騒音計算｜騒音シミュレーション｜dB

Name: 騒音計算・騒音シミュレーション・dB計算
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2023/7/19 6:492024/10/4 7:40

騒音計算｜騒音シミュレーション｜dB計算

　　　騒音計算・騒音シミュレーションを用いて騒音対策！騒音問題の発生を予防・解決

　騒音計算の計算式（距離減衰）

　　　音圧レベルは、伝搬した距離によって減衰します。これを音の距離減衰と呼びます。　　　音は距離の2乗に反比例して減衰し、これを逆2乗則と呼びます。　　　下図のように音源からの距離 r1、r2 における音圧レベルをそれぞれ Lr1、Lr2 とすると　　　距離 r2 における音圧レベルは以下の式で騒音計算することができます。点音源の場合、距離が2倍離れると、6dB減衰します。

　　　　Lr1：測定点での音圧レベル（dB）　　　　Lr2：評価点での音圧レベル（dB）ｒ1：音源から測定点までの距離（ｍ）　　　ｒ2：音源から評価点までの距離（ｍ）

　dB計算の計算式（デシベル計算の足し算、合成）

複数の音源L1（dB）、L2（dB）･･･Ln（dB）からの音が足し合わされる場合の音圧レベルは、単純に L1 ＋ L2 ＋･･･＋ Ln のように四則演算では計算することができません。このデシベルdBの和（デシベルdBの合成）は以下の式で計算することができます。

L：n個の音を足し合わせた合成音の音圧レベル（dB） L1～Ln：n個各々の音の音圧レベル（dB）

　騒音レベルの目安（デシベルdBと聴感の関係）

　　　騒音の大きさは騒音レベルと呼ばれ、デシベル（dB)という単位で表されます。　　　下表に身近な環境騒音での、騒音レベル・デシベル（dB)と、うるささ・聴感の関係を表し　　　た目安を示します。

騒音レベル(dB)	うるささ・聴感の目安	身近な環境騒音
120	聴力機能障害	ジェット機のエンジン近く
110	聴力機能障害	車の警笛
100	聴力機能障害	電車通過時の高架下・ピアノ
90	きわめてうるさい	騒々しい工場内・カラオケ
80	きわめてうるさい	地下鉄の車内
70	うるさい	騒々しい街角・掃除機
60	うるさい	普通の会話・事務所
50	気にならない	静かな事務所
40	気にならない	図書館・静かな住宅地
30	静か	深夜の郊外
20	静か	ささやき声・木の葉ずれ
10	きわめて静か	人の呼吸音

◇ 騒音シミュレーション｜騒音計算

音響コンサルタント業務として、『工場・設備機器・サッカースタジアム・スポーツアリーナ』等の騒音シミュレーションや、『コンサートホール・テレビ局・音楽室・スタジオ』等の遮音計算を行っています。　

騒音シミュレーション・騒音計算を行うことの最大の利点は、事前に効果を予測することができ、効果的で経済的な対策案を検討できることにあります。騒音シミュレーションの結果を用いれば、寄与の大きい音源と、寄与の小さい音源とを明確にすることができ、「必要な箇所に必要なだけの対策」をピンポイントで行うことが可能になります。

『環境騒音予測ソフトウェアサウンドプラン_SoundPLAN』用いて、騒音シミュレーション・騒音計算を行います。工場や設備機器からの騒音はもちろん、他社では行っている事が珍しい、サッカースタジアムやスポーツアリーナといった大規模施設からの騒音に対するシミュレーションにも対応可能です。

◇ 騒音シミュレーション・騒音計算の有効性

騒音が懸念される設備機器を増設する場合や、工場の新築・増築に伴う隣地や周辺環境への音の影響を事前に知りたい場合に、騒音シミュレーション・騒音計算は有効です。騒音シミュレーション・騒音計算を用いることで、各騒音源毎の寄与の大小を明確にすることができるので、対策案の検討がしやすくなります。また、コンターマップ（騒音レベル分布図）を作成すれば、対策前後の効果の違いを可視化することができます。地上50ｍや100ｍといった高層のコンターマップを作成することもできますので、高層マンションの窓前での騒音レベルを予測することも可能です。

◇ 騒音シミュレーション・騒音計算の検討方法

騒音シミュレーション・騒音計算は、『環境騒音予測ソフトウェアサウンドプラン_SoundPLAN／小野測器』用いて行います。

建築図面や地形データを基に、音源建物や音源設備機器、周辺建物を含めた３Ｄ予測モデルをソフトウェア上で作成します。音源建物や音源設備機器には騒音源データ（周波数特性毎のパワーレベル）を入力し、騒音レベルを予測したいポイントに評価点（受音点）を配置して計算します。

計算は、音源から評価点（受音点）への直接音、地表面や周辺建物に反射する反射音、防音壁や周辺建物を回り込む回折音を考慮して計算されます。

基礎的な騒音距離減衰計算式、回折減衰計算式をページ末に示します。

計算結果は、各騒音源毎に計算されるため、寄与の大きい音源と、寄与の小さい音源とを明確にすることができます。「必要な箇所に必要なだけの対策」をピンポイントで行う、効果的で経済的な対策案を検討することが可能です。

◇ 騒音シミュレーション・騒音計算の事例

実際の騒音シミュレーション・騒音計算の事例をご紹介します。図1は工場棟を新築した際の、近隣への影響を騒音シミュレーションした結果です。図1中央の白抜き建物が新設工場棟です。西側にある住宅地への影響が懸念されています。

表1.騒音レベル予測結果表（原設計）

表2.寄与度表（受音点W1）

表1.騒音レベル予測結果表から、規制値を超えている受音点(評価点)を確認することができます。表2.寄与度表からは、その受音点(評価点)での影響度の大きい音源、小さい音源を確認できます。図１と表1を見ると、受音点W1が規制値を超えていることが分かります。規制値に対して1.1dB超過しています。また表2からは、受音点W1においての影響の大きい音源は「北面ガラリ」である事が分かります。これは、受音点W1に直接面した西面にあるシャッターや窓からの影響よりも、北側からの回り込みの方が、強い影響を与えているという事を示しています。これらの事から、受音点W1において規制値を下回るためには、「北面ガラリ」の遮音仕様を上げる必要があり、また逆に「西面窓」の遮音仕様は下げる事が可能であると分かります。

次に、上記騒音シミュレーション結果を基に対策を行った、対策後の結果を図3、表3に示します。