JP7166062B2 - 騒音低減方法および騒音低減装置 - Google Patents

Description

本発明は騒音低減方法および騒音低減装置に関し、特にトンネル工事において発生するトンネル発破音や騒音に含まれる２０～２００Ｈｚ帯域の低周波音成分を低減する騒音低減方法および騒音低減装置に関する。

山岳トンネル等のトンネル工事においては、坑口側から順に坑内での発破を繰り返しながらトンネルの延伸作業が行われる場合がある。この発破の際に生じる発破音は広帯域の周波数を含んでいるとともに、音圧レベルも極めて高いことも知られている。
このような性質の発破音がトンネル外に漏れ出すと、周辺環境への騒音問題を引き起こすことになるほか、発破音に含まれている５０Ｈｚ以下の低周波音が周辺建物を振動させるという問題も生じさせることになる。

トンネル発破音に含まれる低周波帯域の音、すなわち５０Ｈｚ以下の低周波音を低減する低周波音低減装置としては、例えば特許文献１に示す技術が開示されている。
特許文献１に示す低周波音低減装置は、トンネルの坑口または坑内に、これを閉鎖するように設けられた隔壁と、隔壁よりトンネルの切羽側に設置され、一端がトンネル坑内に開口し他端が閉塞された、それぞれ経路長の異なる複数の管体とからなるヘルムホルツ共鳴器を備えてなるものである。

しかし、特許文献１に示す低周波音低減装置では、経路長の異なる複数の管体を隔壁よりトンネルの切羽側に設置しなければならないため、トンネル内の作業スペースが狭くなり、重機や作業員の坑内作業に支障を来たし、トンネル工事全体の作業効率を低下させるという問題がある。

ところで、トンネル工事の際に発生する広帯域の周波数からなる発破音の音圧を低減する方法として、アクティブノイズコントロール方式（以下、ＡＮＣ方式と略称する）の騒音低減装置を利用することが考えられている。
このようなＡＮＣ方式の騒音低減装置を用いてトンネル発破音に含まれる低周波音をトンネルの坑口で低減しようとすると、ＡＮＣ方式のサブウーファーを構成するスピーカには、少なくとも１５０ｄＢ程度といった極めて大きな音圧レベルの低周波音を出力する必要がある。
しかしながら、上述のような大きな出力のスピーカは市販されておらず、発破音に含まれる低周波音を効果的に低減するには多数のサブウーファー用スピーカが必要になる。このことは、騒音低減装置のコストアップを招くことになる。
さらに、発破音に含まれる低周波音の一部が低減しきれずにトンネル外に漏れ出すおそれがあり、周辺環境への騒音問題を引き起こすほか、周辺建物を振動させる問題も生じさせることになる。このような場合には周辺建物の近傍に防音壁を設置する必要が生じ、さらにコストアップを招くとともに、眺望および日当たりが悪くなるという問題も生じる。

また、発破音に含まれる低周波音をトンネルの坑口で低減する場合、サブウーファーシステムを収容するエンクロージャーおよびエンクロージャーを含むサブウーファーシステム全体を収容する防音ハウスを設置する必要があるほか、トンネルの坑口を覆う防音柵や防音柵に設けられた出入口を開閉する複数の防音扉を設置する必要が生じてくる。その結果、騒音低減装置のコストアップを更に上昇させる問題がある。

特開２０１４－７４３２８号公報

本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、簡素で安価な構成によりトンネル発破音や騒音に含まれる低周波音成分が周辺環境や周辺建物等の対象物に及ぼす影響を効果的に低減することができる騒音低減方法および騒音低減装置を提供することにある。

上述の目的を達成するため、本発明の騒音低減方法は、低周波音発生源から発生する２０～２００Ｈｚの低周波音が対象物に及ぼす影響を低減する方法であって、前記低周波音発生源から発生する低周波音の伝播線上で前記対象物に近接して配置され２０～２００Ｈｚの低周波音を発生する音発生手段を有し、前記音発生手段から発生する前記低周波音を前記対象物に指向させ、前記低周波音発生源から発生する低周波音に関する情報を検出し、前記検出された情報に基づいて前記低周波音発生源から発生する低周波音を打ち消すに足る前記低周波音と逆位相の低周波音を前記音発生手段で生成して前記対象物に向け放射させ、前記低周波音発生源から発生し前記対象物に到達する低周波音は、前記対象物付近において平面波とみなせる音波であって、前記対象物に到達する前記低周波音と逆位相の低周波音は、球面波であって、前記対象物は、前記平面波の波面と前記球面波の波面とが重なり合う範囲内に存在することを特徴とする。
また、本発明の騒音低減装置は、低周波音発生源から発生する２０～２００Ｈｚの低周波音が対象物に及ぼす影響を低減する装置であって、前記低周波音発生源から発生する低周波音の伝播線上で前記対象物に近接して配置され、かつ前記低周波音発生源の低周波音と逆位相の低周波音を発生して前記対象物に向け放射する音発生手段と、前記低周波音発生源から発生する低周波音に関する情報を検出する検出手段と、前記検出された情報に基づいて前記低周波音発生源から前記対象物に伝播される低周波音を打ち消すに足る前記低周波音と逆位相の低周波音を前記音発生手段から発生させる制御手段とを備え、前記低周波音発生源から発生し前記対象物に到達する低周波音は、前記対象物付近において平面波とみなせる音波であって、前記対象物に到達する前記低周波音と逆位相の低周波音は、球面波であって、前記対象物は、前記平面波の波面と前記球面波の波面とが重なり合う範囲内に存在することを特徴とする。

本発明によれば、逆位相の低周波音を発生する音発生手段は、低周波音発生源から離間され、かつ低周波音の影響を受ける対象物に対し近接して配置されるため、低周波音発生源から音発生手段に到達する低周波音発生源の低周波音の音圧レベルは減衰される。これに伴い、音発生手段から発生する逆位相の低周波音の音圧レベルを低周波音発生源からの低周波音の音圧レベルの減衰量に合わせて下げることができる。
すなわち、低周波音発生源から発生する高い音圧レベルの低周波音を直接低減し得る構成の音発生手段が不要になり、低い音圧レベルの音発生手段を利用してトンネル発破音やその他の低周波音成分を減衰することができ、ひいてはウーファー式等の低周波音スピーカからなる市販の音発生手段を利用することが可能になり、音発生手段の低コスト化を実現できるほか、低周波音発生源からの低周波音の生成に要する付帯設備も不要になる。
したがって、簡素で安価な構成によりトンネル発破音や騒音に含まれる低周波音成分が周辺環境や周辺建物等の対象物に及ぼす影響を効果的に低減することができる。

本発明の第１の実施の形態の騒音低減装置によりトンネル発破音を低減する場合を示す構成説明図である。 第１の実施の形態の騒音低減装置の制御系の構成を示すブロック図である。 第１の実施の形態の騒音低減装置によりトンネル発破音を低減し得る制御エリアの説明図である。 第１の実施の形態の騒音低減装置によりトンネル発破音に含まれる低周波音を低減した場合と低減しない場合の音圧レベルの特性の一例を示す線図である。 第１の実施の形態の騒音低減装置によりトンネル発破音に含まれる騒音を低減した場合と低減しない場合の騒音レベルの特性の一例を示す線図である。 第１の実施の形態の騒音低減装置によりトンネル発破音に含まれる低周波音の音圧レベルを低減し得る制御エリアの低減量特性を示す線図である。 第１の実施の形態の騒音低減装置によりトンネル発破音に含まれる低周波音の音圧レベルを低減し得る制御エリアの低減量特性を示す線図である。 本発明の第２の実施の形態の騒音低減装置によりトンネル発破音を低減する場合を示す構成説明図である。 本発明の第３の実施の形態の騒音低減装置によりトンネル発破音を低減する場合を示す構成説明図である。

（第１の実施の形態）
次に、本発明の実施の形態の騒音低減装置と共に騒音低減方法について図面を参照して説明する。
なお、以下の実施の形態では、騒音発生源がトンネルの延伸工事において行われる発破である場合について説明する。
図１に示すように、騒音低減装置１０Ａは、トンネル２の延伸工事の際に生じるトンネル発破音４に含まれる広帯域の周波数のうち、周辺環境、特に延伸工事が行われるトンネル２の坑口２Ａの周辺に存在する対象物、例えば民家６（建造物または施設）に影響を及ぼす２０～２００Ｈｚの低周波音を低減するものである。
なお、図中符号５は坑口２Ａに設置された防音扉を示す。

騒音低減装置１０Ａは、図１及び図２に示すように、マイクロフォン１２（検出手段）と、信号処理部１４と、コントローラ１６と、低周波音スピーカ１８（音発生手段）とを含んで構成されている。
信号処理部１４とコントローラ１６は、低周波音スピーカ１８を制御する制御部２０を構成している。
本実施の形態において、トンネル２の坑口２Ａに対する民家６とマイクロフォン１２および低周波音スピーカ１８との配置関係の一例を説明すると、図１に示すように、民家６はトンネル２の坑口２Ａから１５０ｍ離れた箇所に存在し、低周波音スピーカ１８はトンネル２の坑口２Ａから放射される２０～２００Ｈｚの低周波音Ｓ１の伝播線上で民家６から６ｍ離した近接状態に配置され、さらに、マイクロフォン１２は低周波音Ｓ１の伝播線上で低周波音スピーカ１８から３ｍ離したトンネル２の坑口２Ａ寄りに配置されている。
なお、本発明におけるトンネル２の坑口２Ａに対する民家６とマイクロフォン１２および低周波音スピーカ１８との距離関係は、上述したものに限定されず、トンネル発破音の影響を受ける民家の存在場所やトンネル２の坑口２Ａの周辺環境に応じて種々に変更される。

マイクロフォン１２は、トンネル２の坑口２Ａから放射される低周波音Ｓ１に対してトンネル２の坑口２Ａから民家６までの距離、例えば１５０ｍに応じて減衰された値の音圧レベルに相当する低周波音Ｓ１´（Ｓ１＞Ｓ１´）に関する情報を検出するものであり、この情報としては、低周波音Ｓ１´の振幅、周波数、位相である。
信号処理部１４は、マイクロフォン１２で検出された情報に基づいて低周波音Ｓ１´と逆位相の振幅、周波数、位相に関する信号を生成するものである。この信号処理部１４は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor ：ディジタル信号プロセッサー）によって構成することができる。

コントローラ１６は、信号処理部１４から供給される信号に基づいて低周波音スピーカ１８を駆動することにより、トンネル２の坑口２Ａから放射されるトンネル発破音の低周波音Ｓ１を直接打ち消すに足る低周波音Ｓ１と逆位相の低周波音ではなく、トンネル２の坑口２Ａから民家６までの距離１５０ｍに応じて減衰された値の音圧ベルを有する低周波音Ｓ１´と逆位相の低周波音Ｓ２（Ｓ１＞Ｓ２）を生成するように低周波音スピーカ１８を制御し、これにより低周波音スピーカ１８から発生する低周波音Ｓ１´と逆位相の低周波音Ｓ２を民家６に向け放射するものである。
したがって、低周波音スピーカ１８は、減衰された音圧レベルの低周波音Ｓ１´と逆位相の低周波音Ｓ２を発生し得る低周波音スピーカ１８であればよい。このため、低周波音スピーカ１８には市販品であるサブウーファー、コーン式ウーファー、あるいは従来公知の様々な方式などの既存のウーファーを使用できる。
因みに、トンネル２の坑口２Ａでの発破音の低周波音成分の音圧レベルが１４０ｄＢの場合、坑口２Ａから１００ｍ遠方での音圧レベルは１００ｄＢまで低減されることが確認されている。
なお、マイクロフォン１２および低周波音スピーカ１８は、図示省略した設置部材を用いて民家６に近接して地上に設置される。

次に、本実施の形態に示す騒音低減装置１０Ａの作用効果について説明する。
トンネル２の坑口２Ａから放射される発破音の影響を受ける民家６とマイクロフォン１２および低周波音スピーカ１８とが図１に示す配置関係にある場合において、民家６に影響を及ぼすトンネル発破音に含まれる低周波音Ｓ１´の波面は、ほぼ平面となり、図３の破線で示すように、民家６に到達する低周波音Ｓ１´はほぼ平面波Ａとなる。これは、発破音の発生源と民家６とが１５０ｍ程度離間しているためである。
これに対して低周波音スピーカ１８から民家６に向けて放射される、低周波音Ｓ１´と逆位相の低周波音Ｓ２の波面は球面となり、図３の実線で示すように、民家６に到達する低周波音Ｓ２は球面波Ｂとなる。これは、低周波音スピーカ１８と民家６とが６ｍ程度しか離れていないためである。
そして、低周波音Ｓ１´の平面波Ａと逆位相の低周波音Ｓ２の球面波Ｂとが重ね合わさることで民家６に影響を及ぼすトンネル発破音の低周波音Ｓ１´が低減される。この場合、トンネル発破音の低周波音Ｓ１´を低減できる制御エリアＣは、図３に示す破線に囲んだ範囲となる。すなわち、破線で囲んだ範囲は平面波Ａの波面と球面波Ｂの波面とが重なり合う範囲であり、したがって、平面波Ａと球面波Ｂとが効率よく打ち消し合う範囲である。
この破線に囲んだ範囲内に民家６が存在していれば、民家６に対するトンネル発破音の低周波音Ｓ１´の影響をなくすことができる。

したがって、図３に示す制御エリアＣ内に民家６が存在していれば、トンネル２の坑口２Ａでのトンネル発破音４の低周波音Ｓ１の音圧レベルより低い音圧レベルで、かつ逆位相の低周波音Ｓ２（＝Ｓ１´）を発生するウーファー式の低周波音スピーカ１８を利用してトンネル発破音４からの低周波音Ｓ１´を低減することができ、民家６に与える振動や騒音の影響、住民や家畜、ペットに与える騒音の影響を効果的に低減する上で有利となる。
また、本実施の形態に使用される低周波音スピーカ１８は、トンネル２の坑口２Ａと民家６との間の距離に応じて減衰された音圧レベルで、かつ逆位相の低周波音Ｓ２を放射し得る構成のものでよい。
そのため、低周波音スピーカ１８として、出力する低周波音の音圧レベルが例えば１００ｄＢ～１２０ｄＢ程度の市販のウーファー式の低周波音スピーカ１８を利用することができ、騒音低減装置１０Ａの低コスト化を図る上で有利となるほか、トンネル発破音の影響を受ける場所に点在する個々の民家や建造物などに対しても本実施の形態に示す騒音低減装置１０Ａを低コストで設置することが可能となる。
さらに、本実施の形態に示す騒音低減装置１０Ａにおいては、トンネル２の坑口２Ａから離れた点に設置するため、トンネル坑内の作業を妨げることがなく、簡素で安価に構成された騒音低減装置により、周辺環境や周辺建物に影響を及ぼすトンネル発破音や騒音に含まれる低周波音を効果的に低減する上で有利となる。

なお、本実施の形態に示す騒音低減装置１０Ａは、トンネル２の坑口２Ａ周辺に密集して存在する民家や建造物にも発破低周波音の低減制御が可能であり、特に、点在する民家や建造物に対する発破低周波音の低減制御を局所的に行なう場合に有効で、低コスト化を実現できる上で有効となる。

図４は、騒音低減装置１０Ａによりトンネル発破音に含まれる２０～２００Ｈｚの低周波音Ｓ１´を低減した場合と低減しない場合の音圧レベルの特性を示す線図であり、横軸に周波数（Ｈｚ）、縦軸に音圧レベル（ｄＢ）を示している。なお、横軸の周波数２０～４０００Ｈｚは人間が聞こえる周波数範囲である。
同図において、実線で示す音圧レベル特性Ｅは騒音低減装置１０Ａにより２０～２００Ｈｚの低周波音Ｓ１´を低減した場合であり、また、破線で示す音圧レベル特性Ｆは騒音低減装置１０Ａによる低周波音Ｓ１´の低減制御をオフにした場合である。

また、図４において、特に、民家６に影響を及ぼすトンネル発破音の低周波音の周波数が３１．５Ｈｚおよび６３Ｈｚの場合に、両特性ＥとＦを比較すると、図４からも明らかなように、騒音低減装置１０Ａを低減制御オンにした時の音圧レベルを、低減制御オフにした時の音圧レベルよりも１０ｄＢ以上低減することが可能になる。

図５は、騒音低減装置１０Ａによりトンネル発破音に含まれる２０～２００Ｈｚの低周波音Ｓ１´を低減した場合と低減しない場合の騒音レベルの特性を示す線図であり、横軸に周波数（Ｈｚ）、縦軸に騒音レベル（ｄＢＡ）を示している。なお、横軸の周波数２０～４０００Ｈｚは人間が聞こえる周波数範囲である。
同図において、実線で示す騒音レベル特性Ｇは騒音低減装置１０Ａにより２０～２００Ｈｚの低周波音Ｓ１´を低減した場合であり、また、破線で示す騒音レベル特性Ｈは騒音低減装置１０Ａによる低周波音Ｓ１の低減制御をオフにした場合である。

また、図５において、特に、民家に６に影響を及ぼすトンネル発破音の低周波音の周波数が３１．５Ｈｚおよび６３Ｈｚの場合に、両特性ＧとＨを比較すると、図５からも明らかなように、騒音低減装置１０Ａを低減制御オンにした時の騒音レベルを、低減制御オフにした時の騒音レベルよりも１０ｄＢ以上低減することが可能になる。

図６、図７は、トンネル２の坑口２Ａから１００ｍの位置に民家６が存在し、トンネル２の坑口２Ａから９０ｍの位置にコーン式ウーファーなどからなる１台の低周波音スピーカ１８が設置され、この低周波音スピーカ１８から１０ｍ離れた位置にある民家６に対し、発破音の低周波音Ｓ１´と逆位相の低周波音Ｓ２を低周波音スピーカ１８から民家６に向け放射した場合の制御エリアにおける音圧レベルの低減量特性を示す線図である。
図６は低周波音の周波数が３１．５Ｈｚの場合を示し、図７は低周波音の周波数が６３Ｈｚの場合を示す。
横軸は、平面視した場合に坑口２Ａと民家６とを結ぶ直線と直交するＸ方向の距離（ｍ）を示し、縦軸は平面視した場合に坑口２Ａと民家６とを結ぶ直線と平行するＹ方向の距離（ｍ）を示している。

図６において、実線Ｊは３１．５Ｈｚの低周波音の音圧レベルの低減量が１０．０ｄＢを示し、実線Ｋは音圧レベルの低減量が８．０ｄＢを示し、実線Ｌは音圧レベルの低減量が６．０ｄＢを示し、実線Ｍは音圧レベルの低減量が４．０ｄＢを示す。
図７において、実線Ｎは６３Ｈｚの低周波音の音圧レベルの低減量が１０．０ｄＢを示し、実線Ｏは音圧レベルの低減量が８．０ｄＢを示し、実線Ｐは音圧レベルの低減量が６．０ｄＢを示し、実線Ｑは音圧レベルの低減量が４．０ｄＢを示す。
図６、図７から明らかなように、低周波音スピーカ１８からの低周波音の放射距離が大きくなるほど、発破音の低周波音に対する音圧レベルの低減量が減少する。
また図６に示すように３１．５Ｈｚの低周波音を効率良く低減し得る制御エリアは実線Ｊ、Ｋで囲まれた範囲を含む、例えば矩形状の１０×１０ｍの範囲であり、この範囲内に存在する民家６に対しては、発破音に含まれる３１．５Ｈｚの低周波音Ｓ１´の音圧を効果的に低減することができる。
また図７に示すように６３Ｈｚの低周波音を効率良く低減し得る制御エリアは実線Ｎ、Ｏで囲まれた範囲を含む、例えば矩形状の１０×１０ｍの範囲であり、この範囲内に存在する民家６に対しては、発破音に含まれる６３Ｈｚの低周波騒音の音圧レベル（騒音レベル）を効果的に低減することができる。

（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態について図８を参照して説明する。
第２の実施の形態に示す騒音低減装置１０Ｂは、民家６Ａに対する低周波音の低減制御エリアを横方向に拡大可能に複数の低周波音スピーカ１８を含んで構成されている点が第１の実施の形態と異なっている。
すなわち、本実施の形態は、１台の低周波音スピーカ１８では、トンネル発破音の低周波音成分の低減制御エリアを確保できない、図８に示すような横方向に長い民家６Ａに対してトンネル発破音の低周波音成分の低減制御エリアを横方向に拡大できるようにしたところにある。

第２の実施の形態に示す騒音低減装置１０Ｂでは、図８に示すように、複数、例えば３個の低周波音スピーカ１８Ａ、１８Ｂおよび１８Ｃを民家６Ａの横方向の長さに応じて水平方向に一定の間隔で並べられて配置する。この場合、各低周波音スピーカ１８Ａ、１８Ｂおよび１８Ｃと民家６Ａとの間隔は６～１０ｍ程度である。
また、各低周波音スピーカ１８Ａ、１８Ｂおよび１８Ｃは、これら低周波音スピーカ１８Ａ、１８Ｂおよび１８Ｃを個別に制御する、第１の実施の形態に示す制御手段と同様に機能を有する制御部２０Ａ、２０Ｂおよび２０Ｃを備えている。
マイクロフォン１２は、第１の実施の形態と同様に、トンネル発破音４の低周波音の伝播線上で各低周波音スピーカ１８Ａ、１８Ｂおよび１８Ｃとから３ｍ程度離してトンネル発破音４の発生源寄りに配置され、マイクロフォン１２で検出されたトンネル発破音４の低周波音に関する情報は各制御部２０Ａ、２０Ｂおよび２０Ｃに供給されるように構成されている。
なお、マイクロフォン１２および低周波音スピーカ１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃは、図示省略した設置部材を用いて民家６Ａに近接して地上に設置される。

本実施の形態においては、第１の実施の形態に示した場合と同様に、トンネル発破音４の発生源から民家６Ａまでの距離に応じて減衰された値の音圧レベルに相当する低周波音Ｓ１´に関する情報はマイクロフォン１２により検出され、制御部２０Ａ、２０Ｂおよび２０Ｃのそれぞれに供給される。そして、この情報に基づいて各制御部２０Ａ、２０Ｂおよび２０Ｃで生成されたそれぞれの制御信号により各低周波音スピーカ１８Ａ、１８Ｂおよび１８Ｃを駆動し、各低周波音スピーカ１８Ａ、１８Ｂおよび１８Ｃから民家６Ａに向けて低周波音Ｓ１´と逆位相の低周波音Ｓ２を放射し、トンネル発破音４に含まれる低周波音Ｓ１´を低減する。
したがって、本第２の実施の形態によれば、横方向に拡大された制御エリアを形成することができ、横方向に長い民家６Ａに対して発破音に含まれる低周波騒音の音圧を効果的に低減することができるほか、第１の実施の形態に示した場合と同様の効果が奏される。

（第３の実施の形態）
次に、第３の実施の形態について図９を参照して説明する。
第３の実施の形態に示す騒音低減装置１０Ｃは、民家６Ｂに対する低周波音の低減制御エリアを上下方向に拡大可能に複数の低周波音スピーカ１８を含んで構成されている点が第１の実施の形態と異なっている。
すなわち、本実施の形態は、１台の低周波音スピーカ１８では、トンネル発破音の低周波音成分の低減制御エリアを確保できない、図９に示すような上下方向に長い民家６Ｂに対してトンネル発破音の制御エリアを上下方向に拡大できるようにしたところにある。

第３の実施の形態に示す騒音低減装置１０Ｃでは、図９に示すように、複数、例えば３個の低周波音スピーカ１８Ｄ、１８Ｅおよび１８Ｆを民家６Ｂの上下方向の長さに応じて上下方向に一定の間隔で並べられて配置する。この場合、各低周波音スピーカ１８Ｄ、１８Ｅおよび１８Ｆと民家６Ｂとの間隔は６～１０ｍ程度である。
また、各低周波音スピーカ１８Ｄ、１８Ｅおよび１８Ｆは、これら低周波音スピーカ１８Ｄ、１８Ｅおよび１８Ｆを個別に制御する、第１の実施の形態に示す制御手段と同様に機能を有する制御部２０Ｄ、２０Ｅおよび２０Ｆを備えている。
マイクロフォン１２は、第１の実施の形態と同様に、トンネル発破音４の低周波音の伝播線上で各低周波音スピーカ１８Ｄ、１８Ｅおよび１８Ｆとから３ｍ程度離してトンネル発破音４の発生源寄りに配置される。
なお、マイクロフォン１２および低周波音スピーカ１８Ｄ、１８Ｅ、１８Ｆは、図示省略した設置部材を用いて民家６Ｂに近接して地上に設置される。

本実施の形態においては、第１の実施の形態に示した場合と同様に、トンネル発破音４の発生源から民家６Ｂまでの距離に応じて減衰された値の音圧レベルに相当する低周波音Ｓ１´に関する情報はマイクロフォン１２により検出され、制御部２０Ｄ、２０Ｅおよび２０Ｆのそれぞれに供給される。そして、この情報に基づいて各制御部２０Ｄ、２０Ｅおよび２０Ｆで生成されたそれぞれの制御信号により各低周波音スピーカ１８Ｄ、１８Ｅおよび１８Ｆを駆動し、各低周波音スピーカ１８Ｄ、１８Ｅおよび１８Ｆから民家６Ｂに向けて低周波音Ｓ１´と逆位相の低周波音Ｓ２を放射し、トンネル発破音４に含まれる低周波音Ｓ１´を低減する。
したがって、本第３の実施の形態によれば、上下方向に拡大された制御エリアを形成することができ、上下向に長い民家６Ｂに対して発破音に含まれる低周波騒音の音圧を効果的に低減することができるほか、第１の実施の形態に示した場合と同様の効果が奏される。

なお、上記第２および第３の実施の形態では、３個の低周波音スピーカ１８と、これら低周波音スピーカ１８に共通の１個のマイクロフォン１２とにより騒音低減装置を構成する場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、低周波音スピーカ１８の数は民家や建物等の規模および必要とされる低周波音低減制御エリアの大きさに応じて任意に設定することができる。
また、マイクロフォン１２の数は、上記第２および第３の実施の形態に示すように１個に限らず、各低周波音スピーカ１８ごとに設けるようにしてもよい。
また、上記実施の形態では、トンネル発破音に含まれる２００Ｈｚ以下の低周波音成分を低減する場合について説明したが、本発明はこれに限らず、２０～２０kＨｚの可聴周数範囲で、必要な音を聞き取ることを妨害し、人を不快にする騒音に相当する周波数成分を低減する場合にも適用できることは勿論である。

２……トンネル
２Ａ……坑口
４……トンネル発破音
６，６Ａ，６Ｂ……民家
１０Ａ～１０Ｃ……騒音低減装置
１２……マイクロフォン（検出手段）
１４……信号処理部（制御手段）
１６……コントローラ（制御手段）
１８，１８Ａ～１８Ｆ……低周波音スピーカ
２０Ａ～２０Ｆ……制御部

Claims (9)

1. 低周波音発生源から発生する２０～２００Ｈｚの低周波音が対象物に及ぼす影響を低減する方法であって、
   前記低周波音発生源から発生する低周波音の伝播線上で前記対象物に近接して配置され２０～２００Ｈｚの低周波音を発生する音発生手段を有し、
   前記音発生手段から発生する前記低周波音を前記対象物に指向させ、
   前記低周波音発生源から発生する低周波音に関する情報を検出し、
   前記検出された情報に基づいて前記低周波音発生源から発生する低周波音を打ち消すに足る前記低周波音と逆位相の低周波音を前記音発生手段で生成して前記対象物に向け放射させ、
   前記低周波音発生源から発生し前記対象物に到達する低周波音は、前記対象物付近において平面波とみなせる音波であって、
   前記対象物に到達する前記低周波音と逆位相の低周波音は、球面波であって、
   前記対象物は、前記平面波の波面と前記球面波の波面とが重なり合う範囲内に存在する、
   ことを特徴とする騒音低減方法。
2. 前記音発生手段から発生する逆位相の低周波音の音圧レベルは、前記低周波音発生源から発生する低周波音の音圧レベルが前記対象物に伝播されるまでに減衰される値に応じた音圧レベルに設定される、
   ことを特徴とする請求項１記載の騒音低減方法。
3. 前記低周波音発生源は、トンネルの延伸工事において発破の際に生じるトンネル発破音である、
   ことを特徴とする請求項１または２記載の騒音低減方法。
4. 低周波音発生源から発生する２０～２００Ｈｚの低周波音が対象物に及ぼす影響を低減する装置であって、
   前記低周波音発生源から発生する低周波音の伝播線上で前記対象物に近接して配置され、かつ前記低周波音発生源の低周波音と逆位相の低周波音を発生して前記対象物に向け放射する音発生手段と、
   前記低周波音発生源から発生する低周波音に関する情報を検出する検出手段と、
   前記検出された情報に基づいて前記低周波音発生源から前記対象物に伝播される低周波音を打ち消すに足る前記低周波音と逆位相の低周波音を前記音発生手段から発生させる制御手段と、を備え、
   前記低周波音発生源から発生し前記対象物に到達する低周波音は、前記対象物付近において平面波とみなせる音波であって、
   前記対象物に到達する前記低周波音と逆位相の低周波音は、球面波であって、
   前記対象物は、前記平面波の波面と前記球面波の波面とが重なり合う範囲内に存在する、
   ことを特徴とする騒音低減装置。
5. 前記音発生手段から発生する逆位相の低周波音の音圧レベルは、前記低周波音発生源から発生する低周波音の音圧レベルが前記対象物に伝播されるまでに減衰される値に応じた音圧レベルに設定される、
   ことを特徴とする請求項４記載の騒音低減装置。
6. 前記音発生手段は、前記対象物の高さに応じて上下方向に並べられて複数配置された低周波音スピーカで構成されている、
   ことを特徴とする請求項４または５記載の騒音低減装置。
7. 前記音発生手段は、前記対象物の長さに応じて水平方向に並べられて複数配置された低周波音スピーカで構成されている、
   ことを特徴とする請求項４または５記載の騒音低減装置。
8. 前記音発生手段は低周波音スピーカからなり、
   前記検出手段はマイクロフォンからなり、
   前記制御手段は、前記マイクロフォンで検出された情報に基づいて前記低周波音発生源から前記対象物に伝播される前記低周波音発生源から発生する低周波音と逆位相の信号を生成する信号処理部と、前記信号処理部から供給される信号に基づいて前記低周波音スピーカを駆動することにより、前記低周波音発生源から前記対象物に伝播される低周波音と逆位相の低周波音を前記低周波音スピーカから発生させるコントローラとを備え、
   前記低周波音スピーカから発生する逆位相の低周波音の音圧レベルは、前記低周波音発生源から発生する低周波音の音圧レベルが前記対象物に伝播されるまでに減衰される値に応じた音圧レベルに設定される、
   ことを特徴とする請求項４記載の騒音低減装置。
9. 前記低周波音発生源は、トンネルの延伸工事において発破の際に生じるトンネル発破音である、
   ことを特徴とする請求項４～８の何れか１項記載の騒音低減装置。

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