JP2006038772A - 音圧測定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 信頼性の高い騒音データを自動測定により得ることができるようにする。
【解決手段】 騒音測定点において、騒音計１１により騒音レベルを測定するとともに、これと並行して少なくとも球バッフルマイクロホン２１を備えた音源探査装置２０により、周辺からの音の到来方向を観測し、瞬時毎の騒音レベルと到来卓越音の方向を推計して音源を特定するとともに、音源解析装置３０により測定された騒音と音源との経時変化の連続性及び／又は周波数特性等の関連付けを行い、騒音に含まれる音源毎の到来騒音を把握するようにする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、音圧及び/又は音圧レベル(以後、音圧という)を自動で測定する音圧測定方法に関する。

たとえば騒音とは、人間が不快感を感じる音であり、大きすぎる音、嫌な音色の音、突発的な音等をいう。音には必ず発生源があり、固体面が振動している場合と、空気面の乱れが原因となっている場合とがある。固体面や空気面に強制力が作用して振動や乱れが発生すると、この面に接している空気に疎密波が生じ、これが音波となって伝播し鼓膜を振動させ神経を経て大脳に達し音として感じさせる。

環境省では、騒音環境の測定評価方法としてＪＩＳ等に示される方法によることとしている。これらの測定には、計量検定所が定期的に行う検定に合格した騒音計を使用することになっている。ちなみに、騒音計に装着されているマイクロホンは全て無指向性である。これは、マイクロホンを指向性とすると、マイクロホンの向きによって測定レベルが異なるからである。

また、現場では、騒音計のマイクロホンを対象音源方向（場所等も含む）に向け測定を行うが、マイクロホンは無指向性なので全方向からの音を均等に収集していることになる。ここで、測定係員が常駐し騒音又は/及び騒音レベル(以後騒音と呼ぶ)を測定する場合は、騒音計の示す騒音レベルを実際に目や耳で確認した現場の状態と突合せて特定することができるので、対象音源方向（場所等も含む）からの騒音を正確に測定することが可能である。また、測定係員が常駐し騒音を測定する場合は、車両の走行等による突発的な目的外の音が混入した場合でも、その時点での測定値を採用しない等の措置が取れるので、対象音源方向（場所等も含む）からの騒音を正確に測定することが可能である。

ところで、最近では、地域の環境騒音の実態を把握することを目的とした長期間の実態調査への要望が増えてきている。このような場合、上述したように、係員が現場に常駐して測定を行うようにすることで、信頼性のある測定データが得られることになるが、手間や経費的な面から考えると、長期間の測定には自動測定器による自動測定が適していると考えられる。

ちなみに、一般的な自動測定器では、予め測定データの取り込み条件を設定しておき、その条件をクリアしたものについて騒音データとして収集し保存する機能を有している。ここで、現場における自動測定にあっては、現場において目的とする測定データを取りこぼさないことが大前提である。

ところが、目的とする測定データを取りこぼさないようにするためには、測定データの取り込み条件をかなり甘くしておく必要があるため、上述したように、車両の走行等による突発的な目的外の音が混入した場合、その混入騒音データも騒音データとして取り込まれてしまうことになる。

このような目的外の混入騒音データは、後処理で手作業により目的とする測定データから排除されることになるが、そのためには混入騒音データを特定するための資料や基礎データが必要となるばかりか、かなりの経験も必要となる。

以上のようなことから、自動測定器による自動測定は、測定データの取り込み条件により、取り込まれる測定データに目的外の混入騒音データが含まれていたり、必要な測定データを取りこぼしてしまうことがあるため、係員が常駐する場合に比べて測定データの信頼性がかなり低くなってしまうといえる。

このような自動測定による不具合を解消するものとして、測定データの取り込み条件を甘くし測定データの取りこぼしがないようにして騒音レベルを測定するとともに、併せて実際の音を録音しておくような方法も採用されている。ところが、このような方法では、後日、録音した音を再生しつつ、収集した大量の測定データの中から目的とする測定データを特定する必要があり、測定に費やした時間以上に後処理工程での作業時間が必要となるため、効率的な面からは現実的なものとは言えない。

また、最近では、測定を行う際、音響分析機能や音響識別機能により、目的とする測定データを特定するようにした測定方法も提案されている。

ちなみに、特許文献１では、建築物の測定しようとする各室の音圧レベルをマイクロホンにより測定し、次にオクターブリアルタイムアナライザにより分析したデータをパーソナルコンピュータで処理し、瞬時に画面又はプリンタに表示することを可能とした住宅音響性能測定装置を提案している。

また、特許文献２では、騒音源からの距離の異なる３点以上の測定点にて、同時に騒音源による騒音の音圧レベルを周波数別に測定し、３点以上の測定点における測定値から音圧レベルの周波数別の距離減衰量を求め、音圧レベルの周波数別の距離減衰量の対数と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、騒音源による騒音のうち周波数成分の音圧レベルを測定する騒音測定方法を提案している。

特開平０６−１９４２１７号公報 特開２００１−１５９５５９号公報

ところで、特許文献１，２のように、周波数分析による音響分析を行う方法では、測定対象となる騒音源による騒音の音圧を正確に測定することができるものと考えられるが、この場合、音響分析を行うための基礎データが多数必要となるという問題がある。

また、このような周波数分析による測定機能を自動測定器による自動測定に適用しようとすると、騒音本来の基礎データに加え、現場毎の基礎データも多数必要になる。ところが、現場毎の基礎データにあっては、車両の走行等による突発的な目的外の音に関わるデータが必要となるため、たとえば長期間に渡って、現場毎の基礎データを採取する必要があることから、効率的な面からは現実的なものとは言えない。

しかも、仮に、現場毎の基礎データが採取できたからと言って、自動測定器による自動測定に適用しようとしても、上述したように、測定データの取りこぼしを避けるために、測定データの取り込み条件をかなり甘くしておく必要があることから、車両の走行等による突発的な目的外の音が混入した場合、その混入騒音データも騒音データとして取り込まれてしまうことになり、やはり効率的な面からは現実的なものとは言えない。

ちなみに、音響識別によるものでは、測定対象を航空機騒音とした場合、航空機から発生する騒音とともに、空港管制で使用するトランスポンダ応答電波等に着目した識別装置を搭載している航空機騒音自動測定装置が全国各地で採用されている。このような航空機騒音自動測定装置は、航空路直下やその周辺における航空機騒音の自動測定にとって、効用は大である。

一方、最近の空港設置に関し、陸地に騒音の影響を及ぼさない海上空港化方式が採用されてきている。海上空港化方式では、関西国際空港や中部国際空港等のように、陸地に航空機の騒音が影響を及ぼさないことが大前提となっている。

海上空港に離発着する航空機の騒音を対象とした測定の場合、今までの航空路直下及びその周辺で「どのくらいうるさいのか？」を現状把握する目的から、「陸地に対して航空機騒音が影響を及ぼしていない！」ことを立証する目的へと大きく変わってきている。

ところが、影響が無いことを測定すること自体困難なものであるし、航空機騒音測定は年間常時測定が原則なので、当然のことながら今までに無い有効な自動測定機能の実現が望まれている。

このようなことは、航空機騒音に限らず、自動車、鉄道、工場等にあっても、環境騒音の自動測定を正確に行うことが要求され、社会的なニーズは大きくなってきている。たとえば自動車騒音の測定方法にあっては、最近、使用評価尺度が騒音レベルの時間率からトータルエネルギーに着目する方法に大きく変更されている。

そのため、測定現場では、積分型騒音計又はそれと同等の機能を持つ測定器が必要である。自動車騒音の測定には、決められた時間内の騒音のエネルギーを積分して（積み上げて）測定するために、係員が現場に常駐して常に突発的な対象外の音を監視している必要がある。

そして、対象外の音が来た場合は、その部分を避けて積分作業を継続させる必要がある。つまり、突発的な大きな音が混入するとその値が積分値を大きく支配するためである。このような場合でも、自動測定において対象外音の削除作業は膨大であり、大きな課題となっている。同様に、現場において積分型騒音計に実音録音機能を搭載し自動測定を行っておき、後工程で対象外騒音を削除していく方法も実施されているが、前述の理由より効率的ではないのは航空機騒音の場合と同様である。

解決しようとする問題点は、自動測定器による自動測定は、測定データの取り込み条件により、取り込まれる測定データに目的外の音データが含まれていたり、必要な測定データを取りこぼしてしまうことがあるため、係員が常駐する場合に比べて測定データの信頼性がかなり低くなってしまうという点である。

本発明の音圧測定方法は、音圧測定器により音圧及び/又は音圧レベルを測定する工程と、音源探査装置により前記音圧及び/又は音圧レベルに対応する音源及びその方向を特定する工程と、音源解析装置により特定された前記音源及びその方向からの到来音の強度と、それに対応する音圧及び/又は音圧レベルの測定結果から、少なくとも経時変化の連続性及び／又は周波数特性の関連付けを行い、前記音圧及び/又は音圧レベルに含まれる音源毎の到来音を解析することで、測定対象となる音圧データを取得する工程とを有することを特徴とする。
また、全方向到来音強度と音圧レベルの相対関係を把握し、方向毎の強度より音圧及び/又は音圧レベルを推計する工程を有するようにすることができる。
また、前記音源探査装置により得られる音響信号に対して音響判定する工程を有するようにすることができる。
また、前記音源探査装置により画像情報を取り込み、特定された音源と合成する工程を有するようにすることができる。
また、前記音源探査装置により画像情報を取り込み、特定した音の到来方向に対応する画像をもとに画像処理を行い、音源となる対象物を特定する工程を有するようにすることができる。
また、音圧測定器により騒音及び/又は騒音レベルを測定する工程を有するようにすることができる。
また、測定の対象となる前記音源からの画像情報及び／又は音響信号情報を画像及び／又は音響判定用のデータベースに供試データとして集積する工程を有するようにすることができる。
本発明に係る音圧測定方法では、音圧測定器により音圧及び/又は音圧レベルを測定し、音源探査装置により音圧及び/又は音圧レベルに対応する音源及びその方向を特定し、音源解析装置により特定された音源及びその方向に対応する音圧及び/又は音圧レベルの測定結果から、少なくとも経時変化の連続性及び／又は周波数特性の関連付けを行い、音圧及び/又は音圧レベルに含まれる音源毎の到来音を解析することで、測定対象となる音圧データを取得することができる。

本発明の音圧測定方法によれば、音圧測定器により音圧及び/又は音圧レベルを測定し、音源探査装置により音圧及び/又は音圧レベルに対応する音源及びその方向を特定し、音源解析装置により特定された音源及びその方向に対応する音圧及び/又は音圧レベルの測定結果から、少なくとも経時変化の連続性及び／又は周波数特性の関連付けを行い、音圧及び/又は音圧レベルに含まれる音源毎の到来音を解析することで、測定対象となる音圧データを取得することができるようにしたので、自動測定を行うに際し、測定データの取り込み条件に影響されることなく、信頼性の高い測定データを得ることができる。

本実施形態では、騒音を自動で測定する場合、騒音測定点において、騒音計により騒音を測定するとともに、これと並行して少なくとも球バッフルマイクロホンを備えた音源探査装置により、周辺からの音の到来方向を観測し、瞬時毎の騒音と到来卓越音の方向に着目し、その経時変化の連続性及び／又は周波数特性等の関連付けを行い、騒音に含まれる音源毎の到来騒音を把握することで、信頼性の高い騒音データを得るようにした。

なお、騒音に限らず、音圧を自動で測定することも可能であり、この場合には、無指向性マイクロホンによって音圧を測定するとともに、これと並行して上述した音源探査装置により、周辺からの音の到来方向を観測し、瞬時毎の音圧と到来卓越音の方向に着目し、その経時変化の連続性及び／又は周波数特性等の関連付けを行い、音圧に含まれる音源毎の到来騒音を把握することで、信頼性の高い音圧データを得ることができる。

以下、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の音圧測定方法で使用される音圧測定システムの一構成例を示す図、図２は、図１の音圧測定システムによる音圧測定方法を説明するためのフローチャート、図３〜図１２は、図１の音圧測定システムによる測定結果を説明するための図である。

図１に示す音圧測定システムは、騒音測定装置１０、音源探査装置２０及び音源解析装置３０を備えている。

騒音測定装置１０は、騒音計１１及びＡ／Ｄコンバータ１２を備えている。騒音計１１は、無指向性のマイクロホンにより、騒音を測定する測定器である。騒音計１１によって測定された騒音は、音源解析装置３０に取り込まれるようになっている。また、騒音計１１からのアナログ信号である交流波形はＡ／Ｄコンバータ１２によりデジタル信号に変換されて音源解析装置３０に取り込まれるようになっている。

音源探査装置２０は、指向性フィルタ機能により、全方位に渡る音源からの音の到来方向の特定と、音源の音の強さの推定とを一度に行うものであり、球バッフルマイクロホン２１、多チャンネルＡ／Ｄコンバータ２２及び映像取込装置２３を備えている。

球バッフルマイクロホン２１は、ポール等の長尺部材２４の頂部に取り付けられ、接地面から所定の高さに保持されるバッフル２５を有している。バッフル２５の表面には、複数のマイクロホン２６や複数の受光素子２７が配設されている。

マイクロホン２６としては、ダイナミックマイクロホンやコンデンサーマイクロホンを用いることができる。各マイクロホン２６から取り込まれた音は、多チャンネル音響信号として出力されると、多チャンネルＡ／Ｄコンバータ２２によりデジタル信号に変換されて音源解析装置３０に取り込まれるようになっている。このように、球体のバッフル２５に複数のマイクロホン２６を配設することで、全方位に対して平等に音を取り込むことができるようになっている。

また、受光素子２７としては、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）とレンズとを備えたＣＣＤカメラ等のカメラ類、レーザ受光素子、赤外線受光素子等を用いることができる。受光素子２７をカメラ類とした場合、それぞれの受光素子２７は、隣り合う受光素子それぞれの撮影範囲がオーバーラップするように配設することが好ましい。このように、その撮影範囲がオーバーラップするように配設されることで、特定した音の到来方向に対応する、音源等において発生する複数の部位の音源の周囲の画像を自動的に取り込むことができる。そして、その取り込んだ画像は、多チャンネル画像信号として出力されると、映像取込装置２３により音源解析装置３０によって表示可能な映像信号に変換された後、音源解析装置３０に取り込まれるようになっている。

なお、バッフル２５には、マイクロホン２６や受光素子２７に限らず、音源等において発生する複数の部位の音源までの距離を自動的に計測することができる、指向性又は無指向性の音響スピーカや超音波スピーカ等の距離計測用音源素子を配設してもよく、さらにはＣＣＤカメラ用照明、レーザポインタ、レーザ測距離計、ストロボ光源等の光源を配設してもよい。なお、このような全方位に渡る音源からの音の到来方向の特定と、音源の音の強さの推定とを一度に行うことができる音源探査装置２０としては、本出願人が既に（国際出願番号 ＰＣＴ／ＪＰ０３／１０８５１）として出願している。

多チャンネルＡ／Ｄコンバータ２２は、各マイクロホン２６からの多チャンネル音響信号をデジタル信号に変換する。映像取込装置２３は、複数の受光素子２７からの多チャンネル画像信号を、音源解析装置３０によって表示可能な映像信号に変換する。

音源解析装置３０は、少なくとも、音源の特定と、音源毎の騒音レベル（変動）の推計と、音源の移動経路や移動速度の解析とを行う機能を有している。また、音源解析装置３０としては、パーソナルコンピュータやディスクトップコンピュータ等を用いることができる。

そして、これらのコンピュータに、音源解析を行うためのシステムソフトウェアを実装することで、音源の特定と、音源毎の騒音レベル（変動）の推計と、音源の移動経路や移動速度の解析とを行うことが可能となる。なお、音源解析を行うためのシステムソフトウェアとしては、既存のものを用いることができる。なお、音源解析装置３０は、音源毎の騒音（変動）の推計に限らず、音圧（変動）の推計を行うことも可能である。

次に、音圧測定方法について説明する。
なお、以下の説明においては、騒音を測定する場合とする。
まず、音の全到来方向と強度解析とを行うための時間範囲を決定する（ステップＳ１）。ここでは、音の全到来方向と強度解析とを行う解析区間として、騒音計１１から取得した騒音の時間波形の中で、対象測定物（騒音源）からの騒音が含まれている時間範囲を抽出する。非定常騒音の場合は、測定対象騒音を含む範囲内での極大値を検索し、暗騒音の影響を受けない程度のレベル上昇が確認できる範囲（通常、極大値からのレベル差が−１０ｄＢ以内となる範囲）に相当する時間範囲を解析区間とする。

次いで、騒音計１１から取得した交流波形の時間周波数の分析を行う（ステップＳ２）。ここでは、解析区間において、騒音計１１から取得した交流波形（音響信号）の時間周波数分析を行い、解析区間を通して騒音の主要成分となる特徴周波数が、音源探査装置２０の解析可能周波数範囲に含まれることを確認する。

次いで、音源探査の実施を行う（ステップＳ３）。ここでは、解析区間において音源探査装置２０による音源探査を実施し、単位時刻毎の音の到来方向（複数）とその強度（同時刻の騒音に対する寄与度）を求める。

次いで、主要音源のグループ分けを行う（ステップＳ４）。ここでは、音源探査装置２０による音源探査結果より、各時刻において主要な音源と判断できるものに注目し、適当な条件（移動経路や移動速度の制限等）を与えることにより、解析区間内の音源をいくつかのグループに分類する。

次いで、音源グループの判定を行う（ステップＳ５）。ここでは、測定場所周辺の状況等から、グループ化された音源が測定対象物（騒音源）かどうかを判定する。騒音源からの直接音ではないが、地面や近接建物の壁面等からの反射音と判定できる場合は、それに対応する直接音があれば関連付けておく。

次いで、音源グループ毎の騒音等の推計を行う（ステップＳ６）。ここでは、各音源グループに対し、騒音の時間変動を推計する。反射音グループは、対応する直接音グループの騒音にパワー合成して評価する。音源が移動する場合は、必要に応じて移動経路や移動速度についても解析する。

次に、解析結果について説明する。
（航空機通過時の例）
まず、図３は、航空機通過時の例であって、音源探査結果における主要音源の方位角、仰角、強度のそれぞれの時間変化を示すものである。また、図３は、騒音計１１から取得した騒音レベルを時間変化に合わせてプロットしたものである。

これらの主要音源の方位角、仰角、強度のそれぞれから、所定の解析区間（ｓｅｃ）において、航空機からの直接音と反射音とが連続して変化していることが分かる。また、これらは、音源探査装置２０による全方位に渡る音源からの音の到来方向の特定と、音源の音の強さの推定とから、航空機からの騒音であることが判別される。

すなわち、たとえば図４〜図６は、音源探査装置２０の球バッフルマイクロホン２１に配設されている複数のマイクロホン２６と複数の受光素子２７とから得られた音圧レベルと画像とを合成したものである。

まず、図４から、航空機の直接音Ａと航空機の反射音Ｂとが地上との境界線を境にして上下に発生していることが分かる。このような図は、たとえば複数のマイクロホン２６により取り込まれたそれぞれの音響信号の振幅特性と、位相特性とが演算処理によって求めた後、それらの信号情報とバッフル周辺の音場解析情報とを統合し、特定方向からの到来音を強調する演算処理を全方位に渡って行い、音源からの音の到来方向を演算処理により特定することで、全方位に渡る音源からの音の到来方向の特定と、音源の音の強さの推定とが一度に行われたものである。

なお、このような航空機の直接音Ａと航空機の反射音Ｂとは、時間の経過とともに変化していくものであり、図５及び図６に示すように、音の到来方向と、音源の音の強さとが変化しているのが分かる。

よって、騒音を自動測定した場合であっても、図３の騒音計１１から取得した騒音と、図４〜図６の音の到来方向の特定と、音源の音の強さの推定とにより、測定現場の基礎データが無く、しかも測定データの取り込み条件に左右されずに、目的とする測定データを自動測定により正確かつ容易に取得することが可能となる。

（航空機通過時に車が通過した例１）
次に、図７は、航空機通過時に車が通過した例１であり、図３と同様に、音源探査結果における主要音源の方位角、仰角、強度のそれぞれの時間変化を示すものである。また、図７は、騒音計１１から取得した騒音レベルを時間変化に合わせてプロットしたものである。

これらの主要音源の方位角、仰角、強度のそれぞれから、所定の解析区間（ｓｅｃ）において、航空機からの直接音と車からの直接音とが連続して変化していることが分かる。なお、図７では、説明の便宜上、航空機からの反射音を省略している。

また、図７では、車からの直接音が突発的に発生していることが確認できる。
すなわち、たとえば図８〜図１１は、上記同様に、音源探査装置２０の球バッフルマイクロホン２１に配設されている複数のマイクロホン２６と複数の受光素子２７とから得られた音圧レベルと画像とを合成したものである。

まず、図８から、航空機の直接音Ａと航空機の反射音Ｂとが地上との境界線を境にして上下に発生していることが分かる。また、図８から、車通過時の回折音Ｃが下方の左角に発生していることが分かる。また、図９から、時間の経過とともに、車通過時の回折音Ｃが下方の右角にも発生していることが分かる。

車通過時の回折音Ｃは、図８及び図９のように、さらに時間が経過することで、その発生が無くなることから、突発的な音であることが分かる。

よって、騒音を自動測定した場合であっても、図７の騒音計１１から取得した騒音レベルと、図８〜図１１の音の到来方向の特定と、音源の音の強さの推定とにより、測定現場の基礎データが無く、測定データの取り込み条件に左右されずに、しかも車通過時の突発的な音の発生があっても、目的とする測定データを自動測定により正確かつ容易に取得することが可能となる。

（航空機通過時に車が通過した例２）
次に、図１２は、航空機通過時に車が通過した例２であり、図３と同様に、音源探査結果における主要音源の方位角、仰角、強度のそれぞれの時間変化を示すものである。また、図１２は、騒音計１１から取得した騒音レベルを時間変化に合わせてプロットしたものである。なお、図１２では、説明の便宜上、航空機からの反射音を省略している。

これらの主要音源の方位角、仰角、強度のそれぞれから、所定の解析区間（ｓｅｃ）において、航空機からの直接音が連続して変化していることが分かる。また、図１２では、車からの直接音が突発的に発生していることが確認できる。

このように、本実施形態では、騒音測定点において、騒音計１１により騒音を測定するとともに、これと並行して少なくとも球バッフルマイクロホン２１を備えた音源探査装置２０により、周辺からの音の到来方向を観測し、瞬時毎の騒音と到来卓越音の方向を推計して音源を特定するとともに、音源解析装置３０により測定された騒音と音源との経時変化の連続性及び／又は周波数特性等の関連付けを行い、騒音に含まれる音源毎の到来騒音を把握するようにしたので、信頼性の高い騒音データを自動測定により得ることができる。ここで、音源解析装置３０により測定された騒音と音源との関連付けは、経時変化の連続性及び周波数特性を同時に関連付けしてもよいし、経時変化の連続性又は周波数特性のいずれかを関連付けしてもよい。

具体的には、測定データの取り込み条件に影響されることなく、あらゆる騒音データを取り込むことで、測定データの取りこぼしが無くなるばかりか、騒音データを取り込んだ後に、音源探査装置２０によって特定された音源に対応する騒音データが音源解析装置３０による解析によって特定されるため、自動測定を行うに際し、信頼性の高い測定データが得られることになる。

言い換えれば、音源探査装置２０による音の到来方向の特定により、人間の聴覚の「カクテルパーティー効果」に相当する音源の判別が可能となるため、係員が常駐する場合と同様に、信頼性の高い騒音データが得られることになる。

また、本実施形態では、騒音を測定する場合について説明したが、騒音レベルを測定することも可能である。これについては、下記の音圧レベルの説明と同様である。

また、本実施形態では、複数の受光素子２７により、特定した音の到来方向に対応する、音源等において発生する複数の部位の音源の周囲の画像を自動的に取り込むとともに、瞬時毎の騒音レベルと合成するようにしたので、画像によっても音の到来方向を確認することができる。

なお、本実施形態では、騒音を自動で測定する場合について説明したが、音圧を自動で測定することも可能である。この場合には、無指向性マイクロホンによって音圧を測定するとともに、これと並行して上述した音源探査装置２０により、周辺からの音の到来方向を観測し、瞬時毎の音圧と到来卓越音の方向に着目し、その経時変化の連続性及び／又は周波数特性等の関連付けを行い、音圧に含まれる音源毎の到来音を把握することで、上述した人間の聴覚の「カクテルパーティー効果」に相当する音源の判別が可能となるため、信頼性の高い音圧データが得られることになる。

また、本実施形態では、音圧に限らず、音圧レベルを上記同様に、自動で測定することも可能である。ちなみに、音圧は、媒質中の音波によって媒質内圧力の静圧からの変化分であり、通常実効値で表すようになっている。量記号は、ｐ又はｐａであり、単位記号はｐａ(=Ｎ／ｍ^２ ）である。

これに対し、音圧レベルは、ある音の音圧の実効値の２乗と基準の音圧の２乗との比の常用対数の１０倍である。量記号は、Ｌｐ単位記号はｄＢとなる。つまり、音圧レベルは、通常○○ｄＢと表示し、音圧を基準値によりレベル化したものであり、音圧と同様に音圧レベルの取り扱いも可能であるためである。

また、本実施形態では、音源探査装置２０の球バッフルマイクロホン２１に設けられている複数の受光素子２７からの画像情報を取り込み、特定した音の到来方向に対応する画像をもとに画像処理を行い、音源となる対象物を特定することも可能である。すなわち、音源となる対象物は、画像認識によって航空機であるか車であるか等の画像判定が可能であり、画像認識によって対象物が判定されることにより、さらに信頼性の高い音圧データが得られることになる。

このような画像判定を行うためには、予め騒音測定点において出現するであろう音源である、たとえば航空機、自動車等の画像情報を供試データとしてデータベースに登録しておけばよい。このようなことは、音響判定を行う場合も同様である。なお、このような画像判定と音響判定とは、同時に行ってもよいし、いずれか一方のみを行ってもよい。

また、本実施形態では、騒音計１１と音源探査装置２０とを別個に設けた場合について説明したが、この例に限らず、音源探査装置２０に騒音計１１による騒音の測定機能を組み込むようにしてもよいことは勿論である。

また、本実施形態では、騒音計１１により騒音を測定するとともに、これと並行して少なくとも球バッフルマイクロホン２１を備えた音源探査装置２０により、周辺からの音の到来方向を観測するようにした場合について説明したが、音源が卓越している場合、騒音計１１だけの測定でも自動測定が可能となる場合がある。

この場合、次の（１）〜（８）の手順で自動測定を行うようにすればよい。
（１）騒音計１１の各瞬間毎の騒音とその時の音の全到来方向及びその強度分布に着目する。
（２）その瞬間の音の到来方向の強度分布がある一定の方向のみが卓越していれば、その騒音は、その到来方向にある音源からのものと推定する。
（３）観測される騒音とその到来方向の音源強度が相対的に変化していれば、さらに明確に騒音源が特定される。
（４）騒音源が移動する場合は、それに伴い音の到来方向の分布が時間の経過と共に移動し、その強度も騒音計１１で測定した騒音と相対的に変動することになる。
（５）音源探査装置２０の指向性フィルタ機能により、対象音源の特定を行う。
（６）上記と同時に画像情報を取得し合わせて方向毎の騒音を算出表示の上、画像判定することにより対象音源の特定を行う。
（７）（１）〜（６）を実施する場合、騒音計１１の設置状況と現場における音源の位置関係（たとえば、上空であれば、航空機か鳥・・、地上であれば、自動車か鉄道か人か、地面方向から到達する音は、たとえば地面からの反射音・・・）など、到来音の方向を知ることは、音源を特定するときの有益な情報となる。
（８）また、卓越した騒音の特定の後、卓越音よりかなりレベルの低い音源からの到来音についても、卓越音の騒音を基準として到来方向の強度分布情報により到来している寄与度の低い音源からの騒音を推計することも可能となる。

また、音源が複数（複数の音源からの到達音が入り乱れて到着しそのレベルの大小関係が時間の経過と共に複雑に入れ替わる）の場合、次の（９）〜（１６）の手順で自動測定を行うようにすればよい。
（９）上記の（１）〜（４）に従い各周波数帯毎に詳細検討を行う。
（１０）通常の現場においての騒音源は、
固定された場所から定常的な騒音を発生している場合、
固定された場所から変動した騒音を発生している場合、
移動しながら定常的な騒音を発生している場合、
移動しながら変動する騒音を発生している場合、
に大別される。
（１１）（９）の過程により、周辺に散在する音源の時間経過による動きに関する情報を周波数毎に整理し、それらの強度と騒音周波数特性への影響度を卓越した音源から順番に把握していく。
（１２）着目したある瞬間のある音源からの騒音方向強度周波数特性が、他のものよりも卓越（通常１０ｄＢ以上）していれば、騒音測定点における騒音周波数特性はその音源が支配していると考えられる。そのときの騒音方向強度周波数特性と騒音測定点における騒音周波数特性との関係を把握すれば、以後その方向からの到来騒音の方向強度周波数特性より騒音レベルの測定点における周波数特性が推計できることになる。これより、卓越した音源からの到達音に埋もれた複数の音源からの到達音の存在（異なる方向からのものである必要がある）も、次々と特定しそのレベルを推定していくことも可能である。
（１３）通常の騒音計では卓越した到達音により騒音が支配されるが、音源探査装置２０を併用することで、卓越音源からの音の影響が無い瞬間を検知することにより、次なる音源からの到達音レベルを直接実測することも可能となる。
（１４）騒音測定では、計量法に従い検定に合格した騒音計による測定値が必要なので、騒音周波数方向特性強度より推計した騒音が他の方向からのものより卓越している場合は、実測された騒音レベルはその方向からのものと正確に判定できることになる。
（１５）また、想定される音源の音色や周波数特性が予め把握できていれば、それらのデータと照合して音響判定することや、実際に音源探査装置２０による指向性フィルタ機能により得られた音を再生して確認・特定することも有用である。
（１６）当然のことながら複数の受光素子２７からの画像情報を併せて取得していれば、その情報を用いた判定も同様に有効である。すなわち、騒音の測定、対象騒音の特定、識別、対象騒音以外のいわゆる「かぶり音」の排除、収集したデータ群からの割愛、対象音中の非卓越音源の識別、そのレベルの推定等の判定に有効である。

電子機器、家電製品、各種乗り物、工場、施設等のように、あらゆる音を発する物や場所等での音圧レベルの自動測定に適用可能である。

本発明の音圧測定方法に使用される音圧測定システムの一構成例を示す図である。 図１の音圧測定システムによる音圧測定方法を説明するためのフローチャートである。 図１の音圧測定システムによる測定結果を説明するための図である。 図１の音圧測定システムによる測定結果を説明するための図である。 図１の音圧測定システムによる測定結果を説明するための図である。 図１の音圧測定システムによる測定結果を説明するための図である。 図１の音圧測定システムによる測定結果を説明するための図である。 図１の音圧測定システムによる測定結果を説明するための図である。 図１の音圧測定システムによる測定結果を説明するための図である。 図１の音圧測定システムによる測定結果を説明するための図である。 図１の音圧測定システムによる測定結果を説明するための図である。 図１の音圧測定システムによる測定結果を説明するための図である。

符号の説明

１０ 騒音測定装置
１１ 騒音計
１２ Ａ／Ｄコンバータ
２０ 音源探査装置
２１ 球バッフルマイクロホン
２２ 多チャンネルＡ／Ｄコンバータ
２３ 映像取込装置
２５ バッフル
２６ マイクロホン
２７ 受光素子
３０ 音源解析装置

Claims (7)

1. 音圧測定器により音圧及び/又は音圧レベルを測定する工程と、
   音源探査装置により前記音圧及び/又は音圧レベルに対応する音源及びその方向を特定する工程と、
   音源解析装置により特定された前記音源及びその方向からの到来音の強度と、それに対応する音圧及び/又は音圧レベルの測定結果から、少なくとも経時変化の連続性及び／又は周波数特性の関連付けを行い、前記音圧及び/又は音圧レベルに含まれる音源毎の到来音を解析することで、測定対象となる音圧データを取得する工程とを有する
   ことを特徴とする音圧測定方法。
2. 全方向到来音強度と音圧レベルの相対関係を把握し、方向毎の強度より音圧及び/又は音圧レベルを推計する工程を有することを特徴とする請求項１に記載の音圧測定方法。
3. 前記音源探査装置により得られる音響信号に対して音響判定する工程を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の音圧測定方法。
4. 前記音源探査装置により画像情報を取り込み、特定された音源と合成する工程を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の音圧測定方法。
5. 前記音源探査装置により画像情報を取り込み、特定した音の到来方向に対応する画像をもとに画像処理を行い、音源となる対象物を特定する工程を有することを特徴する請求項１〜４のいずれかに記載の音圧測定方法。
6. 音圧測定器により騒音及び/又は騒音レベルを測定する工程を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の音圧測定方法。
7. 測定の対象となる前記音源からの画像情報及び／又は音響信号情報を画像及び／又は音響判定用のデータベースに供試データとして集積する工程を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の音圧測定方法。

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