JP5390447B2 - Method for estimating noise countermeasure effect - Google Patents

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  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

本発明は、音源探査装置を用いたビームフォーミング法により、道路交通や工場などの特定の騒音に対して対策を施した場合の効果量を、事前に推計するための方法に関する。   The present invention relates to a method for estimating in advance an effect amount when measures are taken against specific noise such as road traffic and factories by a beamforming method using a sound source exploration apparatus.

音源探査装置を用いた音源の可視化手法の一つとして、ビームフォーミング法という方法が知られている。この方法を実施する場合、まず、探査対象となる音源からある程度離れた位置に、音源探査装置を構成する複数のマイクロホンを、上下方向にそれぞれ所定間隔をおいて配置し、音源から生じている音波を各マイクロホンに入力し、各マイクロホンに入力された音波の音圧の値を電気信号に変換して出力する。次に、その出力信号を、遅延回路により時間差を補正加算した上で統合し、演算処理を行うことにより、音源から生じている音の大きさ(音圧)、周波数、ベクトル量を算出する。   A beam forming method is known as one of sound source visualization methods using a sound source exploration apparatus. When implementing this method, first, a plurality of microphones constituting the sound source exploration device are arranged at predetermined intervals in a vertical direction at a certain distance from the sound source to be searched, and the sound waves generated from the sound source. Is input to each microphone, and the sound pressure value of the sound wave input to each microphone is converted into an electrical signal and output. Next, the output signals are integrated after correcting and adding the time difference by a delay circuit, and calculation processing is performed to calculate the volume (sound pressure), frequency, and vector quantity of the sound generated from the sound source.

そして、音源を含む仮想垂直平面(音源探査装置の位置から音源を視野角に入れて撮影した画像と重ね合わせて整合させることができる平面)の任意の範囲(分析対象範囲)を任意の間隔で縦横にメッシュ状に分割し、上記算出データを基にメッシュ毎に音圧レベルを算出し、更にそれらの算出データを基に、音圧レベルの範囲毎に色分けした等値線図を作成して視覚化する。   Then, an arbitrary range (analysis target range) of a virtual vertical plane including a sound source (a plane that can be superimposed and matched with an image captured from the position of the sound source exploration device with the sound source in the viewing angle) at an arbitrary interval Divide into vertical and horizontal meshes, calculate the sound pressure level for each mesh based on the above calculated data, and create an isoline map color-coded for each range of sound pressure level based on those calculated data Visualize.

この音源探査装置を用いたビームフォーミング法によれば、音源の位置や大きさを的確に把握することができるため、道路交通等の騒音対策を実施しようとする場合において、騒音発生要因を特定するための事前調査などにおいて利用されている。   According to the beam forming method using this sound source exploration device, it is possible to accurately grasp the position and size of the sound source, so when noise countermeasures such as road traffic are to be implemented, the cause of noise generation is specified. Is used in preliminary surveys.

WO2004/021031WO2004 / 021031

ところで、道路交通等において対策が検討される騒音には、複数の騒音発生源が存在していることが多い。このような場合において、騒音対策を全ての騒音発生源に対して実施しようとすると、多大なコストや労力が必要となり、非効率である。そこで、音源探査装置を用いたビームフォーミング法を利用することにより、個々の騒音発生源に騒音対策を実施した場合における効果量(騒音対策効果量)を事前に把握することができれば、必要最小限のコスト及び労力で、効率的に騒音対策計画を策定し、遂行することができると考えられる。しかしながら、ビームフォーミング法を単純に用いただけでは、騒音発生源の位置や大きさを的確に把握することはできても、個々の騒音発生源毎に騒音対策効果量を把握することはできない。   By the way, there are often a plurality of noise sources in the noise that is considered for countermeasures in road traffic and the like. In such a case, if noise countermeasures are to be implemented for all noise sources, a great deal of cost and labor is required, which is inefficient. Therefore, by using the beam forming method using the sound source exploration device, if it is possible to grasp in advance the effect amount (noise countermeasure effect amount) when noise countermeasures are implemented for individual noise sources, the minimum necessary It is considered that the noise countermeasure plan can be efficiently formulated and executed with the cost and labor of However, if the beam forming method is simply used, the position and size of the noise source can be accurately grasped, but the noise countermeasure effect amount cannot be grasped for each noise source.

本発明は、かかる観点から、音源探査装置を用いたビームフォーミング法を利用して得られた情報に基づいて、騒音対策効果量を事前に、十分な精度で把握するための方法を提供することを目的とする。   From this point of view, the present invention provides a method for grasping a noise countermeasure effect amount with sufficient accuracy in advance based on information obtained by using a beam forming method using a sound source search device. With the goal.

本発明に係る騒音対策効果量の推計方法は、音源探査装置によって対策対象となる騒音を測定するとともに、当該騒音の音圧レベル、周波数、ベクトル量を算出する第1のステップと、分析対象範囲を設定し、当該範囲内を任意の間隔で縦横にメッシュ状に分割する第2のステップと、第1ステップにおいて算出されたデータを基に、第2ステップの分析対象範囲内を分割したメッシュ毎にオーバーオール音圧レベル値を算出する第3のステップと、第2ステップにおいて設定した分析対象範囲内の騒音の総エネルギー量を算出する第4のステップと、第1ステップにおいて算出されたデータを基に、第2ステップの分析対象範囲内を分割したメッシュ毎の音圧レベル値の算出を周波数別に行い、それらの中から、対策対象となる騒音の寄与が最も高い周波数のメッシュデータを選択し、この選択された周波数のメッシュデータにおいて、使用する音源探査装置の指向特性に基づいて予め定めておいた減衰幅の値(例えば、3dB)に基づいて対策対象騒音範囲を設定する第5ステップと、第5ステップにおいて設定した対策対象騒音範囲内の騒音の総エネルギー量を算出する第6ステップと、第4ステップの分析対象範囲内の騒音の総エネルギー量に対する、第6ステップの対策対象騒音範囲内の騒音の総エネルギー量の寄与度を算出する第7ステップとを実行することを特徴としている。   The noise countermeasure effect amount estimation method according to the present invention includes a first step of measuring a noise to be countermeasured by a sound source exploration device and calculating a sound pressure level, a frequency, and a vector amount of the noise, and an analysis target range. For each mesh obtained by dividing the analysis target range in the second step based on the data calculated in the second step and the data calculated in the first step. A third step for calculating the overall sound pressure level value, a fourth step for calculating the total energy amount of the noise within the analysis target range set in the second step, and the data calculated in the first step. In addition, the sound pressure level value for each mesh divided within the analysis target range in the second step is calculated for each frequency, and among these, the contribution of noise that is the countermeasure target The mesh data of the highest frequency is selected, and in the mesh data of the selected frequency, the countermeasure target is based on the attenuation width value (for example, 3 dB) determined in advance based on the directivity characteristics of the sound source search device to be used. The fifth step for setting the noise range, the sixth step for calculating the total energy amount of noise within the countermeasure target noise range set in the fifth step, and the total energy amount of noise within the analysis target range in the fourth step The seventh step of calculating the contribution degree of the total energy amount of the noise within the countermeasure target noise range in the sixth step is performed.

尚、この騒音対策効果量の推計方法においては、ある音源に関して取得した音圧レベルのメッシュデータにおいて音源として示される範囲のうち、音圧レベルを積分した値が、その音源の音響パワーレベルと一致することになるメッシュの範囲を規定するための、音源中心からの幅の値を、使用する音源探査装置の指向特性に基づいて予め算出し、これを、前記第5ステップにおいて、対策対象騒音範囲を定める際に使用する減衰幅とし、対策対象騒音範囲を、前記第5ステップにおいて選択された周波数のメッシュデータにおいて最も高い音圧レベルのメッシュから当該減衰幅分音圧レベルが低下しているメッシュまでの範囲とすることが好ましい。   In this noise countermeasure effect estimation method, the integrated value of the sound pressure level in the range indicated as the sound source in the mesh data of the sound pressure level acquired for a certain sound source matches the sound power level of the sound source. A width value from the sound source center for defining the mesh range to be calculated is calculated in advance based on the directivity characteristics of the sound source exploration device to be used, and this is calculated as the countermeasure target noise range in the fifth step. The noise width used when determining the noise range, and the noise range for which the sound pressure level is reduced from the mesh of the highest sound pressure level in the mesh data of the frequency selected in the fifth step It is preferable to set it as the range.

また、本発明に係る騒音対策効果量の推計方法は、単発に生じる騒音(点音源の騒音)を対象として実行することができるほか、移動する音源による騒音(線音源の騒音)を対象として実行することもできる。   In addition, the noise countermeasure effect amount estimation method according to the present invention can be executed for single-shot noise (point sound source noise), and also can be executed for moving sound source noise (linear sound source noise). You can also

本発明に係る方法によれば、多数の音源が存在する道路の高架下や沿道、或いは、工場等を対象として騒音対策を行う場合において、敷地境界線での騒音の測定データを活用することにより、実際の騒音対策を行う前に、個別箇所の騒音対策効果量を定量的に推計することができる。また、本発明に係る方法は、移動音源に対しても適用することができ、道路交通騒音に対する遮音壁による対策効果量などについても、定量的に推計することができる。   According to the method of the present invention, when noise countermeasures are taken under a road overpass or along a road where a large number of sound sources exist, or a factory, etc., by utilizing noise measurement data at the site boundary line Before taking actual noise countermeasures, it is possible to quantitatively estimate the noise countermeasure effect amount at each individual location. The method according to the present invention can also be applied to a moving sound source, and it is possible to quantitatively estimate a countermeasure effect amount by a sound insulation wall against road traffic noise.

図1は、本発明に係る騒音対策効果量の推計方法における第5ステップの「対策対象騒音範囲の設定」に関する概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram relating to “setting of countermeasure target noise range” of the fifth step in the noise countermeasure effect estimation method according to the present invention.

以下、本発明に係る「騒音対策効果量の推計方法」を実施するための形態について説明する。まず、概要について説明すると、本発明に係る騒音対策効果量の推計方法は、下記のステップを順次実行することによって実施される。
第1ステップ 音圧レベルの測定
第2ステップ 分析対象範囲の設定
第3ステップ メッシュ毎のオーバーオール音圧レベル値の算出
第4ステップ 分析対象範囲内の騒音の総エネルギー量の算出
第5ステップ 周波数別分析結果による対策対象騒音範囲の設定
第6ステップ 対策対象騒音範囲内の騒音の総エネルギー量の算出
第7ステップ 騒音対策効果量の算出
Hereinafter, an embodiment for carrying out the “method for estimating the noise countermeasure effect amount” according to the present invention will be described. First, the outline will be described. The noise countermeasure effect estimation method according to the present invention is implemented by sequentially executing the following steps.
1st step Measurement of sound pressure level 2nd step Setting analysis target range 3rd step Calculation of overall sound pressure level value for each mesh 4th step Calculation of total energy amount of noise in analysis target range 5th step Analysis by frequency Setting of the target noise range based on the results Step 6 Calculation of the total amount of noise within the target noise range Step 7 Calculation of the noise countermeasure effect

次に、各ステップの詳細についてそれぞれ説明する。   Next, details of each step will be described.

第1ステップ(音圧レベルの測定)
分析対象となる騒音の音源からある程度離れた位置に、音源探査装置を構成する複数のマイクロホンを、上下方向にそれぞれ所定間隔をおいて配置し、騒音を測定して電気信号を出力し、その出力信号を、遅延回路により時間差を補正加算した上で統合し、演算処理を行うことにより、騒音の音圧レベル、周波数、及び、ベクトル量を算出する。
First step (measurement of sound pressure level)
A plurality of microphones constituting the sound source exploration device are arranged at predetermined intervals in the vertical direction at a certain distance from the sound source of the noise to be analyzed, and the noise is measured and an electrical signal is output and output. The signals are integrated after correcting and adding the time difference by a delay circuit, and calculation processing is performed to calculate the sound pressure level, frequency, and vector amount of noise.

第2ステップ(分析対象範囲の設定)
騒音の音源を含む仮想垂直平面(音源探査装置の位置から音源を視野角に入れて撮影した画像と重ね合わせて整合させることができる平面)の中に、分析対象範囲を設定する。そして、設定した分析対象範囲内を任意の間隔で縦横にメッシュ状に分割する。
Second step (setting of analysis target range)
An analysis target range is set in a virtual vertical plane including a noise source (a plane that can be superimposed and matched with an image captured by placing the sound source in the viewing angle from the position of the sound source search device). Then, the set analysis target range is divided into meshes vertically and horizontally at arbitrary intervals.

第3ステップ(メッシュ毎のオーバーオール音圧レベル値の算出)
第1ステップにおいて算出されたデータ(騒音の音圧レベル、周波数、ベクトル量)を基に、第2ステップの分析対象範囲内を分割したメッシュ毎にオーバーオール音圧レベル値(各周波数での音圧レベルを合計した値)を算出する。
Third step (calculation of overall sound pressure level for each mesh)
Based on the data (sound pressure level, frequency, vector quantity) calculated in the first step, the overall sound pressure level value (sound pressure at each frequency) for each mesh divided within the analysis target range in the second step. Calculate the total level).

第4ステップ(分析対象範囲内の騒音の総エネルギー量の算出)
第2ステップにおいて設定した分析対象範囲内の騒音の総エネルギー量(分析対象範囲のオーバーオール合成音圧レベル値)を、下記の式により算出する。
L: 分析対象範囲内の騒音の総エネルギー量
L1、L2、L3…: 各メッシュにおけるオーバーオール音圧レベル値
Fourth step (calculation of the total amount of noise within the analysis target range)
The total energy amount of noise within the analysis target range set in the second step (overall synthesized sound pressure level value of the analysis target range) is calculated by the following equation.
L: Total energy amount of noise within the analysis target range L1, L2, L3 ...: Overall sound pressure level value in each mesh

第5ステップ(周波数別分析結果による対策対象騒音範囲の設定)
第1ステップにおいて算出されたデータ(騒音の音圧レベル、周波数、ベクトル量)を基に、第2ステップの分析対象範囲内を分割したメッシュ毎の音圧レベル値の算出を、周波数別に行う。そして、それらの中から、対策対象となる騒音の寄与が最も高い周波数のメッシュデータを選択する。
5th step (setting of the noise range for countermeasures based on the analysis result by frequency)
Based on the data (sound pressure level, frequency, vector amount) calculated in the first step, the sound pressure level value for each mesh obtained by dividing the analysis target range in the second step is calculated for each frequency. And the mesh data of the frequency with the highest contribution of the noise used as countermeasure object are selected from them.

次に、選択された周波数のメッシュデータにおいて対策対象騒音範囲を設定する。具体的には、選択された周波数のメッシュデータの中で最も高い音圧レベルから、それよりも数dB低い音圧レベルまでの範囲(減衰幅P)を対策対象騒音範囲として設定する。   Next, a countermeasure target noise range is set in the mesh data of the selected frequency. Specifically, a range (attenuation width P) from the highest sound pressure level in the mesh data of the selected frequency to a sound pressure level several dB lower than that is set as the countermeasure target noise range.

減衰幅P(単位:dB)の値は、第1ステップの音圧レベルの測定に使用する音源探査装置の指向特性に基づいて予め定めておく。ビームフォーミング法によって等値線図(音源を可視化したメッシュ状の平面図)を作成した場合において、音源として示される範囲(空間的な幅)内の全てのメッシュの音圧レベルを積分した値と、その音源の音響パワーレベルとは必ずしも一致せず、また、ビームフォーミング法の指向特性は、使用する音源探査装置によって異なるため、音源範囲内の全ての音圧レベルの積分値と音響パワーレベルとのずれ幅も、使用する音源探査装置によって異なるからである。そこで、音圧レベルのメッシュデータにおいて音源として示される範囲のうち、音圧レベルを積分した値が、その音源の音響パワーレベルと一致することになるメッシュの範囲、及び、そのような範囲を規定するための幅の値(音源中心からの幅の値)、つまり、音源中心からどの程度の幅でメッシュを抽出して音圧レベルを積分すれば、その音源の音響パワーレベルと一致するかということを、使用する音源探査装置の指向特性に基づいて予め算出し、これを減衰幅Pとする。   The value of the attenuation width P (unit: dB) is determined in advance based on the directivity characteristics of the sound source exploration device used for the measurement of the sound pressure level in the first step. When an isoline diagram (mesh-like plan view visualizing a sound source) is created by the beamforming method, the value obtained by integrating the sound pressure levels of all meshes within the range (spatial width) indicated as the sound source The sound power level of the sound source does not necessarily match, and the directivity characteristics of the beamforming method vary depending on the sound source exploration device used. Therefore, the integrated value and sound power level of all sound pressure levels in the sound source range This is because the shift width of the sound source also varies depending on the sound source exploration device to be used. Therefore, of the range indicated as the sound source in the mesh data of the sound pressure level, the range of the mesh in which the integrated value of the sound pressure level matches the sound power level of the sound source, and such a range are specified. Value (width value from the center of the sound source), that is, how much width is extracted from the center of the sound source and the sound pressure level is integrated to match the sound power level of the sound source This is calculated in advance based on the directivity characteristics of the sound source exploration device to be used, and this is set as the attenuation width P.

第6ステップ(対策対象騒音範囲内の騒音の総エネルギー量の算出)
第5ステップにおいて設定した対策対象騒音範囲内の騒音の総エネルギー量(対策対象騒音範囲のオーバーオール合成音圧レベル値)を、下記の式により算出する。
J: 対策対象騒音範囲内の騒音の総エネルギー量
J1、J2、J3…: 対策対象騒音範囲内の各メッシュにおけるオーバーオール音圧レベル値
6th step (calculation of the total amount of energy of noise within the target noise range)
The total energy amount of noise within the countermeasure target noise range set in the fifth step (overall synthesized sound pressure level value of the countermeasure target noise range) is calculated by the following equation.
J: Total energy amount of noise within the target noise range J1, J2, J3 ...: Overall sound pressure level value for each mesh within the target noise range

第7ステップ(騒音対策効果量の算出)
第4ステップの分析対象範囲内の騒音の総エネルギー量Lに対する、第6ステップの対策対象騒音範囲内の騒音の総エネルギー量Jの寄与度を、下記の式により算出し、これを騒音対策効果量とみなす。
K: 騒音対策効果量(Lに対するJの寄与度)
L: 分析対象範囲内の騒音の総エネルギー量
J: 対策対象騒音範囲内の騒音の総エネルギー量
7th step (calculation of noise countermeasure effect)
The contribution of the total energy amount J of noise within the target noise range of the sixth step to the total energy amount L of noise within the fourth step analysis target range is calculated by the following formula, and this is calculated as the noise countermeasure effect. Consider quantity.
K: Noise reduction effect (J's contribution to L)
L: Total amount of noise within the analysis target range J: Total amount of noise within the target noise range

ここで、本発明に係る騒音対策効果量の推計方法に関し、本発明の発明者らが行った試験の結果を、本発明の実施例として説明する。   Here, regarding the estimation method of the noise countermeasure effect amount according to the present invention, the results of tests conducted by the inventors of the present invention will be described as examples of the present invention.

本発明の上記第5ステップにおいて設定する減衰幅P(単位:dB)について、室内での実測試験を行い、理論値の精度の確認を行った。   With respect to the attenuation width P (unit: dB) set in the fifth step of the present invention, an indoor measurement test was performed to confirm the accuracy of the theoretical value.

半無響室内に、所定の距離を置いて、スピーカー(音源)と、スペクトリス株式会社製の音源探査装置(製品名:最適化ビームフォーミング法による遠距離音源探査装置)とを設置し、スピーカーからの出力音(ピンクノイズ)を音源探査装置により測定した。尚、この音源探査装置の指向特性は、理論上、最も高い音圧レベル(音源中心)から3dB低下する空間(範囲)を積分することにより、音響パワーレベルと一致するように設計されている。そこで、減衰幅Pを3dBと設定し、音源中心から3dB低下する範囲までを積分した結果、音響パワーレベルは83.8dBとなった。一方、音源から3m離れた位置に設置した精密騒音計によって音圧レベルを測定した結果は65.9dBであった。距離減衰式を用いて、この音圧レベルの測定値から音響パワーレベルを推計したところ、83.4dBとなった。これらを比較すると、誤差は0.4dBであり、「JIS Z 8732」で示される最大誤差の許容値(±2.0dB)に対し、十分精度が高いことが確認された。   A speaker (sound source) and a Spectris Co., Ltd. sound source exploration device (product name: long-distance sound source exploration device using optimized beam forming method) are installed in a semi-anechoic room at a predetermined distance. Output sound (pink noise) was measured with a sound source probe. The directivity characteristic of this sound source exploration device is theoretically designed to match the sound power level by integrating a space (range) that is 3 dB lower than the highest sound pressure level (sound source center). Therefore, as a result of setting the attenuation width P to 3 dB and integrating the range from the sound source center down to 3 dB, the sound power level was 83.8 dB. On the other hand, the result of measuring the sound pressure level with a precision sound level meter installed at a position 3 m away from the sound source was 65.9 dB. When the sound power level was estimated from the measured value of the sound pressure level using the distance attenuation formula, it was 83.4 dB. When these were compared, the error was 0.4 dB, and it was confirmed that the accuracy was sufficiently high with respect to the maximum error tolerance (± 2.0 dB) indicated by “JIS Z 8732”.

次に、実施例1の音源探査装置を用いて、本発明に係る騒音対策効果量の推計方法を実施するとともに、精密騒音計を用いて実際の騒音対策の実施前後の騒音レベルを測定して、精度の確認を行った。   Next, using the sound source exploration device of Example 1, the noise countermeasure effect amount estimation method according to the present invention is implemented, and the noise level before and after the actual noise countermeasure is measured using a precision sound level meter. The accuracy was confirmed.

まず、第1ステップとして、分析対象となる騒音発生源(道路の高架橋のジョイント)からある程度離れた位置に音源探査装置を設置し、ジョイントの騒音(車両がジョイントを通過する際に生じる騒音)の測定を行った。   First, as a first step, a sound source exploration device is installed at a position some distance away from the noise source to be analyzed (the road viaduct joint), and the noise of the joint (noise generated when the vehicle passes through the joint) Measurements were made.

次に、第2ステップとして、直接的な騒音発生源である道路の高架橋のジョイントを含む仮想垂直平面の中に、分析対象範囲を設定するとともに、設定した分析対象範囲内を任意の間隔で縦横にメッシュ状に分割した。尚、分析対象範囲を設定する際は、直接的な騒音発生源だけでなく、反射、回折等により間接的な騒音発生源と想定される箇所をも包括するように行うことが望ましい。   Next, as a second step, an analysis target range is set in a virtual vertical plane including a road viaduct joint that is a direct noise source, and the set analysis target range is vertically and horizontally spaced at an arbitrary interval. It was divided into meshes. It should be noted that when setting the analysis target range, it is desirable to include not only a direct noise generation source but also a portion assumed to be an indirect noise generation source by reflection, diffraction, or the like.

また、設定した分析対象範囲内を縦横に分割する際の各メッシュの間隔は、次式により算出される基準メッシュ間隔Cよりも小さくすることが望ましい。
C=(λ/2)×(D/R)
C:基準メッシュ間隔
λ:波長
D:音源から測定位置(音源探査装置のマイクロホンの設置点)までの距離
R:音源探査装置のマイクロホンアレイの直径(本実施例においては、3m)
Moreover, it is desirable that the interval between the meshes when the set analysis target range is divided vertically and horizontally is smaller than the reference mesh interval C calculated by the following equation.
C = (λ / 2) × (D / R)
C: Reference mesh interval λ: Wavelength D: Distance from sound source to measurement position (installation point of microphone of sound source search device) R: Diameter of microphone array of sound source search device (3 m in this embodiment)

続いて、第3ステップとして、第1ステップにおいて算出されたデータを基に、分析対象範囲内を分割したメッシュ毎にオーバーオール音圧レベル値を算出した。このビームフォーミング法を用いることにより、音源の位置や大きさを可視化することができるので、対策対象となる騒音発生源の位置を特定することができる。尚、本実施例では、音源は1箇所であった。   Subsequently, as a third step, an overall sound pressure level value was calculated for each mesh obtained by dividing the analysis target range based on the data calculated in the first step. By using this beam forming method, the position and size of the sound source can be visualized, so that the position of the noise generation source that is the countermeasure target can be specified. In this embodiment, the sound source is one place.

次に、第4ステップとして、第2ステップにおいて設定した分析対象範囲内の騒音の総エネルギー量を、上記「数1」の式を用いて算出した。本実施例では、分析対象範囲内の騒音の総エネルギー量は、105.4dBであった。   Next, as the fourth step, the total energy amount of the noise within the analysis target range set in the second step was calculated using the above equation (1). In this example, the total energy amount of noise within the analysis target range was 105.4 dB.

次に、第5ステップとして、第1ステップにおいて算出されたデータを基に、第2ステップの分析対象範囲内を分割したメッシュ毎の音圧レベル値の算出を周波数別に行い、それらの算出データを基に、周波数別に等値線図を作成した。そしてそれらの中から、音源中心となるメッシュの音圧レベルが最も高い、400Hzの周波数のデータを選択し、減衰幅Pを3dBに設定して、対策対象騒音範囲を設定した。つまり、選択された周波数のデータのうち、最も高い音圧レベル(音源中心)から3dB低下した範囲までを、対策対象騒音範囲とした。   Next, as a fifth step, based on the data calculated in the first step, the sound pressure level value for each mesh obtained by dividing the analysis target range in the second step is calculated for each frequency, and the calculated data is Based on this, an isoline map was created for each frequency. Then, data having a frequency of 400 Hz with the highest sound pressure level of the mesh that is the center of the sound source is selected from among them, the attenuation width P is set to 3 dB, and the countermeasure target noise range is set. That is, the range of noise that was reduced by 3 dB from the highest sound pressure level (sound source center) in the selected frequency data was taken as the countermeasure target noise range.

図1は、対策対象騒音範囲の設定に関する概念図である。この図においてAは分析対象範囲、Bは対策対象騒音範囲、Pは減衰幅、Xは音源として示される範囲において音圧レベルが最も高いメッシュを示している。尚、この図においては、メッシュ毎の音圧レベルの表示は省略されている。   FIG. 1 is a conceptual diagram regarding the setting of the countermeasure target noise range. In this figure, A indicates the analysis target range, B indicates the countermeasure target noise range, P indicates the attenuation width, and X indicates the mesh having the highest sound pressure level in the range indicated as the sound source. In this figure, the display of the sound pressure level for each mesh is omitted.

続いて、第6ステップとして、第5ステップにおいて設定した対策対象騒音範囲内の騒音の総エネルギー量を、上記「数2」の式を用いて算出した。その結果、対策対象騒音範囲内の騒音の総エネルギー量は、101.8dBであった。   Subsequently, as a sixth step, the total energy amount of the noise within the countermeasure target noise range set in the fifth step was calculated using the above-described equation (2). As a result, the total energy amount of the noise within the countermeasure target noise range was 101.8 dB.

最後に、第7ステップとして、分析対象範囲内の騒音の総エネルギー量に対する対策対象騒音範囲内の騒音の総エネルギー量の寄与度(騒音対策効果量)を、上記「数3」の式を用いて算出したところ、2.5dBであった。一方、精密騒音計を用いて測定した騒音対策実施前後の騒音レベル差は2.0dBであった。この結果から、本発明に係る方法に依れば、十分な精度で騒音対策効果量を推計できることが確認された。   Finally, as the seventh step, the degree of contribution (noise countermeasure effect amount) of the total noise amount within the target noise range to the total noise amount within the analysis target range is calculated using the above equation (3). As a result, it was 2.5 dB. On the other hand, the noise level difference before and after the implementation of noise countermeasures measured using a precision sound level meter was 2.0 dB. From this result, it was confirmed that the noise countermeasure effect amount can be estimated with sufficient accuracy according to the method of the present invention.

本実施例では、上述の通り音源は1箇所であったが、複数の音源が存在する場合は、個々の音源に対して、第5ステップの対策対象騒音範囲の設定を行い、それぞれの対策対象騒音範囲に対して、第6ステップ及び第7ステップの処理を行うことにより、個々の音源の寄与度を算出することができる。   In the present embodiment, the sound source is one place as described above. However, when there are a plurality of sound sources, the countermeasure target noise range of the fifth step is set for each sound source, and each countermeasure target is set. By performing the processes of the sixth step and the seventh step on the noise range, the contribution degree of each sound source can be calculated.

更に、他の騒音発生源を対象として、実施例2と同様に、実施例1の音源探査装置を用いて、本発明に係る騒音対策効果量の推計方法を実施するとともに、精密騒音計を用いて実際の騒音対策の実施前後の騒音レベルを測定して、精度の確認を行った。   Furthermore, for the other noise generation sources, the noise countermeasure effect amount estimation method according to the present invention is implemented using the sound source exploration device according to the first embodiment as in the second embodiment, and a precision sound level meter is used. The noise levels before and after actual noise countermeasures were measured to confirm the accuracy.

まず、第1ステップとして、分析対象となる騒音発生源(高速道路)からある程度離れた位置に音源探査装置を設置し、高速道路を走行する自動車の騒音(いわゆる道路交通騒音)の測定を行った。   First, as a first step, a sound source survey device was installed at a certain distance from the noise generation source (highway) to be analyzed, and the noise of automobiles traveling on the highway (so-called road traffic noise) was measured. .

次に、第2ステップとして、直接的な騒音発生源である高速道路を含む仮想垂直平面の中に、分析対象範囲を設定するとともに、設定した分析対象範囲内を任意の間隔で縦横にメッシュ状に分割した。   Next, as a second step, an analysis target range is set in a virtual vertical plane including a highway that is a direct noise generation source, and the analysis target range is meshed vertically and horizontally at arbitrary intervals within the set analysis target range. Divided into

続いて、第3ステップとして、第1ステップにおいて算出されたデータを基に、分析対象範囲内を分割したメッシュ毎にオーバーオール音圧レベル値を算出した。   Subsequently, as a third step, an overall sound pressure level value was calculated for each mesh obtained by dividing the analysis target range based on the data calculated in the first step.

次に、第4ステップとして、第2ステップにおいて設定した分析対象範囲内の騒音の総エネルギー量を、上記「数1」の式を用いて算出した。本実施例では、分析対象範囲内の騒音の総エネルギー量は114.7dBであった。   Next, as the fourth step, the total energy amount of the noise within the analysis target range set in the second step was calculated using the above equation (1). In this example, the total energy amount of noise within the analysis target range was 114.7 dB.

次に、第5ステップとして、第1ステップにおいて算出されたデータを基に、第2ステップの分析対象範囲内を分割したメッシュ毎の音圧レベル値の算出を周波数別に行い、それらの算出データを基に、周波数別に等値線図を作成した。そしてそれらの中から、騒音発生源と想定される2000Hzの周波数のデータを選択し、減衰幅Pを3dBに設定して、対策対象騒音範囲を設定した。   Next, as a fifth step, based on the data calculated in the first step, the sound pressure level value for each mesh obtained by dividing the analysis target range in the second step is calculated for each frequency, and the calculated data is Based on this, an isoline map was created for each frequency. Then, data of a frequency of 2000 Hz assumed to be a noise generation source was selected from them, the attenuation width P was set to 3 dB, and the countermeasure target noise range was set.

続いて、第6ステップとして、第5ステップにおいて設定した対策対象騒音範囲内の騒音の総エネルギー量を、上記「数2」を用いて算出した。本実施例では、対策対象騒音範囲内の騒音の総エネルギー量のうち、直接音(回折音)の騒音のエネルギー量は110.2dB、直行する橋梁の高架裏面反射音の騒音のエネルギー量は110.3dBであった。   Subsequently, as the sixth step, the total energy amount of the noise within the countermeasure target noise range set in the fifth step was calculated using the above “Equation 2”. In the present embodiment, among the total energy amount of noise within the countermeasure target noise range, the noise energy amount of the direct sound (diffracted sound) is 110.2 dB, and the energy amount of the noise of the reflected sound from the elevated back surface of the direct bridge is 110. .3 dB.

最後に、第7ステップとして、分析対象範囲内の騒音の総エネルギー量に対する対策対象騒音範囲内の騒音の総エネルギー量の寄与度(騒音対策効果量)を、上記「数3」を用いて算出したところ、直接音(回折音)については1.9dB、直行する高架橋の高架裏面反射音については2.0dB、合計で3.9dBとなった。一方、精密騒音計を用いて測定した騒音対策実施前後の騒音レベル差は3.0dBであった。この結果から、本発明に係る方法に依れば、十分な精度で騒音対策効果量を推計できることが確認された。   Finally, as a seventh step, the degree of contribution (noise countermeasure effect amount) of the total noise amount within the target noise range to the total noise amount within the analysis target range is calculated using the above “Equation 3”. As a result, the direct sound (diffracted sound) was 1.9 dB, and the direct reflected viaduct of the viaduct was 2.0 dB, which was 3.9 dB in total. On the other hand, the noise level difference before and after the implementation of noise countermeasures measured using a precision sound level meter was 3.0 dB. From this result, it was confirmed that the noise countermeasure effect amount can be estimated with sufficient accuracy according to the method of the present invention.

A:分析対象範囲、
B:対策対象騒音範囲、
P:減衰幅、
X:音圧レベルが最も高いメッシュ
A: Analysis target range,
B: Countermeasure noise range,
P: attenuation width,
X: Mesh with the highest sound pressure level

Claims (4)

音源探査装置によって対策対象となる騒音を測定するとともに、当該騒音の音圧レベル、周波数、ベクトル量を算出する第1のステップと、
分析対象範囲を設定し、当該範囲内を任意の間隔で縦横にメッシュ状に分割する第2のステップと、
前記第1ステップにおいて算出されたデータを基に、前記第2ステップの分析対象範囲内を分割したメッシュ毎にオーバーオール音圧レベル値を算出する第3のステップと、
前記第2ステップにおいて設定した分析対象範囲内の騒音の総エネルギー量を算出する第4のステップと、
前記第1ステップにおいて算出されたデータを基に、前記第2ステップの分析対象範囲内を分割したメッシュ毎の音圧レベル値の算出を周波数別に行い、それらの中から、対策対象となる騒音の寄与が最も高い周波数のメッシュデータを選択し、この選択された周波数のメッシュデータにおいて、使用する音源探査装置の指向特性に基づいて予め定めておいた減衰幅の値に基づいて対策対象騒音範囲を設定する第5ステップと、
前記第5ステップにおいて設定した対策対象騒音範囲内の騒音の総エネルギー量を算出する第6ステップと、
前記第4ステップの分析対象範囲内の騒音の総エネルギー量に対する、前記第6ステップの対策対象騒音範囲内の騒音の総エネルギー量の寄与度を算出する第7ステップとを実行することを特徴とする、騒音対策効果量の推計方法。
A first step of measuring the noise to be countermeasured by the sound source exploration device and calculating the sound pressure level, frequency, and vector quantity of the noise;
A second step of setting an analysis target range and dividing the range into a mesh shape vertically and horizontally at an arbitrary interval;
A third step of calculating an overall sound pressure level value for each mesh obtained by dividing the analysis target range of the second step based on the data calculated in the first step;
A fourth step of calculating a total energy amount of noise within the analysis target range set in the second step;
Based on the data calculated in the first step, the sound pressure level value for each mesh obtained by dividing the analysis target range in the second step is calculated for each frequency. Select the mesh data of the frequency with the highest contribution, and in the selected mesh data of the selected frequency, determine the noise range to be countermeasures based on the value of the attenuation width determined in advance based on the directivity characteristics of the sound source exploration device to be used. A fifth step to set,
A sixth step of calculating a total energy amount of noise within the countermeasure target noise range set in the fifth step;
And a seventh step of calculating a contribution degree of the total energy amount of noise within the countermeasure target noise range of the sixth step to the total energy amount of noise within the analysis target range of the fourth step. To estimate the noise countermeasure effect.
ある音源に関して取得した音圧レベルのメッシュデータにおいて音源として示される範囲のうち、音圧レベルを積分した値が、その音源の音響パワーレベルと一致することになるメッシュの範囲を規定するための、音源中心からの幅の値を、使用する音源探査装置の指向特性に基づいて予め算出し、これを、前記第5ステップにおいて、対策対象騒音範囲を定める際に使用する減衰幅とし、対策対象騒音範囲を、前記第5ステップにおいて選択された周波数のメッシュデータにおいて最も高い音圧レベルのメッシュから当該減衰幅分音圧レベルが低下しているメッシュまでの範囲とすることを特徴とする、請求項1に記載の騒音対策効果量の推計方法。   Among the ranges shown as sound sources in the mesh data of the sound pressure level acquired for a certain sound source, the value obtained by integrating the sound pressure level to specify the mesh range that will match the sound power level of the sound source, The value of the width from the sound source center is calculated in advance based on the directivity characteristics of the sound source exploration device to be used, and this is set as the attenuation width used when the countermeasure target noise range is determined in the fifth step. The range is a range from a mesh having the highest sound pressure level to a mesh having a reduced sound pressure level corresponding to the attenuation width in the mesh data of the frequency selected in the fifth step. The method for estimating the noise countermeasure effect amount according to 1. 前記減衰幅の値を3dBとすることを特徴とする、請求項2に記載の騒音対策効果量の推計方法。   3. The noise countermeasure effect amount estimation method according to claim 2, wherein the attenuation width value is 3 dB. 単発に生じる点音源の騒音、又は、移動する音源による線音源の騒音を対象とすることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の騒音対策効果量の推計方法。   The noise countermeasure effect amount estimation method according to any one of claims 1 to 3, wherein the noise countermeasure effect amount according to any one of claims 1 to 3 is targeted for a point sound source noise generated in a single shot or a line sound source noise caused by a moving sound source.
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