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

「 低周波音 」の関連記事一覧

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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超低周波音の問題に当っては被害者側の意見を尊重した対処が必要であるとよく耳にしますが,その具体的な考え方について教えて下さい。(Vol.42No.1)
Vol.42 No.1

(株式会社S・Ⅰ・T 岡田健)

超低周波音による心身への生理的影響は人間の感性に関連するので個人差が大きく現れる。同じ音環境に住む家族でも被害を受けない人と、生理的影響が発症する人が共存するのが普通である。この様な問題を取り扱うにはまず「被害者側の意見を尊重して聞くことから始めるのが順序である。圧迫感、肩こり、眼球疲労、耳鳴り、様々な多症状が現れ、病院へ行くと症状が消え、帰宅すると再発すると言う状況になり、その原因が解明できない事が多い。しかし、被害者の意見を聞かず安易な思い込みや知識で、被害者を説得しようとする方法は決して問題の解決にはならない。騒音対策的発想は通用しない。

超低周波領域の音による心身への生理的影響は存在しないとの意見もあるが安易に否定することは注意すべきで、丁寧に原因を調べると原因解明ができることが多い。

2000年以降の対策には、不十分な調査・評価と不完全な対策技術で適切な処理が行われず被害者が苦しみ続けている事例を多く見る。

問題解決は、

1)原因究明、特に、心身上の症状と音・振動の関係、

2)発生メカニズムの究明、

3)音源機器の対策(発生機構の改修)の手順で行う。

超低周波音は単に周波数が低い音で常に、何処にでも存在しており、特別な音ではない。しかし、超低周波域の特異な発生音・音波が、心身に影響を発症させた事例、かつ、対策を行い改善した事例を1975年頃から多く報告してきた。最近は対策事例の報告が少なく、被害者の声は参照値で被害が否定され、対策に至らないと云う声を聞く。超低周波音は“聞こえないので心身への生理的、心理的影響は発生しない”と主張している根拠は何か? もし、これを”真”とするならば、ここで超低周波音による心身への影響を論ずることは無意味であろう。

1992年Colebatch と Halmagyi両生理学者は音刺激による頸筋,胸鎖乳突筋に 球形嚢―下前庭神経系に由来する筋電位反応を見つけ、鼓膜から入射した音波が蝸牛ばかりでなく、前庭にも伝搬し、前庭神経を通じて運動ニューロンへ信号を送り込んでいることを明らかにした。

〇 心身への被害に対する対策

現社会で騒がれている超低周波音問題は超低周波領域だけではなく、その倍音の数百Hz領域まで広がっており、更に、固体音による低音圧レベルの“気になる音”まで含めた問題となっている。本問題を診断する技術者は、まず、問題を仕分ける事が対策の第一歩である。そのため苦情は“煩い”ではなく、“身体の不調の訴え”である。機器設備から発生する“音、音波、振動の発生状態”、“伝搬特性”、“特徴のある音”(例えば、卓越成分)により異常が発生する場合、卓越成分が存在するが、卓越成分が存在しても異常が発生するとは限らない。“特異な変化”(例えばビート)、“特異な音の響き”そのものが体調不良の原因である。振動と音の伝搬特性に関わる固体音は心理的影響を誘引する原因となっている。発生音を音楽に例えると、楽譜に示されるがごとく、音程の外れた“卓越音を修正”し、“楽譜を編曲”すること、そして非常に小さな固体音“雑音”を防止する事が対策の基本となる。本問題を診断し、対策が出来るのは、実際に対策を行い、症状を治めた経験がある者でなければ、難いであろう。

この問題は食物アレルギー症状に似ている。ある特定の人には重篤な症状を発症させるが、隣の人には全く関係がない。外的物理刺激(音・振動)の存在によって生じる現象で、外的物理刺激が取り除かれれば、症状は消えるのが特徴である。

〇 超低周波音問題の調査・評価を行う前に

本問題は被害者の意見が重要であるが、特に参照値で評価されると音源機器側の協力が得られなくなり、その被害を目の前にしても認めて貰うのが非常に難しくなる。注意が必要である。

1は織物工場に隣接する住宅屋内外の典型的超低周波音問題発生のスペクトルである。25 Hz成分が住民に被害をもたらしていることは確認されている。参照値との比較では心身への影響の有無は判断できないとの評価であったが、参照値はあくまで参考であり、苦情者のことばや低周波音の発生状態を適切に判断して,被害者の意見を尊重した対処を継続することが重要と考える。

図1織機からの超低周波音スペクトル

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低周波音に関する外国での規制の状況について教えてほしい。(Vol.38 No.2)

(安衛研 高橋幸雄,元山梨大学 山田伸志)

最近,低周波音がマスコミで取り上げられる事例が増え,一般の方の関心も高まっているように思われます。

規制の状況を述べる前に,注意点を述べておきます。まず,「低周波音(英語では low-frequency sound,または low-frequency noise)」という用語についてですが,実は,これには標準的な定義がありません。国によって,対象とする「低周波音」の周波数範囲が異なるので,注意する必要があります。また,一般的に,それぞれの規制には適用条件(受音環境,音源,時間帯など)があり,そこから外れる場合には適用できません。この点にも留意してください。

以下では,低周波音によって生じる不快感などの感覚的な(心理的な)苦情に関する,住居内部での低周波音に対する外国の規制の状況について,筆者らが把握している範囲で紹介します。感覚的な苦情は,低周波音が知覚されれば生じる可能性があります。低周波音の音圧レベルがその人の感覚閾値(標準的な(若い人の平均的な)感覚閾値は,ISO 389-7(2005)に規定されています)を超えれば知覚されると考えられますが,測定方法によって閾値が多少異なること,閾値に個人差があること,低周波音に対する反応に個人差があることなどから,各国の規制値や推奨値は,標準的な感覚閾値とは異なる場合が多いようです。

台湾では,騒音規制法の一部として,低周波音を対象とした規制値が策定されています(噪音管制標準(2009 改正))。ここでは,20∼200 Hz の音を低周波音として扱い,その周波数範囲において A 特性で重み付けをした等価レベルを評価指標としています。基準値は,地域カテゴリー(4 区分),時間帯(3区分),低周波音の音源(3 区分)によって異なります。例えば,住居専用地域における娯楽・商業施設からの低周波音に対する基準値は,昼間で 35 dB,夜間で 30 dB となっており,同じ地域における工場・工業施設からの低周波音に対する基準値は,昼間で 42 dB,夜間で 39 dB(以上,すべて住宅内)となっています。これは法的な強制力を持つ規制値で,違反があり,その後の改善がなければ罰金が科されることになっています。

デンマークでは,10∼160 Hz の音を低周波音として,低周波音の推奨値が示されています(Informationfrom the Danish Environmental Protection Agency,no. 9/1997(1997))。ここでは,台湾の場合と同様に A 特性で重み付けをした等価レベルを求めて評価指標とします。基準値は,環境や時間帯によって何種類かありますが,例えば,日中の住宅内では25 dB,夕方・夜間の住宅内では 20 dB となっています。また,ISO 7196(1995)で規定された G 特性重み付けを利用して,超低周波音(1∼20 Hz)に対する推奨値も定められています。これは,例えば住宅内では,時間帯によらず 85 dB となっています。これらは推奨値であるため,強制力はありません。

スウェーデンでは,特定の周波数範囲で等価レベルを求めるのではなく,1/3 オクターブバンドごとに基準値を定め,各バンドレベルがそれらを超えないようにするという考え方で推奨値を定めています(SOSFS 2005.6(2005))。具体的には,31.5∼200 Hzを低周波音の範囲とし,31.5 Hz バンドの 56 dB から 40 Hz バンドの 49 dB,50 Hz バンドの 43 dB と漸減し,200 Hz バンドで 32 dB となる基準値(住宅内)が採用されています。この場合も推奨値ですが,運用上はその値を守るようにしているようです。

以上,3 カ国の状況を紹介しましたが,イギリス,オランダ,ドイツ,オーストリア,ポーランド,アメリカなどでも,低周波音の推奨値が策定または提案されています。しかし,国際的に広く使われている標準的な規制値はなく,各国が独自に策定・運用しているのが現状です。どのような評価指標を用いて,どのような基準値で評価すべきかについて,今後の研究・議論が求められています。

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低周波音が原因で家屋や窓が振動することはあるでしょうか。そのような場合は,因果関係はどのように調査・解明したらよろしいでしょうか。(Vol.37 No.2)

(一般財団法人小林理学研究所 落合博明)

上空を大型のヘリコプターが通過する際,窓や戸がカタカタと音をたてることがあります。これは上空で発生した音波が地上まで伝わり,窓や戸などの建具を振動させているのです。低周波音による建具の振動は,低周波音の主要な周波数と建具自体が持っている共振周波数と合致した場合に発生します。したがって,同じ家屋内でも,振動する窓と振動しない窓があるといった現象が起こります。建具の他にも,人形ケースのガラス面や食器戸棚のガラス戸,蛍光灯のカバーなどが振動することもあります。発破や爆発などのように低周波音の音圧レベルが非常に大きい場合には,床が振動するのを感じられることもあります。

建具等のがたつきを生じさせる可能性がある低周波音発生源として,工場の大型施設,道路高架橋,高速列車のトンネル突入,ヘリコプター,堰の放流,発破・爆発などがあります。

因果関係を調べるには,はじめに,発生状況の把握を行います。その現象が発生し始めた時期,発生する季節,時刻,発生性状(連続的か,間欠的か,単発的か)などを調べます。ある時期から突然建具の振動が発生したような場合には,施設の新設や移設,稼動状況の変更や不具合の発生した時期と関係があると思われます。また,近くに低周波音の発生源がないか確認します。

次に,推定される発生源の稼動状況と振動の発生状況の対応関係を確認します。移動発生源や発破・爆発などは対応関係が比較的わかりやすいと思われます。道路高架橋では大型車の通行時,高速鉄道トンネルでは列車のトンネル突入時,ヘリコプターでは上空通過時,発破・爆発では作業時との対応を調べます。堰の放流については水膜が薄い条件で大きな音圧レベルの低周波音が発生することがあるので,放流状況を確認します。

工場の大型施設が発生源である場合には,施設の稼動時間や稼動状況と関係があるはずです。可能であれば,施設を稼動・停止させて振動の発生との対応を調べるとよいでしょう。

測定により因果関係を調べる場合には,周波数分析機能の付いた低周波音レベル計を用います。発生源近傍(難しければ敷地境界)と,振動が発生している家屋(建具)の屋外で,低周波音を同時に測定します。その際,音圧レベルの変動が少ない場合はパワー平均値を,大きく変動する場合や間欠的・衝撃的な低周波音の場合は発生時の最大値を測定します。発生源側と家屋側で測定された低周波音の周波数特性を比較し,家屋側と対応する卓越周波数成分を調べます。

工場のように施設がたくさんある場合には,メッシュ状に測定点を設けて測定し,家屋側で観測された低周波音の卓越周波数と同じ卓越周波数をもつ測定結果を手がかりに発生源を絞り込んでゆくとよいでしょう。

対応関係が確認された場合,建具の振動に寄与する周波数を調べるには,家屋屋外で得られた測定結果を「建具のがたつき閾値」(下表)1)と比較します。この値を上回っている卓越周波数成分があれば,その周波数の低周波音が振動の原因である可能性があります。

周波数(Hz) 5 6.3 8 10 12.5 16 20 25 31.5 40 50
建具のがたつき閾値(dB) 70 71 72 73 75 77 80 83 87 92.5 99

なお,家屋全体または部屋全体が振動している場合には,地面振動が原因である可能性も考えられます。調査にあたっては,鉛直方向と水平方向の 3 方向が測定できる振動レベル計も併せて持って行かれることをお薦めします。

低周波音の測定,評価,苦情対応,事例等については,以下に示す環境省のホームページもご参照下さい。(何れのページも,2013 年 3 月時点確認)

文献

  • 1 )環境庁 : 昭和 52 年度低周波空気振動等実態調査(低周波空気振動の家屋等に及ぼす影響の研究)報告書(1978. 3).

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低周波音の測定では風の影響を受けるとのことですが、具体的に風速何m/s以下での測定が望ましいのでしょうか。(Vol.28 No.5)
                               (計量証明事業所所員)

(財団法人小林理学研究所 落合博明)

低周波音測定では風の影響を受けますが、具体的に風速何m/s以下での測定が望ましいということは単純には言えません。

低周波音レベル計のマイクロホンに風が当たると雑音が発生します。低周波音の測定にあたっては、防風スクリーンを使用しますが、大きな効果は期待できません。防風スクリ?ンの効果は、周波数範囲 1~80Hz平坦特性で測定した場合、通常使用される連続気泡ポリウレタンの直径 9cmの防風スクリ?ンでは約10dB、同じ材質の直径20cmの防風スクリ?ンでは約20dBほどです。図?11)は直径20cmの防風スクリーンの有無による風雑音の大きさを比較したもので、図に示すように風が強くなると風雑音も増加しています。対象とする低周波音の音圧レベルが小さいほど, 風が強いほど風による影響は大きくなります。経験的には、低周波音の音圧レベルが80dB程度の場合、周囲の草が風で揺れていると(概ね風速1m/s以上),正確な値を得ることは難しいでしょう。

音圧レベル変動の小さい低周波音の測定で、時折風が吹く場合には、低周波音レベル計の出力をレベルレコーダに接続して音圧レベル変動をモニターし、変動の少ない区間を測定します。

図22)は風速による風雑音の周波数特性の違いを示したものです。風速の増加に伴い、低周波数域ほど音圧レベルの上昇が認められることがわかります。すなわち、測定対象とする低周波音の周波数特性によっても、風による影響の度合が異なることがわかります。対象とする発生源の卓越周波数が高い周波数域にあれば、風による影響は受けにくくなります。

低周波音の測定では、屋外の測定だけでなく、屋内でも風による影響を受けます。風により窓が振動することにより, 室内でも見かけの音圧レベル変動が観測されることがあります。風の強い日に室内で低周波音を測定する場合には, 風雑音の発生に注意を払う必要があります。

なお、低周波音測定時における風雑音の影響については、環境省より公表されている「低周波音の測定方法に関するマニュアル」(下記URL)にも記載されています。

(http://www.env.go.jp/air/teishuha/manual/index.html)

参考文献

  • 1)大熊恒靖, 福原博篤, 低周波音測定に及ぼす風の影響について,日本騒音制御工学会技術発表会講演論文集,1980.9, 173-176.
  • 2)R.N.Hosier and P.R.Donavan, Microphone Windscreen Performance, National Bureau of Standards Report NBSIR 79, 1599, Jan.1979.

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低周波音について具体的な対応例を教えて下さい。
                                   (自治体職員)

(大阪府公害監視センター 厚井 弘志)

低周波音については、古くは、昭和30年代に、キューポラの鳴動音が苦情の対象になることがありました。この場合は燃焼方式を変える等の対策を取っていたようです。全国的には、和歌山県のある工場の溶鉱炉の低周波音が新聞でとりあげられたことがありましたが、対策にはかなり時間がかかったようです。

私自身が関わった例として、H市のK工場の例があります。K工場は周囲数kmに及ぶ大工場であり、その周辺の民家数百戸から、窓ガラスや建具が鳴動するという苦情が発生しました。現場に出向くと民家窓ガラスはもとより、近くの倉庫の壁が激しくゆれているが、可聴域の音は全く聞こえない、典型的な低周波音の事例でした。

波形を良く見るために、精密騒音計の端子にハイカットフィルタを取り付け、オッシロスコープで波形を確認すると、16Hzのきれいな正弦波形でした。発生源としては、コンプレッサ、ボイラ、オッシレートコンベア、ダクトの共鳴等対象となる機械が多い。

当初、会社側の協力を得て、ラインごとに止めていけば容易に発生源は探査できると考えていたが、なかなか分からない。最終的には、夜間、騒音計とオッシロスコープを車に乗せて16Hzの低周波音のコンターを描き、やっと一つの工場建物を特定できました。その建物のほぼ中央にはオッシレートコンベアが設置されており、コンベアの基礎と建物の基礎が固着しているため、コンベアの振動がそのまま建物に伝わり、建物を大きく揺らし、あたかも、建物本体が巨大なスピーカのような役割を果たしていたわけです。対策としては、機械の基礎と建物の基礎を切り離せばよいのですが、経費の点から機械の使用を停止したように聞いています。

超低周波音は20Hz以下の音をいいますが、低周波音として最も多い苦情は、先に述べたような発生源から出る100Hz以下の低いうなり音です。可聴域の騒音対策を行ったあとでも苦情を申し立てる人がいます。このような場合基準が無いことを説明して納得してもらうか、工場側に誠意があり、対策可能な場合
(例えば、大型コンプレッサに干渉型のサイレンサをつける、2台の機械が共鳴を起しているなら回転数をかえる、等)には工場側の相談にのることもあります。

多少変わった事例をご紹介しておきましょう。
ある河川の上流部でダムを作ったのですが、河川流量が増えた時、円形の越流堰から越流する河川水の薄膜が周期的に波打ち、低周波音が発生した事例があります。苦情者はダム建設によって立ち退いた数十軒の方々でしたが、建具ががたついたり、仏壇の位牌が反対側を向いたり、大変な騒ぎになりました。対策は簡単で、越流堰の中ほどにコンクリートで波切りをつくり、水膜を切ることにより発生を防止することができました。

ある町工場(製紡業)の場合、苦情を訴えているのは工場の経営者のお母さん(お婆さん)で、苦情の対象は約30m程離れたパン屋のクーリングタワーの低周波音です。工場の経営者、市の担当者、私にはその音は聞こえません。測定をしても問題になるような音圧レベルは観測されませんでした。

そのお婆さんの話を聞きながら、お婆さんの日常の動線にそっていっしょに動いてみました。お婆さんの話では動力ミシンを使用した後に、例の音が聞こえると言うことです。ハハア耳鳴りだな、と直感的に感じながらお婆さんから色々話しを聞くと、最近仕事が忙しくなり、また次男が結婚してだれもかまってくれなくなった、さびしい、云々。早速ご家族を呼び、パン屋が原因でなく、耳鳴りであること、家族でお婆さんにもっと気遣ってあげようということで一件落着。

低周波音は人によって感じ方が大きく異なります。また、苦情者の中には孤独で家の中に引きこもっているケースも多いようです。基準値を遵守している工場や騒音対策を行った高速道路で、かえって低周波音が気になるようになったとか、執拗に苦情を申し立てる人がいますが、このような場合、苦情者と良く話し合いを行い、真の原因を突き止めることが大切です。話し合いで解決が付かねば、公害調停や訴訟に持ち込むしかないでしょう。

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低周波空気振動について行政の取り組みについて教えてほしい。  
                                      (匿名)

(神奈川県環境科学センター 堀江侑史)

低周波音が原因と考えられる苦情は全国で毎年30件程度発生している(環境庁:騒音規制法施行状況調査より)。この件数は地方自治体の調査で原因が特定できたものの数で,これ以外にも潜在的な被害は多く存在すると考えられる。特に20Hz以下の超低周波音の場合には,苦情の原因が音にあることを見逃す場合もあることから実態は不明である。低周波音に起因する苦情件数は横這いの状況であったが,平成5年になって新幹線鉄道に起因する苦情が大幅に増えた。これに伴い,環境庁では平成6~7年度に低周波音の影響について調査を行った。この調査は,研究機関や自治体が行う低周波音に関する調査研究の進捗状況と発生源別の音圧レベルを把握し行政としての対応について検討するためのものであった。報告では,研究成果に関する文献調査結果を述べるとともに今後の課題として測定方法の確立,評価量,指針値などについて検討が必要であるとしている。最近,行政が対応した苦情事例としては次の様なものがある(公害等調整委員会報告より)。

  1. 染色工場からの低周波音による心理的感覚的被害
  2. 空調機用送風機からの感覚的・心理的騒音被害
  3. 料亭の高圧トランスから発生する騒音による感覚的・心理的被害
  4. ある老人が感じる原因不明の騒音について
  5. ヘリコプタの騒音振動について
  6. アルミ工場加熱乾燥炉から発生する低周波騒音による心理的感覚的被害

環境庁ではこれまで低周波空気振動と呼んでいた80Hz(1/3オクターブバンド中心周波数で)以下の音について最近では「低周波音」と称するようになっている。

低周波音の発生源として大型機械,燃焼機器,発破作業,長大橋,治水設備,新幹線トンネルや航空機のエンジンテストなどがあげられる。これらのうち,大型機械,燃焼機器やエンジンテストなどについては対策法の研究が進み成果をあげているが,一般的に低周波音の対策は大がかりになるため対策が進んでいない。

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低周波音の健康に与える影響について教えて下さい。
                                 (建材メーカ社員)

((財)小林理学研究所 落合博明)

人が低周波音を感じることができる最低音圧レベルは20Hzでおよそ75dB、 10Hzでおよそ100dB、5Hzでおよそ110dBと言われています。 私たちが日常生活している住空間にも40dB~ 110dB程度の低周波音は存在しています。 人は低い周波数の音ほど大きい音圧レベルでないと感じないので、 低周波音の存在に気づかない場合が多いようです。しかし、 低周波音のレベルが大きかったり、戸や窓がガタガタしたりして 低周波音の存在を知り、それが苦情につながることがあります。 低周波音による苦情は、人への影響(心理的影響、生理的影響) と建具等への影響(物的影響)に分けられます。 我が国では低周波音の音圧レベルが70~80dBから苦情が発生していますが、 これは20Hz以下の超低周波音と呼ばれる領域では 人よりも建具の方が低周波音に敏感で、 人が感じるよりも低い音圧レベルで戸や窓が振動してガタガタ音を発生し、 それが苦情となるからです。

1984年に環境庁が行った低周波音苦情が発生している29 の地域におけるアンケート調査によると、物的訴えが最も多く、 気分のいらいら、不眠等といった心理的訴えや、頭痛、耳鳴り、 胸・腹の圧迫感等の生理的な訴えは全体のわずか10% 程度しかありませんでした。

海外では、異常な運転状況の大型機械や施設近傍などで120~130dB といった大きな音圧レベルの超低周波音がかつて問題となり、 1970年前後に140dBを超える強烈な超低周波音による影響についての 実験が行われています。Johnson は0.2Hz,140dBと20Hz,120dB を結ぶ線を生理的な影響を現さない限界として提案しています。 近年では、一般的な作業環境や生活環境における低周波音を想定して、 120dB以下の音圧レベルの低周波音の研究が主流となっています。 環境庁の一連の調査や国内の研究者による研究では、 最大で120dB程度までの低周波音を用いて低周波音による生理影響について 調べていますが、低周波音による影響は認められませんでした。 睡眠影響については、環境庁の調査によれば、 通常のレベルでは睡眠への影響はほとんどないが、 眠りが浅い場合に 10Hz;100dB、20Hz;95dB で目が覚める場合があるという結果が得られています。 低周波音の感覚的な影響では、低周波音特有の感覚として、 圧迫感・振動感があることが確認されています。 当所で行った実験結果によると、40Hz,78dBで半数の人が圧迫感・ 振動感を感ずるという結果が得られました。

しかし、低周波音の知覚メカニズムそのものの解明が進んでいないこと、 低周波音の長時間暴露の調査がほとんどないこと、 被験者の個人差が大きいことなどの理由により、 現状では低周波音の健康への影響は明らかになっていません。 低周波音による影響解明のため、今後の研究が望まれます。

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立体駐車場から低周波音が出ると聞きますが、 原理的に出るものですか、それとも共振のような状況で出るのでしょうか。
                                   (自治体職員)

(石川島防音工業(株) 緒方三郎)

大型機械式駐車場装置の特に垂直循環式の立体駐車場(タワーパーキング) に隣接した木造や剛性の弱い低層建築物において、低周波音で家具や建具の 「ガタツキ」が発生することがあります。また木造2階建て家屋の固有振動数 10~15Hzがタワーパーキングが出す低周波音の主要周波数に近く、共振によっ てその影響が大きくなることもあります。

タワーパーキングは、電動機(16~20Hz)の出力を遊星差動方式減速機を介 し上部駆動部と下部従動部の大型スプロケットチェーンを旋回速度16~ 20m/minで回転し、チェーンで結ばれたパレットが車を移動する装置です。筆 者の調査では駆動部機側において4~31.5Hzに90~100dBの低周波音が発生し ています。装置メーカによって低周波音のピークが10~15Hz前後と若干の差が ありますが、全く低周波音を発生しない装置はありません。低周波音は装置の 機械がある特定の条件の場合に発生しますが、特に、不具合のある構造物との 共振による増幅が高レベルの低周波音発生の主要因です。

前述のタワーパーキングの構成は、あたかも遠心送風機に似たモデルです。 大きなパレットが羽根の役目で大空間の空気を撹拌し、粗と密の圧力変化を与 え、この圧縮波とタワー構造体の鉄骨フレームや外装板の共振が重なって低周 波音を増幅することも考えられます。

低周波音の有効な実務的対策としては、(1)回転スピード制御による回転加 振エネルギーの減少(加振力の除去、伝達防止、加振力周波数の変更)。(2) ピーク性の鋭い成分だけを目的とした動吸振器を応用した装置の付加(3%程 度の重りを付加した振動系付装置が販売中)。(3)高剛性遮音構造(コンクリー ト造、重量鋼製パネル):「空気の共振域」(40~60Hz域)を除いて、上では 質量則で5dB/oct.、下では剛性則で-6dB/oct.の遮音効果が期待できます。

現在、各装置メーカは騒音振動の屋外規制値を満足できるように極力経済設 計に努めていますが、高剛性遮音構造で低周波音域から可聴音域までの広範囲 を対象として設計することは、なかなか難しいようです。将来、低周波音に対 し、測定方法、評価方法及び行政の規制が普及・確立すれば対策方法も同時に 展開すると思われます。

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