JPS5911851B2 - 騒音計測装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、屋外における環境騒音測定、特に超低周波
音測定に際して有益な計測装置を提供するものである。

従来、上述した如き音響の一般的な測定は地上高１．２
ｒｒＬ程度の位置に設置したマイクロホンによって行な
っている。

この地上高は、人の頭部付近での騒音測定という視点か
ら決定されたに過ぎない。

かような測定手段は、当該位置に到達する音波の平均的
なレベルをその地点の代表値とするという意味において
は問題は少なかった。

しかしながら従来の測定手段は下記に述べるような解決
すべき問題点を内包しているものであり、この観点に立
つと上述の測定は不正確なものであった。

■ まず第１に、ある単体の音源からの純物理的な量の
測定という場合には少なからず問題を含んでおり、かつ
その問題が結果的に大きな問題となり得ることがあった
。

即ち、マイクロホンを地上高１．２ｒｒＬ程度に設置し
た場合、地面の影響で音源からマイクロホンまでの直接
音と音源から地面で反射した後、マイクロホンに到達す
る反射音の２つの音の合成値が得られることになる。

この場合、地面が完全反射面に相当し、かつ音源が純音
成分に近くなればなるほどマイクロホン近傍で直接音と
反射音の干渉により測定値が大きく変化する。

この変化の度合は一定でなく、音源とマイクロホンの距
離、音源の高さにより影響するレベルあるいは周波数が
違ってくる。

このような条件では環境騒音としての目安程度であれば
問題ないものの音源の純物理的な量の杷握のための方法
としては非常に曖昧なものとなる。

２ 次に風による影響が問題となる。

即ち仮にマイクロホンに防風スクリーンを取り付けてい
たとしても強風時には風と防風スクリーンとの衝突によ
り発生する雑音のため、目的とする音源の測定が困難な
ことが多い。

特に超低周波音測定の場合、風の影響は無視できない大
きな要因であり、その影響を軽減することが重要となる
。

そもそも屋外の風の状態は、地面から手直方向に、ある
勾配を持っており、本発明者らの実測によるとある風速
時の地上高１．２ｍの位置における風速を１００％とし
た場合、地面近傍では３０％〜４０％程度の風速でしか
ない。

従って風速が大となるにつれて風速勾配は大きくなり、
地上高１．２ｍでは風の影響は地面近傍に比し著しく大
きく不適当である。

本発明は、上記問題点を解消し、種々の悪条件下におい
て正確な騒音測定を可能とするものである。

直接音と反射音の干渉、及び゛マイクロホンに直接風が
当たることによる風雑音の発生を軽減するためにまずマ
イクロホンを地面近傍へ設置することが望ましい。

この場合、直接音と反射音の経路差は地上高１．２ｍ程
度の位置にマイクロホンを置いた場合に比べ非常に小さ
くなり、しかも経路差は直接音波の波長に関係し、経路
差が大きい場合は低、中周波領域に、経路差が小さい場
合には高周波数領域に波の干渉が現われる。

従って同位相で干渉する場合音のエネルギーは増加の方
向へ、逆位相で干渉する場合にはエネルギーが減少の方
向となる。

つまり、経路差が小さくなれば波の干渉による影響は非
常に高い周波数領域にあられれるが、測定対象とすべき
周波数領域を越えているのでその影響は無視でき問題と
ならない。

このように地面近傍に設置したマイクロホン位置では、
直接音と反射音の単純なエネルギー加算のみで取扱え便
利である。

そこで反射部分を測定周波数範囲で完全反射体とみなせ
る反射板（たとえば鉄、アルミ、アクリルの平板など）
を用いその上にマイクロホンを設置すれば、電気的な処
理により反射のエネルギーのみを減算することにより忠
実なる音源のスペクトルおよびエネルギーを得ることが
可能となり、正確さを期せる。

また地面近傍では、風雑音の問題に対しては地上高１．
２ ｍに比べ、１０％の強さでしかないために目的とす
る音に与える風の影響は少なく、割合に強風時でも目的
音の測定が容易となる。

そして、風速と、風によってマイクロホン近傍で発生す
る風雑音は対数的に比例関係があるため風がマイクロホ
ンに直接当たらないような場所でかつ直接音源が見通せ
るようにすれば問題はない。

以下、本発明の一実施例を図に沿って説明する。

図において１はマイクロホン保護用のカバーである。

材質はパンチングメタル、布等の丈夫でかつ音響的にマ
イクロホンに影響を与えないものであるので、音波は支
障なくマイクロホンに到達する。

カバー１の形状は、地面付近に存在する風の流れ、乱れ
を極力小さくして、目的音に対しての部分で発生する風
雑音の影響を軽減すべくなめらかな曲線を有する略半球
状にすることが望ましい。

２はマイクロホンであり、前面を下方に向けて、即ち後
述の反射板３に対向し、所定の距離を保って設置される
。

この実施例では約１（１１７７１以内に設置したが良好
であった。

設置手段としては、カバー１から吊り下げる等適宜の手
段をとる。

反射板３は、完全反射体とみなせる反射板であり、凹凸
のない鉄板、アルミ板あるいはアクリル板等で構成され
ている。

この場合、マイクロホン２には、目的とすべき音源から
の直接音と、反射板３により反射してマイクロホン２に
到達する反射音の２つが入ることとなる。

そこで前述の干渉による影響を防ぐためにマイクロホン
と反射板３の距離を小さくすることが望ましい。

具体的には距離を１ｃｍ程度にしておくことが好ましい
。

４は音波を拡散させるための円錐状のユニットであり、
マイクロホン２の振動板の中心部分にその先端が若干の
間隙、例えば２〜３朋の間隔を保って、反射板３とマイ
クロホン２間に介在位置している。

材質としては、アルミ、鉄、硬質プラスチック等の略完
全反射体とみなせるもので構成されている。

このユニット４を設けることにより、マイクロホン２と
反射板３との間に生じるある周波数の定在波に寄与する
反射波を拡散することができる。

従って、このユニット４により、目的音源からの直接音
と一次反射波（反射面に一度当たってマイクロホンに到
達する音波）のみをマイクロホン２は集音することがで
きる。

集音された音波はマイクロホンで電気信号に変換され、
一般的な増幅器（例えば騒音計）へ到達する。

増幅器では反射音のエネルギー分だけ減算（この場合直
接音と反射音はほとんど同一エネルギーであるから約３
ｄＢ減算）する。

以上述べた如く、本発明はマイクロホンの前面を、地面
に設置した反射板に対向して設け、これらを保護カバー
で蓋ったものであり、従来存在していた騒音等の物理計
測における音響的な問題点を簡便に解決し、超低周波音
から可聴音まで正確に測定をすることが可能となる。

更に風による雑音の影響を軽減する有効な装置である。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明の一実施例を示す側断面図。 １・・・保護カバー、２・・・マイクロホン、３・・・
反射板、４・−・ユニット。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 地面に設置された略完全反射体とみなされる反射板
   ３と、 この反射板３の上方であって、しかもこの反射板３近傍
   に所定の距離を有して、さらにこの反射板３にその全面
   を対向して設けたマイクロホン２と、 音響的にこのマイクロホン２に影響を与えない材質で構
   成され、前記反射板３と前記マイクロホン２を蓋う保護
   カバー１とでなる騒音計測装置。