環境騒音の汎用予測システム
【目的】 騒音源の形態に関わらず画一的な処理で解析作業を行えるようにし、解析処理の簡略化、汎用化、専門知識を有する人員の不要化、及び人為的なミスの防止を達成することができる環境騒音の汎用予測システムを提供する。
【構成】 所定領域内に建設される新規構造物や、該新規構造物を騒音源とする騒音によって変動する該所定領域内の環境騒音の予測解析を行うシステムであって、データ入力処理１１にて入力処理された、所定領域内に既存する既設構造物や新規構造物の位置データと、この新規構造物を含む、所定領域内の騒音源にて発生する騒音の音量及び該騒音源の形態データとに基づいて、点音源変換処理１３にて点音源以外の騒音源を点音源の集合体に変換し、変換された点音源を含む所定領域内の点音源の位置と該点音源の騒音の音量に基づいて、一般騒音予測解析処理１４にて所定領域内における騒音の受音量の予測解析を行うようにした。
【構成】 所定領域内に建設される新規構造物や、該新規構造物を騒音源とする騒音によって変動する該所定領域内の環境騒音の予測解析を行うシステムであって、データ入力処理１１にて入力処理された、所定領域内に既存する既設構造物や新規構造物の位置データと、この新規構造物を含む、所定領域内の騒音源にて発生する騒音の音量及び該騒音源の形態データとに基づいて、点音源変換処理１３にて点音源以外の騒音源を点音源の集合体に変換し、変換された点音源を含む所定領域内の点音源の位置と該点音源の騒音の音量に基づいて、一般騒音予測解析処理１４にて所定領域内における騒音の受音量の予測解析を行うようにした。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばビルや工場といった構造物の建設による環境騒音の変動を予測解析する環境騒音の汎用予測システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、例えばビルや工場等の構造物を建設する場合には、建設される構造物やその構造物から発生する騒音によって変動する建設予定地物周辺の環境騒音の予測解析を行って、その予測結果が建設予定地やその周辺の環境基準以内に納まるように構造物の躯体等の設計を行っており、また、それらの結果は建設予定地の周辺住民に対して環境アセスメント等において公表されるのが通常である。
【０００３】ところで、建設される構造物としては、先に述べたようにビルや工場等種々のものがあり、また、同種の構造物であっても夫々構造が異なったり構造物の使用状況が異なったりするため、その構造物から発生する騒音の音源の形態にも点音源や線音源、面音源等様々なものがある。このため従来は、ある地点における騒音の受音量を解析するための解析ソフトとして、騒音源の音源形態毎に異なる個別のソフトが用意され、解析の際には、専門知識を有する人員が、建設予定の構造物から発生すると予想される騒音の形態に対応する解析ソフトに合わせてその予想される騒音に関するデータを加工し、解析ソフトによる解析処理を実行する解析処理用のコンピュータに対して加工されたデータを入力処理しているのが通常である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述したように従来は騒音源の音源形態毎に異なる解析ソフトが用いられているため、複数の解析ソフトを運用しなければならず、また、使用する解析ソフトに合わせてデータを加工するために専門知識を有する人員が必要となるという不具合があった。また、騒音源の音源形態が変わると使用する解析ソフトも変わるので、データの加工や、加工データの入力処理、或は解析結果の評価の段階で人為的なミスが発生し易いという不具合があった。さらに、建設される構造物以外にも既存の騒音源があり、その既存の騒音源の音源形態が建設される構造物による騒音の音源形態と異なる場合には、個々の騒音源について異なる解析ソフトで解析を行った後に夫々の解析結果を合成処理しなければならず、解析処理の煩雑化を招くという不具合があった。
【０００５】本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、騒音源の形態に関わらず画一的な処理で解析作業を行えるようにし、これにより、解析処理の簡略化、汎用化、専門知識を有する人員の不要化、及び人為的なミスの防止を達成することができる環境騒音の汎用予測システムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために本発明は、所定領域内に建設される新規構造物や、該新規構造物を騒音源とする騒音によって変動する該所定領域内の環境騒音の予測解析を行うシステムであって、前記新規構造物や前記所定領域内に既存する既設構造物の位置データを入力する構造物データ入力手段と、前記新規構造物を含む、前記所定領域内の騒音源にて発生する騒音の音量及び該騒音源の形態を入力する騒音源データ入力手段と、前記構造物データ入力手段及び騒音源データ入力手段による入力データに基づいて、点音源以外の騒音源を点音源の集合体に変換し、各点音源の３次元位置座標及び該点音源の騒音の音量を算出する音源変換手段と、前記所定領域内における騒音の伝搬条件を入力する伝搬条件データ入力手段と、前記音源変換手段による算出データや、構造物データ入力手段、騒音源データ入力手段、及び伝搬条件データ入力手段による入力データに基づいて、前記所定領域内における騒音の受音量の予測解析を行う受音量予測解析手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施例による環境騒音の汎用予測システムにて行われる処理の概略を示すブロック図であり、各ブロック間を接続する線はそれらの処理間におけるデータの授受を示している。尚、ハードウェアとしては、例えばエンジニアリングワークステーション（以下、ＥＷＳと略記する）等が用いられ、データの入力処理は使用者によるＥＷＳのキーボード操作により行われる。また、解析結果の出力はＥＷＳのディスプレイ、或はＥＷＳに接続されたプリンタ、プロッタにより夫々行われる。
【０００８】図１において引用符号１０で示す本実施例の環境騒音の汎用予測システムでは、データ入力処理１１、前処理１２、音源変換処理１３、一般騒音予測解析処理１４、交通騒音予測解析処理１５、解析結果合成処理１６、予測解析データ抽出処理１７、レポート作成処理１８、及びレポート出力処理１９の各処理が行われる。
【０００９】そして、図２に示すように、集合住宅３や、交通音源となる高速自動車道４、面音源となる工場５が既存する所定領域内に、これらの既設構造物に隣接して面音源となる清掃工場１（新規構造物）や、この清掃工場１に至る専用自動車道２（交通音源）を建設する際に、清掃工場１及びその周辺の環境騒音の変動を本実施例の予測システム１０を用いて予測、解析する場合には、次のような処理が行われる。
【００１０】まず、データ入力処理１１において、清掃工場１の内装に使用される各種仕上げ材別の表面積Ｓn 及び吸音率αn 、騒音が外壁を透過する際の透過損失ＴＬ1、清掃工場１の内部で発生すると予想される騒音の音量（パワーレベル）Ｌ１Wの各前処理用データと、清掃工場１、専用自動車道２、集合住宅３、高速自動車道４、及び工場５の３次元位置座標値と、専用自動車道２及び高速自動車道４で発生する騒音のパワーレベルの実測値と、工場５内で発生する騒音のパワーレベルＬ２W や該工場５の外壁面（天井を含む）を騒音源（面音源）とする騒音のパワーレベルＬ２W01 と、これら清掃工場１、専用自動車道２、集合住宅３、高速自動車道４、及び工場５の音源形態（点音源、線音源、面音源、交通音源）との入力処理を行う。
【００１１】さらに、データ入力処理１１において、前記所定領域内で伝搬される騒音に対する地表面吸収の有無、回折減衰の有無、反射の有無等の伝搬条件データの入力処理と、前記所定領域内に設定される騒音の受音点の高さの入力処理と、交通音源、つまり、専用自動車道２や高速自動車道４に関する道路構造、通過する自動車の平均速度、時間当たりの通行量、大型車混入率等の交通条件の入力処理と、予測解析する騒音の周波数指定（特性指定、オクターブバンド、任意周波数）データと、プリンタ及びプロッタからプリントアウトするデータやディスプレイ上に表示するデータの内容、フォーム、出力先等の出力指定に関するデータとの入力処理を行う。
【００１２】尚、ＥＷＳのキーボードによる上記各データの入力は、ディスプレイ上に表示されるデータ入力メニューとの対話形式で行われ、入力データに明らかなミスがある場合には、各データの入力後に入力データのエラーリストが出力され、プリンタからプリントアウトされるか或はディスプレイ上に表示される。
【００１３】次に、前処理１２において、データ入力処理１１で入力処理された各前処理用データに基づいて、清掃工場１の壁面、屋根から外部に放出される騒音（面音源）のパワーレベルＬ１W01 の算出処理を行う。この算出処理を具体的に示すと、まず、仕上げ材別表面積Ｓn と仕上げ材別吸音率αn に基づいて、清掃工場１の内表面（天井面を含む）に関する平均吸音率αを、式α＝Σαn ・Ｓn ／ΣＳn により算出し、この平均吸音率αと仕上げ材別表面積Ｓn に基づいて、清掃工場１の室定数Ｒを、式Ｒ＝α・ΣＳn ／（１−α）により算出する。
【００１４】そして、この室定数Ｒと、清掃工場１の内部で発生する騒音のパワーレベルＬ１W とに基づいて、清掃工場１の内壁面へ入射する騒音の入射パワーレベルＬ１W1を、式Ｌ１W1＝Ｌ１W −１０・ｌｏｇ10Ｒにより算出し、この入射パワーレベルＬ１W1と、騒音が清掃工場１の外壁面を透過する際の透過損失ＴＬ1 とに基づいて、該外壁面を騒音源とした場合の各外壁面（面音源）における騒音のパワーレベルＬ１W01 を、式Ｌ１W01 ＝Ｌ１W1−ＴＬ1 により算出する。
【００１５】尚、清掃工場１の内部で発生する騒音のパワーレベルＬ１W と、上式により算出されたパワーレベルＬ１W01 は、次の音源変換処理１３の点音源変換プログラムに対して入力処理される。
【００１６】続いて、点音源変換処理１３において、線音源や面音源の騒音源を点音源に変換する処理を行う。尚、図２に示す構造物には線音源がなく、清掃工場１及び工場５が面音源であるため、本実施例の場合には、前処理１２で算出され入力処理された、清掃工場１の各面音源における騒音のパワーレベルＬ１W01 と、データ入力処理１１で入力処理された、清掃工場１の内部で発生する騒音のパワーレベルＬ１W と、工場５内で発生する騒音のパワーレベルＬ２W と、該工場５の各面音源における騒音のパワーレベルＬ２W01 とに基づいて、清掃工場１及び工場５の各面音源をマトリクス状に分割した複数の点音源に変換し、各点音源における騒音のパワーレベルＬ１，Ｌ２の算出処理を行う。
【００１７】この算出処理を具体的に示すと、まずに清掃工場１に関しては、求める点音源のパワーレベルをＬ１W02 、点音源変換プログラム中にて最適値が選択される面音源の点音源への分割数をｎ1 として、Ｌ１W ＝Ｌ１W01 ＋１０ｌｏｇＳ1 、Ｌ１W ＝Ｌ１W02 ＋ｌｏｇ２πｒ2 ｎ1 （但し、Ｓ1 は清掃工場１に関する面音源の表面積、ｒ＝１）の連立方程式を解き、点音源のパワーレベルＬ１W02 を算出する。このとき、面音源の表面積Ｓ1 は、データ入力処理１１で入力処理された清掃工場１の３次元位置座標値に基づいて別途算出し、また、この３次元位置座標値と分割数ｎ1 とに基づいて、分割された各点音源の３次元位置座標値も同時に算出される。
【００１８】一方、工場５に関しては、求める点音源のパワーレベルをＬ２W02 、点音源変換プログラム中にて最適値が選択される面音源の点音源への分割数をｎ2 として、Ｌ２W ＝Ｌ２W01 ＋１０ｌｏｇＳ2 、Ｌ２W ＝Ｌ２W02 ＋ｌｏｇ２πｒ2 ｎ2（但し、Ｓ2 は工場５に関する面音源の表面積、ｒ＝１）の連立方程式を解き、点音源のパワーレベルＬ２W02 を算出する。このとき、面音源の表面積Ｓ2 は、データ入力処理１１で入力処理された工場５の３次元位置座標値に基づいて別途算出し、また、この３次元位置座標値と分割数ｎ2 とに基づいて、分割された各点音源の３次元位置座標値も同時に算出される。
【００１９】尚、上式により算出された清掃工場１及び工場５に関する点音源のパワーレベルＬ１W02 ，Ｌ２W02 や分割された各点音源の３次元位置座標値は、次の一般騒音予測解析処理１４の解析プログラムに対して入力処理される。また、変換する音源が線音源である場合には、その線音源内で発生する騒音のパワーレベルをＬW 、線音源の線上における騒音のパワーレベルをＬ1 、線音源の長さをＰ、求める点音源のパワーレベルをＬ2 、点音源変換プログラム中にて最適値が選択される線音源の点音源への分割数をｎとし、ＬW ＝Ｌ1 ＋１０ｌｏｇ２πｒＰ、ＬW ＝Ｌ2 ＋ｌｏｇ４πｒ2 ｎの連立方程式を解いて、点音源のパワーレベルＬ2 を算出する。さらに、元来点音源である騒音源に関しては、本点音源変換処理１３による変換は行われず、データ入力処理１１から直接次の一般騒音予測解析処理１４の解析プログラムに入力処理される。
【００２０】次に、一般騒音予測解析処理１４において、点音源に変換された線及び面音源や元来よりの点音源による騒音の、前記所定領域内における受音量の算出処理を行う。本実施例の場合には、例えば図２に示すように５ｍ間隔で平面マトリクス状に並んだ受音点７，７，…における前記高さデータで指定された高さでの、指定された周波数帯域における清掃工場１及び工場５による一般騒音の受音量を算出する。尚、この算出処理は、点音源変換処理１３において算出された、清掃工場１及び工場５に関する点音源のパワーレベルＬ１W02 ，Ｌ２W02 や分割された各点音源の３次元位置座標値と、データ入力処理１１で入力処理された、清掃工場１、専用自動車道２、集合住宅３、高速自動車道４、及び工場５の３次元位置座標値と、前記所定領域内で伝搬される騒音に対する地表面吸収の有無、回折減衰の有無、反射の有無等の伝搬条件データと、前記所定領域内に設定される騒音の受音点の高さデータと、解析する騒音の周波数指定データとに基づいて行われる。また、元来点音源である騒音源がある場合には、その騒音源にて発生する騒音もこの一般騒音予測解析処理１４での算出処理に反映される。
【００２１】続いて、交通騒音予測解析処理１５において、交通音源による騒音の前記所定領域内における受音量の算出処理を行う。本実施例の場合には、まず、データ入力処理１１で入力処理された清掃工場１、専用自動車道２、集合住宅３、高速自動車道４、及び工場５の音源形態に基づいて、データ入力処理１１で入力処理されたデータから、専用自動車道２及び高速自動車道４で発生する騒音のパワーレベルの実測値や、道路構造、通過する自動車の平均速度、時間当たりの通行量、大型車混入率等の交通条件データを抽出する。
【００２２】そして抽出されたデータと、清掃工場１、専用自動車道２、集合住宅３、高速自動車道４、及び工場５の３次元位置座標値と、前記所定領域内で伝搬される騒音に対する地表面吸収の有無、回折減衰の有無、反射の有無等の伝搬条件データと、前記所定領域内に設定される騒音の受音点の高さデータとに基づいて、前記受音点７，７，…における前記高さデータで指定された高さでの、指定された周波数帯域における専用自動車道２及び高速自動車道４（トンネルがある場合にはそのトンネルを含む）による交通騒音の受音量を、例えば日本音響学会式に準拠して算出する。
【００２３】解析結果合成処理１６では、一般騒音予測解析処理１４で算出された清掃工場１及び工場５による一般騒音の受音点７，７，…における受音量と、交通騒音予測解析処理１５において算出された専用自動車道２及び高速自動車道４による交通騒音の受音点７，７，…における受音量との合成処理を行う。尚、この解析結果合成処理１６では、合成された受音点７，７，…における受音量に対する、各騒音源、つまり清掃工場１、専用自動車道２、高速自動車道４、及び工場５から発生する騒音の寄与率も合わせて算出される。
【００２４】予測解析データ抽出処理１７では、データ入力処理１１で入力処理された、プリンタ及びプロッタからプリントアウトするデータやディスプレイ上に表示するデータの内容の出力指定に関するデータに基づいて、例えば建物配置、音源位置、音源形状等を出力する指定がなされている場合には、清掃工場１、専用自動車道２、集合住宅３、高速自動車道４、及び工場５の３次元位置座標値を、コンター図出力、受音点の騒音レベル出力、騒音源別寄与率出力等を出力する指定がなされている場合には、解析結果合成処理１６の処理結果を夫々抽出して、次のレポート作成処理１８のレポート作成プログラムに対して入力処理する。
【００２５】レポート作成処理１８では、予測解析データ抽出処理１７により抽出されたデータと、データ入力処理１１で入力処理されたフォームに関するデータとに基づいて、プリンタ及びプロッタからプリントアウトし或はディスプレイ上に表示するレポート画像の作成処理を行い、作成されたレポート画像はレポート出力処理１９において、出力フォームデータにより指定された出力先へ信号出力処理される。
【００２６】このように、本実施例の予測システム１０によれば、面音源である清掃工場１や工場５から発生する騒音や、図２中にはないが線音源から発生する騒音を全て点音源に変換して受音点７，７…における環境騒音の予測、解析を行うため、受音点７，７，…における受音量の算出を単一の解析ソフトで行うことができ、解析処理の簡略化、汎用化を図ることができる。また、解析ソフトが一本化されるため、実測等で得たデータを解析ソフトへの入力用のデータに加工する必要がなくなるので、データ加工に伴う人為的なミスを防止し且つデータ加工のための専門知識を有する人員を不要とすることができ、通常のオペレータだけでも正確な予測評価を行うことができる。
【００２７】尚、本実施例では、新たに建設される清掃工場１が騒音源騒音を発する場合について説明したが、本実施例の予測システムは、騒音を発しない新たな建築物の建設による環境騒音の変動を予測する場合についても適用可能であることは言うまでもない。
【００２８】
【発明の効果】上述したように本発明の環境騒音の汎用予測システムによれば、所定領域内に建設される新規構造物や、該新規構造物を騒音源とする騒音によって変動する該所定領域内の環境騒音の予測解析を行うシステムであって、前記新規構造物や前記所定領域内に既存する既設構造物の位置データを入力する構造物データ入力手段と、前記新規構造物を含む、前記所定領域内の騒音源にて発生する騒音の音量及び該騒音源の形態を入力する騒音源データ入力手段と、前記構造物データ入力手段及び騒音源データ入力手段による入力データに基づいて、点音源以外の騒音源を点音源の集合体に変換し、各点音源の３次元位置座標及び該点音源の騒音の音量を算出する音源変換手段と、前記所定領域内における騒音の伝搬条件を入力する伝搬条件データ入力手段と、前記音源変換手段による算出データや、構造物データ入力手段、騒音源データ入力手段、及び伝搬条件データ入力手段による入力データに基づいて、前記所定領域内における騒音の受音量の予測解析を行う受音量予測解析手段とを備える構成とした。このため、騒音源の形態に関わらず画一的な処理で解析作業を行えるようにし、これにより、解析処理の簡略化、汎用化、専門知識を有する人員の不要化、及び人為的なミスの防止を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による環境騒音の汎用予測システムにて行われる処理の概略を示すブロック図である。
【図２】図１の環境騒音の汎用予測システムを利用して環境騒音の変動を予測解析をする清掃工場及びその周辺の配置を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 建築物（新規構造物、面音源）
５ 工場（既設構造物、面音源）
１１ データ入力処理（構造物データ入力手段、騒音源データ入力手段、伝搬条件データ入力手段）
１２ 前処理（騒音源データ入力手段）
１３ 点音源変換処理（音源変換手段）
１４ 一般騒音予測解析処理（音量予測解析手段）
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばビルや工場といった構造物の建設による環境騒音の変動を予測解析する環境騒音の汎用予測システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、例えばビルや工場等の構造物を建設する場合には、建設される構造物やその構造物から発生する騒音によって変動する建設予定地物周辺の環境騒音の予測解析を行って、その予測結果が建設予定地やその周辺の環境基準以内に納まるように構造物の躯体等の設計を行っており、また、それらの結果は建設予定地の周辺住民に対して環境アセスメント等において公表されるのが通常である。
【０００３】ところで、建設される構造物としては、先に述べたようにビルや工場等種々のものがあり、また、同種の構造物であっても夫々構造が異なったり構造物の使用状況が異なったりするため、その構造物から発生する騒音の音源の形態にも点音源や線音源、面音源等様々なものがある。このため従来は、ある地点における騒音の受音量を解析するための解析ソフトとして、騒音源の音源形態毎に異なる個別のソフトが用意され、解析の際には、専門知識を有する人員が、建設予定の構造物から発生すると予想される騒音の形態に対応する解析ソフトに合わせてその予想される騒音に関するデータを加工し、解析ソフトによる解析処理を実行する解析処理用のコンピュータに対して加工されたデータを入力処理しているのが通常である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述したように従来は騒音源の音源形態毎に異なる解析ソフトが用いられているため、複数の解析ソフトを運用しなければならず、また、使用する解析ソフトに合わせてデータを加工するために専門知識を有する人員が必要となるという不具合があった。また、騒音源の音源形態が変わると使用する解析ソフトも変わるので、データの加工や、加工データの入力処理、或は解析結果の評価の段階で人為的なミスが発生し易いという不具合があった。さらに、建設される構造物以外にも既存の騒音源があり、その既存の騒音源の音源形態が建設される構造物による騒音の音源形態と異なる場合には、個々の騒音源について異なる解析ソフトで解析を行った後に夫々の解析結果を合成処理しなければならず、解析処理の煩雑化を招くという不具合があった。
【０００５】本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、騒音源の形態に関わらず画一的な処理で解析作業を行えるようにし、これにより、解析処理の簡略化、汎用化、専門知識を有する人員の不要化、及び人為的なミスの防止を達成することができる環境騒音の汎用予測システムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために本発明は、所定領域内に建設される新規構造物や、該新規構造物を騒音源とする騒音によって変動する該所定領域内の環境騒音の予測解析を行うシステムであって、前記新規構造物や前記所定領域内に既存する既設構造物の位置データを入力する構造物データ入力手段と、前記新規構造物を含む、前記所定領域内の騒音源にて発生する騒音の音量及び該騒音源の形態を入力する騒音源データ入力手段と、前記構造物データ入力手段及び騒音源データ入力手段による入力データに基づいて、点音源以外の騒音源を点音源の集合体に変換し、各点音源の３次元位置座標及び該点音源の騒音の音量を算出する音源変換手段と、前記所定領域内における騒音の伝搬条件を入力する伝搬条件データ入力手段と、前記音源変換手段による算出データや、構造物データ入力手段、騒音源データ入力手段、及び伝搬条件データ入力手段による入力データに基づいて、前記所定領域内における騒音の受音量の予測解析を行う受音量予測解析手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施例による環境騒音の汎用予測システムにて行われる処理の概略を示すブロック図であり、各ブロック間を接続する線はそれらの処理間におけるデータの授受を示している。尚、ハードウェアとしては、例えばエンジニアリングワークステーション（以下、ＥＷＳと略記する）等が用いられ、データの入力処理は使用者によるＥＷＳのキーボード操作により行われる。また、解析結果の出力はＥＷＳのディスプレイ、或はＥＷＳに接続されたプリンタ、プロッタにより夫々行われる。
【０００８】図１において引用符号１０で示す本実施例の環境騒音の汎用予測システムでは、データ入力処理１１、前処理１２、音源変換処理１３、一般騒音予測解析処理１４、交通騒音予測解析処理１５、解析結果合成処理１６、予測解析データ抽出処理１７、レポート作成処理１８、及びレポート出力処理１９の各処理が行われる。
【０００９】そして、図２に示すように、集合住宅３や、交通音源となる高速自動車道４、面音源となる工場５が既存する所定領域内に、これらの既設構造物に隣接して面音源となる清掃工場１（新規構造物）や、この清掃工場１に至る専用自動車道２（交通音源）を建設する際に、清掃工場１及びその周辺の環境騒音の変動を本実施例の予測システム１０を用いて予測、解析する場合には、次のような処理が行われる。
【００１０】まず、データ入力処理１１において、清掃工場１の内装に使用される各種仕上げ材別の表面積Ｓn 及び吸音率αn 、騒音が外壁を透過する際の透過損失ＴＬ1、清掃工場１の内部で発生すると予想される騒音の音量（パワーレベル）Ｌ１Wの各前処理用データと、清掃工場１、専用自動車道２、集合住宅３、高速自動車道４、及び工場５の３次元位置座標値と、専用自動車道２及び高速自動車道４で発生する騒音のパワーレベルの実測値と、工場５内で発生する騒音のパワーレベルＬ２W や該工場５の外壁面（天井を含む）を騒音源（面音源）とする騒音のパワーレベルＬ２W01 と、これら清掃工場１、専用自動車道２、集合住宅３、高速自動車道４、及び工場５の音源形態（点音源、線音源、面音源、交通音源）との入力処理を行う。
【００１１】さらに、データ入力処理１１において、前記所定領域内で伝搬される騒音に対する地表面吸収の有無、回折減衰の有無、反射の有無等の伝搬条件データの入力処理と、前記所定領域内に設定される騒音の受音点の高さの入力処理と、交通音源、つまり、専用自動車道２や高速自動車道４に関する道路構造、通過する自動車の平均速度、時間当たりの通行量、大型車混入率等の交通条件の入力処理と、予測解析する騒音の周波数指定（特性指定、オクターブバンド、任意周波数）データと、プリンタ及びプロッタからプリントアウトするデータやディスプレイ上に表示するデータの内容、フォーム、出力先等の出力指定に関するデータとの入力処理を行う。
【００１２】尚、ＥＷＳのキーボードによる上記各データの入力は、ディスプレイ上に表示されるデータ入力メニューとの対話形式で行われ、入力データに明らかなミスがある場合には、各データの入力後に入力データのエラーリストが出力され、プリンタからプリントアウトされるか或はディスプレイ上に表示される。
【００１３】次に、前処理１２において、データ入力処理１１で入力処理された各前処理用データに基づいて、清掃工場１の壁面、屋根から外部に放出される騒音（面音源）のパワーレベルＬ１W01 の算出処理を行う。この算出処理を具体的に示すと、まず、仕上げ材別表面積Ｓn と仕上げ材別吸音率αn に基づいて、清掃工場１の内表面（天井面を含む）に関する平均吸音率αを、式α＝Σαn ・Ｓn ／ΣＳn により算出し、この平均吸音率αと仕上げ材別表面積Ｓn に基づいて、清掃工場１の室定数Ｒを、式Ｒ＝α・ΣＳn ／（１−α）により算出する。
【００１４】そして、この室定数Ｒと、清掃工場１の内部で発生する騒音のパワーレベルＬ１W とに基づいて、清掃工場１の内壁面へ入射する騒音の入射パワーレベルＬ１W1を、式Ｌ１W1＝Ｌ１W −１０・ｌｏｇ10Ｒにより算出し、この入射パワーレベルＬ１W1と、騒音が清掃工場１の外壁面を透過する際の透過損失ＴＬ1 とに基づいて、該外壁面を騒音源とした場合の各外壁面（面音源）における騒音のパワーレベルＬ１W01 を、式Ｌ１W01 ＝Ｌ１W1−ＴＬ1 により算出する。
【００１５】尚、清掃工場１の内部で発生する騒音のパワーレベルＬ１W と、上式により算出されたパワーレベルＬ１W01 は、次の音源変換処理１３の点音源変換プログラムに対して入力処理される。
【００１６】続いて、点音源変換処理１３において、線音源や面音源の騒音源を点音源に変換する処理を行う。尚、図２に示す構造物には線音源がなく、清掃工場１及び工場５が面音源であるため、本実施例の場合には、前処理１２で算出され入力処理された、清掃工場１の各面音源における騒音のパワーレベルＬ１W01 と、データ入力処理１１で入力処理された、清掃工場１の内部で発生する騒音のパワーレベルＬ１W と、工場５内で発生する騒音のパワーレベルＬ２W と、該工場５の各面音源における騒音のパワーレベルＬ２W01 とに基づいて、清掃工場１及び工場５の各面音源をマトリクス状に分割した複数の点音源に変換し、各点音源における騒音のパワーレベルＬ１，Ｌ２の算出処理を行う。
【００１７】この算出処理を具体的に示すと、まずに清掃工場１に関しては、求める点音源のパワーレベルをＬ１W02 、点音源変換プログラム中にて最適値が選択される面音源の点音源への分割数をｎ1 として、Ｌ１W ＝Ｌ１W01 ＋１０ｌｏｇＳ1 、Ｌ１W ＝Ｌ１W02 ＋ｌｏｇ２πｒ2 ｎ1 （但し、Ｓ1 は清掃工場１に関する面音源の表面積、ｒ＝１）の連立方程式を解き、点音源のパワーレベルＬ１W02 を算出する。このとき、面音源の表面積Ｓ1 は、データ入力処理１１で入力処理された清掃工場１の３次元位置座標値に基づいて別途算出し、また、この３次元位置座標値と分割数ｎ1 とに基づいて、分割された各点音源の３次元位置座標値も同時に算出される。
【００１８】一方、工場５に関しては、求める点音源のパワーレベルをＬ２W02 、点音源変換プログラム中にて最適値が選択される面音源の点音源への分割数をｎ2 として、Ｌ２W ＝Ｌ２W01 ＋１０ｌｏｇＳ2 、Ｌ２W ＝Ｌ２W02 ＋ｌｏｇ２πｒ2 ｎ2（但し、Ｓ2 は工場５に関する面音源の表面積、ｒ＝１）の連立方程式を解き、点音源のパワーレベルＬ２W02 を算出する。このとき、面音源の表面積Ｓ2 は、データ入力処理１１で入力処理された工場５の３次元位置座標値に基づいて別途算出し、また、この３次元位置座標値と分割数ｎ2 とに基づいて、分割された各点音源の３次元位置座標値も同時に算出される。
【００１９】尚、上式により算出された清掃工場１及び工場５に関する点音源のパワーレベルＬ１W02 ，Ｌ２W02 や分割された各点音源の３次元位置座標値は、次の一般騒音予測解析処理１４の解析プログラムに対して入力処理される。また、変換する音源が線音源である場合には、その線音源内で発生する騒音のパワーレベルをＬW 、線音源の線上における騒音のパワーレベルをＬ1 、線音源の長さをＰ、求める点音源のパワーレベルをＬ2 、点音源変換プログラム中にて最適値が選択される線音源の点音源への分割数をｎとし、ＬW ＝Ｌ1 ＋１０ｌｏｇ２πｒＰ、ＬW ＝Ｌ2 ＋ｌｏｇ４πｒ2 ｎの連立方程式を解いて、点音源のパワーレベルＬ2 を算出する。さらに、元来点音源である騒音源に関しては、本点音源変換処理１３による変換は行われず、データ入力処理１１から直接次の一般騒音予測解析処理１４の解析プログラムに入力処理される。
【００２０】次に、一般騒音予測解析処理１４において、点音源に変換された線及び面音源や元来よりの点音源による騒音の、前記所定領域内における受音量の算出処理を行う。本実施例の場合には、例えば図２に示すように５ｍ間隔で平面マトリクス状に並んだ受音点７，７，…における前記高さデータで指定された高さでの、指定された周波数帯域における清掃工場１及び工場５による一般騒音の受音量を算出する。尚、この算出処理は、点音源変換処理１３において算出された、清掃工場１及び工場５に関する点音源のパワーレベルＬ１W02 ，Ｌ２W02 や分割された各点音源の３次元位置座標値と、データ入力処理１１で入力処理された、清掃工場１、専用自動車道２、集合住宅３、高速自動車道４、及び工場５の３次元位置座標値と、前記所定領域内で伝搬される騒音に対する地表面吸収の有無、回折減衰の有無、反射の有無等の伝搬条件データと、前記所定領域内に設定される騒音の受音点の高さデータと、解析する騒音の周波数指定データとに基づいて行われる。また、元来点音源である騒音源がある場合には、その騒音源にて発生する騒音もこの一般騒音予測解析処理１４での算出処理に反映される。
【００２１】続いて、交通騒音予測解析処理１５において、交通音源による騒音の前記所定領域内における受音量の算出処理を行う。本実施例の場合には、まず、データ入力処理１１で入力処理された清掃工場１、専用自動車道２、集合住宅３、高速自動車道４、及び工場５の音源形態に基づいて、データ入力処理１１で入力処理されたデータから、専用自動車道２及び高速自動車道４で発生する騒音のパワーレベルの実測値や、道路構造、通過する自動車の平均速度、時間当たりの通行量、大型車混入率等の交通条件データを抽出する。
【００２２】そして抽出されたデータと、清掃工場１、専用自動車道２、集合住宅３、高速自動車道４、及び工場５の３次元位置座標値と、前記所定領域内で伝搬される騒音に対する地表面吸収の有無、回折減衰の有無、反射の有無等の伝搬条件データと、前記所定領域内に設定される騒音の受音点の高さデータとに基づいて、前記受音点７，７，…における前記高さデータで指定された高さでの、指定された周波数帯域における専用自動車道２及び高速自動車道４（トンネルがある場合にはそのトンネルを含む）による交通騒音の受音量を、例えば日本音響学会式に準拠して算出する。
【００２３】解析結果合成処理１６では、一般騒音予測解析処理１４で算出された清掃工場１及び工場５による一般騒音の受音点７，７，…における受音量と、交通騒音予測解析処理１５において算出された専用自動車道２及び高速自動車道４による交通騒音の受音点７，７，…における受音量との合成処理を行う。尚、この解析結果合成処理１６では、合成された受音点７，７，…における受音量に対する、各騒音源、つまり清掃工場１、専用自動車道２、高速自動車道４、及び工場５から発生する騒音の寄与率も合わせて算出される。
【００２４】予測解析データ抽出処理１７では、データ入力処理１１で入力処理された、プリンタ及びプロッタからプリントアウトするデータやディスプレイ上に表示するデータの内容の出力指定に関するデータに基づいて、例えば建物配置、音源位置、音源形状等を出力する指定がなされている場合には、清掃工場１、専用自動車道２、集合住宅３、高速自動車道４、及び工場５の３次元位置座標値を、コンター図出力、受音点の騒音レベル出力、騒音源別寄与率出力等を出力する指定がなされている場合には、解析結果合成処理１６の処理結果を夫々抽出して、次のレポート作成処理１８のレポート作成プログラムに対して入力処理する。
【００２５】レポート作成処理１８では、予測解析データ抽出処理１７により抽出されたデータと、データ入力処理１１で入力処理されたフォームに関するデータとに基づいて、プリンタ及びプロッタからプリントアウトし或はディスプレイ上に表示するレポート画像の作成処理を行い、作成されたレポート画像はレポート出力処理１９において、出力フォームデータにより指定された出力先へ信号出力処理される。
【００２６】このように、本実施例の予測システム１０によれば、面音源である清掃工場１や工場５から発生する騒音や、図２中にはないが線音源から発生する騒音を全て点音源に変換して受音点７，７…における環境騒音の予測、解析を行うため、受音点７，７，…における受音量の算出を単一の解析ソフトで行うことができ、解析処理の簡略化、汎用化を図ることができる。また、解析ソフトが一本化されるため、実測等で得たデータを解析ソフトへの入力用のデータに加工する必要がなくなるので、データ加工に伴う人為的なミスを防止し且つデータ加工のための専門知識を有する人員を不要とすることができ、通常のオペレータだけでも正確な予測評価を行うことができる。
【００２７】尚、本実施例では、新たに建設される清掃工場１が騒音源騒音を発する場合について説明したが、本実施例の予測システムは、騒音を発しない新たな建築物の建設による環境騒音の変動を予測する場合についても適用可能であることは言うまでもない。
【００２８】
【発明の効果】上述したように本発明の環境騒音の汎用予測システムによれば、所定領域内に建設される新規構造物や、該新規構造物を騒音源とする騒音によって変動する該所定領域内の環境騒音の予測解析を行うシステムであって、前記新規構造物や前記所定領域内に既存する既設構造物の位置データを入力する構造物データ入力手段と、前記新規構造物を含む、前記所定領域内の騒音源にて発生する騒音の音量及び該騒音源の形態を入力する騒音源データ入力手段と、前記構造物データ入力手段及び騒音源データ入力手段による入力データに基づいて、点音源以外の騒音源を点音源の集合体に変換し、各点音源の３次元位置座標及び該点音源の騒音の音量を算出する音源変換手段と、前記所定領域内における騒音の伝搬条件を入力する伝搬条件データ入力手段と、前記音源変換手段による算出データや、構造物データ入力手段、騒音源データ入力手段、及び伝搬条件データ入力手段による入力データに基づいて、前記所定領域内における騒音の受音量の予測解析を行う受音量予測解析手段とを備える構成とした。このため、騒音源の形態に関わらず画一的な処理で解析作業を行えるようにし、これにより、解析処理の簡略化、汎用化、専門知識を有する人員の不要化、及び人為的なミスの防止を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による環境騒音の汎用予測システムにて行われる処理の概略を示すブロック図である。
【図２】図１の環境騒音の汎用予測システムを利用して環境騒音の変動を予測解析をする清掃工場及びその周辺の配置を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 建築物（新規構造物、面音源）
５ 工場（既設構造物、面音源）
１１ データ入力処理（構造物データ入力手段、騒音源データ入力手段、伝搬条件データ入力手段）
１２ 前処理（騒音源データ入力手段）
１３ 点音源変換処理（音源変換手段）
１４ 一般騒音予測解析処理（音量予測解析手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】 所定領域内に建設される新規構造物や、該新規構造物を騒音源とする騒音によって変動する該所定領域内の環境騒音の予測解析を行うシステムであって、前記新規構造物や前記所定領域内に既存する既設構造物の位置データを入力する構造物データ入力手段と、前記新規構造物を含む、前記所定領域内の騒音源にて発生する騒音の音量及び該騒音源の形態を入力する騒音源データ入力手段と、前記構造物データ入力手段及び騒音源データ入力手段による入力データに基づいて、点音源以外の騒音源を点音源の集合体に変換し、各点音源の３次元位置座標及び該点音源の騒音の音量を算出する音源変換手段と、前記所定領域内における騒音の伝搬条件を入力する伝搬条件データ入力手段と、前記音源変換手段による算出データや、構造物データ入力手段、騒音源データ入力手段、及び伝搬条件データ入力手段による入力データに基づいて、前記所定領域内における騒音の受音量の予測解析を行う受音量予測解析手段と、を備えることを特徴とする環境騒音の汎用予測システム。
【請求項１】 所定領域内に建設される新規構造物や、該新規構造物を騒音源とする騒音によって変動する該所定領域内の環境騒音の予測解析を行うシステムであって、前記新規構造物や前記所定領域内に既存する既設構造物の位置データを入力する構造物データ入力手段と、前記新規構造物を含む、前記所定領域内の騒音源にて発生する騒音の音量及び該騒音源の形態を入力する騒音源データ入力手段と、前記構造物データ入力手段及び騒音源データ入力手段による入力データに基づいて、点音源以外の騒音源を点音源の集合体に変換し、各点音源の３次元位置座標及び該点音源の騒音の音量を算出する音源変換手段と、前記所定領域内における騒音の伝搬条件を入力する伝搬条件データ入力手段と、前記音源変換手段による算出データや、構造物データ入力手段、騒音源データ入力手段、及び伝搬条件データ入力手段による入力データに基づいて、前記所定領域内における騒音の受音量の予測解析を行う受音量予測解析手段と、を備えることを特徴とする環境騒音の汎用予測システム。
【図２】
【図１】
【図１】
【公開番号】特開平５−２８２２８２
【公開日】平成５年（１９９３）１０月２９日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平４−１０９２２７
【出願日】平成４年（１９９２）４月１日
【出願人】（０００１１２６６８）株式会社フジタ (20)
【公開日】平成５年（１９９３）１０月２９日
【国際特許分類】
【出願日】平成４年（１９９２）４月１日
【出願人】（０００１１２６６８）株式会社フジタ (20)
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