音響計測の応用周波数の変化に関する感覚 880 Hz 660 Hz 音響計測の応用全音は 21/6 = 1.122462 倍半音は 21/12 = 1.059463 倍の等比間隔 550 Hz 自然倍音 440 Hz イ長調のド 330 Hz 220 Hz オクターブバンド分析・体感覚に関連する評価を行う場合に使用する・ 1/1オクターブ分析，1/3オクターブ分析が一般的である・フィルターの特性（中心周波数，通過帯域，減衰特性）が規格化されているオクターブ分析 − 音響・振動用オクターブ及び1/3オクターブ分析器： JIS C 1513 − オクターブ及び1/Nオクターブバンドフィルタ： JIS C 1514 中心周波数 1 10の冪による系 (base-ten system) 2の冪による系 ( base-two system) n  1010 n 2 1 3 ・騒音計と同じ動特性（Fast，Slow）を使用して平均化を行うことで感覚量の評価に適している 2 周波数の変化に関する感覚 1オクターブ（2倍）半音半音ドレミファソラシド 1オクターブ（2倍）音階で全音が等間隔に周波数が変化していると感じる 1/6 Oct 音階で半音も等間隔に周波数が変化していると感じる 1/12 Oct 1/3 Oct. Band フィルタの中心周波数公称中心周波数（Hz）通過帯域 (Hz) 公称中心周波数(Hz) 通過帯域 (Hz) 20 17.8 ∼ 22.4 25 31.5 40 22.4 ∼ 28.2 28.2 ∼ 35.5 35.5 ∼ 44.7 800 1,000 1,250 708 ∼ 891 891 ∼ 1,122 1,122 ∼ 1,413 50 63 80 44.7 ∼ 56.2 56.2 ∼ 70.8 70.8 ∼ 89.1 1,600 2,000 2,500 1,413 ∼ 1,778 1,778 ∼ 2,239 2,239 ∼ 2,818 100 125 160 89.1 ∼ 112 112 ∼ 141 141 ∼ 178 3,150 4,000 5,000 2,818 ∼ 3,548 3,548 ∼ 4,467 4,467 ∼ 5,623 200 250 315 178 ∼ 224 224 ∼ 282 282 ∼ 355 6,300 8,000 10,000 5,623 ∼ 7,079 7,079 ∼ 8,913 8,913 ∼ 11,220 400 500 630 355 ∼ 447 447 ∼ 562 562 ∼ 708 12,500 16,000 20,000 11,220 ∼ 14,125 14,125 ∼ 17,783 17,783 ∼ 22,388 10の冪による系 1 音響計測の応用 Oct. Band フィルタの減衰量 1/1，1/3 Oct. Band 分析器入力 20Hz 25Hz 1/3Oct Band フィルタ相対減衰量 31.5Hz 0 0 -10 -10 16kHz -20 -20 20kHz -30 -30 フィルタ群 dB -40 -40 -50 -50 -60 -60 -70 -70 0.1 1 0.1 10 1 規準化周波数 f/fm 10 規準化周波数 f/fm 1/3 Oct. Band のマルチフィルタ 1/1，1/3 Oct. Band 分析例 10 1/1 Oct. Band 1/3 Oct. Band 0 -10 -20 -30 -40 -50 0 2000 4000 6000 8000 10000 1 kHz 正弦波音圧レベル差に関する遮音等級 1/3 Oct. Band のマルチフィルタ定比型分析器 10 0 性能高音圧レベル差 (dB) dB 1/1Oct Band フィルタ相対減衰量複数のフィルタ出力結果を1つの画面にまとめて表示する -10 -20 -30 -40 -50 10 100 Hz 1000 横軸はLog スケール 10000 Oct. Band 中心周波数 (Hz) 2 音響計測の応用 Oct. Band 音圧レベル (dB) NC(noise criteria)曲線による室内騒音の評価音の可視化音響インテンシティ Intensity 優良 Oct. Band 中心周波数 (Hz) 1/3 Oct. Band フィルタの過渡応答 1.5 1.5 1.5 1 1 1 0.5 音響インテンシティ（音の強さ）音の伝播方向に垂直な単位面積 (1m2) を通じて単位時間 (1s)に流れる音響のエネルギー量 (W) 量記号： I 単位： W/m2 0.5 0 0.5 -0.5 1/3 Oct filter 0 -0.5 単位面積を通過する音のエネルギーなので，どちらに流れていくのかという方向性を持つベクトル量になる -1 -1 -1.5 -1.5 0 -0.5 1m -1 1m 音源 -1.5 1/3 Oct. Band フィルタの過渡応答 1.5 1 1 0.5  I  P U W m2  0.5 0 -0.5 音響インテンシティ（音の強さ）音響インテンシティ I は音圧 P と粒子速度 U の積 1.5 1.5 1 音響のエネルギー 0.5 -1 1/3 Oct filter 0 -0.5 音響インテンシティ I の次元と単位は -1 -1.5 ジュール -1.5 0 -0.5 I N m N m 1 W    2 2 m2 s s m m -1 単位時間単位面積 -1.5 3 音響計測の応用粒子速度音響インテンシティIの測定 N 2  m s   kg m   c   3     kg  2   3    m  s  m   m   m s    s  密度 c  音速 P U I r t   pt   u r t  音圧粒子速度力 U P c P P2  I  P U  P   c c 粒子速度の値は，音圧をρcで割ると得られるが，方向が不明 uˆ r t   1  p2 t   p1 t dt r  pt   p1 t   p2 t  2 I r t   音響インテンシティは音圧の二乗に比例 p1 t   p2 t  t  p2 t   p1 t dt 2 r ρc ：固有音響抵抗（ ρ ：空気密度、 c ：音速）粒子速度Uの測定 c  音響インテンシティIの測定 P U Δr I r t   p1(t) 音 p1 t   p2 t  t  p2 t   p1 t dt 2 r p1 r Amp Fil ＋ Amp Fil − Δr p2 p2(t) ∫ × Ave Δr ≪ λ 粒子速度Uの測定 c  P U 音響インテンシティ・プローブ位相がそろった2個のマイクロホンで構成音 cur t   p t  振動膜振動膜スペーサ  d d u r t   pt   pt  dt dr d p t   p1 t  pt   2 dr r uˆ r t   マイク１マイク２マイクロホン間隔 1  p2 t   p1 t dt r  4 音響計測の応用測定周波数範囲に関わる要素 3軸の音響インテンシティ・プローブ  マイクロホン間隔周波数範囲の上限はマイクロホン間隔で決定されるマイクロホン間隔の変更はスペーサを交換するスペーサ12 mm : 200 Hz ∼ 5k Hz （±1dB以内）スペーサ50 mm : 50 Hz ∼ 1.2k Hz  マイクロホンの位相差周波数範囲の下限はマイクロホンの位相差で決定されるマイク位相差インテンシティ計測周波数範囲（スペーサ12mm）インテンシティ・プローブの指向特性周波数(Hz) FFTによる音響インテンシティ測定前 I m    I m G 12    r   r   2 Im{G12(ω)} は P1(t)，P2(t) のクロススペクトルの虚数部，真横（±90度）では感度がなくなる c ：音速 f ：周波数多チャンネル分析器後クロススペクトル簡便な音源探査音源周囲でマイクを移動しながらインテンシティスペクトルの方向性に着目する音源の前後で方向が反転するスペクトルに特徴がある場合、個々の音源位置を知ることができる A 時系列データAのフーリエ変換 RA B 時系列データBのフーリエ変換 RB IA IB GBA  f   RB  jI B R A  jI A  A f   R A  jI A B  f   RB  jI B クロススペクトルという  RB R A  I B I A  j R A I B  RB I A  G AA  f    RA  jI A R A  jI A  オートスペクトル或いは，パワースペクトルというマイクを移動する 5 音響計測の応用直接法・FFT法の特徴音響インテンシティレベルと音圧レベル直接法 FFT法     P 2  10 5 N m 2  10  log P0 10 12 W / m 2 LI  20  log  周波数分析 1/1OCT,1/3OCT,BAND分析狭帯域分析  20  log P  10  log 0.96666 P0 演算表示瞬時の分析結果の表示フレーム毎の平均スペクトルを表示  20  log P  0.147 P0 システム専用分析器 2CH FFT分析器校正位相校正が不可のため，予めゲイン，位相の校正が可能．位相特性の一致した2個のマ少々ならば2個のマイクロホンの補イクロホン，アンプが必要正ができる LI  LP  20  log 2  1 1.205 kg / m 3  343.4m / s    dB  P P0 音響インテンシティレベルは音圧レベルとほぼ一致する音響インテンシティの表示法音響インテンシティレベル音響インテンシティレベル LI （dB）音響インテンシティの単位は［ W/m2 ］音響インテンシティレベルの単位は［dB］ LI  10  log 10 I I0 dB  P P0 dB  基準値 I 0 : 10-12 [W/m2] (参考) 音圧レベル LP LP  20  log 10 基準値 P 0＝20 [μPa] 音響インテンシティレベルと音圧レベル I 音の強さIと音圧Pの関係 P2 c メッシュ線図コンタ線図ベクトル線図音響インテンシティの測定事例ガラス窓の透過音  I   1 P2   P2 P2 1  LI  10  log   10  log    10  log 2 0   I I  c  0  0   P0 I 0 c   P2   P2 1  LI  10  log 2   10  log 0    P0   I 0 c  I0 = 10-12 W/m2，P0 = 20 μPa (2×10-5 N/m2) 1気圧，20℃の乾燥した空気の密度ρは1.205 kg/m3，音速cは343.3 m/s LI  20  log     P 2  105 N m 2  10  log P0 1012 W / m 2  2  1 1.205 kg / m 3  343.4m / s    1枚ガラス，1.25kHz成分 2枚ガラス，1.25kHz成分 6 音響計測の応用防音箱の遮音性能の改善スピーカボックスの測定例防音箱の遮音性能の改善掃除機の測定例試作防音箱の音の漏れ，スイッチ部からの漏れが大きい防音箱の遮音性能の改善掃除機の測定例対策後の音の漏れ 7 音響計測の応用音源分布とエネルギーの流れ分析掃除機の測定例 46 400 Hz∼600 Hz 音源分布（音響インテンシティコンター）主にモーターから音が発生エネルギーの流れ（ベクトル表示） ② 音源分布とエネルギーの流れ分析回転機械モデルの簡便的な音源探査 47 800 Hz∼1000 Hz モーター、カップリング、傷が付いたベアリングなどから音が発生している音源分布（音響インテンシティコンター）カップリングから音が発生し床面で反射している ④ エネルギーの流れ（ベクトル表示） ③ ② ① ③ 音源分布とエネルギーの流れ分析音源分布とエネルギーの流れ分析回転機械モデルの音源探査例 1000Hz∼2000Hz メッシュ上の全ての点の音響インテンシティ測定を行う（5×9点）  各点においては3方向の測定をするベアリングから音が発生して床面で反射している 48 音源分布（音響インテンシティコンター）  エネルギーの流れ（ベクトル表示） ④ 8 音響計測の応用騒音対策防音壁室内吸音力の増加防音カバー残響室法による吸音率測定建屋の遮音改善防音壁家屋の遮音改善音響材料吸音率測定 JIS A 1409 『残響室法吸音率の測定方法』吸音材残響室残響室不整形実験室，容積は200m3以上試料室内で発した音の反射を少なくする，エネルギーを早期に減衰させて蓄積しないようにして室内を静寂にする粒子速度を減衰させる測定器遮音材受音3ヶ所音の遮断用，音を外部に漏らさない，外部からの音を入れない遮断効果が高いほど優秀，質量に依存，壁，床，ドア，窓，外壁材，塀材などがある． Mic マイクロホンは 3点音源はバンドノイズスピーカは2箇所，100Hz∼5kHzまでの18の1/3Oct. Band Noise 音響材料に関わる特性試験規格残教室法吸音率残響室内部音響管法 JIS A 1409 JIS A 1405-1 （定在波比法） JIS A 1405-2 （伝達関数法） ISO 354 ISO10534-1 （定在波比法） ISO 10534-2 （伝達関数法） ASTM C 384 （定在波比法） ASTM E 1050 （伝達関数法） JIS A 1416 JIS A 1441 透過損失 ISO 140-1-3-8 ISO 717-1 ASTM E 90 ASTM E 2611-09 （伝達マトリックス法） ASTM : 米国材料試験協会 : American Society for Testing and Materials 9 音響計測の応用吸音率測定残響時間の測定事例 JIS A 1409 『残響室法吸音率の測定方法』残響時間測定 ① 12回 100Hz ∼ 250Hz （例えば，音源位置2×マイクロホン位置3×回数2）残響時間 ② 9回 315Hz ∼ 800Hz （例えば，音源位置1×マイクロホン位置3×回数3） s 100Hz∼5kHzまでの18の1/3Oct. Band で，次の回数の測定を行う． ③ 6回 1kHz ∼ 5kHz （例えば，音源位置1×マイクロホン位置3×回数2）資料を入れない状態と，資料を入れた状態の其々で測定する．周波数 Hz 同じ室内において，2か所のマイクロホンで同時測定した結果低い周波数では拡散状態になりにくいので，場所による残響時間のばらつきが大きい残響時間の定義吸音率測定 JIS A 1409 『残響室法吸音率の測定方法』等価吸音面積A1の測定（空の状態） A1  60dB 55.3V cT1 m  2 V ：試料を入れない状態における残教室の容積（m3） T1 ：試料を入れない状態における残教室の残響時間（s） 6，9，12回の平均 c ：空気中の音速 (m/s) c = 331 + 0.6t t : 気温 (℃) A1 ：試料を入れない状態における室の等価吸音面積（m2） s 1/3Oct. Band 毎に求める残響時間残響時間の測定法定常状態定常状態−5dB 最小二乗法で直線近似 30dB 等価吸音面積とは図のようにスピーカが発した音は残教室内で反射を繰り返して拡散音場になる．反射の度ごとに音のエネルギーが壁で吸収され減衰する．壁を完全反射体として減衰が無いものだと想定すると，この減衰量は100%吸収（開口部）の面積と等価である．これが等価吸収面積である． A 外来ノイズで−60dBは困難 T 55.3V cT m  2 気温を24.4℃とすると音速cが345.6m/sで A 0.16V T m  2 残響時間 = 2×T 10 音響計測の応用吸音率測定 JIS A 1409 『残響室法吸音率の測定方法』吸音率αSの算出 S  A S A ：試料の等価吸音面積 (m2) S ：試料の面積（m2） αS ：吸音率 S  55.3V cS 1/3Oct. Band 毎に求める 1 1     T2 T1  吸音率測定 JIS A 1409 『残響室法吸音率の測定方法』等価吸音面積A2の測定（試料を入れた状態） A2  55.3V cT2 m  2 V ：試料を入れた状態における残教室の容積（m3） T2 ：試料を入れた状態における残教室の残響時間（s） 6，9，12回の平均 c ：空気中の音速 (m/s) c = 331 + 0.6t t : 気温 (℃) A2 ：試料を入れた状態における室の等価吸音面積（m2） 1/3Oct. Band 毎に求める吸音率測定ロックウール(岩綿)とは JIS A 1409 『残響室法吸音率の測定方法』試料の等価吸音面積Aの算出 A  A2  A1 玄武岩などに石灰などを混合し，高温で溶解し生成される人造鉱物繊維である．建築物などの断熱材吸音材として用いられる．アスベストの代替材として広く使われている．主成分は二酸化ケイ素と酸化カルシウムで，単繊維径は3∼10μm． m  2 A1 ：試料を入れない状態における室の透過吸音面積 (m2) A2 ：試料を入れた状態における室の等価吸音面積（m2） A ：試料の等価吸音面積 (m2) 1/3Oct. Band 毎に求める試料が椅子のような場合は物体数で割り，1物体当たりの等価吸音面積で表す 11 音響計測の応用音響管で吸音率測定の原理音響管法による吸音率測定 HI  p2 I pˆ I e jkx2   e  jk  x1  x2   e  jks p1I pˆ I e jkx1 HR  p2 R pˆ I re  jkx2   e jk  x1  x2   e jks p1R pˆ I re  jkx1 H12  p2 pˆ I e jkx2  re  jkx2 e jkx2  re  jkx2   jkx1 jkx1  jkx1 p1 pˆ I e  re e  re  jkx1     r H12  e jkx1  e jkx2 e  jkx2  H12  e  jkx1 r H12  e  jks 2 jkx1 e e jks  H12 垂直入射吸音率測定用の音響管の例 H12  H I 2 jkx1 e H R  H12 r 音響管で吸音率測定の原理 H I  e jks  cos ks   j sin  ks  H R  e jks  cosks   j sin ks  H12   r p2 R2  jI 2 R2  jI 2 R1  jI1    p1 R1  jI1 R1  jI1 R1  jI1 R1R2  I1I 2   j R1I 2  I1R2  R12  I12 H12  H I 2 jkx1 H12  H I e  cos2kx1   j sin 2kx1  H R  H12 H R  H12 r  rR  jrI 音響管で吸音率測定の原理マイクロホン-1 マイクロホン-2 音響管で吸音率測定の原理終端用ピストン p1 x2 s 68 x1 102 スピーカ試料  2f 2 k   c c   p1  pˆ I e jkx1  re  jkx1  終端用ピストン p2 34 スピーカ p2  pˆ I e   1 r r  rR2  rI2 jkx2  re  jkx2 rad m  p1  1.001533  0.97907 j  試料   9.0234 rad m  c k p2  0.674645  0.8133 j H12  0.75037  0.07852 j f = 488Hz p2 p1 12 音響計測の応用音響管で吸音率測定の原理 H I  0.95331  0.30201 j H R  0.95331  0.30201 j r 0.75037  0.07852 j  0.95331  0.30201 j 2 jkx1 e 0.95331  0.30201 j  0.75037  0.07852 j   0.20294  0.22349 j  cos2kx1   j sin2kx1  0.20294  0.380523 j   0.20294  0.22349 j   0.26671  0.96378 j  0.20294  0.380523 j   0.16127  0.25519 j 0.20294  0.380523 j 透過損失音響管で吸音率測定の原理 r  0.16127  0.25519 j 0.20294  0.380523 j  0.20294  0.380523 j 0.20294  0.380523 j 0.06438  0.11315 j  0.18598  0.34616  0.60842 j r  0.346162  0.608422 音の反射・吸収・透過 Ii  I r  I a  It 吸音率 α は， Ii I I I I  i r  a t Ii Ii Ia It Ir と定義され，反射音以外は吸音と考える．音の透過率 τ は，  It Ii と定義され，デシベルで表す透過損失TL は，  0.7 TL  10  log10 垂直入射吸音率測定結果の例 1 I  10  log10 i  It dB  質量則による音響透過損失 2    m  2    m    10  log10 log e 1      dB  TL  10  log10   2 c    2 c     ω = 2πf : 角周波数 m : 材料の面密度材料の密度×厚さ (kg/m2) ρ : 空気の密度 ( 1.2 kg/m3 ) c : 空気の音速 ( 345 m/s ) 垂直入射だけを考えると  m  TL  10  log10 1    2 c  2 dB  13 音響計測の応用質量則による音響透過損失  m  TL  10  log10 1    2 c   m   10  log10    2 c  2 2 dB  dB     20  log10  fm   20  log10   dB   c       20  log10  fm   20  log10  3 1 . 2 kg / m  345  m / s     TL  20  log10  fm   42.5 dB   dB  m : 面密度 ( kg/m2 ) 質量則による音響透過損失 TL  20  log10  fm   42.5 dB   kg  m   t  3  m m     7,860 kg m 3  遮音性能測定 m : 面密度 ( kg/m2 ) 3.2mmの鋼鈑の面密度mは 3.2mm   25.2 kg m 2 1000  TL  20 log10 f  20 log 25.2  42.3 TL  20 log10 f  14.3  (dB ) (dB ) この式は垂直入射に対して論じており，0∼70°のランダム入射の場合はおおむね −5dB することが推奨される． TL  20 log10 100Hz   14.3  5  20.7 (dB ) 試料用カセットの例遮音性能測定遮音性能測定 JIS A 1416 『実験室における音響透過損失測定方法』 JIS A 1416 『実験室における音響透過損失測定方法』残残響室測定器不整形実験室（タイプⅠ）残響室（音源室） Mic 音源室，受音室ともに容積は150m3以上（100Hzの残響時間が約20秒）資料を試験開口部（100m2程度）に設置試料取付用開口部試料 Mic 残響室（受音室）音源室5ヶ所，受音室5ヶ所残響室（音源室） Mic JIS-C-1505の精密騒音計，試料取付用開口部試料 JIS-C-1514の1/3Oct. Band Filter マイクロホンは音源室 5点，受音室 5点 Mic 壁，拡散体，互いに70cm以上離す音源は広帯域ノイズ残響室（受音室） 100 Hz ∼ 5 kHz までの18の1/3Oct. Band Noise 連続スペクトルの場合，1/3Oct. Bandの隣同士で6dB以内 14 音響計測の応用遮音性能測定遮音性能測定 JIS A 1416 『実験室における音響透過損失測定方法』 JIS A 1416 『実験室における音響透過損失測定方法』残響時間測定音響透過損失の算出受音室の残響時間の測定残響時間は音響エネルギーが−60dB減衰する時間，−5dB∼−35dBの2倍する． TL  L1  L2  10  log10 100Hz∼5kHzまでの18の1/3Oct. Bandで，各測定点で3回以上の測定を行う． S A dB  L1 ：音源室における室内平均音圧レベル（dB） L2 ：受音室における室内平均音圧レベル（dB） S ：試験開口部面積（m2） A ：受音室の等価吸音面積（m2） TL ：音響透過損失（dB） Sound reduction index 遮音性能測定 JIS A 1416 『実験室における音響透過損失測定方法』等価吸音面積の算出 A 0.16V T m  2 V ：受音室の容積（m3） T ：受音室の残響時間（s） 3回の平均 A ：受音室の等価吸音面積（m2） 1/3Oct. Band 毎に求める遮音構造には，十分な質量を確保することが重要な課題となるが，一重壁では壁の厚さを2倍にしても遮音性能は5dB程度の向上しか望めない．反面，コイシンデンス効果は低い周波数領域に生ずることとなり，質量の増加（厚さ×m2）の増加が必ずしも効果的な方策にならない場合がある．遮音性能測定 JIS A 1416 『実験室における音響透過損失測定方法』音圧レベルの測定音源室，受音室の音圧レベルを測定 100Hz∼400Hzの7 Band は15秒以上 500Hz∼5kHzまでの11 Band は，10秒以上のLeq等価音圧レベルの測定測定周波数帯域ごとに，各々5個所で測定室内平均音圧レベルの算出  1 5 Li  L  10  log10  1010  dB   5 i 1  Li ： i番目の測定点における音圧レベルの測定値（dB） L ：室内平均音圧レベル（dB） 15 音響計測の応用 Oct. Band音圧レベル (dB) 建物の内部騒音に関する騒音等級優良 Oct. Band 中心周波数 (Hz) 音圧レベル差に関する遮音等級居住用建築物の遮音性能（集合住宅の居室：D値、L値、N値の基準等級）音圧レベル差 (dB) 性能高遮音性能基準部適用等級位特級 1 級 2 級 3 級室間平均音圧レベル差燐戸間界壁・界床 D-55 D-50 D-45 D-40 床衝撃音燐戸間界床 L-45 L-50 L-55 L-60 L-65* 騒音レベル（dBA) 35 40 45 騒音等級 N-35 N-40 N-45 室内騒音居室内 * : 木造、軽量鉄骨等の構造の集合住宅 Oct. Band 中心周波数 (Hz) 垂直入射透過損失測定用の音響管の例床衝撃音レベル (dB) 床衝撃音レベルに関する遮音等級性能高 Oct. Band 中心周波数 (Hz) 16 音響計測の応用 4マイクロホン法垂直入射透過損失測定 ASTM E 2611-09 （伝達マトリックス法）音響パワー・音響パワー（音響出力）は周囲の状況によって値が変化しない固有の値半径 r (m)の球の全表面積： 4πr2 p1 p2 p3 p4 スピーカ試料終端用吸音材音響インテンシティ I (W/m2) x1 x2  A TL  10  log10   C  単位面積 1 m2 x3 x4 W  4r 2  I 2 dB W  両記号： W （慣例でPを使用する場合もある）単位： W (watt) ・音響パワーは，音源が単位時間に放出する音のエネルギーの総和音響パワーレベル音響パワーレベル LW （単位 : dB デシベル）音響パワー W [W]をデシベルで表現した値音響パワーレベル W  LW  10  log10   dB   W0  基準値 W0 : 10-12 [W] 音源が放射する音響パワーを表す量で，各種音源の性状を表現する基本的な量ヨーロッパでは騒音ラベリング制度の測定指標として使用されている音響パワーレベル測定方法の規格音圧レベル測定環境に直接影響される測定方法音圧レベル大音圧レベル小測定規格測定原理無響室半無響室 JIS Z 8732 大きな部屋野外 JIS Z 8733 音圧法−Ⅱ 残響室 JIS Z 8734 拡散音場内の平均二乗音圧から音響エネルギー密度を求め，パワーを算出する音響インテンシティ無響室半無響室一般音場 JIS Z 8736-1 JIS Z 8736-2 音源をとり囲んだ閉曲面上の音の強さを直接測定し，パワーを算出する音圧法−Ⅰ 反射性の壁測定音場測定室音源をとり囲んだ閉曲面上の平均二乗音圧から音響エネルギー密度を求め，パワーを算出する吸音性の壁 17 音響計測の応用音響パワーレベル自由音場で音響パワーレベルの測定  1 10 LPi  LP  10  log  10 10  10 i 1  半球面の音響パワーレベルLWは，  LW  LP  10  log 2r 2  dB   LP  20  logr   10  log2   LP  20  logr   8 r = 1 m とすると， LW  LP  8 dB  r = 2 m とすると， LW  LP  14 dB  床に置いて測定したい半球型マイク固定治具の例半球面で音響パワーレベルの測定半無響室でパソコンの音響パワーレベル測定の例半球面上の基本測定点直方体の基本測定点 Y c 3 4 8 0.99r 0.66r 6 9 Z 7 10 5 8 1.0r 0.75r 0.45r 7 1 a 4 4 5 1 8 2 3 9 6 1.0m 2 3 0.15r 2 5 9 0.88r 1.0m X 1 Z 6 b 7 1.0m Y 測定点9 は外しても良い X S  2ab  2ac  bc 18 音響計測の応用直方体の基本測定点 LPi 10 1 LP  10  log10  N 10 1 LP  10  log10  N LPi  10 10   i 1  N i 1 三脚によるマイク配置例    N LP : 測定表面上で平均した作動中の測定対象機器の音圧レベル (dB) LP : 測定表面上で平均した暗騒音の音圧レベル (dB) LPi : i 番目のマイクロホン位置で測定した作動中の測定対象機器の音圧レベル (dB) LPi : i 番目のマイクロホン位置で測定した暗騒音の音圧レベル (dB) N : マイクロホン位置の数直方体の基本測定点野外での測定例暗騒音補正値K1 L  LP  LP L   K1  10  log10 1  10 10    直方体の音響パワーレベルLWは， S  LW  LP  K1   10  log10   dB  S0  LP :測定表面上で平均した作動中の測定対象機器の音圧レベル (dB) S : 測定表面の面積 (m2) S0 = 1 m2 建設機械の音響パワーレベル測定直方体の基本測定点残響室で音響パワーレベルの測定残教室 4 6 5 4 2 c 3 1 2 3 b a S  ab  2ac  bc c 1 最低の1/3Oct. Band 周波数残響室の最小容積 100 Hz 200 m3 125 Hz 150 m3 160 Hz 100 m3 200 Hz 70 m3 マイクロホンの数 : 3箇所以上 b a S  ab  ac  bc 時間平均音圧レベル 1 LPeq ,T  10  log10  T   1 LP  10  log10   N s T 0 p 2 t   dt  p02  Ns 10 j 1 LPeq ,T  f  10   19 音響計測の応用残響室で音響パワーレベルの測定 LW  LP  10  log10 音響出力から音圧レベルを予測 W 1   dB  LI  10  log10   2   I 0 4r   A A S c   4.34  10  log10 1   A0 S  8 V  f  W  10  log10   I0 LW : 測定対象音源の音響パワーレベル (dB) LP : 室内平均音圧レベル (dB) A : 残響室の等価吸音面積 (m2) A0 = 1 m2 S : 残響室の全表面積 (m2) V : 残響室の容積 (m3) f : 測定周波数帯域の中心周波数 (Hz) c : 音の速さ (m/s)    10  log10 4r 2    dB  LW  20  log10 r  11 dB 音響インテンシティレベルLI ≒ 音圧レベルであるから LP  LW  20  log10 r  11 dB 55.26  V    A c  Trev  LP  LW  11 dB  r = 1 m とすると， LP  LW r = 0.282 m では， Trev : 各周波数での残響時間 (s) W[W] dB 騒音ラベリング制度音響パワーレベルの測定方法音響インテンシティスキャニング法 • 騒音ラベリング制度：機器の発生騒音を表示する制度反射音外来ノイズ – 音響パワーレベル – ある距離における騒音レベル – 等級別による表示 • 騒音ラベリングの例音源インテンシティプルーブ – ISO 4871 機器の騒音表示（EUで実施）事務機器、IT機器、空調機など（主に音響パワーレベルが使用される） – 建設機械日本：低騒音型建設機械指定ラベル • 日本における騒音ラベリング制度の動向 W = Σ (音響インテンシティ) – 騒音ラベリング制度導入マニュアル(案) 環境省 2012年4月 http://www.env.go.jp/air/noise/labeling/manual_1.pdf 音響インテンシティスキャニング法は通過する外来ノイズや反射音の影響が少ない利点がある音響出力から音圧レベルを予測騒音ラベリング制度の目的騒音ラベリング制度の導入音響パワーレベルLW と音源からの距離から音圧レベルLPが予測できる音響パワーW[W]の点音源が自由音場にある場合，音源から r [m] 離れた場所の音の強さ I （インテンシティ）は， I  W W m2 4r 2  I0 = 10-12 W/m2 を基準にしてdBに変換すると音響インテンシティレベルになる W 1   dB  LI  10  log10   2   I 0 4r  ① 機器の騒音情報の提供 ② 低騒音化機器の選択 ③ 機器の適切な接地・使用・メンテナンス機器の評価・苦情の情報 ④ 機器の改善（低騒音化機器の開発）低騒音化社会の実現 20 音響計測の応用音響パワーレベル測定（規定・参考）JIS規格 −電子・電気機械関係部門− 国内の騒音ラベルの例冷却塔の騒音ラベル建設機械の騒音ラベル音響パワーレベル測定（規定・参考）JIS規格 −建築関係部門− 規格番号規格名称引用規格 JIS A 8305 建設機械の騒音の音響パワーレベル測定法 JIS Z 8732 JIS A 8317 土工機械の発する周囲騒音の測定−動的試験条件 JIS Z 8733 JIS A 8340-1 土工機械−安全−第1部：一般要求事項 JIS Z 8733 JIS A 8340-4 土工機械−安全−第4部： :油圧ショベルの要求事項 JIS Z 8733 JIS A 8403-2 土工機械−油圧ショベル−第2部：仕様書様式 JIS Z 8733 JIS A 8403-3 土工機械−油圧ショベル−第3部：性能試験方法 JIS Z 8733 JIS A 8421-2 土工機械−ローダ−第2部：仕様書様式及び性能試験方法 JIS Z 8733 JIS A 8507 建設用回転圧縮機の仕様書様式及び性能試験方法 JIS Z 8733 音響パワーレベル測定（規定・参考）JIS規格 −鉄道，医療安全用具，情報処理部門− 建築関係部門音響パワーレベル測定（規定・参考）JIS規格 −機械関係部門− 音の模型実験 21 音響計測の応用模型による高速道路の環境騒音予測の例模型による集合住宅の環境騒音予測の例 22