【0092】次いで、図5は縦軸に予測点Pである公民
境界高さ1.2m地点での騒音レベルの中央値LA50
を取り、横軸に遮音壁位置Bを取り、境界要素法(BE
M)による計算値とモンテカルロ法による計算値をそ
れぞれプロットしたものである。ここで示した計算範囲
では、境界要素法とモンテカルロ法の偏差は−1.5dB〜
+2dB程度である。全体的には境界要素法による結果と
モンテカルロ法による結果は同様な傾向を示し、一般部
遮音壁位置を外側(民地側)に移動させると、騒音レベ
ルは遙かに減少することが境界要素法による計算でも確
認ができた。
Next, FIG. 5 shows the median value LA50 of the noise level at the point 1.2 m above the civic boundary which is the predicted point P on the vertical axis.
And the horizontal axis represents the sound insulation wall position B, and the boundary element method (BE
M) and the value calculated by the Monte Carlo method are plotted. In the calculation range shown here, the deviation between the boundary element method and the Monte Carlo method is -1.5 dB or more.
It is about +2 dB. In general, the results obtained by the boundary element method and the results obtained by the Monte Carlo method show the same tendency. If the position of the general sound insulation wall is moved to the outside (private area), the noise level will be much reduced. Was also confirmed by the calculation by.

【0093】詳細に検討比較すると、B=−3.0〜−7.0
mでは境界要素法の方がやや高い値になっている。これ
は、モンテカルロ法は計算手段として境界に接触するベ
クトルのエネルギー量を計数しており、検出境界は有限
の長さを持つ線分で構成されるとともに、その大きさは
通常3〜10m程度に設定されているため、反射騒音レ
ベルは有限の大きさを持つ検出境界の平均値として評価
されるのに対して、境界要素法では原理上、スポット点
での値を得るので、モンテカルロ法に比べ、より端部凹
曲面の反射による予測点付近の音の集中を細かく評価す
るためであると考えられる。このことを確かめるため、
図5には予測点Pを中心に上下左右1.0mの格子状に
合計9点をとり、これらの点の平均値(BEM)を計
算してプロットした。この結果(BEM)とモンテカ
ルロ法を比較すると、前者(BEM)よりも一致して
くることが判る。
A detailed study and comparison shows that B = −3.0 to −7.0.
In the case of m, the boundary element method has a slightly higher value. This is because the Monte Carlo method counts the amount of energy of a vector touching the boundary as a calculation means, and the detection boundary is composed of a line segment having a finite length, and the size is usually about 3 to 10 m. The reflection noise level is evaluated as the average value of the detection boundary having a finite size because it is set, whereas the boundary element method obtains the value at the spot point in principle, so it is compared with the Monte Carlo method. It is considered that this is because the concentration of sound near the predicted point due to the reflection of the concave surface at the end is more finely evaluated. To confirm this,
In FIG. 5, a total of nine points are taken in a grid pattern of 1.0 m vertically, horizontally, and centered on the predicted point P, and the average value (BEM) of these points is calculated and plotted. When the result (BEM) is compared with the Monte Carlo method, it is found that the result is better than the former (BEM).

【0094】次に、桁下開口量Dの変化に対する騒音レ
ベルの変化について比較検討を加える。図6は図3のモ
デルに対して、縦軸に騒音レベルの中央値LA50を取
り、横軸に桁下開口量Dを取り、境界要素法とモンテカ
ルロ法の計算値をそれぞれプロットしたものである。
Next, a comparative study will be made on the change in the noise level with respect to the change in the undersizing amount D. FIG. 6 shows the model of FIG. 3 in which the vertical axis represents the median value LA50 of the noise level, the horizontal axis represents the opening under the girder D, and the values calculated by the boundary element method and the Monte Carlo method are plotted. is there.

【0095】本モデルの場合、モンテカルロ法による計
算結果はD≧2.0mの範囲では72dB程度で一定しほと
んど変化がないのに対して、境界要素法による計算結果
ではD≧1.0mの領域でも開口量Dの減少量1mに対し
概ね1dB程度づつの騒音レベルの減少が認められ、か
つD=1.0m〜0.0mの範囲では3dB程度減少する結果と
なっている。
In the case of this model, the result of calculation by the Monte Carlo method is constant at about 72 dB in the range of D ≧ 2.0 m and hardly changes, whereas the result of calculation by the boundary element method has an aperture even in the area of D ≧ 1.0 m. A decrease of the noise level by about 1 dB is recognized for a decrease amount of 1 m of the amount D, and the result is a decrease of about 3 dB in the range of D = 1.0 m to 0.0 m.

【0096】[0096]

【実施例2】次いで、本実施例2では、実際の2層道路
構造について本発明法を用いて等価騒音レベルLAeq
ベースで予測計算を行い、実測値との比較を行った。
Second Embodiment Next, in a second embodiment, an equivalent noise level L Aeq is applied to an actual two-layered road structure using the method of the present invention.
Prediction calculations were performed on a base and comparisons were made with measured values.

【0097】図7に示される道路断面図は実際に供用中
にある2層道路の断面構造を示したものであり、この道
路の沿道において騒音実測を行った。桁構造としては、
同様にPC箱桁であり、一般部遮音壁高さは6.0mであ
る。また、桁端部には裏面吸音板が敷設されている。音
源として一般部上下車線の道路中心位置に一般部音源S
1、を設定し、専用部上下道路車線の道路中心位置
に専用部音源S,S を設定した。一般部音源S1、
として、実際の交通量調査結果より、1時間当たり
の車両通過台数N=1120台、走行速度V=64k
m/h、大型車混入率a=0.33を設定する。同様
に、専用部音源 S3、として1時間当たりの車両
通過台数N=1800台、走行速度V=80km/
h、大型車混入率a=0.28を設定する。また、P
C桁Ωの吸音率はα=0、遮音壁Ωは遮音板の残響
室法吸音率の規格値のα=0.8に設定した。本モデル
も道路中心に対し構造が線対称であることから、ミラー
イメージにより半分のモデルを設定している。また、本
モデルでは実際の道路構造にあわせ、PC桁端部に吸音
率α=0.8の裏面吸音板を適用する。一般部の断面に
ついては排水性舗装の吸音性を考慮し、周波数別垂直入
射吸音率の実測値にA特性をかけて平均化した平均垂直
入射吸音率α=0.23で設定した。予測点としては、
公民境界を0mとし、道路側を+、民地側を−に設定
し、それぞれの高さh=1.2mを設定した。
The road cross section shown in FIG. 7 is actually in service.
This shows the cross-sectional structure of a two-story road in
Noise was measured along the roadside. As the digit structure,
Similarly, it is a PC box girder, and the height of the general sound insulation wall is 6.0 m.
You. A back sound absorbing plate is laid at the end of the girder. sound
As a source, the general part sound source S
1,S2Set the center of the road in the dedicated lane
Dedicated sound source S3, S 4It was set. General part sound source S1,
S2From the actual traffic volume survey results,
Number of vehicles passing NG= 1120 cars, running speed V = 64k
m / h, large car mixing rate a2= 0.33 is set. As well
, Dedicated sound source S3,S4As per hour vehicle
Number of passing NH= 1800 cars, running speed V = 80km /
h, Large car mixing ratio a2= 0.28 is set. Also, P
C digit ΩRHas the sound absorption coefficient α = 0, the sound insulation wall ΩAIs the reverberation of the sound insulation board
The standard value of the room method sound absorption coefficient was set to α = 0.8. This model
Because the structure is axisymmetric with respect to the center of the road,
Half the model is set by the image. Also book
In the model, sound absorption at the end of PC girder according to the actual road structure
A rear sound absorbing plate with a ratio α = 0.8 is applied. For general section
In consideration of the sound absorption of drainage pavement,
Average vertical value obtained by averaging the measured value of the sound absorption coefficient and the A-characteristic
The incident sound absorption coefficient α was set at 0.23. As a prediction point,
Set the civilian boundary to 0m, set the road side to +, and the private side to-
Then, each height h = 1.2 m was set.

【0098】図7は解析結果を、横軸に公民境界からの
距離xを取るとともに、縦軸に等価騒音レベルLAeq
を取り、路肩および民地側の各点での等価騒音レベルL
Ae の計算値および実測値の値をプロットしたもので
ある。
FIG. 7 shows the results of the analysis. The horizontal axis represents the distance x from the civilian boundary, and the vertical axis represents the equivalent noise level L Aeq.
And the equivalent noise level L at each point on the roadside and on the private side
The value of the calculated values and measured values of ae q is a plot of the.

【0099】全体的には、計算値と測定値とは良く一致
していることが判る。公民境界より道路側の2点につい
ては、計算値に比べて実測値が幾分低くなっているが、
この原因は遮音壁の後面(a部)が実際には緑地帯にな
っており、この部分の減衰効果が生じているものと考え
られる。
It can be seen that the calculated value and the measured value generally agree well. For the two points on the road side from the civilian boundary, the measured values are slightly lower than the calculated values,
It is considered that this is because the rear surface (part a) of the sound insulation wall is actually a green belt, and the damping effect of this part occurs.

【0100】[0100]

【発明の効果】以上詳説のとおり本発明によれば、境界
要素法による波動音響的なシミュレーションを用いてい
るため、高架橋、遮音壁、路面の位置関係、桁形状、周
囲の地形、吸音材の配置等について包括したモデル評価
が可能になるとともに、開口率が小さくなっても音の波
動性による拡散放射の効果が原理的に考慮されるため、
適用の制限が無くなり適用範囲の拡大を図り得るように
なる。また、多重反射時の回折や干渉が考慮されるよう
になるため予測精度の向上が図れるようになる。また、
境界要素により算出された騒音予測点での直接伝搬モデ
ルに対する騒音伝搬モデルの挿入損失ΔL(dB)を求
め、これを既存の騒音レベル計算式、具体的には音響学
会式と組み合わせることにより、道路交通騒音の評価を
絶対量として予測できるようになる。
As described above, according to the present invention, since the wave acoustic simulation by the boundary element method is used, the viaduct, the sound insulation wall, the positional relation of the road surface, the girder shape, the surrounding terrain, the arrangement of the sound absorbing material are used. Comprehensive model evaluation is possible, and even if the aperture ratio becomes small, the effect of diffuse radiation due to the wave nature of sound is considered in principle,
There is no restriction on the application, and the application range can be expanded. Also, since the diffraction and interference at the time of multiple reflection are taken into account, the prediction accuracy can be improved. Also,
Calculated insertion loss ΔL P (dB) of noise propagation model for the direct propagation model in noise prediction point calculated by the boundary element, which existing noise level calculation formula, in particular by combining with Acoustical Society equation, The evaluation of road traffic noise can be predicted as an absolute amount.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】境界要素法による解析の説明で用いた、(A)は
騒音伝搬モデル、(B)は直接伝搬モデルである。
FIG. 1 (A) is a noise propagation model, and (B) is a direct propagation model used in the description of the analysis by the boundary element method.

【図2】2層道路構造における騒音伝搬ルートを模式的
に示したモデル図である。
FIG. 2 is a model diagram schematically showing a noise propagation route in a two-layer road structure.

【図3】本実施例1で設定した2層道路構造の騒音解析
モデル図である。
FIG. 3 is a noise analysis model diagram of a two-layer road structure set in the first embodiment.

【図4】騒音予測点での周波数特性図である。FIG. 4 is a frequency characteristic diagram at a noise prediction point.

【図5】本発明法とモンテカルロ法との騒音レベル比較
図である。
FIG. 5 is a noise level comparison diagram between the method of the present invention and the Monte Carlo method.

【図6】本発明法とモンテカルロ法との開口量Dに対す
る騒音レベル比較図である。
FIG. 6 is a noise level comparison diagram for the aperture amount D between the method of the present invention and the Monte Carlo method.

【図7】本発明法と実測値との騒音レベル比較図であ
る。
FIG. 7 is a noise level comparison diagram between the method of the present invention and measured values.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…高架橋桁、2…遮音壁、3…路面 1 ... Viaduct girder 2 ... Sound insulation wall 3 ... Road surface

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】道路面周りに音響反射面となる構造体を有
する場合における道路騒音の予測方法であって、 前記音響反射面となる構造体を考慮した騒音伝搬モデル
と、音響反射面となる構造体を省略した直接伝搬モデル
とのそれぞれにおいて、騒音発生位置に所定の基準音源
を設定するとともに、各境界要素毎に境界条件として複
素音響インピーダンスを設定し、対象とする周波数帯の
間を所定の周波数刻み幅Δf毎に分け、この周波数刻み
幅Δf毎に、音源に対する騒音予測点での音圧レベルを
境界要素法により求めるとともに、周波数刻み幅Δf毎
の音圧レベルを統合して全周波数成分のエネルギー和を
求め、 次いで、前記騒音伝搬モデルにおける全周波数成分のエ
ネルギー和と、前記直接伝搬モデルにおける全周波数成
分のエネルギー和とに基づいて、騒音予測点での直接伝
搬モデルに対する騒音伝搬モデルの挿入損失ΔL(d
B)を求める第1ステップ工程と、 距離減衰のみを考慮し前記道路騒音源から前記騒音予測
点に直接伝搬される直接伝搬騒音レベルL(dB)を求
めるとともに、この直接伝搬騒音レベルL(dB)と、
前記騒音予測点での直接伝搬モデルに対する騒音伝搬モ
デルの挿入損失ΔL(dB)とに基づいて前記騒音予測
点における反射音を考慮した全騒音レベルLを求める
第2ステップ工程と、 からなることを特徴とする反射音を考慮した道路騒音の
予測方法。
1. A method for predicting road noise when a structure serving as an acoustic reflection surface is provided around a road surface, wherein a noise propagation model considering the structure serving as the acoustic reflection surface and an acoustic reflection surface are provided. In each of the direct propagation models with the structure omitted, a predetermined reference sound source is set at the noise generation position, and a complex acoustic impedance is set as a boundary condition for each boundary element, and a predetermined frequency band between target frequency bands is set. The sound pressure level at the noise prediction point for the sound source is obtained by the boundary element method for each frequency step width Δf, and the sound pressure level for each frequency step width Δf is integrated to obtain the entire frequency step width. The energy sum of all frequency components in the noise propagation model and the energy sum of all frequency components in the direct propagation model Based on the insertion loss of noise propagation model for the direct propagation model in noise prediction point [Delta] L P (d
A first step obtaining a B), together with the directly obtained propagation noise level L F (dB) from considering attenuation only the road noise source is propagated directly to the noise prediction point, the direct propagation noise level L F (DB) and
A second step obtaining a total noise level L R Considering reflected sound in the noise prediction point based on said insertion loss of noise propagation model for the direct propagation model in noise prediction point ΔL P (dB), consisting of A road noise prediction method taking into account reflected sound.
【請求項2】道路面周りに音響反射面となる構造体を有
する場合における道路騒音の予測方法であって、 前記音響反射面となる構造体を考慮した騒音伝搬モデル
と、音響反射面となる構造体を省略した直接伝搬モデル
とのそれぞれにおいて、騒音発生位置に所定の基準音源
を設定するとともに、各境界要素毎に境界条件として複
素音響インピーダンスを設定し、対象とする周波数帯の
間を所定の周波数刻み幅Δf毎に分け、この周波数刻み
幅Δf毎に、音源に対する騒音予測点での音圧レベルを
境界要素法により求め、得られた騒音予測点での音圧レ
ベルを自動車騒音の代表スペクトル、A特性の聴感補正
および設定した音源の周波数特性値により修正し、周波
数刻み幅Δf毎の修正音圧レベルを求めるとともに、周
波数刻み幅Δf毎の修正音圧レベルを統合して全周波数
成分のエネルギー和を求め、 次いで、前記騒音伝搬モデルにおける全周波数成分のエ
ネルギー和と、前記直接伝搬モデルにおける全周波数成
分のエネルギー和とに基づいて、騒音予測点での直接伝
搬モデルに対する騒音伝搬モデルの挿入損失ΔL(d
B)を求める第1ステップ工程と、 距離減衰のみを考慮し前記道路騒音源から前記騒音予測
点に直接伝搬される直接伝搬騒音レベルL(dB)を求
めるとともに、この直接伝搬騒音レベルL(dB)と、
前記騒音予測点での直接伝搬モデルに対する騒音伝搬モ
デルの挿入損失ΔL(dB)とに基づいて前記騒音予測
点における反射音を考慮した全騒音レベルLを下式
(I) L=L+ΔL(dB) …(I) より求める第2ステップ工程と、 からなることを特徴とする反射音を考慮した道路騒音の
予測方法。
2. A method for predicting road noise when a structure serving as an acoustic reflection surface is provided around a road surface, wherein a noise propagation model considering the structure serving as the acoustic reflection surface and an acoustic reflection surface are provided. In each of the direct propagation models with the structure omitted, a predetermined reference sound source is set at the noise generation position, and a complex acoustic impedance is set as a boundary condition for each boundary element, and a predetermined frequency band between target frequency bands is set. The sound pressure level at the noise prediction point for the sound source is obtained by the boundary element method for each frequency step width Δf, and the obtained sound pressure level at the noise prediction point is representative of the vehicle noise. Correction is made based on the audibility correction of the spectrum and the A characteristic and the frequency characteristic value of the set sound source to obtain a corrected sound pressure level for each frequency step width Δf, and a corrected sound pressure level for each frequency step width Δf. The energy sum of all frequency components is obtained by integrating the levels.Then, based on the energy sum of all frequency components in the noise propagation model and the energy sum of all frequency components in the direct propagation model, Insertion loss ΔL P (d
A first step obtaining a B), together with the directly obtained propagation noise level L F (dB) from considering attenuation only the road noise source is propagated directly to the noise prediction point, the direct propagation noise level L F (DB) and
The following formula total noise level L R Considering reflected sound in the noise prediction point based on said insertion loss of noise propagation model for the direct propagation model in noise prediction point ΔL P (dB)
(I) L R = L F + ΔL P (dB) ... second step and the prediction method of road noise considering the reflected sound, characterized in that it consists of obtaining from (I).
【請求項3】前記直接伝搬騒音レベルLは、音響学会
式(ASJ Model 1975)に基づいて、音源の騒音パワーレ
ベルをL(dB)、音源から騒音予測点までの距離l
(m)、音源を走行する車両の平均車頭間隔d(m)として、
下式(II) L=L−8−20・log10l+10・log10(π(1/d)tanh2π(1/d))(dB)…(II ) より求める請求項1,2いずれかに記載の反射音を考慮
した道路騒音の予測方法。
Wherein said direct propagation noise level L F on the basis of the Acoustical Society of formula (ASJ Model 1975), L W (dB) noise power levels of the sound source, the distance l between the sound source and the noise prediction point
(m), as the average headway distance d (m) of the vehicles running the sound source,
The following formula (II) L F = L W -8-20 · log 10 l + 10 · log 10 (π (1 / d) tanh2π (1 / d)) (dB) ... claims 1 obtained from (II) one A method for predicting road noise in consideration of reflected sound described in Crab.
【請求項4】前記直接伝搬騒音レベルLは、音響学会
式(ASJ Model 1993)に基づいて、自動車1台当たり
の、人の聴感補正後のA特性騒音パワーレベルをL'
(dB)、音源位置を道路方向にΔlの間隔でm個設定
し、下式(III) LF=L'−8−20・logl (dB) …(III) ここに、lは音源i番目から騒音予測点までの距離
で、下式(IV) l=√((l +(i・Δl))) (i=0,1,2,…m) …(IV) より求める請求項1,2いずれかに記載の反射音を考慮
した道路騒音の予測方法。
Wherein said direct propagation noise level L F is the Acoustical Society equation based on (ASJ Model 1993), per vehicle, the A-weighted noise power level after audibility correction human L '
W (dB), the sound source position of m set at intervals of Δl the road direction, here the following formula (III) LF = L 'W -8-20 · logl i (dB) ... (III), l i is The distance from the sound source i * th to the noise prediction point, and the following formula (IV) l i = √ ((l 0 2 + (i * · Δl) 2 )) (i * = 0, 1, 2,... M) The road noise prediction method according to any one of claims 1 and 2, which is obtained from (IV).
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009180738A (en) * 2009-04-27 2009-08-13 Nittobo Acoustic Engineering Co Ltd Aircraft noise data analyzing and processing method
JP2010230584A (en) * 2009-03-27 2010-10-14 Mazda Motor Corp Vehicle acoustic analyzer
JP2015152315A (en) * 2014-02-10 2015-08-24 株式会社小野測器 Sound source probing system
CN109299533A (en) * 2018-09-18 2019-02-01 中南大学 The method for quick predicting and system of bullet train pass-by noise
CN114021384A (en) * 2021-11-25 2022-02-08 福州大学 BIM and GIS-based road noise visual evaluation method
CN114441183A (en) * 2020-11-03 2022-05-06 陕西汽车集团有限责任公司 Method for detecting noise transmission path in vehicle
US11620985B2 (en) 2018-05-15 2023-04-04 Nec Corporation Pattern recognition robust to influence of a transfer path

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010230584A (en) * 2009-03-27 2010-10-14 Mazda Motor Corp Vehicle acoustic analyzer
US20100299107A1 (en) * 2009-03-27 2010-11-25 Mazda Motor Corporation Acoustic analysis apparatus for vehicle
JP4702469B2 (en) * 2009-03-27 2011-06-15 マツダ株式会社 Vehicle acoustic analysis device
JP2009180738A (en) * 2009-04-27 2009-08-13 Nittobo Acoustic Engineering Co Ltd Aircraft noise data analyzing and processing method
JP2015152315A (en) * 2014-02-10 2015-08-24 株式会社小野測器 Sound source probing system
US11620985B2 (en) 2018-05-15 2023-04-04 Nec Corporation Pattern recognition robust to influence of a transfer path
CN109299533A (en) * 2018-09-18 2019-02-01 中南大学 The method for quick predicting and system of bullet train pass-by noise
CN109299533B (en) * 2018-09-18 2022-12-13 中南大学 Method and system for rapidly predicting noise outside high-speed train
CN114441183A (en) * 2020-11-03 2022-05-06 陕西汽车集团有限责任公司 Method for detecting noise transmission path in vehicle
CN114441183B (en) * 2020-11-03 2024-04-26 陕西汽车集团股份有限公司 Method for detecting noise transmission path in vehicle
CN114021384A (en) * 2021-11-25 2022-02-08 福州大学 BIM and GIS-based road noise visual evaluation method

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