日本騒音制御工学会は、騒音・振動およびその制御に関する学術・技術の発展と普及を図り, 生活環境の保全と向上に寄与いたします

公益社団法人 日本騒音制御工学会

Q&A

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Q:騒音規制基準値の適用について下記のような場合どのように考えればよろしいでしょうか。考え方と事例等がありましたらご教示ください。
Q-1:公道を挟んで自社工場があります。公道の東側は夜間規制基準値55dB、西側は45dBです。この場合、被害者はいないのですが、工場の公道側境界(道路境界)で夫々、規制基準値を守らねばならないのでしょうか。
Q-2:規制基準が異なる境界騒音(例えばプラント設置エリアの規制基準値55dB、周辺地域45dBのような場合)、環境アセスメントの目標値はどのように考えれば良いでしょうか。
Q-3:ボイラ安全弁のように非常時しか動作しない機器発生音の敷地境界への影響は騒音規制法上、どのように考えれば良いのでしょうか。(Vol.43No.1)
Vol.43 No.1

(芝浦工業大学 門屋真希子)

A、A-1

 結論から申しますと,騒音規制法で規制される対象であったとしても,執行責任は地方自治体にあり,また条例による規制対象の可能性もあるので詳しくは市あるいは県にお問い合わせください。

一般論として考えますと,規制基準値が公道をはさんで違いがあるため,公道が用途地域の境界であり,工場西側の規制基準値が45 dB から考えても住居の多い地域であろうと推測できます。ご質問では公道面だけに着目されていますが,西側地域の公道に面さない境界には住居があると考えられるので,そのような場合は敷地境界で45 dB 以内に収める方が良いと思います。また現在規制基準を満たしていたとしても,今後設備の老朽化に伴う異音などにより苦情が発生する可能性がありますので注意が必要です。

一方,工場東側の用途地域は規制基準55 dB から考えて,工業地域など住居の多くない地域と推測できます。規制基準の遵守さえ確保できればよしとするなら,公道に面する敷地境界で55 dB 以下にする必要がありますが,公道の幅の分の距離減衰を考慮したとしても,基準値に10 dB 差がある西側の地域(工場西側地域の公道面以外の敷地境界に近い場所)から苦情が発生する可能性があります。騒音苦情は規制基準以下で発生している事例が多いので,工場東側の地域に関しても配慮されたほうが良いでしょう。

A-2

 環境影響評価は,法,条例によって手続きは多少異なりますが,事業による環境への影響を回避,低減,代償することを目的としています。このため事業者は基準値の遵守は当然の責務ですが,環境への負荷をどれだけ低減できるか検討することが求められます。

環境影響評価の手続き(法)では,事業による事業に関する情報(配慮書),事業により発生する環境負荷の程度を予想するための現況及び予測調査方法に関する情報(方法書),調査結果及び影響の程度,事後(評価書発行後)調査や対策内容(準備書)が提出されます。情報提供が行われる度に住民意見の聴取や市町村長や都道府県知事の意見,主務大臣の意見が示されます(環境大臣は配慮書と準備書のみ)。最終的には準備書の訂正や住民意見等を踏まえて環境影響評価書としてまとめられます。このとき環境影響の予測結果が基準以下であれば問題ないと解釈されることも多いのですが,手続きの中で住民等からの環境影響に対する意見が出されているならば,その意見に対して真摯に対応されることが望ましいでしょう。

環境影響評価の目標として規制基準値55 dB の遵守は当然のことですが,住民の意見や環境負荷への低減を十分検討する必要があります。

A-3

騒音規制法(実際の運用は当該市区及び都道府県)では,規制対象地域内にある特定設備を有する特定工場について,特定設備以外の騒音も含めて敷地境界における規制基準が定められています。安全弁のような不定期に稼働する設備から発生する騒音については,自治体によって考え方が異なる可能性があるので,当該市区及び都道府県にお問い合わせください。

なお,どのような判断においても突発的な騒音は,苦情になる可能性もありますので,付近住民に理解を促す説明を十分になされた方がよいでしょう。

また,特定施設を有しない法対象外施設(条例に該当するかもしれないが)についても,上記と同様に,住民に説明しておくほうが良いでしょう。

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最近の騒音計は低周波音も計測でき,また周波数分析も行えるなど便利になっていると伺っています。関連する規格等の変遷も含め騒音計の歴史について教えていただけますでしょうか。(Vol.43No.2)
Vol.43 No.2

(株式会社エーアール,瀋陽薬科大学 福原博篤)

騒音計の始まりは自分の耳で周囲の音の強さと電話器のようなスピーカーからの発生音を聞き, その出力を調整, 周囲の音とほぼ同じ強さになった時の値をデシベルで示すものであった。 この方式の騒音計は聴取式騒音計といい, 1930年以前にドイツ,シーメンス社のバルクハウゼンが発明したものである。 同時期に米国のウエスタン社はベル電話研究所で開発されたオージオメータを使用したバルクハウゼンと同等のものを開発した。 また, 英国物理研究所のデーヴィスは音叉式騒音計を米国音響学会誌に紹介している。その後,音の測定にマイクロホンを使用し指示計で音量を表示する騒音計がベル電話研究所で開発された。 これが現在の騒音計の出発点といえる。
1923年の米国音響学会誌にはNoise Meterと呼ばれる電気式の騒音計がウェスチングハウス社で開発されたことが紹介されていることから, 当時は聴取式と電気式の2通りの騒音計が使用されていたことが推察される。この当時,音量の表示はデシベル,あるいはフォン,いずれかの単位を用いており,基準値もそれぞれ異なるものであった。

1934年には日本においてシーメンスの電気式騒音計が発売されており, それ以降沖電気や東芝(当時マツダ) など国産の騒音計が開発された。 しかしこれらの騒音計は非常に大きく,重く,機種によってはバッテリー箱と別の筐体になっているものもあった。

1940年前に米国のGeneral Radio社は電気式手持型騒音計を発売しており, その数年後にはデンマークのBruel&Kjaer社がそれに続き発売したことが当時の出版物でわかる。

1949年当時東大大学院の学生であった石井聖光先生(元東大生研教授)の発案で小型騒音計を製作するため日本電子測器(JEIC)が発足し,幅300 mm奥行200mm高さ150mm重量約4kgの騒音計を2万4千円(当時)で発売した。マイクロホンには小林理研製作所(後のリオン)のクリスタル型を用いていた。

1952年には柴田化学が指示騒音計を発売した。1954年には小林理研製作所が米国GR社の騒音計を参考に簡易騒音計を完成させた。 同時期に複数の会社が騒音計を開発したものの現在まで継続しているのはリオンと日本電子測器(現ソーテック),それに日本電子工業 (ベガ→ノード→ナガノ計装) である。

1970年代B&Kと同じようにリオン, 日本電子測器, ノード, オンソクが手持型騒音計を開発し, その後騒音計後部に接続できる周波数分析ユニットを開発し,続いて,等価騒音レベルや時間率騒音レベル演算ユニットを発売した。

1989年小野測器が騒音計市場に進出し,積分型の精密騒音計と普通騒音計の販売を始めた。

2000年代初頭にはリオンを始め各社が積分型騒音計にソフトカードを挿入することで, より簡便に周波数分析や各種演算波形記録な どの多機能化を果たし,現在では騒音計とそのオプションソフトにより, ほとんど必要な情報を精度良く集めることが出来るようになっている。

2011年にはコンデンサマイクロホンを使用して低周波音から測定可能な騒音計がアコーから発売され, 翌年にはリオンが低周波音測定機能付精密騒音計が型式番号を取得している。

日本において騒音計の規格 (指示騒音計) が JIS として定められたのは1952年で, 当時騒音計の表示は「ホン」とされていた。1956年の改正で指示騒音計と簡易騒音計に分かれ, 測った値を 「騒音レベル」とし,取引証明の目的には指示騒音計を使用しなければならなくなった。また,騒音計の聴感補正特性(現在の周波数重み付け特性)A,B,Cを定め,60ホン未満はA,60ホン以上∼85ホン未満をB,85ホン以上をCで測定するとしていた。1977年に普通騒音計と精密騒音計の規定が定められ, 計量単位は「ホン」その記号は「dB」を用いることが明記されている。

その後何度か規格は改訂され,2005年に騒音計は「サウンドレベルメータ」と規定され,2014年に取引又は証明用の騒音計が JISに追加された。 2017 年には2005年の規定の見直しがなされ, 現在騒音計の規格は2種類あるものの不確かさについて製品の不確かさと検査等の不確かさに分けられた。 騒音計を使用する立場からは性能, 精度の面ではいずれの規格のものも相違はない。
2019年2月経産省は計量法施工規則別表の環境計量証明事業所において使用する計量器と しての周波数分析器, レベルレコーダ, データレコーダは騒音計内に挿入可能なソフトカードを該当可能とした。
以上のよ う に騒音計やその周辺機器の歴史は大雑把に説明しても長い歴史がある。 より詳細について興味のある読者は拙著 「騒音計と騒音測定・評価の変遷」(環境新聞社)を参照されたい。

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騒音の評価値として等価騒音レベルが一般的になってきていますが,振動についてもこの
先,等価振動レベルに変わっていくのでしょうか。また,騒音計の国際規格との整合は良く話題になりますが,振動計に係る国際整合の状況について教えてください。(Vol.43No.4)
Vol.43 No.4

(リオン株式会社 蓮見敏之)

【評価量について】
公害振動を対象とする振動規制法は昭和51 年(1976 年)施行されました。その目的は,工場及び事業場における事業活動並びに建設工事に伴って発生する相当範囲にわたる振動について必要な規制を行うとともに,道路交通振動に係る要請限度を定めること等により,生活環境を保全し,国民の健康の保護に資することです。評価量・手法は計量法に基づく振動レベル計で測定された鉛直方向の振動レベルを用い,振動レベルの時間的な変動具合から評価量が定まります。例えば,道路交通振動のような「不規則かつ大幅に変動する場合」にはL10(80% レンジの上端値),「周期的または間欠的に変動する場合」には変動毎の指示値の最大値の平均値が評価量になります。
さて,騒音評価の法体系においては,環境基準,騒音規制法,環境影響評価法があり,騒音に係る環境基準では平成5 年(1993 年)に等価騒音レベル(Leq)が採用されました。等価騒音レベルは,ある時間内で変動する騒音レベルに対し騒音レベルのエネルギーを時間平均する算出方法です。一方,振動レベルにおいては,2014 年に制定されたJIS C 1517「振動レベル計─取引又は証明用」,第3 項用語及び定義に,時間平均振動レベルLveqが規定されました。これは騒音計のJIS に規定される時間平均サウンドレベルに伴い振動レベル計において規定されましたが,振動規制法における評価量の議論は進んでいないようです。
【国際整合について】
全身振動においては,国際規格ISO 2631-1 : 1997にて健康影響や快適性,振動知覚,動揺(乗り物酔い)に関して人体暴露の評価が定められています。
人体に座標系を当てはめ,様々な姿勢や部位を対象としてそれぞれの感覚補正により,並進振動や回転振動の評価が3 方向X/Y/Z で評価されます。また,ISO 2631-2 : 2003 では建物内の振動評価について規格化されました。測定器の規格ISO 8041 : 2005も続いて定められ,一昨年の2017 年に改訂されております。国内では,これら国際規格に整合されたJIS B 7760-1(全身振動の測定装置),JIS B 7760-2(全身振動の評価方法)が2004年に発行されています。規格に準じた測定器も市販されておりますが,このJIS B 7760シリーズと,公害振動を対象とする振動レベル計JIS C 1510は,目的や計量値が異なっていますので注意が必要です。
また振動加速度の基準値は,国際的にはISO 1683により基準値10−6(m/s2)が推奨され,国内での振動レベルの基準値は10−5(m/s2)であり,20 dBの差が生じています。国際整合化には基準値についても議論が必要です。

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1.違法建築の事業所から発生する騒音に対する苦情についての対応方法について教えてください。
2.騒音は基準値以内であるが,低周波音に関して苦情があった場合の対応方法について教えてください。
3.民家から発生する騒音に対して苦情があった場合の対応方法について教えてください。(Vol.42No.2)
Vol.42 No.2

(松戸市 桑原厚)

 1.建築物に関する法令と騒音に関する法令は別の法令であることから違法建築であるか否かに関わらず,騒音に関する法令を適用することができます。しかし,建築部門と環境部門が当該事業所に対して異なる指導等を行うことは事業所側からすると対応に困惑しますので,建築部門と環境部門で事前に情報共有し,合同で現地調査などをしていくことが必要です。また,違法建築を容認するような行為はできませんが,現に騒音で苦慮している住民がいることを考え,建築部門と環境部門で暫定的な方法でどこまでの対策が可能であるか等を確認しながら対応していくこととなります。

2.一般に,騒音が基準値以内であっても低周波音に関する苦情があった場合は環境省が公表している「低周波音問題対応の手引書(平成16 年6 月)1)」に基づき対応していくことになります。同手引書には苦情申し立てから解決までの流れも記載されており,苦情対応の参考となります。なお,法令による規制はないので行政指導への対応は任意ですので解決には発生源側の協力が必要になること等は事前に説明しておいた方が良いでしょう。

3.民家から発生するいわゆる近隣(生活)騒音については法令による規制がないのが現状です。これは,近隣(生活)騒音は日常生活を送るうえで一定程度の発生が見込まれることや被害者が原因者になりうることが一因であると考えられます。一方で,地方公共団体によっては近隣騒音防止指導要綱等を定め対応している団体もあります。ただし,この場合においても測定・評価方法等の定めはあっても行政指導には強制力はなく,解決には発生源側の協力が必要になること等は事前に説明しておいた方が良いでしょう。また,町会長さん等の方に間に入って相談にのっていただいたりすることも解決方法の一助となるでしょう。

 

参考文献

1)環境省環境管理局大気生活環境室: 低周波音問題対応の手引書,http://www.env.go.jp/air/teishuha/tebiki/index.html

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昨今,保育施設における騒音問題が話題となっていますが,具体的にどのような問題がありますか? またこれらの問題に対し,どのような対策の方法がありますか。(Vol.42No.3)
Vol.42 No.3

(岩手大学 船場ひさお)

保育施設から出される音の大きさは以前とほとんど変わっていませんが,待機児童解消に向けて保
育園新設が急増しており,保育施設からの音を理由に保育園の建設に反対する事例が増えて来たことなどから話題になるケースも多いと思われます。そこで,少し問題を整理しながら質問に答えていきたいと思います。
◇保育施設から出される音について
保育施設から出される音には,園庭で子どもが活動する中で出る音,放送設備等の音,園舎から漏れ
出る音,施設の設備機器から出る音などがあります。このうち,設備機器からの音については一般的
な事業所からの発生音と同様に対策できるためここでは省いて考えます。
園庭で子どもが活動する中で出る音について,実測された例は少ないのですが,筆者らが近年実施し
た実態調査1)において,園庭で外遊びをする際の子どもの声の騒音レベルは70∼80 dB を示しました。
特にプール遊びをする際には大きな歓声があがるためレベルが上昇する傾向が見られました。
同様に室内活動時の騒音レベルは「歌やリズム運動」を行う際に80∼90 dB を示しました。室外にお
いては建物による遮音を考慮するとこの値から20∼30 dB 低減されると考えられるため,50∼70dB 程度
になります。但し窓を開放している場合は,これよりも高いレベルを示すこともあるでしょう。
放送設備の音については,不必要に大きな音量を出さないことや,スピーカの設置位置・方向を近隣
の住宅に向けない配慮をするなどで対策することができます。
◇外遊び時に子どもが外部騒音から影響を受けていることも多い
WHO 環境騒音のガイドラインでは,子どものための施設の園庭における外部騒音の許容値は55 dB以下とされています。しかし近年新設される首都圏の保育園は幹線道路沿いや鉄道高架下に位置することも多く,筆者らが調査した保育施設では近接する道路の車両交通騒音や直上を走る鉄道騒音のために65∼80 dB に達しており,許容値を大きく上回っていました。子どもの声が外部に与える影響ばかりに目が行きがちですが,実際には外部騒音から子どもが受ける影響も大きいのです。
◇保育施設内の音環境を整えることが,保育施設から発生する音の対策につながる可能性は高い
見逃されがちなのが,保育施設の室内の音の響きです。残念ながら日本の保育施設には音に関するガイドラインがありませんが,例えばドイツでは保育施設の室内の騒音レベルだけでなく,残響時間の値も決められています。国内の保育施設では,仕上げ材料に吸音材が使われていない園が多く,特に天井が高いケースやワンルーム型で間仕切りがなく床面積が広いケースで,響きの長さによって室内の喧騒感が増している場合が見られます。響きやすい空間では子どもの声が大きくなりがちであり,そのために保育士の声も大きくなる傾向があります。こうしてさらに喧騒感が高まる悪循環に陥っているものと考えられます。保育室の響きの状態と子どもの発声や発話行動との関係性については今後さらに検討が必要ですが,保育施設内に吸音材を設置することで,計算値以上に室内の騒音レベルが下がる事例は増えています。
◇子どもはいつも大声を出しているわけではない
子どもは賑やかなものと,つい思ってしまいますが,どんな時にも大きな声を出しているわけではありません。保育士に意思を伝えたいのに自分の方を向いてもらえない時などに大きな声を出すのです。そして室内で大きな声を出す癖がついてしまうと,室外に出ても大きな声を出してしまうのでしょう。
◇ハードな対策ありきではない。
例えば防音壁を建てるのは最後の手段 このように考えてくると保育施設における騒音問題についてまずやるべきなのは,当事者同士がいろいろな知恵を絞って落とし所を考えることであり,子どものために良い音環境を作るためにはどうしたら良いかを考えることだと言えます。施設を新設する場合には,まず周辺の道路や住宅地と園庭・園舎の位置関係を音の面から考えてレイアウトすることは非常に重要です。次に園庭で遊ぶ時間を制限したり,歌やリズム運動といった大きな音の出やすい活動の際には窓を閉めるなどの工夫もできるでしょう。そうは言ってもうるさいものはうるさい。何かハード的な対策をしなければ話が前に進まない場合には,防音壁を建てるなども必要かもしれません。でもそれは最後の手段だと思います。

参考文献
1 )船場ひさお: 小特集─子どものための音環境─,保育施設における音環境の現状─首都圏に新設された保
育施設の実態調査から─,日本音響学会誌,vol. 72,no. 3,pp. 152-159(2016).

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洋上風力発電所の環境影響評価項目における水中音の国内外実施状況等(発生源データ,伝搬予測手法,影響評価方法等)について教えてください。(Vol.42No.6)
Vol.42 No.6

(SCCRI 静穏創造研究所 塩田正純)

ISO1683-1983によれば,空気中の音圧基準値:20 μPa に対して,水中の音圧基準値: 1 μPa であり,音圧レベルで水中の方が26 dB 大きくなる。更に,空気中の音速は,約15℃/340 m/sに対し,水中は約4.4 倍速い。陸上と洋上では,基本的な要因が異なっている。洋上風力関係には,海中音,水中音,水中音響,水中騒音等の用語が,使用されている。が,ここでは,水中音を用いることとする。

(1)国内の実施状況: 環境省1) では,「洋上風力発電所に係る環境影響評価の基本的な考え方に関する検討会」において,本発電所(着床式/浮体式)を「沖合と沿岸」に区分し,工事の実施(建設機械の稼働)及び土地又は工作物の存在及び供用(施設の稼働)では,水中音の影響を勘案して選定することになっている。

1)発生源データは,陸上風車の音響パワーレベルとほとんど同様であるが,洋上風車の出力は,年々大きくかつ大型化してきている。

2)伝搬予測手法は,国際的には数多く発表されているが,国内では,陸上風車で利用している「NEDO の式」や「ISO2631-2 : 1996」が代表的であり,超過減衰の要因に差異がある。また,ソフトウエアとして「サウンドプラン」が活用されている。が,水中音の伝搬予測モデル2)が利用されているかどうかは定かでない。

3)水中音の環境影響評価は,海域に生息する動物,海域に生息する植物が対象となっている。その環境要因は,建設機械の稼働,地形改変および施設の稼働などがあげられる。特に,基礎における杭工事から発生する水中音が海洋哺乳類,魚類3),等々に影響があるとされている。水中音が,魚類に対してどの程度の音圧レベルであれば,影響反応を示すかを反応段階で評価している4)。

(2)海外の実施状況: ウインドヨーロッパ2017によれば,洋上風力の総出力は15.8GW に達し,この1 年間で25% 増加したと報告されている。特に,英国,ドイツ,デンマーク,オランダ,ベルギーが貢献している。オランダでは,2015年に新法として「洋上風力エネルギー法」が施行され,環境影響評価,住民参加と必要であればEIA の補正が行われるとされている。

1)1基当たりの音響パワーレベルは,大型化・大出力になってきているが,110 dB前後の風車が一般的である。例として,総出力108MW(3MW×36 基から9MW×12基)のウインドファームが離岸距離10∼18 km,水深15∼18mに設置されている1)。

2)伝搬予測手法には,「ISO2631-2 : 1996」,スウェーデン方式,オランダ方式,CONCAWE方式,NORD2000 方式,ハーモノイズP2P 方式,偏微分方程式による基本方式(CNPE,GFPE,FFP)が提案されている。水中音の要因が含まれているのは,オランダ方式である。その他は含まれていないので,独立的に資料5),6)を利用しているようである。また,これらの予測式を包含したソフトウエアとして,キャドナA,サウンドプラン,ウインドプロ,エックスサウンド2000,SPL2000等6),7)が紹介されている。

3)建設段階の杭工事や建設用船舶の往来による水中音が,海洋哺乳類(イルカ,アザラシ等),魚類の逃避や繁殖サイトへの影響があるとされているが限定的といわれている8)。また,ブレードの回転による空力音の水面入射の屈折や反射による水中音は風車の最高高さ2倍程度で,ほとんど伝搬減衰し,その影響範囲外であれば,海洋生物等には影響が及ばないとしている8)。

参考資料

1)環境省: 洋上風力発電所等に係る環境影響評価の基本的な考え方に関する検討会報告書(平成27 年3 月,
平成28 年3月).
2 )X. Lurton : An introduction to underwater acoustics─Principles and application/2. underwater acoustic
wave propagation (Spriger, 2010).
3 )赤坂友成: 小特集─音響に関する国際規格審議の動向─ TC43/ SC3(水中音響)の規格審議の進展につい
て,日本音響学会誌,vol. 74,no. 1,pp. 44-49(2018).
4 )畠山良己他: 水中音の魚類に及ぼす影響,水産研究叢書47((社)日本水産資源保護協会,1997).
5 )L. Mylonas, B. Uzunoglu : Assessment of noise prediction models for long-range sound propagation of wind
turbines over water, Uppsala University (2014).
6 )J. Doran, et al. : Sound propagation modelling for offshore wind farms, Ministry of the Environment and
Climate Change (2016).
7 )塩田正純:(公社)日本騒音制御工学会低周波音分科会 第100回記念「洋上風力発電所から発生する騒音の伝
搬予測に関する国際比較」(平成30 年7月23日).
8 )片山洋一: ヨーロッパの洋上風力ファームにおける海
生生物への環境影響評価事例の紹介(1),(2),海生研ニュース,no. 120,pp. 5-6(2013.10),no. 121,pp.
6-7(2014.1).

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騒音測定において観測対象外の騒音が記録されることがありますが,簡易的な騒音の分離方法としてどのような方法がありますか。(Vol.41 No.1)
Vol.41 No.1

(大林組技研 池上雅之)

案件により様々な観測対象があるため,オールマイティな分離方法はありませんが,建築音響分野を対象にいくつかの実施例を上げてみますので,質問者の観測対象に応じて適切な分離方法を探して頂きたいと思います。

騒音規制法等に関連した騒音測定:
騒音規制法では,通常,騒音計を敷地境界に設置して測定します。しかしながら騒音計は一般の騒音に対してほぼ全指向性(無指向性)なので,敷地外の騒音も合成して測定してしまい,敷地外の騒音の影響が大きいと測定結果と規制基準の比較が困難になるという課題があります。そのため以下のような方法で,敷地外の騒音の影響の分離が試みられています。
a)時間で分離する(その1): 騒音レベルの測定と同時に録音や録画を行い,それを視聴して敷地外の騒音の影響のある時間帯だけ分析から除外する方法です。敷地外に時々車が通過する場合などに使われますが,手間が掛かる点と車の往来が途切れないと使えない点が欠点です。建設工事の一部の作業など,敷地内の騒音の影響が卓越して大きい場合は,それらの作業がある時間帯だけ分析することもあります。
b)時間で分離する(その2): 例えば工場の場合,工場稼働中と工場停止中の両方の測定を行い,その差分を敷地内(工場)の騒音の影響とします。敷地内外の騒音の影響とも,ほぼ定常的と仮定できる場合に,間接的に敷地内の騒音の影響を推定する方法です。
c)方向と時間で分離する: 騒音計に到来する音の方向を判定する装置を使い,敷地外の騒音の影響のある時間帯だけ分析から除外する(もしくは敷地内の騒音の影響のある時間帯だけ分析する)方法です。a)の除外作業を自動化しようとする試みであり,複数の全指向性(無指向性)マイクの到達時間差を利用したもの1), 2),複数の指向性マイクの組合せによるインテンシティ計測を利用したもの3)などがあります。
環境騒音の測定:
屋外から室内に伝わる騒音を予測する場合など,屋外の騒音負荷(騒音影響)を確認する目的で騒音測定を行います。
d)周波数とレベルで分離する: 例えば分析対象から緊急車両を除外したいなら,サイレンの音(960Hz と770 Hz が交互に生じる音)を手がかりにできます。コンパレータ出力のある騒音計,ブレーク接点(コイルに電圧が印加されたときだけ切断される)のリレー,ゲートトリガ動作があるレコーダーを使い,コンパレータバンドを1 kHz 帯域に設定することで,サイレン(1kHz帯域)がある一定レベルを下回る間だけ,収録することができます(メーク
接点(コイルに電圧が印加されたときだけ接続される)のリレーに置き換えることで,コンパレータレベルがある一定レベルを上回る間だけ収録することもできます)。
建物で生じる異音の測定:
建物で生じる異音(きしみ音等)の大きさや頻度を確認する等の目的で騒音測定を行います。
e)場所で分離する: 固体音の場合は,建物内の広い範囲に伝わる性質を利用して,PS(パイプシャフト)や倉庫などにマイクロホンを設置して,建物利用者の発生音の影響を受けにくくします。
この他,航空機騒音のモニタリングの分野では,目的外騒音の除外の方法4)がいくつか実用化されており参考になると思われます。

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「特定工場に該当しない工場からの騒音や特定建設作業に該当しない建設作業からの騒音の苦情が増加しているとのことですが,規制の変更や特定施設や特定建設作業の追加を検討されていますでしょうか。もし,既に検討されているのであれば,今後の予定を教えて下さい。これらの工場や建設作業を規制の対象に加えることで行政指導がしやすくなると思います。また,このような場合にはどのように対応すればよろしいのでしょうか。」(地方公共団体職員)。(Vol.41 No.2)
Vol.41 No.2

(日本騒音制御工学会事務局 堀江侑史)

ご質問のように最近では,必ずしも騒音レベルが規制値を超えていない場合や騒音規制法の対象とならない施設や建設作業からの騒音についての苦情相談も増えています。このように法規制の対象となっていない工場等からの相談については,環境行政職員が発生源や苦情者への対応に苦慮している現状もあるようです。また環境省では現在,規制の変更や追加について具体的な作業は行われていないと聞いています。
この場合に対応する根拠の一つとして「公害紛争処理法」があります。「公害」は環境基本法により,事業活動その他の人の活動に伴って生ずる相当範囲にわたる①大気の汚染,②水質の汚濁,③土壌の汚染,④騒音,⑤振動,⑥地盤の沈下及び⑦悪臭によって,人の健康又は生活環境に係る被害が生ずること,と定義されており,この①から⑦までの7種類は,“典型7 公害”と呼ばれています。これら典型7 公害に関係する紛争であれば,公害紛争処理法により発生源や苦情者に対して対応が可能と考えられます。また「相当範囲にわたる」については,ある程度の広がりがあれば,被害者が一人であっても対象となります。最近苦情が多くなってきた低周波音についても,騒音・振動に関係する事案としてとらえられる場合は,この制度の対象と考えられます。
苦情対応には,騒音,低周波音,振動などの測定が必要であり,先ずは当事者が自ら測定を行う事が求められますが,管轄の地方公共団体も,苦情が寄せられた場合には可能な限り騒音,低周波音,振動の測定を行う事が期待されています。事業活動に伴い機器から発生する継続的な騒音等についても同様に対応を行う必要があります。
建設工事等の際に発生する騒音や振動についての被害に伴う苦情は,その期間中に騒音や振動の測定を行う必要があります。一般的な建設工事等の際に発生する振動に伴う建物被害の場合には,一般的な建物の経年劣化によるものなのか,地震等による被害なのかを適切に評価/判断しなければならず,専門的な知識が必要となる事案も多々見られます。工事開始の前,工事後に双方で被害の状況を確認することが望ましいです。
以上のように騒音規制法(または振動規制法)で対応が難しい被害の苦情があった場合には,公害紛争処理法を適用して住民対応が可能であるので環境行政担当職員も,いろいろな面から住民の生活環境を守るための対応が求められています。

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振動対策する際,振動インテンシティを計測することで振動エネルギーの流れに基づいた対策が可能となるでしょうか。振動インテンシティの計測方法および計測の際の注意点も合せて教えてください。(Vol.41 No.3)
Vol.41 No.3

(神奈川大学 山崎徹)

まずは一様はりの曲げ振動を例に回答したいと思います.

振動インテンシティ(Structural Intensity,機械学会ではVibration Intensityと訳すようである)の実用的な計測方法は,音響インテンシティのクロススペクトル法と同様に,二つの検出器を用いた2点法です.これは遠距離場を仮定した計測法で,振動インテンシティスペクトル(周波数域)の算出式と検出器配置は以下となります.計測法のポイントは,曲げ変位スペクトル(周波数域)ζの空間微分∂ζ/∂xは直接測定することは難しいため有限差分近似で(ζ1-ζ2)/δ求めることです.

計測の際に留意することは,応力測定のための有限差分近似誤差となる二つの検出器の間隔(以降,検出器間隔)と検出器とケーブルおよび測定器を含む検出特性(検出器特性)です.検出器特性はゲイン特性と位相特性で,特に使用する二つの検出器特性が一致していることが理想ですが,一般的にゲイン特性はほぼ等しい場合が多いものの位相特性の両者の違いは一般的に大きく,そのような場合には二つの検出器特性の違いを事前に測定し補正する必要があります.位相特性の違いが0.2度程度以下であればそのまま使用してもよいでしょう.また,検出器間隔は有限差分間隔でその近似誤差に影響します.差分間隔は小さいほど近似精度は高くなり,対象振動の波長が短いほどに間隔は小さくする必要があります.しかし,間隔を小さくすると検出器特性によるわずかな誤差に敏感で誤差は拡大されます.そのため,実用的な検出器間隔(差分間隔)は,対象振動の波長の1/10程度が望まれます.

なお,一様平板の曲げ振動のインテンシティ計測にもいくつかの方法が提案されていますが,平板の直交二軸方向をそれぞれ2点法で測定する方法(4点法)が実用的と言えます.

また,上述では一様はりおよび一様平板について示しましたが,一様でない構造物の振動インテンシティの測定について回答者の知る範囲では試みも知りません.そもそもインテンシティは振動速度と動的応力の積で表され,振動速度の直接測定は容易ですが,応力の測定は困難なためです.しかし,一様はりや一様平板であれば,応力は変位の空間微分で記述できますので,複数点で変位(速度,加速度)を測定すればその空間微分を有限差分近似で応力を求めることができ,上述のように振動インテンシティが測定できるわけです.またFEMであれば応力も算出できるのでインテンシティの算出に対象物の制約はありません.以上の詳細につきましては,文献(1)や(2)をご参照ください.

さらに,振動インテンシティが測定もしくはFEMなどで算出できれば,振動エネルギーの流れに基づいた対策ができるという点について,そんなに簡単ではないと回答者は考えており,現在も研究を進めております.音響インテンシティと同様に,インテンシティが分かれば放射パワーや透過損失などの評価,分析に有効でありますが,インテンシティからどのように具体的な対象物の対策および設計の案を抽出し,どのように対策および設計を施せばよいか,明らかにはなっていないと思います.回答者は最近の研究成果(3)(4)などで,ようやくインテンシティを用いた構造設計の可能性が見えてきました.これらの成果について今後ご期待ください.

【参考文献】

(1) 大野進一,山崎徹共著,機械音響工学 第8章,森北出版,2010.11

(2) 山崎徹ほか,角速度計を用いたはりの振動インテンシティ計測,日本機械学会論文集Vol.83, No.845,DOI:10.1299/transjsme.16-00245,2017-1

(3) 山崎徹ほか,モードと波動の両視点による機械構造物の振動低減設計,自動車技術会論文集,47巻6号,pp.1373-1379,2016-11

(4) 山崎徹ほか,線結合された平板構造物の振動エネルギーとその流れの関係に基づく振動低減,自動車技術会論文集,47巻1号,pp.159-164,2016-1

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製品音などの音のクオリティを評価したい場合,騒音レベルだけでなくひとの聴感特性をより子細に考慮した評価尺度が必要となる場合がありますが,どのような尺度があるのでしょうか。(Vol.41 No.4)
Vol.41 No.4

(広島市立大学 石光俊介)

JIS Z 8106によると、音は「音波またはそれによって引き起こされる聴覚的感覚」と定義されています。“聴覚的感覚”というように,これまで音の評価は耳で行ってきました。しかし、評価の客観化のために数値化も必要になってきており、音の物理量と聴覚を通した感覚による心理量を結びつける研究がなされてきました。それらのうち、音の大きさや鋭さ、あらさの評価を行う音質評価指標1)があります。代表的なものに次のようなものがあります。

ラウドネス(loudness)

ラウドネスは人が感じる音の大きさを評価する指標です。人は24kHzあたりがよく聞こえ、低い周波数と高い周波数は聞こえにくい特性を持っています。また、大きな音が小さな音を聞こえにくくするマスキングもあります。これらの特性を考慮し音の大きさを表現しようとしたものです。また、ISO532-1, ISO532-2として今年新たに規格化されました。

シャープネス(sharpness)

シャープネスは人が感じる音の高さを評価する指標です。ラウドネスの周波数特性の重心で評価します。よって高い周波数のラウドネスが大きいとシャープネスは大きくなり、甲高さを感じます。

変動強度(fluctuation strength)

変動強度は音から感じる変動感を評価する指標です。低い周期で変調するときに人は変動感を感じ、その変調が4Hzのときに最大値となります。

ラフネス(roughness)

ラフネスは人が感じる音のあらさを評価する指標です。変動強度において、20Hzの変調周波数を超えると、人はその変動についていけなくなり、あらさを感じるようになります。その変調が70Hzのときにラフネスが最大となります。 

音質評価指標ソフトウエア

以上の音質評価指標を手軽に試せるフリーソフトウエアとして、Psysound3 2)があります。ただしMATLAB版しか公開されていません。校正信号と解析したい騒音を読み込むことで、上に述べた評価指標の他,スペクトログラムなどの簡単な信号解析もできます。

以上の指標ですが、過渡音、エンジン加速音や楽音など非定常な信号を用いる場合、これらの指標と物理量の対応付けに疑問を呈する報告もあります3)。そこで、聴覚の多重解像度も考慮した時変ラウドネス4)という非定常騒音を評価する指標もケンブリッジ大学のWeb上に公開されています。なお、新しいラウドネスの規格では一部非定常騒音にも対応しています(ISO532-1)。

 

一方で、感覚の次元を決定する方法にOsgoodらのSD(semantic differential)5)があります.この方法により,音を聞いたときの感覚空間の次元を見いだして、それぞれの感覚因子と物理量を結びつける研究もなされています. たとえば、ゴルフショット音やボタン押し音などの過渡音では、音質評価指標だけでなく、ウェーブレット解析という時間周波数解析から抽出された特徴量による重回帰分析結果が各因子とよく一致するという報告6)もあります。

 

参 考 文 献

  • Fastl, E. Zwicker : Psychoacoustics Facts and Models, (Springer, Berlin Heidelberg, 2007)
  • http://www.densilcabrera.com/wordpress/psysound3/
  • 例えば、 Kubo, V. Mellert, R. Weber and J. Meschke: Engine sound perception: Apart from so-called engine order analysis, Proc. of CFA/DAGA’04, pp.867-868 (2004)
  • R.Glasberg, and B.C.J. Moore : A Model of Loudness Applicable to Time-Varying Sounds, J. Audio. Eng. Soc. ,50, pp. 331-342, (2002)

http://hearing.psychol.cam.ac.uk/Demos/demos.html

  • E. Osgood, J.G. Suci and P.H. Tannenbaum: The Measurement of Meaning, Illinois Press (1957)

例えば、阪本浩二,石光俊介,荒井貴行,好美敏和,藤本裕一,川崎健一:カーオーディオ・メインユニットのボタン押し音評価に関する検討- 第1 報 ウェーブレットによる特徴分析-日本感性工学会論文誌 Vol.10 No.3 pp.375-

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