JP2014146158A - 遮音性能解析装置及び遮音性能解析プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】障壁の隙間の存在を考慮して受音位置での音圧レベルを算出する。
【解決手段】操作入力部において建物３０の間取り及び寸法、建物３０における音源の音圧レベル、音源の周波数、音源位置３２、受音位置３４、音源位置３２と受音位置３４との間に設けられた寝室側壁３６及びトイレ側壁３８の面積、寝室側壁３６及びトイレ側壁３８の面密度並びに寝室側壁３６及びトイレ側壁３８の隙間の面積を入力する。ＣＰＵは音源位置３２と受音位置３４との間の距離を算出し、当該距離、音源の音圧レベル、音源の周波数、寝室側壁３６及びトイレ側壁３８の面積、寝室側壁３６及びトイレ側壁３８の面密度並びに寝室側壁３６及びトイレ側壁３８の隙間の面積に基づいて受音位置３４での音圧レベルを算出し表示部に解析結果を表示する。
【選択図】図５

Description

本発明は、遮音性能解析装置及び遮音性能解析プログラムに関する。

以前から、音源位置と受音位置との間に設けた障壁による遮音効果を計算する技術があった。

例えば、特許文献１に記載では、音源と受音位置との間に設けた障壁の遮音効果、及び当該障壁による反射音の影響を算出し、かかる算出結果に基づいて障壁越しの騒音を再生可能な騒音シミュレーション装置及び方法が提案されている。

特開平１１−２２４２７３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術は、隙間のない障壁を前提とするので、ドア等の建具の下端と床との間に設けられた通気用の隙間である「アンダーカット」及び建具に設けられた鎧戸状の通気口である「ガラリ」については考慮されていなかった。

本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、障壁の隙間の存在を考慮した遮音性能解析装置及び遮音性能解析プログラムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するための請求項１の発明は、建物の間取り及び寸法、該建物における音源の音圧レベル、該音源の周波数、該音源の位置、該建物において該音源の音を受ける位置である受音位置、該音源の位置と該受音位置との間に設けられた障壁の仕様である面積、該障壁の面密度並びに該障壁の隙間の面積を入力する入力手段と、前記音源の位置と前記受音位置との間の距離を算出し、該算出した距離、前記音源の音圧レベル、前記音源の周波数及び前記障壁の仕様に基づいて前記受音位置での音圧レベルを算出する解析手段と、前記解析手段の解析結果を表示する表示手段と、を備えている。

請求項１に記載の発明によれば、音源の位置と受音位置との間の距離、音源の音圧レベル、音源の周波数、音源の位置と受音位置との間にある障壁の面積、当該障壁の面密度及び当該障壁の隙間の面積に基づいて受音位置での音圧レベルを算出することができる。

請求項２の発明は、請求項１に記載の発明において、前記障壁は建具又は間仕切壁であって、前記解析手段は、前記音源の位置と前記受音位置との間の距離に基づく音圧レベルの減衰量と、前記建具又は前記間仕切壁の面積、面密度及び隙間の面積に基づいた前記建具又は前記間仕切壁による音圧レベルの減衰量とを算出し、前記音源の音圧レベルから前記距離に基づく音圧レベルの減衰量と前記建具又は前記間仕切壁による音圧レベルの減衰量とを減算することにより前記受音位置での音圧レベルを算出する。

請求項２に記載の発明によれば、音源の音圧レベルから音源の位置と受音位置との距離に基づく音圧レベルの減衰量と建具又は間仕切壁による音圧レベルの減衰量とを減算することにより受音位置での音圧レベルを算出できる。

請求項３の発明は、請求項２に記載の発明において、面積、面密度及び隙間の面積を含んだ前記建具又は前記間仕切壁の複数種類の具体例と、前記建物の間取り及び寸法の複数の具体例と、前記音源の名称、前記音源の音圧レベル及び前記音源の周波数を含む前記音源の複数の具体例とを記憶した記憶手段をさらに備え、前記表示手段は、前記記憶手段に記憶された前記建具又は前記間仕切壁の複数種類の具体例と、前記建物の間取り及び寸法の複数の具体例と、前記音源の複数種類の具体例とを表示し、前記表示手段に表示された前記建具又は前記間仕切壁の複数種類の具体例、前記建物の間取り及び寸法の複数の具体例、並びに前記音源の複数種類の具体例から前記解析手段による音圧レベルの算出に係る前記建具、前記間仕切壁、前記建物の間取り及び寸法、又は前記音源を前記入力手段によって選択可能である。

請求項３に記載の発明によれば、建物の間取り及び寸法、建具、間仕切壁、並びに音源の具体例を選択し、選択した具体例に基づいて受音位置での音圧レベルを算出できる。

請求項４の発明は、請求項３に記載の発明において、前記記憶手段は、前記建具又は前記間仕切壁のコストをさらに記憶し、前記表示手段は、前記入力手段によって選択された前記建具又は前記間仕切壁をコストが低い順に表示する。

請求項４に記載の発明によれば、選択した建具又は間仕切壁をコストが低い順に表示することができる。

請求項５の発明は、請求項２〜請求項４のいずれか１項に記載の発明において、前記記憶手段は、前記受音位置における音圧レベルに係る所定の閾値をさらに記憶し、前記解析手段は、算出した前記受音位置での音圧レベルが前記閾値よりも高い場合は、該算出に係る建具又は間仕切壁とは異なる建具又は間仕切壁による音圧レベルの減衰量を算出することによって前記受音位置での音圧レベルを再算出し、前記表示手段は該再計算の結果を表示する。

請求項５に記載の発明によれば、算出された音圧レベルが所定の閾値を超える場合には、異なる建具又は間仕切壁を用いて受音位置での音圧レベルを再計算することができる。

上記課題を解決するための請求項６の発明は、コンピュータを、音源の位置と該音源の音を受ける位置である受音位置との間の距離を算出すると共に前記音源の音圧レベル、前記音源の周波数、前記音源の位置と前記受音位置との間の距離並びに前記音源の位置と前記受音位置との間に設けられた障壁の面積、面密度及び隙間の面積に基づいて前記受音位置での音圧レベルを算出する解析手段として機能させる。

請求項６に記載の発明によれば、音源の位置と受音位置との間の距離及び音源の位置と受音位置との間にある障壁の面積、面密度及び隙間の面積に基づいて受音位置での音圧レベルを算出することができる。

以上説明したように、請求項１に記載の発明は、音源の位置と受音位置との間にある障壁の隙間の存在を考慮して受音位置での音圧レベルを算出できるという効果を有する。

請求項２に記載の発明によれば、建具又は間仕切壁の面積、面密度及び隙間の面積に基づいた音圧レベルの減衰量を算出することにより、建具又は間仕切壁の隙間の存在を考慮して受音位置での音圧レベルを算出できるという効果を有する。

請求項３に記載の発明によれば、具体例として表示された建具又は間仕切壁を選択することにより、建具又は間仕切り壁の隙間を考慮して受音位置での音圧レベルを算出できるという効果を有する。

請求項４に記載の発明によれば、選択した建具又は間仕切壁をコストが低い順に表示できるという効果を有する。

請求項５に記載の発明によれば、算出した音圧レベルが所定の閾値よりも高い場合には、異なる建具又は間仕切壁を用いた場合での音圧レベルを再計算できるという効果を有する。

請求項６に記載の発明によれば、音源の位置と受音位置との間にある障壁の隙間の存在を考慮して受音位置での音圧レベルを算出できるという効果を有する。

本発明の実施の形態に係る遮音性能解析装置の構成を示す概略図である。 本発明の実施の形態に係る遮音性能解析装置及び遮音性能解析プログラムにおける遮音性能の解析に係るフローチャートの一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係る遮音性能解析装置及び遮音性能解析プログラムにおける間取り及び寸法指定の画面の一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係る遮音性能解析装置及び遮音性能解析プログラムにおける建具及び間仕切壁選択画面の一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係る遮音性能解析装置及び遮音性能解析プログラムにおける音源位置及び受音位置を指定する画面の一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係る遮音性能解析装置及び遮音性能解析プログラムにおける音源の音圧レベル及び周波数を設定する画面の一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係る遮音性能解析装置及び遮音性能解析プログラムにおける音圧レベル算出シミュレーションに係るフローチャートの一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係る遮音性能解析装置及び遮音性能解析プログラムにおける音圧レベルの表示の一例を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る遮音性能解析装置の構成を示す概略図である。遮音性能解析装置１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１２と、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）１４と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１６と、ネットワークＩ／Ｆ部１８と、ＲＯＭ（Read Only Memory）２０と、表示部２２と、操作入力部２４と、バス２６とを含む。

ＣＰＵ１２は、遮音性能解析装置１０の全体の動作を司るものであり、後述する遮音性能の解析に係るフローチャートの処理は、ＣＰＵ１２により実行される。ＨＤＤ１４は、後述する音圧レベル算出シミュレーションのプログラム、ＯＳ（Operating System）、建物の間取り及び寸法のモデルプラン、建具及び間仕切壁の仕様などが記録される不揮発性の記憶装置である。ＲＡＭ１６は、ＯＳやプログラムやデータが展開される揮発性の記憶装置である。ネットワークＩ／Ｆ部１８は、ネットワークに接続するためのものであり、ＮＩＣ（Network Interface Card）やそのドライバで構成される。ＲＯＭ２０は、遮音性能解析装置１０の起動時に動作するブートプログラムなどが記憶されている不揮発性の記憶装置である。表示部２２は、遮音性能解析装置１０に関する情報を操作者に表示するものである。操作入力部２４は、操作者が遮音性能解析装置１０の操作や情報を入力する際に用いられるものであり、一例としてキーボード等の入力装置及びマウス等のポインティングデバイスが含まれる。バス２６は、情報のやりとりが行われる際に使用される。

続いて、本実施の形態に係る遮音性能解析装置及び遮音性能解析プログラムの制御について説明する。図２は、本実施の形態に係る遮音性能解析装置及び遮音性能解析プログラムにおける遮音性能の解析に係るフローチャートの一例を示す図である。

まず、ステップ２００では、部屋の間取り及び寸法を指定する画面を表示する。図３は、本発明の実施の形態に係る遮音性能解析装置及び遮音性能解析プログラムにおける間取り及び寸法指定の画面の一例を示す図である。図３は、遮音性能を解析する建物３０の平面図であるが、当該建物のＣＡＤ（Computer Aided Design）のデータを読み込んで表示部２２に表示するようにしてもよいし、表示部２２の画面上で建物３０の間取り及び寸法を任意に入力できるようなものでもよい。例えば、「８畳洋室」、「６畳和室」等の間取りの構成要素をサンプルとして表示部２２に一覧表示し、操作者がサンプルから任意に構成要素をマウス等のポインティングデバイスによって選択して並べることで建物３０の間取り及び寸法を指定する。さらには、選択して並べた構成要素の各部の寸法を任意に変更することが可能であってもよい。または、建物３０の間取り及び寸法の複数のモデルプランから１のモデルプランを選択することにより、建物３０の部屋の間取り及び寸法を指定するようにしてもよい。

ステップ２０２では、ステップ２００で設定した建物３０の間取り及び寸法を操作者が確定したか否かが判定される。本実施の形態では、ステップ２００での設定が完了した場合に操作者がいわゆる確認ボタン等の画面上の所定の箇所をクリックすることにより、間取り及び寸法の設定が確定される。操作者が設定を確定した肯定判定の場合は、ステップ２０４での建具及び間仕切壁の選択に移行する。

図４は、本実施の形態に係る遮音性能解析装置及び遮音性能解析プログラムにおける建具及び間仕切壁選択画面の一例を示す図である。図４では、左端部に音を遮断する障壁となる建具及び間仕切壁がサムネイル（小画像）として表示される。操作者は建具及び間仕切壁の各々がどのような外観を呈するのかを認識した上で選択することができる。

また、建具及び間仕切壁の各項目には、遮音性能の解析で用いられる面密度、面積及びガラリ等による隙間の数値等の仕様が記載されており、さらには建具及び間仕切壁の各々の特徴が備考として記載されている。図４で備考には建具及び間仕切壁のコストに関する事項が記載されているが、建具及び間仕切壁の遮音性能に関する事項を記載してもよい。また、コストを重視するのであれば、図４において、建具及び間仕切壁をコストが低い順、またはコストが高い順に並べて表示するようにしてもよく、選択した事項をコストが低い順、またはコストが高い順に並べて表示するようにしてもよい。

また、本実施の形態では、ステップ２０４において、建具及び間仕切壁を異なる組み合わせで複数設定可能であってもよい。例えば、寝室側壁３６に襖及び普通間仕切りを、トイレ側壁３８に引き戸及び普通間仕切りを各々選択した本案を設定した場合に、この本案とは異なる建具及び間仕切壁を障壁として選択した対応案を設定可能とする。対応案は一例として、寝室側壁３６に襖及び遮音間仕切りを、トイレ側壁３８に引き戸及び遮音間仕切りを各々選択した対応案Ａ、寝室側壁３６に襖及び普通間仕切りを、トイレ側壁３８に開き戸及び普通間仕切りを各々選択した対応案Ｂを設定することが考えられる。さらには、寝室側壁３６に襖及び普通間仕切りを、トイレ側壁３８に遮音引き戸及び普通間仕切りを各々選択した対応案Ｃを設定してもよい。

これらの対応案はステップ２０４において操作者が設定してもよいが、上記のような本案が操作者によって設定された場合に、この本案とは異なる建具及び間仕切壁の組み合わせを図４に示したリストから自動的に抽出して対応案として設定するようにしてもよい。

対応案設定のための建具及び間仕切壁の抽出は、例えば、本案が引き戸の場合は、開き戸及び遮音開き戸を選択し、本案が普通間仕切りの場合は遮音間仕切りを選択するように、設定された本案の建具又は間仕切壁と関連する建具又は間仕切壁を選択するようにする。図４に示したような建具又は間仕切壁の項目に関連性を持たせるには、関連性があると思われる項目同士でリンクを張っておき、ある項目が本案の設定のために選択された場合に選択された項目にリンクされている項目を抽出する。抽出した項目を本案の項目と入れ替えることで対応案を設定することができる。

ステップ２０６では、ステップ２０４で設定した建具及び間仕切壁の選択を操作者が確定したか否かが判定される。本実施の形態では、ステップ２０４での設定が完了した場合に操作者がいわゆる確認ボタン等の画面上の所定の箇所をクリックすることにより、建具及び間仕切壁の設定が確定される。操作者が設定を確定した肯定判定の場合は、ステップ２０８での音源位置及び受音位置の指定に移行する。

図５は、本実施の形態に係る遮音性能解析装置及び遮音性能解析プログラムにおける音源位置及び受音位置を指定する画面の一例を示す図である。図５では、一例として、音源位置３２をトイレにし、受音位置３４を寝室にしている。音源位置３２及び受音位置３４の指定は、マウス等のポインティングデバイスによって行う。また、図５では、音源からの騒音の遮音性能に影響する障壁として寝室側壁３６及びトイレ側壁３８が破線によって囲まれ目立つように表示されている。遮音性能に影響する建具及び間仕切壁を目立たせるのであれば、破線で囲む以外にも当該建具及び当該間仕切壁の色彩を他の建具及び間仕切壁と変更して表示するようにしてもよい。

ステップ２１０では、ステップ２０８で設定した音源位置及び受音位置を操作者が確定したか否かが判定される。本実施の形態では、ステップ２０８での設定が完了した場合に操作者がいわゆる確認ボタン等の画面上の所定の箇所をクリックすることにより、音源位置及び受音位置の設定が確定される。操作者が設定を確定した肯定判定の場合は、ステップ２１２での音源の音圧レベル及び周波数の指定に移行する。

図６は、本実施の形態に係る遮音性能解析装置及び遮音性能解析プログラムにおける音源の音圧レベル及び周波数を設定する画面の一例を示す図である。図６に示した画面では、音源選択ボタン４２を操作入力部２４に含まれるポインティングデバイスを用いてクリックすることで複数の音源を含むリストがプルダウンメニューで表示される。表示されたリストから任意の音源を選択することができる。選択した音源は音源表示欄４０に表示され、音圧レベル表示欄４４には選択した音源の音圧レベルが、周波数表示欄４６には選択した音源の周波数が各々表示される。

本実施の形態では、ＨＤＤ１４に複数の音源と、当該複数の音源の一般的な音圧レベル及び周波数を予め記憶しておき、図６における音源の選択に対応する。図６では、一例として「トイレ」を音源として選択した結果、音圧レベルは「８０ｄＢ」、周波数は「５００Ｈｚ」が各々設定されている。

トイレのように音圧レベル及び周波数が一定のものは、図６に示したように、１の音圧レベル及び１の周波数が表示される。また、テレビ等のように音圧レベル及び周波数が一定でない音源を選択した場合は、一例として、音圧レベル表示欄４４に「２０〜８５ｄＢ」、周波数表示欄４６に「５０〜２０００Ｈｚ」のように音源から出力される音圧レベルの範囲及び周波数の範囲が表示される。

音源選択ボタン４２をクリックしてプルダウンメニューに表示される音源の種類、並びにプルダウンメニューから選択された音源の音圧レベル及び周波数は、前述のように一般的なものである。本実施の形態では、音圧レベル調整ボタン４８及び周波数調整ボタン５０をクリックすることにより、音圧レベル表示欄４４及び周波数表示欄４６に表示されている数値を変更できる。また、音源表示欄４０において任意の音源の名称、音圧レベル表示欄４４において任意の音圧レベルの数値、周波数表示欄４６において任意の周波数の数値を入力可能である。

ステップ２１４では、ステップ２１２で設定した音圧レベル及び周波数を操作者が確定ボタン５２をクリックすることによって確定したか否かが判定される。肯定判定の場合は、ステップ２１６での受音点における音圧レベル算出シミュレーションに移行する。図７は、本実施の形態に係る遮音性能解析装置及び遮音性能解析プログラムにおける音圧レベル算出シミュレーションに係るフローチャートの一例を示す図である。

ステップ７００では、設定された音圧レベル及び周波数は一定か否かが判定され、肯定判定の場合はステップ７０２に移行する。

ステップ７０２では、音源位置から受音位置までの距離を算出する。本実施の形態では、音源位置及び受音位置が図５に示したような場合、音源位置と受音位置との距離は間仕切壁を介した最短距離ではなく、建具を介した距離を音源位置から受音位置までの距離とする。また、本実施の形態では、建具にガラリ等の開口部がある場合には、当該開口部を介した距離を音源位置から受音位置までの距離とすることが好ましい。図５に示した音源がトイレで受音位置が寝室内の場合、音源位置から受音位置までの距離は３．２ｍである。

ステップ７０４では、音源位置から受音位置までの距離に基づく音圧レベルの減衰量を算出する。一般に、ステップ７０２では、音圧レベルがＬｗである音源の位置からｄ（ｍ）離れた受音位置の音圧レベルＬは、下記の式（１）による。
Ｌ＝Ｌｗ−５−１０ｌｏｇ_１０ｄ ・・・（１）

したがって、音源位置から受音位置までの距離に基づく音圧レベルの減衰量は、下記の式（２）によって算出される。
Ｌ−Ｌｗ＝５−１０ｌｏｇ_１０ｄ ・・・（２）

ｄが３．２ｍの場合、上記の式（２）により、音源位置から受音位置までの距離に基づく音圧レベルの減衰量は−１０ｄＢとなる。

ステップ７０６では、障壁の部位毎に音の透過率を算出する。音は間仕切壁又は建具等の障壁を透過する際の損失である透過損失ＴＬ（ｄＢ）は、下記の式（３）によって算出される。
ＴＬ＝２０ｌｏｇ_１０（ｆ×Ｍ）−４２．５ ・・・（３）

上記式（３）においてｆは音源の周波数（Ｈｚ）、Ｍは障壁の面密度（ｋｇ／ｍ^２）である。

図５に示した寝室側壁３６が面密度２０ｋｇ／ｍ^２の普通間仕切りと面密度０．７ｋｇ／ｍ^２の襖で構成されている場合、音源であるトイレの水流の音の周波数が５００Ｈｚであれば、普通間仕切りにおける透過損失は、上記の式（３）により３７．５ｄＢとなる。また、襖における透過損失は、同様に上記の式（３）により８．３８ｄＢとなる。

トイレ側壁３８が面密度２０ｋｇ／ｍ^２の普通間仕切りと面密度７ｋｇ／ｍ^２の引き戸で構成されている場合、同様に普通間仕切りにおける透過損失は３７．５ｄＢとなり、引き戸における透過損失は２８．４ｄＢとなる。

また、寝室の襖とトイレの引き戸に面積にして２４０ｃｍ^２の隙間が各々存在する場合、当該隙間における透過損失は０ｄＢであるとする。建具のガラリ及びアンダーカット等の隙間は予め測定しておく。例えば、開き戸にガラリが設けられている場合は、ガラリの開口部から桟の部分を除外した面積をガラリの隙間とする。ガラリでは、桟がガラリの開口部に対して所定の角度で斜めに取り付けられている場合が多いが、かかる場合は、ガラリが設けられている建具の表面におけるガラリ全体の面積から、建具表面における桟の幅と桟の長さと桟の本数とを乗じた数値を減算した値をガラリの隙間とする。

さらに上記の式（３）によって算出した透過損失ＴＬから透過率τを下記の式（４）を用いて算出する。
τ＝１０^{−（ＴＬ／１０）} ・・・（４）

上記の式（４）によると、寝室及びトイレの普通間仕切りの透過率は０．０００１７８、トイレの引き戸の透過率は０．００１４５、寝室の襖の透過率は０．１４５となる。また、襖及び引き戸に存在する隙間の透過率は１．０となる。

ステップ７０８では、寝室側壁３６及びトイレ側壁３８について平均透過率τ_ａｖｅを下記の式（５）を用いて算出する。
τ_ａｖｅ＝ΣＦｉ×τｉ／ΣＦｉ ・・・（５）

上記の式（５）において、Ｆｉは障壁の各部位の面積であり、τｉは各部位の透過率である。本実施の形態では、寝室の普通間仕切りは面積が５．５ｍ^２であり透過率は０．０００１７８、寝室の襖は面積が１．７ｍ^２であり透過率は０．１４５であり、寝室の襖の隙間は２４０ｃｍ^２（０．０２４ｍ^２）である。これらの数値を上記の式（５）に代入すると、寝室側壁３６の平均透過率は０．０３７６となる。

また、本実施の形態では、トイレの普通間仕切りは面積が４．３ｍ^２であり透過率は０．０００１７８、トイレの引き戸は面積が１．７ｍ^２であり透過率は０．００１４５であり、トイレの引き戸の隙間は２４０ｃｍ^２（０．０２４ｍ^２）である。これらの数値を上記の式（５）に代入すると、トイレ側壁３８の平均透過率は０．００４５２となる。

ステップ７１０では、ステップ７０４で算出した距離に基づく音圧レベルの減衰量及びステップ７０８で算出した平均透過率を用いて受音点の音圧レベルを算出する。まず、下記の式（６）を用いて、各障壁の平均透過率から各障壁の平均透過損失ＴＬ_ａｖｅを算出する。
ＴＬ_ａｖｅ＝１０ｌｏｇ_１０（１／τ_ａｖｅ） ・・・（６）

本実施の形態では、寝室側壁３６の平均透過率は０．０３７６であり、トイレ側壁３８の平均透過率は０．００４５２であるから、寝室側壁３６の平均透過損失は１４．３ｄＢ、トイレ側壁３８の平均透過損失は２３．４ｄＢとなる。

したがって、本実施の形態では、寝室側壁３６は−１４．３ｄＢの遮音性能があり、トイレ側壁３８は−２３．４ｄＢの遮音性能を各々有する。これらの遮音性能及びステップ７０４で算出した距離に基づく音圧レベルの減衰量である−１０ｄＢをトイレの音圧レベルである８０ｄＢに加算することによって、図５に示した受音点での音圧レベルが算出される。本実施の形態では、寝室内における受音点での音圧レベルは、下記の式（７）示したように、３２．３ｄＢとなる。なお、本実施の形態では、音圧レベルの減衰量を負の値としたので、音源の音圧レベルに減衰量を加算して受音位置での音圧レベルを算出した。しかしながら、減衰量を正の値として算出してもよく、かかる場合は、音源の音圧レベルから減衰量を減算して受音位置での音圧レベルを算出する。
８０−１４．３−２３．４−１０＝３２．３ｄＢ ・・・（７）

ステップ７１２では、上記の寝室側壁３６が襖及び普通間仕切りで、トイレ側壁３８が引き戸及び普通間仕切りの場合以外を設定した対応案があるか否かを判定する。対応案は、前述のように図２のステップ２０４で建具及び間仕切り壁を選択した際に、当該選択とは別に設定された代案である。対応案が存在する場合は手順をステップ７０６に戻す。対応案がない場合は、音圧レベル算出シミュレーションを終了する。

なお、ステップ７１２では、ステップ７１０で算出した音圧レベルが所定の閾値（例えば３５ｄＢ）以下であるか否かを判定し、所定の閾値を超える場合に前述の対応案による音圧レベル算出シミュレーションを行うようにしてもよい。

ステップ７００で否定判定の場合は、音源の音圧レベル又は周波数が一定ではないので、ステップ７１４で最大音圧レベルを抽出する。一例として、音源がテレビの場合は音圧レベルが２０〜８５ｄＢなので、８５ｄＢを最大音圧レベルとして抽出する。

ステップ７１６では、ステップ７０２と同様に音源位置から受音位置までの距離を算出し、ステップ７１８では、音源位置から受音位置までの距離に基づく音圧レベルの減衰量を上記の式（２）を用いて算出する。例えば、距離ｄが３．２ｍの場合、上記の式（２）により、音源位置から受音位置までの距離に基づく音圧レベルの減衰量は−１０ｄＢとなる。

ステップ７２０では、周波数を下限から上限まで多段階で抽出する。一例として、音源がテレビで周波数が５０〜２０００Ｈｚの場合、この周波数の下限から上限まで多段階で抽出する。具体的には、下限値である５０Ｈｚと上限値である２０００Ｈｚとを抽出し、さらに６３Ｈｚ、１２５Ｈｚ、５００Ｈｚ及び１０００Ｈｚを各々抽出することが考えられる。

ステップ７２２では、上記の式（３）及び式（４）を用い、抽出した各周波数で障壁の各部位での透過率を算出する。

ステップ７２４では、上記の式（５）を用い、抽出した各周波数で障壁の各部位での平均透過率を算出する。

ステップ７２６では、上記の式（６）を用い、各障壁の平均透過率から各障壁の平均透過損失ＴＬ_ａｖｅを算出すると共に、算出した平均透過損失ＴＬ_ａｖｅと、ステップ７１８で算出した距離に基づく音圧レベルの減衰量とから、各周波数での遮音性能を算出する。例えば、障壁が面密度２０ｋｇ／ｍ^２の遮音間仕切りと面密度７ｋｇ／ｍ^２の開き戸とで構成されている場合、各周波数での遮音性能は、以下のようになる。５０Ｈｚでは−２５．８ｄＢ、６３Ｈｚでは−２９．７ｄＢ、１２５Ｈｚでは−４１．０ｄＢ、２５０Ｈｚでは−５１．３ｄＢ、５００Ｈｚでは−５９．６ｄＢ、１０００Ｈｚでは−６６．５ｄＢ、２０００Ｈｚでは−７２．８ｄＢである。

これら遮音性能の数値をステップ７１４で抽出した最大音圧レベルである８５ｄＢに加算することで、受音点における各周波数での音圧レベルが算出される。本実施の形態では、受音点における各周波数での音圧レベルは、以下のようになる。５０Ｈｚでは５９．２ｄＢ、６３Ｈｚでは５５．３ｄＢ、１２５Ｈｚでは４４．０ｄＢ、２５０Ｈｚでは３３．７ｄＢ、５００Ｈｚでは２５．４ｄＢ、１０００Ｈｚでは１８．５ｄＢ、２０００Ｈｚでは１２．２ｄＢである。

ステップ７２８では、ステップ７２６で算出した各周波数での音圧レベルのうち、最大の音圧レベルを抽出する。本実施の形態では、５０Ｈｚにおける５９．２ｄＢが最大の音圧レベルとなる。

ステップ７３０では、障壁を開き戸と遮音間仕切りの場合以外を設定した対応案があるか否かを判定する。対応案が存在する場合は手順をステップ７０６に戻す。対応案がない場合は、音圧レベル算出シミュレーションを終了する。

図７に示した音圧レベル算出シミュレーションが終了した後、図２のステップ２１８において算出した音圧レベルを表示する。図８は本実施の形態に係る遮音性能解析装置及び遮音性能解析プログラムにおける音圧レベルの表示の一例を示す図である。

図８において、寝室側の障壁を襖と普通間仕切りとし、トイレ側の障壁を引き戸と普通間仕切りにした場合の寝室におけるトイレの流水音の音圧レベルは３２．３ｄＢとなる。一般に日常生活に支障が出る音圧レベルは３５ｄＢ以上とされているので、本実施の形態では、寝室側の障壁を襖と普通間仕切りとし、トイレ側の障壁を引き戸と普通間仕切りにした場合で十分な遮音性能が担保されている。

しかしながら、対応案Ａ〜Ｃでは、より効果的な遮音が可能となっているので、遮音性能とコストとを考慮して本案又は対応案Ａ〜Ｃのいずれかを選択することができる。

ステップ２２０では、ステップ２１８で表示した音圧レベルでよいことを操作者が確定したか否かが判定され、肯定判定の場合は、遮音性能の解析の処理を終了する。ステップ２２０で否定判定の場合は、手順をステップ２００に戻し、再度、部屋の間取り、建具及び間仕切壁の選択、又は音源位置及び受音位置の選択をして遮音性能の再度の解析を行う。例えば、音源位置と受音位置との距離を大きくすることで、受音位置での音圧レベルを低下させることができる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、隙間のある障壁における遮音性能の解析が可能となる。

なお、本実施の形態では、１の音源位置に１の受音位置を対応させて遮音性能の解析を行った。しかしながら、本発明は、１の音源位置に１の受音位置を対応させる場合に限定されるものではない。例えば、図３に示した音源位置及び受音位置の設定において、１の音源位置に対して複数の受音位置を設定可能とし、当該複数の受音位置における音圧レベルを算出するようにしてもよい。

また、複数の音源を任意の位置に設定可能で、設定された複数の音源毎に１の受音位置における音圧レベルを算出可能であってもよい。

１２ ＣＰＵ
１４ ＨＤＤ
１６ ＲＡＭ
１８ ネットワークＩ／Ｆ部
２０ ＲＯＭ
２２ 表示部
２４ 操作入力部
２６ バス
３０ 建物
３２ 音源位置
３４ 受音位置
３６ 寝室側壁
３８ トイレ側壁
４０ 音源表示欄
４２ 音源選択ボタン
４４ 音圧レベル表示欄
４６ 周波数表示欄
４８ 音圧レベル調整ボタン
５０ 周波数調整ボタン
５２ 確定ボタン

Claims (6)

1. 建物の間取り及び寸法、該建物における音源の音圧レベル、該音源の周波数、該音源の位置、該建物において該音源の音を受ける位置である受音位置、該音源の位置と該受音位置との間に設けられた障壁の仕様である面積、該障壁の面密度並びに該障壁の隙間の面積を入力する入力手段と、
   前記音源の位置と前記受音位置との間の距離を算出し、該算出した距離、前記音源の音圧レベル、前記音源の周波数及び前記障壁の仕様に基づいて前記受音位置での音圧レベルを算出する解析手段と、
   前記解析手段の解析結果を表示する表示手段と、
   を備えた遮音性能解析装置。
2. 前記障壁は建具又は間仕切壁であって、
   前記解析手段は、前記音源の位置と前記受音位置との間の距離に基づく音圧レベルの減衰量と、前記建具又は前記間仕切壁の面積、面密度及び隙間の面積に基づいた前記建具又は前記間仕切壁による音圧レベルの減衰量とを算出し、前記音源の音圧レベルから前記距離に基づく音圧レベルの減衰量と前記建具又は前記間仕切壁による音圧レベルの減衰量とを減算することにより前記受音位置での音圧レベルを算出する請求項１に記載の遮音性能解析装置。
3. 面積、面密度及び隙間の面積を含んだ前記建具又は前記間仕切壁の複数種類の具体例と、前記建物の間取り及び寸法の複数の具体例と、前記音源の名称、前記音源の音圧レベル及び前記音源の周波数を含む前記音源の複数の具体例とを記憶した記憶手段をさらに備え、
   前記表示手段は、前記記憶手段に記憶された前記建具又は前記間仕切壁の複数種類の具体例と、前記建物の間取り及び寸法の複数の具体例と、前記音源の複数種類の具体例とを表示し、
   前記表示手段に表示された前記建具又は前記間仕切壁の複数種類の具体例、前記建物の間取り及び寸法の複数の具体例、並びに前記音源の複数種類の具体例から前記解析手段による音圧レベルの算出に係る前記建具、前記間仕切壁、前記建物の間取り及び寸法、又は前記音源を前記入力手段によって選択可能な請求項２に記載の遮音性能解析装置。
4. 前記記憶手段は、前記建具又は前記間仕切壁のコストをさらに記憶し、
   前記表示手段は、前記入力手段によって選択された前記建具又は前記間仕切壁をコストが低い順に表示する請求項３に記載の遮音性能解析装置。
5. 前記記憶手段は、前記受音位置における音圧レベルに係る所定の閾値をさらに記憶し、
   前記解析手段は、算出した前記受音位置での音圧レベルが前記閾値よりも高い場合は、該算出に係る建具又は間仕切壁とは異なる建具又は間仕切壁による音圧レベルの減衰量を算出することによって前記受音位置での音圧レベルを再算出し、
   前記表示手段は該再計算の結果を表示する請求項２〜請求項４のいずれか１項に記載の遮音性能解析装置。
6. コンピュータを、音源の位置と該音源の音を受ける位置である受音位置との間の距離を算出すると共に前記音源の音圧レベル、前記音源の周波数、前記音源の位置と前記受音位置との間の距離並びに前記音源の位置と前記受音位置との間に設けられた障壁の面積、面密度及び隙間の面積に基づいて前記受音位置での音圧レベルを算出する解析手段として機能させるための遮音性能解析プログラム。