(57)【要約】      （修正有）【課題】室の反射音を加味して臨場感に富み、しかも、換気口の影響も加味したより現実的な遮音構造選定装置を提供する。【解決手段】判定者が所望する音のレベルを実現するための遮音構造を、電気的な信号処理を用いて自動的に選定する遮音構造選定装置であって、複数の室タイプを記憶する室タイプ記憶手段と、遮音体上の音源側の音のレベルに相当する電気信号を作成する室外音作成手段と、遮音体上の音源側の音のレベルに相当する電気信号のレベルを減衰させ、減衰量が可変である減衰器と、３次元幾何音場シミュレーション結果のデータと、減衰器によって減衰された音とを畳み込み演算して音を再生する室内音再生手段と、減衰器の減衰量を調整するためのレベル調整器と、調整量の読込み手段と、遮音構造データベースと、判定者の調整量に近似する遮音効果を実現できる遮音構造を選定する遮音構造選定手段とを具備する。【選択図】図１
2008051935.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
判定者が所望する音のレベルを実現するための遮音構造を、電気的な信号処理を用いて自動的に選定する遮音構造選定装置であって、
複数の室タイプを記憶する室タイプ記憶手段と、
前記複数の室タイプに応じた複数の３次元幾何音場シミュレーション結果をデータとして記憶する音場シミュレーション結果記憶手段と、
前記室タイプ記憶手段の室タイプを選択する選択手段と、
前記遮音構造を構成する遮音体上の音源側の音のレベルに相当する電気信号を作成する音源側の音の作成手段と、
この音源側の音の作成手段によって作成された前記遮音体上の音源側の音のレベルに相当する電気信号のレベルを減衰させ、かつ、その減衰量が可変である減衰手段と、
前記選択された室タイプに応じた３次元幾何音場シミュレーション結果のデータと、前記減衰手段によって減衰された音とを畳み込み演算して音を再生する音の再生手段と、
前記減衰手段の減衰量を調整するための減衰量調整手段と、
この減衰量調整手段による判定者の調整量を読み込む、調整量の読込み手段と、
少なくとも換気口を含んだ複数種類の遮音構造のデータを記憶している遮音構造データの記憶手段と、
この遮音構造データの記憶手段に記憶されている前記複数種類の遮音構造のデータを検索し、前記読込み手段によって読み込まれた判定者の調整量に近似する遮音効果を実現できる遮音構造を選定する遮音構造選定手段と、
を具備することを特徴とする遮音構造選定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遮音構造選定装置に関し、特に、判定者が所望する音のレベルを実現するための遮音構造を電気的な信号処理を用いて自動的に選定する遮音構造選定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、建築物の設計において、騒音に対して最適な遮音構造を選択することは、顧客のニーズに的確に応える意味で重要な事項である。
【０００３】
従来は、遮音構造を選定する際に、実験室の遮音データによる計算結果の数値をグラフ化するなどして遮音材による遮音性能（遮音効果）を評価していた。
【０００４】
しかし、このような評価による場合には、遮音性能（遮音効果）を減衰率等の数値やグラフ等のデータでしか判断できないため、一般に理解が困難であり、特に、専門家ではない顧客にとって理解できない場合が多い。
【０００５】
つまり、騒音に対する感覚には個人差があり、また、人の感覚は曖昧な要素を多分に含むものであるため、遮音効果を数値やグラフ等の物理的なデータで示されても、果たして現実にはどのように聞こえるのかが直接的に理解しにくい。
【０００６】
また、遮音材を介した騒音のレベルを実音化して実験室等で聴くことができないわけではないが、そのような場合でも、実音化するには、かなりの時間を要する。
【０００７】
したがって、遮音条件を変えながら各条件毎の遮音効果を比較したい場合でも待ち時間が長く、聴き比べによる効果的な比較検討ができない。
【０００８】
したがって、判定者が要求する騒音レベルやその他の条件を加味して、最適な遮音構造を選定するためには長時間を要し、効率的な遮音構造の選定ができない。
【０００９】
そのため、本願出願人は、即座に自動的に最適な遮音構造を選定することができる遮音構造選定装置を先に提案した（特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第２９５１８６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
この遮音構造選定装置は、騒音の距離減衰や窓等による透過損失を直接耳で確認し、騒音対策としてふさわしい窓等を選定することができるが、スピーカから直接音を出すだけで、室の反射音を加味していないため、臨場感に欠けることが多く、また、近年空気質の問題から住宅には換気口が必要であるが、換気口は遮音性能が弱く、遮音性能の高いサッシを用いた場合には換気口の影響が大きいにもかかわらず、その影響を加味することができない等、改善の余地が残されていた。
【００１１】
本発明の目的は、室の反射音を加味して臨場感に富み、しかも、換気口の影響も加味したより現実的な遮音構造選定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的を達成するため、本発明の遮音構造選定装置は、判定者が所望する音のレベルを実現するための遮音構造を、電気的な信号処理を用いて自動的に選定する遮音構造選定装置であって、
複数の室タイプを記憶する室タイプ記憶手段と、
前記複数の室タイプに応じた複数の３次元幾何音場シミュレーション結果をデータとして記憶する音場シミュレーション結果記憶手段と、
前記室タイプ記憶手段の室タイプを選択する選択手段と、
前記遮音構造を構成する遮音体上の音源側の音のレベルに相当する電気信号を作成する音源側の音の作成手段と、
この音源側の音の作成手段によって作成された前記遮音体上の音源側の音のレベルに相当する電気信号のレベルを減衰させ、かつ、その減衰量が可変である減衰手段と、
前記選択された室タイプに応じた３次元幾何音場シミュレーション結果のデータと、前記減衰手段によって減衰された音とを畳み込み演算して音を再生する音の再生手段と、
前記減衰手段の減衰量を調整するための減衰量調整手段と、
この減衰量調整手段による判定者の調整量を読み込む、調整量の読込み手段と、
少なくとも換気口を含んだ複数種類の遮音構造のデータを記憶している遮音構造データの記憶手段と、
この遮音構造データの記憶手段に記憶されている前記複数種類の遮音構造のデータを検索し、前記読込み手段によって読み込まれた判定者の調整量に近似する遮音効果を実現できる遮音構造を選定する遮音構造選定手段と、
を具備することを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、騒音を体感する複数の室の３次元幾何音場シミュレーション結果をデータとして予め準備しておき、判定者が選択した室タイプの３次元幾何音場シミュレーション結果のデータと、音生成手段で生成し減衰手段で減衰した音源側の音とを音の再生手段にて畳み込み演算することで、室内の反射音も加味した、より現実的な騒音を体感するすることができ、しかも、和室、洋室など異なるタイプの室での騒音を体験することができる。
【００１４】
また、換気口から侵入する音の試聴も行えるため、遮音の弱点となる換気口の影響も考慮した騒音を体感することができ、より現実的な遮音構造の選定を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１６】
図１は、本発明の一実施の形態にかかる遮音構造選定装置の構成を示す図である。
【００１７】
本実施の形態における遮音構造選定装置は、判定者が所望する音のレベルを実現するための遮音構造を電気的な信号処理を用いて自動的に選定するもので、室タイプ記憶手段２と、音場シミュレーション結果記憶手段４と、選択手段６と、音の作成手段である原音作成手段（騒音源）１０及び室外音作成手段（室外音とは、本実施の形態では、遮音構造を構成する対象壁体の面上の室外の騒音レベルのことであり、条件設定により種々のレベルを作成できる）２０と、室内音再生手段（室内音とは、本実施の形態では、遮音構造を構成する対象壁体の面上の室内の騒音レベルのことである）３０と、表示手段８２と、入力手段９０と、ＣＰＵ（コンピュータ）２００と、遮音材に関する各種のデータが階層化されて記憶されている遮音構造データベース３００と、部屋の大きさやインテリアの種類等に関する室内の仕様データ（室内の吸音特性を示すデータ）３１０とを具備して構成されている。
【００１８】
表示手段８２は、自動選定された遮音構造に関する情報を表示するために設けられている。
【００１９】
入力手段９０は、遮音構造の選定に必要な各種の条件等を入力するために設けられている。
【００２０】
室タイプ記憶手段２は、複数の室タイプを記憶したもので、例えば、建物の種類（例えば、木造や鉄筋コンクリート造等）、室の大きさ、和室、洋室等が選択できるようになっている。
【００２１】
音場シミュレーション結果記憶手段４は、室タイプ記憶手段２に記憶されている室パターンに応じた複数の３次元幾何音場シミュレーション結果をデータとして記憶しており、これによって室内の音の反射状況を把握できるようになっている。
【００２２】
選択手段６は、室タイプ記憶手段２が記憶している各室タイプを選択することで、体感する室の３次元幾何音場シミュレーション結果を指定できるようになっている。
【００２３】
原音作成手段１０及び室外音作成手段２０は、外部騒音、床衝撃音、隣戸騒音、暗騒音、側路伝搬音、換気口から侵入する音等の音の作成を行うようになっている。
【００２４】
室内音再生手段３０は、遮音構造による減衰量を電気的に実現するための減衰器（減衰量は可変となっている）４０と、アンプ５０と、スピーカ６０と、ＣＰＵ２００内にあって判定者１２０が自由に減衰器４０の減衰量を調整するためのレベル調整部（フェーダ）７０と、演算部８とからなっている。
【００２５】
演算部８は、選択手段６で選択された室タイプに応じた３次元幾何音場シミュレーション結果のデータと、室内音再生手段３０で減衰・合成された騒音とを畳み込み演算してアンプ５０に送り、スピーカ６０より実音化するようになっている。
【００２６】
この室内音再生手段３０で再生される騒音は、図２（１）〜（３）に示すように、可聴室８０のフロア中央に判定者１２０が着座する試聴席１２１が設置され、この試聴席１２１にて視聴できるようになっている。
【００２７】
そして、この試聴席１２１の前方には、直接音用のスピーカ６０Ｒ，６０Ｌが配置され、さらにこの試聴席１２１を中心として、８個の壁取付けスピーカ６０−１〜６０−８と、４個の天井取付けスピーカ６０−９〜６０−１２と、４個の床設置スピーカ６０−１３〜６０−１８と、１個のサブウーハスピーカ６０−１９と、１個の換気口用スピーカ６０−２０と、合計２０個のスピーカが臨場感と方向性等を持たせるように配置されている。
【００２８】
ＣＰＵ（コンピュータ）２００は、本実施例の装置の動作を統括的に制御する機能を有する。
【００２９】
このＣＰＵ２００の内部に構築されている読込み手段２１０は、調整量定量化手段１００によって定量化された、判定者１２０のレベル調整部７０による調整量を読み込む働きをする。
【００３０】
また、遮音構造選定手段２２０は、機能ブロック（ハードウエアがソフトウエアに従って動作する結果として構築される所定の機能を実現する手段）であり、遮音構造選定プログラムに基づき、遮音構造データベース３００や室内の仕様データ３１０を検索，利用して、与えられた条件の下で、判定者１２０が設定した減衰量に最も近似した遮音効果が得られるような遮音構造（つまり、最適遮音構造）を自動的に選定する働きをする。
【００３１】
遮音構造データベース３００には、例えば、サッシ、換気口、界壁、床などについて、遮音材の材質（例えばガラス）、メーカー名、構造の種類（例えば普通）、厚さに対する周波数帯域ごとの減衰量（例えば、中心周波数５００Ｈｚの音に対して２５ｄＢの減衰）といった階層化されたデータが格納されている。
【００３２】
また、再設定手段２３０は、遮音構造選定手段２２０によって遮音構造の選定がなされると、選定されたその遮音構造の減衰効果に対応させて、レベル調整器（フェーダ）７０を再設定するべく、制御信号を自動調整手段１１０に送出するものである。
【００３３】
自動調整手段１１０はこの制御信号を受けて、レベル調整部（フェーダ）７０を再調整する。
【００３４】
すると、この再調整結果に応じて減衰器４０の減衰量も自動的に再調整される。
【００３５】
表示制御手段２４０は、遮音構造選定手段２２０によって遮音構造の選定がなされると、選定されたその遮音構造の特性情報等を表示手段８２に表示させる。
【００３６】
動作制御手段２５０は、特に、音の実音化再生のためのタイミングを制御するもので、遮音構造選定手段２２０によって遮音構造の選定がなされると、選定されたその遮音構造を介した音を実音化して再現するべく、室外音作成手段２０に室外音の再送出を指示する。
【００３７】
これを受けて室外音作成手段２０が室外音を再度出力し、その室外音は、減衰器４０にて、自動選定された遮音構造に対応した量の減衰を与えられ、この減衰された騒音と選択された３次元幾何音場シミュレーション結果とが演算部８にて畳み込み演算されてアンプ５０で増幅されてスピーカ６０を駆動する。
【００３８】
これによって、自動選定された遮音構造を介した音が反射音と共に実音化される。
【００３９】
次に、このような騒音構造選定装置の動作手順を、図３〜図６により説明する。
【００４０】
まず、開始に当たって、表示手段８２に、例えば、図３に示すような画面が表示され、外部騒音１２、床衝撃音１４、隣戸騒音１６の３つの試聴を選択するようになっている。
【００４１】
ここで、外部騒音１２を選択すると、図４に示すように、入力手段９０から外部騒音種別選択（例えば、鉄道、道路、航空機等）、サッシ面積入力、換気口種別選択、暗層音選択、サッシ選択等を行い（Ｓ１）、かつ、選択手段６から室タイプ記憶手段に記憶されている室タイプを選択する（Ｓ２）。
【００４２】
次いで、一方で、選定された遮音構造を介した音を実音化して再現するべく、室外音作成手段２０に室外音の送出を指示し、これを受けて室外音作成手段２０が室外音を出力し、その室外音は、減衰器４０にて、選定された遮音構造に対応した量の合成室内騒音レベル計算が行われて減衰を与えられ（Ｓ３）、他方で、判定者１２０が選択した室タイプの３次元幾何音場シミュレータ結果のデータを音場シミュレータ結果記憶手段４から読み出される（Ｓ４）。
【００４３】
次に、演算部８が、選択手段６で選択された室タイプに応じた３次元幾何音場シミュレーション結果のデータと、減衰器４０で減衰・合成された騒音とを畳み込み演算してアンプ５０に送り、スピーカ６０より実音化する（Ｓ５）。
【００４４】
次いで、判定者１２０が、スピーカ６０から出力される実音化された騒音レベルが自己が許容できるレベルになるまで、レベル調整手段７０を自由に操作していく（Ｓ６）。
【００４５】
判定者１２０が許容できるレベルが決まると、調整量定量化手段１００が判定者の調整量を定量化し、その定量化された値が読込み手段２１０によりＣＰＵ２００内に読み込まれる。
【００４６】
次に、遮音構造自動選定手段２２０が、読み込まれた減衰量に最も近似した減衰量を実現する遮音構造（サッシ）を自動的に選定する（Ｓ７）。
【００４７】
この自動選定は、遮音選定プログラムに基づいた演算によって減衰量を演算し、最適なものを選ぶことによって行われる。
【００４８】
次に、再設定手段２３０やレバー自動調整手段１１０の働きによって、レベル調整器（フェーダ）７０が自動的に設定される。
【００４９】
すると、減衰器４０の減衰量が、その再設定量に対応して自動的に再設定され、次に、減衰された騒音がスピーカ６０から再現される（Ｓ５）。
【００５０】
これで判定者１２０が許容できなければ、再度Ｓ６から繰り返し、最終的に許容できればそれで終了する。
【００５１】
このように、室内の反射音も加味した、より現実的な騒音を体感でき、しかも、和室、洋室などの異なるタイプの室での騒音を体感でき、さらには、遮音の弱点となる換気口の影響も考慮した騒音を体感できるので、より現実的な遮音構造の選定を行うことが可能となる。
【００５２】
次に、メニュー画面に戻って、床衝撃音１４を選択すると、図５に示すように、入力手段９０から床衝撃音種別選択、暗騒音選択、床種別選択等を行い（Ｓ１１）、かつ、選択手段６から室タイプ記憶手段２に記憶されている室タイプを選択する（Ｓ１２）。
【００５３】
以下は、図４の場合と同様に、Ｓ１３からＳ１７の工程を行う。
【００５４】
この場合、反射音に加え、床衝撃音の方向性を持たせた臨場感のあるシミュレーションを行うことが可能となり、より現実的な床種別の自動選定が可能となる。
【００５５】
次いで、メニュー画面に戻って、隣戸騒音１６を選択すると、図６に示すように、入力手段９０から隣戸騒音種別選択、側路伝播音選択、暗騒音選択、界壁種別選択等を行い（Ｓ２１）、かつ、選択手段６から室タイプ記憶手段２に記憶されている室タイプを選択する（Ｓ２２）。
【００５６】
以下は、図５の場合と同様に、Ｓ２３からＳ２６の工程を行う。
【００５７】
この場合、反射音に加え、界壁騒音の方向性を持たせた臨場感のあるシミュレーションを行うことが可能となり、より現実的な壁種別の自動選定が可能となる。
【００５８】
本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の形態に変形可能である。
【００５９】
例えば、遮音構造データベースの構造は、優先順位の高いものから順に階層化して構成しておき、初期条件から判断して優先度の最も高いデータ群をディスクにバッファリングして、ディスクキャッシュ構成として使用すると、検索データ量が膨大な場合でも、高速な最適遮音構造の自動選定が可能である。
【００６０】
また、種々の要素を加味して独自に構造化されたデータベースを構築することにより、遮音構造データベースを知識ベースとして用いて、検索のみならず、コンピュータによる推論によって、より進んだ遮音構造の選定を行うこともできる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の一実施の形態にかかる騒音構造選定装置の構造をを示す図である。
【図２】図１に示すスピーカの配置を示す説明図で、（１）は可聴室の縦断面図、（２）は（１）の壁部分の横断面図、（３）は（１）の天井部分の横断面図である。
【図３】騒音構造選択開始時における選択画面を示す図である。
【図４】図３における外部騒音を選択した場合における動作手順を示すフローチャートである。
【図５】図３における床衝撃音を選択した場合における動作手順を示すフローチャートである。
【図６】図３における隣戸騒音を選択した場合における動作手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６２】
２  室タイプ記憶手段
４  音場シミュレーション結果記憶手段
６  選択手段
２０  室外音作成手段
３０  室内音再生手段
４０  減衰器
７０  レベル調整器
１００  減衰両定量化手段
１１０  自動調整手段
２１０  読込み手段
２２０  遮音構造選定手段
３００  遮音構造データベース
【図１】
2008051935.tif 000003
【図２】
2008051935.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008051935.tif 000006
【図５】
2008051935.tif 000007
【図６】
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