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騒音・振動の測定の基礎事項

騒音・振動の測定

騒音測定の基本

一般的に、ある地点で観測される騒音レベルは、様々な騒音源からの騒音が重なり合っており、その時間的変化は複雑です。ある観測点において観測されるあらゆる騒音源からの総合された騒音が環境騒音と呼ばれています。一般に環境問題として対処されるのは、この環境騒音であり、主に住居地域における騒音を低減するために各種の騒音対策が実施されています。

騒音の評価にあたっては、環境基本法第16条に定められた環境基準「人の健康を保護し、及び生活環境を保全する上で維持されることが望ましい基準」を設定し公害防止の施策を講じると規定されています。騒音の環境基準は、大気汚染等の環境基準と異なり、都道府県知事が具体的な地域の類型指定を告示することにより適用される方式が採用されています。

振動測定の基本

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オクターブバンド分析とFFT分析

騒音の問題をより詳細に原因を調べる場合、あるいは騒音を低減することを検討する場合に、最終的に突き当たる課題が騒音の周波数成分です。これは騒音の周波数分析を行うことで知ることができます。周波数分析の方法は主に「オクターブバンド分析」と「FFT分析」の二つがあり、これらについて説明します。

〇オクターブバンド分析(1/3オクターブバンド分析)
騒音や振動などの変動する信号の周波数分析は、その信号を構成している各周波数成分の大きさを調べることであり、各周波数成分は対象にする周波数成分の強さを計測するものです。同じ周波数成分として扱う周波数1(幅の中で最も低い音の周波数)から周波数2(幅の中で最も高い音の周波数)までの比率を1:2となるように一定に区切って評価する分析手法をオクターブバンド分析といいます。

〇FFT分析
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周波数重み付け特性

〇A特性
40[phon]の等ラウドネス曲線を準拠して作られた周波数重み付け特性で、比較的人間の聴覚の特性に近いという特徴を持ちます。具体的には、低い周波数は聞き取りにくく、周波数が高くなるにつれて3,000~4,000[Hz]付近をピークに聞き取りやすくなるといった特徴を持ちます。A特性は騒音レベルの評価に用います。

〇C特性
100[dB]の等ラウドネス曲線を近似した周波数重み付け特性で、比較的平坦な特性をもちます。31.5[Hz]より低い周波数と8,000[Hz]より高い周波数の影響を抑えて測定することができます。

〇Z特性
周波数重み特性のない、どの周波数帯域でも同じような大きさと評価される特性のことです。

それぞれの周波数重み付け特性を表-1および図-1に示します。

表-1 周波数重み付け特性
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02-01-02.jpg図-1 周波数重み付け特性

時間重み付け特性

騒音計やレベルレコーダに用いられている音圧実効値を求めるための特性です。時間重み特性には、速い動特性「FAST」(時定数F)と遅い動特性「SLOW」(時定数S)と呼ばれる二つの時定数があります。時定数とは、「どのくらいの時間で平均するか」という定数のことです。実際に測定しようとする騒音の音圧変動が激しければ、正確にその数値を読み取ることができないことがあります。そこで、時間重みをつけて時間平均して音圧を評価します。時定数Fを用いる方が短い時間で時間平均するので、騒音レベルの激しい変化に追従することができます。そのため、一般的に騒音測定には時定数Fを用いて測定します。

また、時定数「S」は1[s]で時間平均をします。騒音レベルがあまり変動しない、新幹線騒音や在来鉄道騒音、航空機騒音を測定する場合に時定数Sを用います。

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