JPH0728481A - 室内音環境評価システム - Google Patents
室内音環境評価システムInfo
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- JPH0728481A JPH0728481A JP5171537A JP17153793A JPH0728481A JP H0728481 A JPH0728481 A JP H0728481A JP 5171537 A JP5171537 A JP 5171537A JP 17153793 A JP17153793 A JP 17153793A JP H0728481 A JPH0728481 A JP H0728481A
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- sound
- room
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- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】高い精度で室内の音圧レベルの評価、明瞭度の
評価を行うとともに、建物の形状、パーティション等の
配置、内装材の材質、騒音源の配置等の各段階で種々の
建築条件を変更することにより騒音値および明瞭度の変
化をシミュレーションにより評価する。 【構成】建物形状、パーティションおよび騒音源のデー
タを入力する手段と、これらのデータに基づいて室内の
多数の受音点における音圧レベルおよび明瞭度を演算す
る手段と、前記多数の受音点における音圧レベル分布図
および明瞭度分布図を作成する手段とを備える。
評価を行うとともに、建物の形状、パーティション等の
配置、内装材の材質、騒音源の配置等の各段階で種々の
建築条件を変更することにより騒音値および明瞭度の変
化をシミュレーションにより評価する。 【構成】建物形状、パーティションおよび騒音源のデー
タを入力する手段と、これらのデータに基づいて室内の
多数の受音点における音圧レベルおよび明瞭度を演算す
る手段と、前記多数の受音点における音圧レベル分布図
および明瞭度分布図を作成する手段とを備える。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、オフィスビル等の建築
設計において、人間の感性を基礎とした最適な室内音環
境を的確・迅速に評価することができる室内音環境評価
システムに関する。
設計において、人間の感性を基礎とした最適な室内音環
境を的確・迅速に評価することができる室内音環境評価
システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】建築物に対する発注者の要求は、近年の
急速なＯＡ化の進展、情報化の進行、快適指向等に伴
い、高度化・多様化し、オフィス室内の音環境について
も改善が求められている。例えば、執務室においては、
空調機等の建築設備やＯＡ機器から発生する施設騒音や
窓等の開口部から侵入する外部騒音に対して、騒音源の
配置やパーティションの設置、天井や壁の遮音・吸音性
能を検討し、室内の静寂性を確保する必要がある。ま
た、執務室内に打合わせコーナーがある場合には、パー
ティション等の配置により、執務室スペースでの打合わ
せコーナーからの話声の明瞭度（聞き取り易さ）を下
げ、プライバシーとコミュニケーションとを両立させる
必要がある。また、エントランスホール等において複数
の打合わせコーナーがある場合には、水流音や小鳥のさ
えずり等の人にやさしいＢＧＭでマスキング効果を作
り、隣接する打合わせコーナーから聞こえる会話等の明
瞭度を下げ会話の妨害を緩和する必要がある。
急速なＯＡ化の進展、情報化の進行、快適指向等に伴
い、高度化・多様化し、オフィス室内の音環境について
も改善が求められている。例えば、執務室においては、
空調機等の建築設備やＯＡ機器から発生する施設騒音や
窓等の開口部から侵入する外部騒音に対して、騒音源の
配置やパーティションの設置、天井や壁の遮音・吸音性
能を検討し、室内の静寂性を確保する必要がある。ま
た、執務室内に打合わせコーナーがある場合には、パー
ティション等の配置により、執務室スペースでの打合わ
せコーナーからの話声の明瞭度（聞き取り易さ）を下
げ、プライバシーとコミュニケーションとを両立させる
必要がある。また、エントランスホール等において複数
の打合わせコーナーがある場合には、水流音や小鳥のさ
えずり等の人にやさしいＢＧＭでマスキング効果を作
り、隣接する打合わせコーナーから聞こえる会話等の明
瞭度を下げ会話の妨害を緩和する必要がある。
【０００３】従来、オフィス内の音環境を評価する場合
には以下の２通りの方法がある。一つの方法は、音源か
ら観測点に音が直接伝搬する直接音に、音源から天井、
壁等で反射して観測点に伝播する反射音を拡散音として
加えて音圧レベルを計算する方法であり、他の方法は、
直接音にＮ次までの反射音を加えて音圧レベルを計算す
る方法である。
には以下の２通りの方法がある。一つの方法は、音源か
ら観測点に音が直接伝搬する直接音に、音源から天井、
壁等で反射して観測点に伝播する反射音を拡散音として
加えて音圧レベルを計算する方法であり、他の方法は、
直接音にＮ次までの反射音を加えて音圧レベルを計算す
る方法である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の方法のうち前者の方法は、室の構成部材の材質によ
る吸音、反射の影響は得られるが、天井に段差があると
か壁に出っ張りがあるとか等の室の形状による反射音
や、パーティション等の障害物の影響を含まないので、
実際の影響と異なってしまうという問題を有している。
また、後者の方法においては、前記問題は解消されるも
のの計算が煩雑で手間と時間がかかりＣＡＤに適用する
には不向きであるという問題を有している。
来の方法のうち前者の方法は、室の構成部材の材質によ
る吸音、反射の影響は得られるが、天井に段差があると
か壁に出っ張りがあるとか等の室の形状による反射音
や、パーティション等の障害物の影響を含まないので、
実際の影響と異なってしまうという問題を有している。
また、後者の方法においては、前記問題は解消されるも
のの計算が煩雑で手間と時間がかかりＣＡＤに適用する
には不向きであるという問題を有している。
【０００５】さらに、前述のとおり音環境の質を評価す
る場合には明瞭度を評価する必要がある。この場合、明
瞭度の計算手法自体は周知であるが、建物形状、パーテ
ィションおよび騒音源を変更した場合に、室内における
明瞭度の変化をシミュレーションにより評価する方法は
確立されていない。
る場合には明瞭度を評価する必要がある。この場合、明
瞭度の計算手法自体は周知であるが、建物形状、パーテ
ィションおよび騒音源を変更した場合に、室内における
明瞭度の変化をシミュレーションにより評価する方法は
確立されていない。
【０００６】本発明は、上記従来の問題を解決するもの
であって、一つの目的は、室の形状やパーティションの
影響を、直接音と１次反射音および２次反射音以降に相
当する拡散音としてとらえ、煩雑な計算を要することな
く高精度で音圧レベルを評価することであり、本発明の
他の目的は、建物形状、パーティションおよび騒音源を
変更した場合に、高精度で室内における騒音値および明
瞭度の変化をシミュレーションにより評価することがで
き、人間の感性を基礎とした最適な音環境を的確・迅速
に評価することである。
であって、一つの目的は、室の形状やパーティションの
影響を、直接音と１次反射音および２次反射音以降に相
当する拡散音としてとらえ、煩雑な計算を要することな
く高精度で音圧レベルを評価することであり、本発明の
他の目的は、建物形状、パーティションおよび騒音源を
変更した場合に、高精度で室内における騒音値および明
瞭度の変化をシミュレーションにより評価することがで
き、人間の感性を基礎とした最適な音環境を的確・迅速
に評価することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】そのために本発明の室内
音環境評価システムは、建物形状、パーティションおよ
び騒音源のデータを入力する手段と、これらのデータに
基づいて室内の多数の受音点における音圧レベルおよび
明瞭度を演算する手段と、前記多数の受音点における音
圧レベル分布図および明瞭度分布図を作成する手段とを
備えることを特徴とする。前記音圧レベルの演算は、音
源からの直接音の計算、１次反射音の計算、障害物の影
響の計算および２次反射音以降の拡散音の計算を行った
後、これらの計算値を合成するものであり、前記明瞭度
の演算は、複数の周波数帯域毎に会話レベルの補正およ
び暗騒音レベルの補正を行った後、マスキングレベルを
求め、各周波数帯域毎に、暗騒音レベルとマスキングレ
ベルのいずれか大きい方の値と、会話レベルとのレベル
差を求め、該レベル差に聴取条件によって変化する係数
を乗じ合計するものである。
音環境評価システムは、建物形状、パーティションおよ
び騒音源のデータを入力する手段と、これらのデータに
基づいて室内の多数の受音点における音圧レベルおよび
明瞭度を演算する手段と、前記多数の受音点における音
圧レベル分布図および明瞭度分布図を作成する手段とを
備えることを特徴とする。前記音圧レベルの演算は、音
源からの直接音の計算、１次反射音の計算、障害物の影
響の計算および２次反射音以降の拡散音の計算を行った
後、これらの計算値を合成するものであり、前記明瞭度
の演算は、複数の周波数帯域毎に会話レベルの補正およ
び暗騒音レベルの補正を行った後、マスキングレベルを
求め、各周波数帯域毎に、暗騒音レベルとマスキングレ
ベルのいずれか大きい方の値と、会話レベルとのレベル
差を求め、該レベル差に聴取条件によって変化する係数
を乗じ合計するものである。
【０００８】
【作用】本発明においては、室内の特定の位置での暗騒
音のもとで、特定の１点の人声音源からの話し手の声の
明瞭度の分布を作成するとともに、室内の任意の点にお
いてその位置での暗騒音のもとで一定の対話距離からの
話し手の声の明瞭度の分布を作成することにより、種々
の条件を変更することにより騒音値および明瞭度の変化
をシミュレーションにより評価する。
音のもとで、特定の１点の人声音源からの話し手の声の
明瞭度の分布を作成するとともに、室内の任意の点にお
いてその位置での暗騒音のもとで一定の対話距離からの
話し手の声の明瞭度の分布を作成することにより、種々
の条件を変更することにより騒音値および明瞭度の変化
をシミュレーションにより評価する。
【０００９】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は本発明の室内音環境評価システムの１実施
例を示す構成図である。入力部１においては、建物形状
データ３、パーティションデータ４、騒音源データ５が
入力され、これらのデータに基づいて演算出力部２にお
いて、音圧レベル（騒音）分布図（６）、明瞭度分布図
（７）、周波数特性による騒音チェック図（８）、残響
時間グラフ９が演算、出力される。
する。図１は本発明の室内音環境評価システムの１実施
例を示す構成図である。入力部１においては、建物形状
データ３、パーティションデータ４、騒音源データ５が
入力され、これらのデータに基づいて演算出力部２にお
いて、音圧レベル（騒音）分布図（６）、明瞭度分布図
（７）、周波数特性による騒音チェック図（８）、残響
時間グラフ９が演算、出力される。
【００１０】建物形状データ３については、建築平面、
建築断面、壁や天井の内装材の材料等について入力さ
れ、パーティションデータ４については、位置、高さ、
材質等が入力され、騒音源データ５については、空調機
器、ＯＡ機器、人声、暗騒音（外部騒音をベースにす
る）等の騒音の種類、騒音源の位置、音圧レベルが入力
される。
建築断面、壁や天井の内装材の材料等について入力さ
れ、パーティションデータ４については、位置、高さ、
材質等が入力され、騒音源データ５については、空調機
器、ＯＡ機器、人声、暗騒音（外部騒音をベースにす
る）等の騒音の種類、騒音源の位置、音圧レベルが入力
される。
【００１１】図２は騒音分布図作成の処理の流れを示す
図である。先ず、ステップＳ１で室内をメッシュ状に分
割して多数の受音点を設定する。この受音点は、室の広
さに応じて音圧レベル分布図を作成することができる数
だけ設定する。ステップＳ２では、空調機器、ＯＡ機
器、人声、暗騒音等の騒音の種類、騒音源の位置、音圧
レベル等の音源データが点音源として入力される。ステ
ップＳ３では、反射面データとして、壁、柱、パーティ
ション等の垂直反射板および天井等の水平反射板の位
置、高さ、材質等が入力される。ステップＳ４では障害
物データとして、壁、柱、パーティション等のデータが
入力される。次にステップＳ５からＳ７において、直接
音の計算、反射面の影響の計算、障害物の影響の計算が
行われ、この計算は音源の数だけ行われる。ステップＳ
８で拡散音の計算を行った後、各計算値を合成する。以
上の計算を受音点および音源の数だけ繰り返して計算し
てステップＳ１０で騒音分布図が作成される。騒音分布
図は周波数帯域毎（例えば、中心周波数が２５０Ｈｚ、
５００Ｈｚ、１ｋＨｚ、２ｋＨｚ、４ｋＨｚの５バン
ド）に計算される。
図である。先ず、ステップＳ１で室内をメッシュ状に分
割して多数の受音点を設定する。この受音点は、室の広
さに応じて音圧レベル分布図を作成することができる数
だけ設定する。ステップＳ２では、空調機器、ＯＡ機
器、人声、暗騒音等の騒音の種類、騒音源の位置、音圧
レベル等の音源データが点音源として入力される。ステ
ップＳ３では、反射面データとして、壁、柱、パーティ
ション等の垂直反射板および天井等の水平反射板の位
置、高さ、材質等が入力される。ステップＳ４では障害
物データとして、壁、柱、パーティション等のデータが
入力される。次にステップＳ５からＳ７において、直接
音の計算、反射面の影響の計算、障害物の影響の計算が
行われ、この計算は音源の数だけ行われる。ステップＳ
８で拡散音の計算を行った後、各計算値を合成する。以
上の計算を受音点および音源の数だけ繰り返して計算し
てステップＳ１０で騒音分布図が作成される。騒音分布
図は周波数帯域毎（例えば、中心周波数が２５０Ｈｚ、
５００Ｈｚ、１ｋＨｚ、２ｋＨｚ、４ｋＨｚの５バン
ド）に計算される。
【００１２】次に、前記ステップＳ５、Ｓ６、Ｓ７にお
ける騒音計算について詳述する。音の伝搬は、本来波動
として捉えられるが、音の回折や干渉といった波動性を
考慮した騒音の伝搬予測を行うには膨大な計算時間が必
要になる。そこで、騒音伝搬予測計算は、音源から受音
点までの音の伝搬経路を何本かの線（音線）に置き換
え、反射や回折の状況を幾何学的にモデル化する簡便な
方法を用いる。本発明では、このような幾何学的手法を
応用して以下のように騒音伝搬予測計算を行っている。
ける騒音計算について詳述する。音の伝搬は、本来波動
として捉えられるが、音の回折や干渉といった波動性を
考慮した騒音の伝搬予測を行うには膨大な計算時間が必
要になる。そこで、騒音伝搬予測計算は、音源から受音
点までの音の伝搬経路を何本かの線（音線）に置き換
え、反射や回折の状況を幾何学的にモデル化する簡便な
方法を用いる。本発明では、このような幾何学的手法を
応用して以下のように騒音伝搬予測計算を行っている。
【００１３】最も単純なモデルとして、図３（Ａ）に示
すように音源Ｓ（無指向性点音源と仮定）と受音点Ｒの
間に、音の伝搬を妨げるような障害物がない直接音の場
合、直接音の伝搬経路は、一本の音線でモデル化でき
る。この場合、直接音のエネルギーは逆２乗則に従い音
圧は伝搬距離の２乗に反比例して減衰するから、受音点
Ｒでの音圧レベルは単純な距離減衰式 ＳＰＬ＝ＰＷＬ＋１０ log（Ｑ／４πｒ2 ） で計算できる。ただし、ＳＰＬ（ｄＢ）は音源Ｓからの
距離ｒの受音点Ｒの音圧レベル、ＰＷＬ（ｄＢ）は音源
Ｓのパワーレベル、Ｑは指向性係数である。
すように音源Ｓ（無指向性点音源と仮定）と受音点Ｒの
間に、音の伝搬を妨げるような障害物がない直接音の場
合、直接音の伝搬経路は、一本の音線でモデル化でき
る。この場合、直接音のエネルギーは逆２乗則に従い音
圧は伝搬距離の２乗に反比例して減衰するから、受音点
Ｒでの音圧レベルは単純な距離減衰式 ＳＰＬ＝ＰＷＬ＋１０ log（Ｑ／４πｒ2 ） で計算できる。ただし、ＳＰＬ（ｄＢ）は音源Ｓからの
距離ｒの受音点Ｒの音圧レベル、ＰＷＬ（ｄＢ）は音源
Ｓのパワーレベル、Ｑは指向性係数である。
【００１４】図３（Ｂ）に示すように、音源Ｓからの音
が壁または天井等の反射面１０に反射して受音点Ｒに到
達する１次反射音の場合には、反射面１０に対して対称
に擬受音点Ｒ′を作成し、 ＳＰＬ＝ＰＷＬ＋１０ log［Ｑ（１−α）／４πｒ2 ］ で計算できる。ただし、ｒ＝ｒ1＋ｒ2（音源と擬受音点
間の距離）、αは壁または天井の吸音率である。
が壁または天井等の反射面１０に反射して受音点Ｒに到
達する１次反射音の場合には、反射面１０に対して対称
に擬受音点Ｒ′を作成し、 ＳＰＬ＝ＰＷＬ＋１０ log［Ｑ（１−α）／４πｒ2 ］ で計算できる。ただし、ｒ＝ｒ1＋ｒ2（音源と擬受音点
間の距離）、αは壁または天井の吸音率である。
【００１５】図３（Ｃ）に示すように、音源Ｓと受音点
Ｒとの間にパーティション１１がある場合には回折によ
る減衰量ΔＰを求める。減衰量ΔＰと行路差δ＝（ｒ1
＋ｒ2）−ｒとの関係は図に示すように予め求めてお
く。図３（Ｄ）に示すように、音源Ｓと受音点Ｒとの間
に平面視で壁１２がある場合には回折による減衰量ΔＰ
を同様に求める。
Ｒとの間にパーティション１１がある場合には回折によ
る減衰量ΔＰを求める。減衰量ΔＰと行路差δ＝（ｒ1
＋ｒ2）−ｒとの関係は図に示すように予め求めてお
く。図３（Ｄ）に示すように、音源Ｓと受音点Ｒとの間
に平面視で壁１２がある場合には回折による減衰量ΔＰ
を同様に求める。
【００１６】図４（Ａ）は、音源Ｓからの音がパーティ
ション等の垂直反射面１１に反射して受音点Ｒに到達す
る場合で音源Ｓと反射面１１との間に障害物１３がある
場合を示し、先ず、図３（Ｂ）に従って反射音を求めた
後、図３（Ｃ）に従って反射音の回折による減衰量を求
める。図４（Ｂ）は、音源Ｓからの音がパーティション
等の垂直反射面１１に反射して受音点Ｒに到達する場合
で反射面１１と受音点Ｒの間に障害物１３がある場合を
示し、受音点Ｒと障害物１３について反射面１１に対称
な擬受音点Ｒ′と擬障害物１３′を作成し、前記と同様
に求める。図４（Ｃ）は、音源Ｓからの音が天井等の水
平反射面１０に反射して受音点Ｒに到達する場合で音源
Ｓまたは受音点Ｒと反射面１０との間に障害物１３があ
る場合を示し、この場合には回折計算を行わず減衰量を
一定値（例えば５ｄＢ）とする。
ション等の垂直反射面１１に反射して受音点Ｒに到達す
る場合で音源Ｓと反射面１１との間に障害物１３がある
場合を示し、先ず、図３（Ｂ）に従って反射音を求めた
後、図３（Ｃ）に従って反射音の回折による減衰量を求
める。図４（Ｂ）は、音源Ｓからの音がパーティション
等の垂直反射面１１に反射して受音点Ｒに到達する場合
で反射面１１と受音点Ｒの間に障害物１３がある場合を
示し、受音点Ｒと障害物１３について反射面１１に対称
な擬受音点Ｒ′と擬障害物１３′を作成し、前記と同様
に求める。図４（Ｃ）は、音源Ｓからの音が天井等の水
平反射面１０に反射して受音点Ｒに到達する場合で音源
Ｓまたは受音点Ｒと反射面１０との間に障害物１３があ
る場合を示し、この場合には回折計算を行わず減衰量を
一定値（例えば５ｄＢ）とする。
【００１７】図２のステップＳ８における拡散音は下記
の式により計算する。ここで拡散音とは、１次反射音を
除いた２次反射以降の反射音の合成値であり周波数帯域
毎に計算する。
の式により計算する。ここで拡散音とは、１次反射音を
除いた２次反射以降の反射音の合成値であり周波数帯域
毎に計算する。
【００１８】拡散音（減衰分）＝１０×ｌｏｇ10［４×
（１−αAVE）2／ＳαAVE］ ここでαAVEは室の平均吸音率、Ｓは室の表面積であ
る。
（１−αAVE）2／ＳαAVE］ ここでαAVEは室の平均吸音率、Ｓは室の表面積であ
る。
【００１９】以上のようにして室の音圧レベルを計算し
た後、次に室の明瞭度分布図を作成する。図５は明瞭度
分布図作成の処理の流れを示す図である。先ず、ステッ
プＳ１で図２の騒音計算で設定した受音点を設定する。
次にステップＳ２で会話レベルの補正を行う。この補正
は、音源がスピーカ使用（会話レベルの各周波数帯域の
音圧レベルの中で最高値が８５ｄＢ以上のときスピーカ
使用とみなす）で、かつ残響時間が１秒以上のとき、図
６に示す補正値をマイナスするものである。次にステッ
プＳ３で暗騒音レベルの補正を行う。この補正は、暗騒
音レベルの各周波数帯域に図７に示す値を加えたものを
感覚レベルとし、この感覚レベルが８０ｄＢを越えると
き、図８に示す補正値をマイナスするものである。
た後、次に室の明瞭度分布図を作成する。図５は明瞭度
分布図作成の処理の流れを示す図である。先ず、ステッ
プＳ１で図２の騒音計算で設定した受音点を設定する。
次にステップＳ２で会話レベルの補正を行う。この補正
は、音源がスピーカ使用（会話レベルの各周波数帯域の
音圧レベルの中で最高値が８５ｄＢ以上のときスピーカ
使用とみなす）で、かつ残響時間が１秒以上のとき、図
６に示す補正値をマイナスするものである。次にステッ
プＳ３で暗騒音レベルの補正を行う。この補正は、暗騒
音レベルの各周波数帯域に図７に示す値を加えたものを
感覚レベルとし、この感覚レベルが８０ｄＢを越えると
き、図８に示す補正値をマイナスするものである。
【００２０】次にステップＳ４でＢＧＭ等のマスキング
レベルを求める。これを図９により説明すると、先ず、
暗騒音レベルの最大値ｄＢＭＡＸを求め、このｄＢＭＡ
Ｘから３ｄＢ減じたレベルと暗騒音レベルとの交点Ｐ１
を求める（交点が２つ以上求まるときは周波数が高い方
の交点を優先する。次に交点Ｐ１から５７ｄＢ減じた点
Ｐ２を求め、そこから低周波数方向へ−１０（ｄＢ／１
バンド）傾斜の直線Ａを求める。次に、Ｐ１から高周波
数方向に図１０に示す該当周波数を加算した位置まで水
平な線分Ｂを求める。次に、線分Ｂの終点から下方に向
かって図１１に示す傾斜の直線Ｃを求め、図で点線に示
すマスキングレベルを得ることができる。
レベルを求める。これを図９により説明すると、先ず、
暗騒音レベルの最大値ｄＢＭＡＸを求め、このｄＢＭＡ
Ｘから３ｄＢ減じたレベルと暗騒音レベルとの交点Ｐ１
を求める（交点が２つ以上求まるときは周波数が高い方
の交点を優先する。次に交点Ｐ１から５７ｄＢ減じた点
Ｐ２を求め、そこから低周波数方向へ−１０（ｄＢ／１
バンド）傾斜の直線Ａを求める。次に、Ｐ１から高周波
数方向に図１０に示す該当周波数を加算した位置まで水
平な線分Ｂを求める。次に、線分Ｂの終点から下方に向
かって図１１に示す傾斜の直線Ｃを求め、図で点線に示
すマスキングレベルを得ることができる。
【００２１】次に、ステップＳ５で、５つの各周波数帯
域で、暗騒音レベルとマスキングレベルのいずれか大き
い方の値と、会話レベルとのレベル差ΔＬを求める。但
し、レベル差ΔＬが３０ｄＢ以上のときは３０ｄＢに、
レベル差ΔＬが０ｄＢ以下のときは０ｄＢに固定する。
域で、暗騒音レベルとマスキングレベルのいずれか大き
い方の値と、会話レベルとのレベル差ΔＬを求める。但
し、レベル差ΔＬが３０ｄＢ以上のときは３０ｄＢに、
レベル差ΔＬが０ｄＢ以下のときは０ｄＢに固定する。
【００２２】次に、ステップＳ６で明瞭度ＡＩを求め
る。これは、図１２に示すように、ステップＳ５で求め
た各周波数帯域毎のレベル差ΔＬに聴取条件によって変
化する係数ｋを乗じ合計したものである。この明瞭度Ａ
Ｉは、会話の周波数特性と騒音のレベル及びスペクトル
から会話の聞き取り易さを予測する指標であり、０〜１
の値をとり、図１３に示すように、感覚的な聞き取り易
さが表される。以上の計算を受音点の数だけ繰り返して
計算してステップＳ７で、図１４に示すように、明瞭度
分布図が作成される。
る。これは、図１２に示すように、ステップＳ５で求め
た各周波数帯域毎のレベル差ΔＬに聴取条件によって変
化する係数ｋを乗じ合計したものである。この明瞭度Ａ
Ｉは、会話の周波数特性と騒音のレベル及びスペクトル
から会話の聞き取り易さを予測する指標であり、０〜１
の値をとり、図１３に示すように、感覚的な聞き取り易
さが表される。以上の計算を受音点の数だけ繰り返して
計算してステップＳ７で、図１４に示すように、明瞭度
分布図が作成される。
【００２３】図１４は、講堂、会議室等において、特定
の位置での暗騒音のもとで、特定の１点の人声音源Ｓか
らの話し手の声の明瞭度の分布を示しているが、事務
室、ホール等のように、発声者が複数で且つ発声者位置
が特定できない場合には、次のようにして明瞭度分布を
求める。
の位置での暗騒音のもとで、特定の１点の人声音源Ｓか
らの話し手の声の明瞭度の分布を示しているが、事務
室、ホール等のように、発声者が複数で且つ発声者位置
が特定できない場合には、次のようにして明瞭度分布を
求める。
【００２４】先ず、会話レベルの計算は、 会話レベル(dB)＝１０×log（１０Ld/10＋１０Lr1/10＋
１０Ls/10） ここで、Ｌｄは直接音、Ｌｒ１は１回反射音レベル、Ｌ
ｓは２次以降の拡散音成分の音圧レベルである。
１０Ls/10） ここで、Ｌｄは直接音、Ｌｒ１は１回反射音レベル、Ｌ
ｓは２次以降の拡散音成分の音圧レベルである。
【００２５】直接音の求め方は、任意の一点Ｒ（計算点
メッシュの１点目としている）を計算点として、その点
から対話距離ｒ（例えば２ｍ）離れた位置に人声音源Ｓ
を設定し、計算点Ｒと人声音源Ｓ間の直接音を障害物を
無視して計算する。なお、計算点Ｒと人声音源Ｓ間の距
離ｒは常に一定で又障害物を考慮していないため、計算
結果はどの点を計算点としても同一となる。１次反射音
レベルの計算は、計算点メッシュの各点を計算点Ｒと
し、又、人声音源Ｓを計算点Ｒと同位置として通常通り
反射音計算を行う。なお、実際には計算点Ｒを中心に半
径ｒの円弧上の全ての位置に音源位置を想定できるた
め、各音源位置についての計算を行い平均した値とする
のが正確ではあるが、計算量が膨大になるため、前記方
法で求めた値を１回反射音レベルの近似値としている。
２次以降の拡散音成分の音圧レベルについては、前記し
た方法と同一である。図１５は、室内の任意の点におい
てその位置での暗騒音のもとで一定の対話距離からの話
し手の声の明瞭度の分布を示している。
メッシュの１点目としている）を計算点として、その点
から対話距離ｒ（例えば２ｍ）離れた位置に人声音源Ｓ
を設定し、計算点Ｒと人声音源Ｓ間の直接音を障害物を
無視して計算する。なお、計算点Ｒと人声音源Ｓ間の距
離ｒは常に一定で又障害物を考慮していないため、計算
結果はどの点を計算点としても同一となる。１次反射音
レベルの計算は、計算点メッシュの各点を計算点Ｒと
し、又、人声音源Ｓを計算点Ｒと同位置として通常通り
反射音計算を行う。なお、実際には計算点Ｒを中心に半
径ｒの円弧上の全ての位置に音源位置を想定できるた
め、各音源位置についての計算を行い平均した値とする
のが正確ではあるが、計算量が膨大になるため、前記方
法で求めた値を１回反射音レベルの近似値としている。
２次以降の拡散音成分の音圧レベルについては、前記し
た方法と同一である。図１５は、室内の任意の点におい
てその位置での暗騒音のもとで一定の対話距離からの話
し手の声の明瞭度の分布を示している。
【００２６】図１６は残響時間の計算の流れを示す図で
ある。ステップＳ１〜Ｓ３で、室の総吸音力、家具の吸
音力を求め、空席時の残響時間を求める。ステップＳ４
で室の状態を判定し、在席の場合には、ステップＳ５、
Ｓ６で人体の吸音力を加算し、在席時の残響時間を求
め、以上の処理を周波数帯域毎に計算する。下式は残響
時間Ｔの計算式である。
ある。ステップＳ１〜Ｓ３で、室の総吸音力、家具の吸
音力を求め、空席時の残響時間を求める。ステップＳ４
で室の状態を判定し、在席の場合には、ステップＳ５、
Ｓ６で人体の吸音力を加算し、在席時の残響時間を求
め、以上の処理を周波数帯域毎に計算する。下式は残響
時間Ｔの計算式である。
【００２７】Ｔ＝０．１６Ｖ／［−Ｓ・ｌｏｇe（１−
αAVE）＋４ｍＶ］ ここで、Ｖは室容積、Ｓは室表面積、αAVEは平均吸音
率、ｍは空気の吸収による減衰率であり、平均吸音率α
AVEは、
αAVE）＋４ｍＶ］ ここで、Ｖは室容積、Ｓは室表面積、αAVEは平均吸音
率、ｍは空気の吸収による減衰率であり、平均吸音率α
AVEは、
【００２８】
【数１】
【００２９】ここで、ａnは室を構成する面数、αAVEｉ
は各面の吸音率、ｓｉは各面の面積、ｂnは在室者及び
家具（椅子）の総数、ｂｉは在室者及び家具（椅子）の
吸音力を示している。こうして求めた残響時間は、残響
時間が１秒以上の場合、会話レベルに応じて図６に示し
た補正値を差し引く。これは、大部屋で大音響で残響が
多いと会話音が邪魔されて聞きにくくなるための補正で
ある。
は各面の吸音率、ｓｉは各面の面積、ｂnは在室者及び
家具（椅子）の総数、ｂｉは在室者及び家具（椅子）の
吸音力を示している。こうして求めた残響時間は、残響
時間が１秒以上の場合、会話レベルに応じて図６に示し
た補正値を差し引く。これは、大部屋で大音響で残響が
多いと会話音が邪魔されて聞きにくくなるための補正で
ある。
【００３０】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、室の形状やパーティションの影響を、直接音と
１次反射音および２次反射音以降に相当する拡散音とし
てとらえ、煩雑な計算を要することなく音圧レベルを高
精度で評価することができる。また、建物形状、パーテ
ィションおよび騒音源を変更した場合に、高い精度で室
内における騒音値および明瞭度の変化をシミュレーショ
ンにより評価することができ、人間の感性を基礎とした
最適な音環境を的確・迅速に評価することができる。
よれば、室の形状やパーティションの影響を、直接音と
１次反射音および２次反射音以降に相当する拡散音とし
てとらえ、煩雑な計算を要することなく音圧レベルを高
精度で評価することができる。また、建物形状、パーテ
ィションおよび騒音源を変更した場合に、高い精度で室
内における騒音値および明瞭度の変化をシミュレーショ
ンにより評価することができ、人間の感性を基礎とした
最適な音環境を的確・迅速に評価することができる。
【図１】本発明の室内音環境評価システムの１実施例を
示す構成図である。
示す構成図である。
【図２】本発明における騒音分布図作成の処理の流れを
示す図である。
示す図である。
【図３】図２の騒音解析を説明するための図である。
【図４】図２の騒音解析を説明するための図である。
【図５】本発明における明瞭度分布図作成の処理の流れ
を示す図である。
を示す図である。
【図６】図５の会話レベルの補正を示す図である。
【図７】図５の暗騒音レベルの補正を示す図である。
【図８】図５の暗騒音レベルの補正を示す図である。
【図９】図５のマスキングレベルの求め方を説明するた
めの図である。
めの図である。
【図１０】図５のマスキングレベルの求め方を説明する
ための図である。
ための図である。
【図１１】図５のマスキングレベルの求め方を説明する
ための図である。
ための図である。
【図１２】図５の明瞭度の求め方を説明するための図で
ある。
ある。
【図１３】明瞭度を説明するための図である。
【図１４】明瞭度分布図の例を示す図である。
【図１５】明瞭度分布図の例を示す図である。
【図１６】残響時間の計算の流れを示す図である。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０６Ｆ 17/50 (72)発明者 北代丹士 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 福盛登代子 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 中川 清 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 宮島 徹 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 松本英一郎 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内
Claims (10)
- 【請求項１】建物形状、パーティションおよび騒音源の
データを入力する手段と、これらのデータに基づいて室
内の多数の受音点における音圧レベルおよび明瞭度を演
算する手段と、前記多数の受音点における音圧レベル分
布図および明瞭度分布図を作成する手段とを備えること
を特徴とする室内音環境評価システム。 - 【請求項２】前記音圧レベルの演算は、音源からの直接
音の計算、１次反射音の計算、障害物の影響の計算およ
び２次反射音以降の拡散音の計算を行った後、これらの
計算値を合成することを特徴とする請求項１に記載の室
内音環境評価システム。 - 【請求項３】音源からの音が反射面に反射して受音点に
到達する１次反射音の場合には、反射面に対して対称に
擬受音点を作成し音圧レベルを計算することを特徴とす
る請求項２に記載の室内音環境評価システム。 - 【請求項４】音源と受音点との間に障害物がある場合に
は回折による減衰量を求めることを特徴とする請求項２
に記載の室内音環境評価システム。 - 【請求項５】音源からの音が垂直反射面に反射して受音
点に到達する場合で音源と反射面との間に障害物がある
場合には、反射音の音圧レベルを求めた後、反射音の回
折による減衰量を求めることを特徴とする請求項２に記
載の室内音環境評価システム。 - 【請求項６】音源からの音が垂直反射面に反射して受音
点に到達する場合で反射面と受音点の間に障害物がある
場合には、受音点と障害物について反射面に対称な擬受
音点と擬障害物を作成し、反射音の音圧レベルを求めた
後、反射音の回折による減衰量を求めることを特徴とす
る請求項２に記載の室内音環境評価システム。 - 【請求項７】音源からの音が水平反射面に反射して受音
点Ｒに到達する場合で音源または受音点と反射面との間
に障害物がある場合には、減衰量を一定値とすることを
特徴とする請求項２に記載の室内音環境評価システム。 - 【請求項８】前記明瞭度の演算は、複数の周波数帯域毎
に会話レベルの補正および暗騒音レベルの補正を行った
後、マスキングレベルを求め、各周波数帯域毎に、暗騒
音レベルとマスキングレベルのいずれか大きい方の値
と、会話レベルとのレベル差を求め、該レベル差に聴取
条件によって変化する係数を乗じ合計することを特徴と
する請求項１に記載の室内音環境評価システム。 - 【請求項９】前記明瞭度分布図は、室内の特定の位置で
の暗騒音のもとで、特定の１点の人声音源からの話し手
の声の明瞭度の分布であることを特徴とする請求項８に
記載の室内音環境評価システム。 - 【請求項１０】前記明瞭度分布図は、室内の任意の点に
おいてその位置での暗騒音のもとで一定の対話距離から
の話し手の声の明瞭度の分布であることを特徴とする請
求項８に記載の室内音環境評価システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5171537A JPH0728481A (ja) | 1993-07-12 | 1993-07-12 | 室内音環境評価システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5171537A JPH0728481A (ja) | 1993-07-12 | 1993-07-12 | 室内音環境評価システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0728481A true JPH0728481A (ja) | 1995-01-31 |
Family
ID=15924968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5171537A Pending JPH0728481A (ja) | 1993-07-12 | 1993-07-12 | 室内音環境評価システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0728481A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08329040A (ja) * | 1995-05-29 | 1996-12-13 | Hitachi Ltd | 音環境シミュレータ |
| JP2003105893A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-09 | Taisei Corp | 室内の音響設計方法 |
| JP2007240292A (ja) * | 2006-03-08 | 2007-09-20 | Asahi Kasei Homes Kk | 建物の音シミュレーションシステム |
| JP2008298568A (ja) * | 2007-05-31 | 2008-12-11 | Tobishima Corp | 騒音源の影響度解析システム |
| JP2009042043A (ja) * | 2007-08-08 | 2009-02-26 | Shimizu Corp | 音場解析装置 |
| US8311231B2 (en) | 2002-04-19 | 2012-11-13 | Monks Michael C | Automated sound system designing |
| CN113076654A (zh) * | 2021-04-16 | 2021-07-06 | 中建一局华江建设有限公司 | 具有弧形屋面板结构的大型会议中心的室内音质分析方法 |
| CN113639419A (zh) * | 2017-07-14 | 2021-11-12 | 大金工业株式会社 | 信息提供系统 |
| CN113739907A (zh) * | 2021-09-04 | 2021-12-03 | 天津大学 | 一种脑力劳动工作状态下的声环境质量判定方法 |
| JP2022064407A (ja) * | 2020-10-14 | 2022-04-26 | 大成建設株式会社 | 音響設計支援方法及び音響設計支援装置 |
-
1993
- 1993-07-12 JP JP5171537A patent/JPH0728481A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08329040A (ja) * | 1995-05-29 | 1996-12-13 | Hitachi Ltd | 音環境シミュレータ |
| JP2003105893A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-09 | Taisei Corp | 室内の音響設計方法 |
| US8311231B2 (en) | 2002-04-19 | 2012-11-13 | Monks Michael C | Automated sound system designing |
| JP2007240292A (ja) * | 2006-03-08 | 2007-09-20 | Asahi Kasei Homes Kk | 建物の音シミュレーションシステム |
| JP2008298568A (ja) * | 2007-05-31 | 2008-12-11 | Tobishima Corp | 騒音源の影響度解析システム |
| JP2009042043A (ja) * | 2007-08-08 | 2009-02-26 | Shimizu Corp | 音場解析装置 |
| CN113639419B (zh) * | 2017-07-14 | 2023-05-30 | 大金工业株式会社 | 信息提供系统 |
| CN113639419A (zh) * | 2017-07-14 | 2021-11-12 | 大金工业株式会社 | 信息提供系统 |
| JP2022064407A (ja) * | 2020-10-14 | 2022-04-26 | 大成建設株式会社 | 音響設計支援方法及び音響設計支援装置 |
| CN113076654A (zh) * | 2021-04-16 | 2021-07-06 | 中建一局华江建设有限公司 | 具有弧形屋面板结构的大型会议中心的室内音质分析方法 |
| CN113076654B (zh) * | 2021-04-16 | 2024-01-30 | 中建一局华江建设有限公司 | 具有弧形屋面板结构的大型会议中心的室内音质分析方法 |
| CN113739907A (zh) * | 2021-09-04 | 2021-12-03 | 天津大学 | 一种脑力劳动工作状态下的声环境质量判定方法 |
| CN113739907B (zh) * | 2021-09-04 | 2024-02-20 | 天津大学 | 一种脑力劳动工作状态下的声环境质量判定方法 |
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