(57)【要約】【課題】簡便な構成で、工事の騒音を体験することが可能な騒音シミュレーションシステム１を提供する。【解決手段】本発明に係る騒音シミュレーションシステム１は、地図データが記憶される地図データベースと、複数の騒音源データが記憶される騒音源データベースと、前記騒音源データに基づいて、再生されるシミュレーション音を発音するヘッドフォンと、を有し、前記騒音源データベースに記憶される複数の騒音源データ中から、騒音源の種別を設定する騒音源種別設定ステップ（Ｓ１０１）と、前記地図データ上に、騒音源の位置を設定する騒音源位置設定ステップ（Ｓ１０２）と、前記地図データ上に、受音点を設定する受音点設定ステップ（Ｓ１０３）と、前記騒音源データと、前記騒音源データ設定ステップで設定された騒音源の位置と、前記受音点設定ステップで設定された受音点と、に基づいて、前記受音点における騒音のシミュレート音を再生するシミュレート音再生ステップ（Ｓ１０４）と、が実行されることを特徴とする。【選択図】      図４
2015184513.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地図データが記憶される地図データベースと、
複数の騒音源データが記憶される騒音源データベースと、
前記騒音源データに基づいて、再生されるシミュレーション音を発音するヘッドフォンと、を有し、
前記騒音源データベースに記憶される複数の騒音源データ中から、騒音源の種別を設定する騒音源種別設定ステップと、
前記地図データ上に、騒音源の位置を設定する騒音源位置設定ステップと、
前記地図データ上に、受音点を設定する受音点設定ステップと、
前記騒音源データと、前記騒音源データ設定ステップで設定された騒音源の位置と、前記受音点設定ステップで設定された受音点と、に基づいて、前記受音点における騒音のシミュレート音を再生するシミュレート音再生ステップと、が実行されることを特徴とする騒音シミュレーションシステム。
【請求項２】
さらに、
複数の遮音手段データが記憶される遮音手段データベースと、
前記地図データ上に、遮音手段の位置を設定する遮音手段位置設定ステップと、を有し、前記シミュレート音再生ステップでは、さらに、前記遮音手段データベースと、前記遮音手段位置設定ステップで設定された遮音手段の位置とにも基づいて、前記受音点における騒音のシミュレート音を再生することを特徴とする請求項１に記載の騒音シミュレーションシステム。
【請求項３】
前記騒音源データベースには、工事の騒音源のデータが含まれることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の騒音シミュレーションシステム。
【請求項４】
前記騒音源データベースには、ダンプトラック、トレーラー、ブルドーザー、バックホウ、クレーン、杭打ち機、地盤改良機、発電機の騒音源データが含まれることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の騒音シミュレーションシステム。
【請求項５】
前記遮音手段データベースには、防音壁、防音扉、防音シート、逆位相システムの遮音手段データが含まれることを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれか１項に記載の騒音シミュレーションシステム。
【請求項６】
前記騒音源位置設定ステップで、設定される騒音源の位置が、移動することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の騒音シミュレーションシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、住宅に近接した現場で発生する騒音が、住宅などの受音点においてどのように聞こえるかをシミュレーションする騒音シミュレーションシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
住宅地に近接した現場で工事を行うような場合、工事を行う前に、周辺住民の理解を得るために説明会を行うことが行われる。このような説明会において、工事によって発生する騒音がＸ［ｄＢ］で、例えば、防音壁を用いた騒音対策を施すことで騒音をＹ［ｄＢ］に低減することできる、というような説明を行ったとしても、直感的な理解を得ることができない。
【０００３】
そこで、実際の騒音をシミュレートして、それを聞いてもらい、騒音のレベルを把握してもらう、ということが考えられる。このための装置として、騒音シミュレーションシステムが提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１（特開平１０−１３３６６８号公報）には、騒音シミュレーション装置Ｂと、振動シミュレーション装置Ｃとからなり、前記騒音シミュレーション装置Ｂは、体験室１１を構成する区画部材の遮音性能を入力する遮音性能入力手段３と、騒音録音・再生手段１と、遮音性能に応じて騒音を減衰加工する騒音加工手段２と、増幅手段４と、増幅された騒音を出力する騒音発生手段５とからなり、前記騒音シミュレーション装置Ｃは、振動記録・再生手段６、７と、振動波形を制御する制御手段８と、振動を前記体験室１１に出力するアクチュエーター１０とからなる騒音・振動シミュレーション装置が開示されている。
【特許文献１】特開平１０−１３３６６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１記載に記載されているような騒音シミュレーションシステムにおいては、体験室１１を必要とするような大かがりのものであり、工事前の住民説明会で利用することができるような簡便なものではない、という問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、上記課題を解決するものであって、請求項１に係る発明は、地図データが記憶される地図データベースと、複数の騒音源データが記憶される騒音源データベースと、前記騒音源データに基づいて、再生されるシミュレーション音を発音するヘッドフォンと、を有し、前記騒音源データベースに記憶される複数の騒音源データ中から、騒音源の種別を設定する騒音源種別設定ステップと、前記地図データ上に、騒音源の位置を設定する騒音源位置設定ステップと、前記地図データ上に、受音点を設定する受音点設定ステップと、前記騒音源データと、前記騒音源データ設定ステップで設定された騒音源の位置と、前記受音点設定ステップで設定された受音点と、に基づいて、前記受音点における騒音のシミュレート音を再生するシミュレート音再生ステップと、が実行されることを特徴とする騒音シミュレーションシステムである。
【０００７】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の騒音シミュレーションシステムにおいて、さらに、複数の遮音手段データが記憶される遮音手段データベースと、前記地図データ上に、遮音手段の位置を設定する遮音手段位置設定ステップと、を有し、前記シミュレート音再生ステップでは、さらに、前記遮音手段データベースと、前記遮音手段位置設定
ステップで設定された遮音手段の位置とにも基づいて、前記受音点における騒音のシミュレート音を再生することを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載の騒音シミュレーションシステムにおいて、前記騒音源データベースには、工事の騒音源のデータが含まれることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項４に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載の騒音シミュレーションシステムにおいて、前記騒音源データベースには、ダンプトラック、トレーラー、ブルドーザー、バックホウ、クレーン、杭打ち機、地盤改良機、発電機の騒音源データが含まれることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項５に係る発明は、請求項２乃至請求項４のいずれか１項に記載の騒音シミュレーションシステムにおいて、前記遮音手段データベースには、防音壁、防音扉、防音シート、逆位相システムの遮音手段データが含まれることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項６に係る発明は、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の騒音シミュレーションシステムにおいて、前記騒音源位置設定ステップで、設定される騒音源の位置が、移動することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る騒音シミュレーションシステムは、タブレット型端末などの情報処理装置と、ヘッドフォンと、から構成することが可能であり、このような本発明に係る騒音シミュレーションシステムによれば、簡便な構成で、工事の騒音を体験することが可能となり、直感的に工事の騒音レベルを把握することができるため、工事前の住民説明会で活用することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る騒音シミュレーションシステム１を構成可能な情報処理装置の一例を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る騒音シミュレーションシステム１の構成例を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る騒音シミュレーションシステム１の各種データベースを説明する図である。
【図４】本発明の実施形態に係る騒音シミュレーションシステム１の処理のフローを示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る騒音シミュレーションシステム１の他の処理のフローを示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る騒音シミュレーションシステム１における表示例を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係る騒音シミュレーションシステム１における表示例を示す図である。
【図８】本発明の実施形態に係る騒音シミュレーションシステム１における表示例を示す図である。
【図９】本発明の実施形態に係る騒音シミュレーションシステム１における表示例を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る騒音シミュレーションシステム１における防音壁による騒音の減衰の計算例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。本発明の実施形態に係る騒音シミュレーションシステム１を構成可能な情報処理装置の一例を示す図である。図１において、１０はシステムバス、１１はＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、１２はＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、１３はＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、１４は外部情報機器との通信を司る通信制御部、１５はキーボードコントローラなどの入力制御部、１６は出力制御部、１７は記憶装置制御部、１８はキーボード、ポインティングデバイス、マウス、タッチパネルなどの入力機器からなる入力部、１９は印刷装置などの出力部、２０はＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ
Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）等の記憶装置、２１はグラフィック制御部、２２はディスプレイ装置、３１は音声制御部、３２はヘッドフォンをそれぞれ示している。
【００１５】
図１において、ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１３内のプログラム用ＲＯＭ、或いは、大容量の記憶装置２０に記憶されたプログラム等に応じて、外部機器と通信することでデータを検索・取得したり、また、図形、イメージ、文字、表等が混在した出力データの処理を実行したり、更に、記憶装置２０に格納されているデータベースの管理を実行したり、などといった演算処理を行うものである。
【００１６】
また、ＣＰＵ１１は、システムバス１０に接続される各デバイスを統括的に制御する。ＲＯＭ１３内のプログラム用ＲＯＭあるいは記憶装置２０には、ＣＰＵ１１の制御用の基本プログラムであるオペレーティングシステムプログラム（以下ＯＳ）等が記憶されている。また、ＲＯＭ１３あるいは記憶装置２０には出力データ処理等を行う際に使用される各種データが記憶されている。メインメモリーであるＲＡＭ１２は、ＣＰＵ１１の主メモリ、ワークエリア等として機能する。
【００１７】
入力制御部１５は、キーボードや不図示のポインティングデバイス、タッチパネルからの入力部１８を制御する。また、出力制御部１６は、例えば、プリンタなどの出力部１９の出力制御を行う。また、音声制御部３１は、例えば、接続されるヘッドフォン３２などで発音させる電気信号を生成し、ヘッドフォン３２に送るようになっている。
【００１８】
記憶装置制御部１７は、ブートプログラム、各種のアプリケーション、フォントデータ、ユーザーファイル、編集ファイル、プリンタドライバ等を記憶するＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）や、或いはＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）等の記憶装置２０へのアクセスを制御する。本発明の騒音シミュレーションシステム１を実現するシステムプログラムは、上記のような記憶装置２０に記憶されている。また、グラフィック制御部２１は、ディスプレイ装置２２に表示する情報を描画処理するための構成である。
【００１９】
また、通信制御部１４は、ネットワークを介して、外部機器と通信を制御するものであり、これによりシステムが必要とするデータを、インターネットやイントラネット上の外部機器が保有するデータベースから取得したり、外部機器に情報を送信したりすることができるように構成される。
【００２０】
記憶装置２０には、ＣＰＵ１１の制御プログラムであるオペレーティングシステムプログラム（以下ＯＳ）以外に、本発明の騒音シミュレーションシステム１をＣＰＵ１１上で動作させるシステムプログラム、及びこのシステムプログラムで用いるデータなどがインストールされ保存・記憶されている。
【００２１】
本発明の騒音シミュレーションシステム１を実現するシステムプログラムで利用されるデータとしては、基本的には記憶装置２０に保存されていることが想定されているが、場
合によっては、これらのデータを、通信制御部１４を介してインターネットやイントラネット上の外部機器から取得するように構成することも可能である。また、本発明の騒音シミュレーションシステム１を実現するシステムプログラムで利用されるデータを、ＵＳＢメモリやＣＤ、ＤＶＤなどの各種メディアから取得するように構成することもできる。
【００２２】
上記のような情報処理装置として採用し得るものとしては、パーソナルコンピュータ、スマートフォン、タブレット型端末を用いることができるが、特に、本発明の騒音シミュレーションシステム１に好適に用いることができるのは、タブレット型端末５０である。タブレット型端末５０を用いて、本発明の実施形態に係る騒音シミュレーションシステム１を構成した例を図２に示す。
【００２３】
次に、以上のような構成において、騒音シミュレーションシステム１の記憶装置２０に記憶されるデータベースについて説明する。騒音シミュレーションシステム１には、地図データベース４１、騒音源データベース４２、遮音手段データベース４３の３つのデータベースが記憶されており、システム１を構成するプログラムによって適宜利用可能とされている。
【００２４】
地図データベース４１は、地図情報、地形情報が記憶されたデータベースであり、汎用のものを適宜利用することが可能である。
【００２５】
また、騒音源データベース４２は、複数の騒音源がデジタルデータとして記憶されてなるものである。さらに、騒音源データベース４２には、地図データ上に騒音源を可視化できるように画像のデジタルデータが含まれることが好ましい。
【００２６】
このような騒音源データベース４２に記憶される騒音源のデータとしては、ダンプトラック、トレーラー、ブルドーザー、バックホウ、クレーン、杭打ち機、地盤改良機、発電機等の工事の騒音源データが含まれることが好ましい。騒音源データベース４２に記憶される騒音源データは、ユーザーによって、前記の地図データベース４１上に重畳的にレイアウトすることができるようになっている。
【００２７】
また、遮音手段データベース４３は、複数の遮音手段がデジタルデータとして記憶されてなるものである。さらに、遮音手段データベース４３には、地図データ上に遮音手段を可視化できるように画像のデジタルデータが含まれることが好ましい。
【００２８】
このような遮音手段データベース４３に記憶される遮音手段のデータとしては、防音壁、防音扉、防音シート、逆位相システムが含まれることが好ましい。遮音手段データベース４３に記憶される遮音手段データは、ユーザーによって、前記の地図データベース４１上に重畳的にレイアウトすることができるようになっている。
【００２９】
以上のような本発明の実施形態に係る騒音シミュレーションシステム１の処理について説明する。ステップＳ１００の地図データ選択ステップにおいては、ユーザーは地図データベース４１から所望とする地図データを選択して、設定を行う。図６は、騒音シミュレーションシステム１において、地図データベース４１から所望とする地図データを選択し、ディスプレイ装置２２にこれを表示した様子を示す図である。
【００３０】
続く、ステップＳ１０１の騒音源種別設定ステップにおいては、ユーザーは騒音源データベース４２から所望とする騒音源データを選択する。そして、ステップＳ１０２の騒音源位置設定ステップで、選択した騒音源データを、地図データ上の所望の位置に設定する。図７は、騒音シミュレーションシステム１において、地図データベース４１上に、騒音源としてダンプトラック（Ａ）と、バックホウ（Ｂ）を地図データ上に設定し、これをデ
ィスプレイ装置２２に表示した様子を示す図である。
【００３１】
続く、ステップＳ１０３の受音点設定ステップにおいては、ユーザーは住宅などの受音点を地図データ上に設定する。図８は、騒音シミュレーションシステム１において、３つの受音点として、住宅（Ｘ）、住宅（Ｙ）、住宅（Ｚ）を地図データ上に設定し、これをディスプレイ装置２２に表示した様子を示す図である。
【００３２】
以上のような各種設定ステップの後、ステップＳ１０４においては、住宅（Ｘ）、住宅（Ｙ）、住宅（Ｚ）のそれぞれの受音点に対して、シミュレート音の再生を行う。このステップでは、騒音源データベース４２に登録される騒音源データと、騒音源データ設定ステップで設定された騒音源の位置と、受音点設定ステップで設定された受音点の位置と、に基づいて、前記受音点における騒音のシミュレート音を再生する。シミュレート音の再生に当たっては、一般に知られている音の減衰の計算式を適宜利用することができる。すなわち、騒音源の位置で発生した騒音が、受音点の位置でどのように減衰するかを計算する式を適宜利用することができる。
【００３３】
また、ステップＳ１０４で再生される騒音のシミュレート音は、ヘッドフォン３２によって聞くことができるが、ヘッドフォン３２はスピーカーなどの発音体を用いる場合に比べて、より騒音レベルを把握しやすい。また、スピーカーはシミュレーション音を聞く人の位置により音量を変化させて出力する必要があるのに対して、ヘッドフォン３２では、このような必要がなく、より忠実に音場を再現できるため、本発明に係る騒音シミュレーションシステム１においては、ヘッドフォン３２（イヤホンなども含む）を用いることが必須の構成要件となる。
【００３４】
以上のフローでは、遮音手段データベース４３に記憶されている遮音手段を用いず、シミュレート音の再生を行ったが、他のフロー例では、遮音手段データベース４３によって、遮音手段を設定するステップを有している。
【００３５】
図５は本発明の実施形態に係る騒音シミュレーションシステム１の他の処理のフローを示す図である。このフローが先のフローと異なる点は、ステップＳ２０６のシミュレート音再生ステップの前段のステップにおいて、遮音手段種別設定ステップ、遮音手段位置設定ステップを有する点である。
【００３６】
ステップＳ２０４の騒音源種別設定ステップにおいては、ユーザーは遮音手段データベース４３から所望とする遮音手段を選択する。
【００３７】
このステップＳ２０５では、ユーザーはステップＳ２０４で選択された、例えば防音壁などの遮音手段を地図データ上に設定する。図９は、騒音シミュレーションシステム１において、２つの遮音手段として、防音壁（Ｐ）、防音壁（Ｑ）を地図データ上に設定し、これをディスプレイ装置２２に表示した様子を示す図である。
【００３８】
ステップＳ２０６においては、住宅（Ｘ）、住宅（Ｙ）、住宅（Ｚ）のそれぞれの受音点に対して、シミュレート音の再生を行う。このステップでは、騒音源データベース４２に登録される騒音源データと、騒音源データ設定ステップで設定された騒音源の位置と、受音点設定ステップで設定された受音点の位置と、遮音手段位置設定ステップで設定された遮音手段の位置とに基づいて、前記受音点における騒音のシミュレート音を再生する。
【００３９】
また、ステップＳ２０６で再生される騒音のシミュレート音は、ヘッドフォン３２によって聞くことができるが、ヘッドフォン３２はスピーカーなどの発音体を用いる場合に比べて、より騒音レベルを把握しやすく、本発明に係る騒音シミュレーションシステム１に
おいては、ヘッドフォン３２（イヤホンなども含む）を用いることが必須の構成要件となる。
【００４０】
シミュレート音の再生に当たっては、一般に知られている音の減衰の計算式を適宜利用することができるが、以下、計算式の一例を挙げる。図１０は本発明の実施形態に係る騒音シミュレーションシステム１における防音壁による騒音の減衰の計算例を説明する図である。図１０を参照して、防音壁設置時の、受音点における音量レベルを演算する方法を説明する。
【００４１】
騒音源と受音点との間に防音壁を設置すると、防音壁による回折現象により音が減衰する。防音壁による音の減衰量を次式に示す。
＜防音壁からの回折音の計算＞
【００４２】
【数１】
2015184513.tif 000003
【００４３】
（１）
ただし、
ＡＴＴは防音壁の回折減衰［ｄＢ］であり、
Ｎ≧１．０のとき、ＡＴＴ＝１０×Ｌｏｇ（Ｎ）＋１３
０≦Ｎ＜１．０のとき、ＡＴＴ＝５＋８×Ｎ0.45
０．３≦Ｎ０のとき、ＡＴＴ＝５−８×｜Ｎ｜0.4
Ｎ＜−０．３のとき、ＡＴＴ＝０
である。また、
Ｎはフレネル数で、Ｎ＝（２×δ）／λ
であり、また、
δは経路差で、δ＝（ｒ1＋ｒ2）―ｒ
であり、また、
λは波長で、λ＝Ｃ／ｆ    （ｆ：中心周波数［Ｈｚ］）
であり、また、
Ｃは音の伝搬速度で、Ｃ＝３４０［ｍ／ｓ］
である。
＜防音壁を透過する音の計算＞
【００４４】
【数２】
2015184513.tif 000004
【００４５】
（２）
ただし、
ＴＬは防音壁材料の透過損失［ｄＢ］である。
＜デシベルの合成＞
回折音ＬPA1と、透過音ＬPA2の合成騒音レベルＬPAは、下式（３）にて合成計算する。
【００４６】
【数３】
2015184513.tif 000005
【００４７】
（３）
なお、以上のような計算例は、音量レベルの演算方法の一例であり、他の方法を用いてもよい。
【００４８】
以上のように、図４のフローに示したように、遮音手段を用いていない場合の騒音レベル、及び、図５のフローに示したように、遮音手段を用いた場合の騒音レベルを適宜聞き比べることが可能となる。
【００４９】
本発明に係る騒音シミュレーションシステム１は、タブレット型端末などの情報処理装置と、ヘッドフォン３２と、から構成することが可能であり、このような本発明に係る騒音シミュレーションシステム１によれば、簡便な構成で、工事の騒音を体験することが可能となり、直感的に工事の騒音レベルを把握することができるため、工事前の住民説明会で活用することができるようになる。
【符号の説明】
【００５０】
１０・・・システムバス
１１・・・ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）
１２・・・ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）
１３・・・ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）
１４・・・通信制御部
１５・・・入力制御部
１６・・・出力制御部
１７・・・記憶装置制御部
１８・・・入力部
１９・・・出力部
２０・・・記憶装置
２１・・・インターフェイス部
２１・・・グラフィック制御部
２２・・・ディスプレイ装置
３１・・・音声制御部
３２・・・ヘッドフォン
４１・・・地図データベース
４２・・・騒音源データベース
４３・・・遮音手段データベース
５０・・・タブレット型端末
【図１】
2015184513.tif 000006
【図２】
2015184513.tif 000007
【図３】
2015184513.tif 000008
【図４】
2015184513.tif 000009
【図５】
2015184513.tif 000010
【図６】
2015184513.tif 000011
【図７】
2015184513.tif 000012
【図８】
2015184513.tif 000013
【図９】
2015184513.tif 000014
【図１０】
2015184513.tif 000015