(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
遮音壁の各段を構成する複数のパネル体の組み合わせを、互いに遮音性及び重量の異なる複数種の遮音板の何れかと、上記遮音板とは異なる特殊部材と、貫通状態との中から順次選択する組み合わせ選択ステップと、
騒音源からの音波が当該遮音板の上下端を回折することによるスリット回折減衰と上記音波が当該遮音板を透過することによる透過損失とに基づいて当該遮音板の透過減衰を、上記組み合わせ選択ステップにおいて選択されたパネル体に応じて求め、更に求めた各段の透過減衰の合計として得られる上記遮音壁の透過減衰値を求める演算ステップと、
上記演算ステップにて求められた透過減衰値に応じた受音点の騒音レベルと、パネル体の種類に応じて予め決められたスコアに基づく評価値とを上記組み合わせ選択ステップにて選択された全ての組み合わせについて求め、上記騒音レベルと上記評価値とに基づいて上記全ての組み合わせの中から決定した一のパネル体の組み合わせを解として出力する解探索ステップとをコンピュータに実行させること
を特徴とする遮音壁の各段を構成するパネル体の組み合わせ探索プログラム。
【請求項２】
上記解探索ステップでは、パネル体が遮音板である場合にはその重量を上記スコアに反映させ、パネル体が特殊部材の場合には、重量に加えてその種別に応じて予め決められた追加要素を上記スコアに反映させること
を特徴とする請求項１記載の遮音壁の各段を構成するパネル体の組み合わせ探索プログラム。
【請求項３】
上記解探索ステップは、上記騒音レベルと、上記評価値とに対してそれぞれ重み付けした総和が最小となるパネル体の組み合わせを特定し、これを解として出力すること
を特徴とする請求項１又は２記載の遮音壁の各段を構成するパネル体の組み合わせ探索プログラム。
【請求項４】
上記解探索ステップでは、上記受音点の騒音レベルが所定値以下で、及び／又は上記評価値が所定値以下の範囲にあるパネル体の組み合わせについて上記解の探索対象とすること
を特徴とする請求項１〜３のうち何れか１項に記載の遮音壁の各段を構成するパネル体の組み合わせ探索プログラム。
【請求項５】
上記解探索ステップでは、上記受音点の騒音レベルが所定値以下で、かつ上記評価値が最も小さい遮音板の組み合わせを特定し、これを解として出力すること
を特徴とする請求項１又は２記載の遮音壁の各段を構成するパネル体の組み合わせ探索プログラム。
【請求項６】
上記解探索ステップでは、上記評価値が所定値以下で、かつ上記受音点の騒音レベルが最も小さい遮音板の組み合わせを特定し、これを解として出力すること
を特徴とする請求項１又は２記載の遮音壁の各段を構成するパネル体の組み合わせ探索プログラム。
【請求項７】
上記演算ステップでは、騒音源からの音波が当該遮音板の上端を回折することによる上端回折減衰及びその音波が当該遮音板の下端を回折することによる下端回折減衰との差分値を上記スリット回折減衰とすること
を特徴とする請求項１〜６のうち何れか１項記載の遮音壁の各段を構成するパネル体の組み合わせ探索プログラム。
【請求項８】
上記解探索ステップでは、上記受音点の騒音レベルを、実際の騒音源の音圧レベルと、上記騒音源から受音点までの距離に応じた音波の減衰量である距離減衰と、上記透過減衰値と、上記遮音壁の上下端を回折することによる減衰量とに基づいて算出すること
を特徴とする請求項１〜７のうち何れか１項記載の遮音壁の各段を構成するパネル体の組み合わせ探索プログラム。
【請求項９】
上記演算ステップでは、互いに異なる複数の周波数についてそれぞれ上記スリット回折減衰を求め、上記周波数毎に求めた騒音レベルの総和に基づいて解を探索すること
を特徴とする請求項１〜８のうち何れか１項記載の遮音壁の各段を構成するパネル体の組み合わせ探索プログラム。
【請求項１０】
上記演算ステップでは、上記パネル体が貫通状態である場合の上記スコアを負の値とすること
を特徴とする請求項１〜９のうち何れか１項記載の遮音壁の各段を構成するパネル体の組み合わせ探索プログラム。
【請求項１１】
上記演算ステップでは、上記遮音壁の最上段に貫通状態が選択されている場合、或いは上記遮音壁の最上段から貫通状態が連続する場合におけるその貫通状態のスコアを、より上段に遮音板又は特殊部材が位置する貫通状態のスコアよりも低く設定すること
を特徴とする請求項１０記載の遮音壁の各段を構成するパネル体の組み合わせ探索プログラム。
【請求項１２】
上記演算ステップでは、上記パネル体が特殊部材である場合の上記スコアを、当該特殊部材が下から何段目に位置するかに応じてその重み付けを変化させること
を特徴とする請求項１〜１１のうち何れか１項記載の遮音壁の各段を構成するパネル体の組み合わせ探索プログラム。
【請求項１３】
上記解探索ステップでは、更に騒音源の位置情報、受音点の位置情報、地形情報、遮音壁の近隣の情報の何れか１以上に基づいて上記スコアの重み付けを変化させること
を特徴とする請求項１〜１０のうち何れか１項記載の遮音壁の各段を構成するパネル体の組み合わせ探索プログラム。
【請求項１４】
遮音壁の各段を構成する複数のパネル体の組み合わせを、互いに遮音性及び重量の異なる複数種の遮音板の何れかと、上記遮音板とは異なる特殊部材と、貫通状態との中から順次選択する組み合わせ選択ステップと、
騒音源からの音波が当該遮音板の上下端を回折することによるスリット回折減衰と上記音波が当該遮音板を透過することによる透過損失とに基づいて当該遮音板の透過減衰を、上記組み合わせ選択ステップにおいて選択されたパネル体に応じて求め、更に求めた各段の透過減衰の合計として得られる上記遮音壁の透過減衰値を求める演算ステップと、
上記演算ステップにて求められた透過減衰値に応じた受音点の騒音レベルと、パネル体の種類に応じて予め決められたスコアに基づく評価値とを上記組み合わせ選択ステップにて選択された全て又は一部の組み合わせについて求め、これらを上記騒音レベル並びに上記評価値からなる二軸上に表示する表示ステップとをコンピュータに実行させること
を特徴とする遮音壁の各段を構成するパネル体の組み合わせ探索プログラム。
【請求項１５】
遮音壁の各段を構成する複数のパネル体の組み合わせを、互いに遮音性及び重量の異なる複数種の遮音板の何れかと、上記遮音板とは異なる特殊部材と、貫通状態との中から順次選択する組み合わせ選択ステップと、
騒音源からの音波が当該遮音板の上下端を回折することによるスリット回折減衰と上記音波が当該遮音板を透過することによる透過損失とに基づいて当該遮音板の透過減衰を、上記組み合わせ選択ステップにおいて選択されたパネル体に応じて求め、更に求めた各段の透過減衰の合計として得られる上記遮音壁の透過減衰値を求める演算ステップと、
上記演算ステップにて求められた透過減衰値に応じた受音点の騒音レベルと、パネル体の種類に応じて予め決められたスコアに基づく評価値とを上記組み合わせ選択ステップにて選択された全ての組み合わせについて求め、上記騒音レベルと上記評価値とに基づいて上記全ての組み合わせの中から決定した一のパネル体の組み合わせを解として出力する解探索ステップとをコンピュータが実行すること
を特徴とする遮音壁の各段を構成するパネル体の組み合わせ設計方法。
【請求項１６】
遮音壁の各段を構成する複数のパネル体の組み合わせを、互いに遮音性及び重量の異なる複数種の遮音板の何れかと、上記遮音板とは異なる特殊部材と、貫通状態との中から順次選択する組み合わせ選択手段と、
騒音源からの音波が当該遮音板の上下端を回折することによるスリット回折減衰と上記音波が当該遮音板を透過することによる透過損失とに基づいて当該遮音板の透過減衰を、上記組み合わせ選択手段により選択されたパネル体に応じて求め、更に求めた各段の透過減衰の合計として得られる上記遮音壁の透過減衰値を求める演算手段と、
上記演算手段により求められた透過減衰値に応じた受音点の騒音レベルと、パネル体の種類に応じて予め決められたスコアに基づく評価値とを上記組み合わせ選択ステップにて選択された全ての組み合わせについて求め、上記騒音レベルと上記評価値とに基づいて上記全ての組み合わせの中から決定した一のパネル体の組み合わせを解として出力する解探索手段とを備えること
を特徴とする遮音壁の各段を構成するパネル体の組み合わせ探索システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遮音壁の各段を構成する複数のパネル体につき、遮音性並びに重量、その他の観点から最適な組み合わせを探索する遮音壁の各段を構成するパネル体の組み合わせ探索プログラム及びそのシステム、遮音壁の各段を構成するパネル体の組み合わせ設計方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高速道路などにおいては車両の高速走行に伴って大きな騒音が発生し、道路周辺の環境を損なう。また工場等の機械音や打撃音等も騒音となり、工場周辺にある住環境を損なう。このため、これらの騒音を遮音するために従来より遮音壁が利用されている。
【０００３】
この遮音壁は、例えば特許文献１に示すように、地上に所定間隔で立設された支柱間に遮音板を架設することにより構成する。騒音源の高さに応じて遮音壁をある程度高く設定する必要がある場合には、遮音板を複数段に亘って段積みすることが通常行われる。遮音板としては、騒音源から直接伝わる騒音を遮音できるように遮音機能が施されてなり、例えば薄板からなる断面長方形状の鋼管を配列させたパネルで構成されていてもよいし、周知の吸音材が配設されたものであってもよい。
【０００４】
ところで、このような遮音板において特に遮音性を高くするためには、例えば上述した吸音材の内部に、更に鋼板を挿入する等の改良を行う場合がある。また遮音板について更に遮音性を高く設定するために、吸音材の内部に挿入した鋼板の板厚を厚くする等の改良を行う場合もある。
【０００５】
しかしながら、遮音板の遮音性を高くするために、吸音材の内部に鋼板を挿入したり、或いはその板厚を厚く設定する分において、当該遮音板の重量そのものが上がってしまう。ちなみに上述した遮音板以外の例えば石膏ボード等のような比較的薄手のボード系の材料や、コンクリート系の材料においても、その遮音性は、材料の面密度と周波数の積の対数に対してほぼ一次式の関係で表す質量則に依存することが建築音響学上知られている。
【０００６】
これに加えて、遮音板の重量が重くなるにつれて遮音板１枚当たりの製造コストが高くなってしまい、ひいては遮音壁全体の建造コストも上昇してしまう。また、遮音板の重量が重くなると、特に特許文献１に示すような遮音板を多段に亘り積み上げる構成では、作業労力の負担が増大してしまい、更には現場への搬送労力の負担も増大し、施工性が低下してしまう。
【０００７】
一方、遮音板の軽量化を図ることにより、遮音壁の製造コスト低減、並びに配設作業の負担軽減を重視すれば、逆に遮音性の低下を招くことにもなる。このため、使用する遮音板を組み合わせた遮音壁全体の重量と遮音性の双方の観点から好適な遮音板を選択して遮音壁を設計していく必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１１−８０３３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、遮音壁を構成する遮音板は、遮音性及び重量が同一種のもので統一させるのが従来から一般的である。このため、遮音板の重量の軽量化を図り、遮音性を軽視する設計を行えば、その影響は遮音壁を構成する全ての遮音板全体に及ぶことになる。一方、遮音板の重量を重くして、遮音性を重視する設計を行えば、その影響も遮音壁を構成する全ての遮音板全体に及ぶことになる。即ち、遮音板の重量と遮音性を僅かに改変するのみでその影響が遮音板全体に及んでしまう。このため、騒音源や受音点の位置、高さや角度等の関係において、遮音板の重量と遮音性をきめ細かく調整して設計を行うことは、従来より困難で難解な作業とされていた。
【００１０】
これに加えて、遮音壁の各段を構成する遮音板の代わりに、視認性を向上させて景色を見ることができるようにするため透明板の設置を望む場合もある。また、遮音板の代わりに、風通しを良くする観点からルーバーパネルの設置を望む場合もある。更に遮音壁中において、外部との出入をするためのドアの設置を望む場合もある。このように、重量や遮音性の異なる種々の遮音板に加え、透明板やルーバーパネル、ドア等の特殊部材を組み合わせることで様々なバリエーションの遮音壁を作り出すことが可能となる。一方、これら特殊部材は、その種別に応じた利点があるもの遮音性そのものは遮音板と比較すると数段劣る場合が多く、また、遮音板と比較する重量が重い場合もある。このため、このような様々なバリエーションの遮音壁を設計していく上で特殊部材の持つ利点を最大限引き出しつつ、遮音性や重量の観点からもバランスを調整しなければならなくなり、設計作業が更に複雑化することとなる。
【００１１】
また、遮音壁の各段を構成する遮音板や上述した特殊部材をあえて設けないことで貫通状態とすることによる利点もある。例えば、遮音壁の最上段、或いは最上段から始まって上から連続して２段以上を貫通状態とすることは、遮音壁を構成するパネル体の段数を下げることと同様である。これにより遮音壁を低く構成することが可能となり、圧迫感を無くすると共に、外部への視認性を向上させることができる。また、上段は遮音壁や特殊部材とし、その下段を貫通状態とすることで、いわば壁面に貫通孔を開けた状態にすることもでき、これにより通気性を向上させることも可能となる。
【００１２】
一方、遮音壁にこのような貫通状態を設けることにより、遮音性は当然のように低下することとなる。このため、このような貫通状態を含む遮音壁を設計していく上で、その貫通状態の持つ利点を最大限引き出しつつ、遮音性や重量の観点からもバランスを調整しなければならなくなり、設計作業が更に複雑化することとなる。
【００１３】
そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、遮音壁の各段を構成する複数の遮音板につき、遮音性並びに遮音板の重量の観点に加え、遮音壁中に更にルーバーや透明板等の特殊部材や、貫通状態を含む場合においても、最適な組み合わせを探索することが可能な遮音壁の各段を構成するパネル体の組み合わせ探索プログラム及びそのシステム、遮音壁の各段を構成するパネル体の組み合わせ設計方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明者らは、上述した課題を解決するために、遮音壁を構成するパネル体を遮音性及び重量が同一種のもので統一させるのではなく、互いに遮音性及び重量が異なり、或いは追加要素も加わった異種のパネル体も含めて複数段に亘り積み上げて一枚の遮音壁を構築する技術的思想を案出した。そして、この異種のパネル体を積み上げた遮音壁の各段を構成する複数のパネル体につき、遮音性並びに重量、追加要素の観点から最適な組み合わせを探索することをコンピュータに実行させる遮音壁の各段を構成するパネル体の組み合わせ探索プログラムを発明した。
【００１５】
本発明に係る遮音壁の各段を構成するパネル体の組み合わせ探索プログラムは、遮音壁の各段を構成する複数のパネル体の組み合わせを、互いに遮音性及び重量の異なる複数種の遮音板の何れかと、上記遮音板とは異なる特殊部材と、貫通状態との中から順次選択する組み合わせ選択ステップと、騒音源からの音波が当該遮音板の上下端を回折することによるスリット回折減衰と上記音波が当該遮音板を透過することによる透過損失とに基づいて当該遮音板の透過減衰を、上記組み合わせ選択ステップにおいて選択されたパネル体に応じて求め、更に求めた各段の透過減衰の合計として得られる上記遮音壁の透過減衰値を求める演算ステップと、上記演算ステップにて求められた透過減衰値に応じた受音点の騒音レベルと、パネル体の種類に応じて予め決められたスコアに基づく評価値とを上記組み合わせ選択ステップにて選択された全ての組み合わせについて求め、上記騒音レベルと上記評価値とに基づいて上記全ての組み合わせの中から決定した一のパネル体の組み合わせを解として出力する解探索ステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る遮音壁の各段を構成するパネル体の組み合わせ探索プログラムは、遮音壁の各段を構成する複数のパネル体の組み合わせを、互いに遮音性及び重量の異なる複数種の遮音板の何れかと、上記遮音板とは異なる特殊部材と、貫通状態との中から順次選択する組み合わせ選択ステップと、騒音源からの音波が当該遮音板の上下端を回折することによるスリット回折減衰と上記音波が当該遮音板を透過することによる透過損失とに基づいて当該遮音板の透過減衰を、上記組み合わせ選択ステップにおいて選択されたパネル体に応じて求め、更に求めた各段の透過減衰の合計として得られる上記遮音壁の透過減衰値を求める演算ステップと、上記演算ステップにて求められた透過減衰値に応じた受音点の騒音レベルと、パネル体の種類に応じて予め決められたスコアに基づく評価値とを上記組み合わせ選択ステップにて選択された全て又は一部の組み合わせについて求め、これらを上記騒音レベル並びに上記評価値からなる二軸上に表示する表示ステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００１７】
本発明を適用した遮音壁の各段を構成するパネル体の組み合わせ設計方法は、遮音壁の各段を構成する複数のパネル体の組み合わせを、互いに遮音性及び重量の異なる複数種の遮音板の何れかと、上記遮音板とは異なる特殊部材と、貫通状態との中から順次選択する組み合わせ選択ステップと、騒音源からの音波が当該遮音板の上下端を回折することによるスリット回折減衰と上記音波が当該遮音板を透過することによる透過損失とに基づいて当該遮音板の透過減衰を、上記組み合わせ選択ステップにおいて選択されたパネル体に応じて求め、更に求めた各段の透過減衰の合計として得られる上記遮音壁の透過減衰値を求める演算ステップと、上記演算ステップにて求められた透過減衰値に応じた受音点の騒音レベルと、パネル体の種類に応じて予め決められたスコアに基づく評価値とを上記組み合わせ選択ステップにて選択された全ての組み合わせについて求め、上記騒音レベルと上記評価値とに基づいて上記全ての組み合わせの中から決定した一のパネル体の組み合わせを解として出力する解探索ステップとをコンピュータが実行することを特徴とする。
【００１８】
本発明を適用した遮音壁の各段を構成するパネル体の組み合わせ探索システムは、遮音壁の各段を構成する複数のパネル体の組み合わせを、互いに遮音性及び重量の異なる複数種の遮音板の何れかと、上記遮音板とは異なる特殊部材と、貫通状態との中から順次選択する組み合わせ選択手段と、騒音源からの音波が当該遮音板の上下端を回折することによるスリット回折減衰と上記音波が当該遮音板を透過することによる透過損失とに基づいて当該遮音板の透過減衰を、上記組み合わせ選択手段により選択されたパネル体に応じて求め、更に求めた各段の透過減衰の合計として得られる上記遮音壁の透過減衰値を求める演算手段と、上記演算手段により求められた透過減衰値に応じた受音点の騒音レベルと、パネル体の種類に応じて予め決められたスコアに基づく評価値とを上記組み合わせ選択ステップにて選択された全ての組み合わせについて求め、上記騒音レベルと上記評価値とに基づいて上記全ての組み合わせの中から決定した一のパネル体の組み合わせを解として出力する解探索手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
上述した構成からなる本発明によれば、互いに遮音性と、重量が異なり、或いは追加要素も加わった異種のパネル体を複数段に亘り積み上げて遮音壁を構築するという新しいコンセプトの下で、遮音性並びに重量、追加要素の観点から最適な組み合わせを探索することが可能となる。
【００２０】
特に遮音壁の各段を構成する遮音板の代わりに、視認性を向上させて景色を見ることができるようにするため透明板の設置を望む場合もある。また遮音板の代わりに、風通しを良くする観点からルーバーパネルの設置を望む場合もある。更に遮音壁中において、外部との出入をするためのドアの設置を望む場合もある。このように、遮音板に加え、各種の特殊部材を組み合わせることで様々なバリエーションの遮音壁を作り出したい場合もある。一方、これら特殊部材は、その種別に応じた利点があるもの遮音性そのものは遮音板と比較すると数段劣る場合が多い。かかる場合においても、本発明によれば、様々なバリエーションの遮音壁を設計していく上で特殊部材の持つ利点を最大限引き出しつつ、遮音性や重量の観点からもバランス調整がされた最適な組み合わせが探索解として得られることから、設計作業を複雑化することなく容易に進めることが可能となる。
【００２１】
また遮音壁にこのような貫通状態を設けることにより、視認性は向上するものの遮音性は当然のように低下することとなる。このため、このような貫通状態を含む遮音壁を設計していく上で、本発明によればその貫通状態の持つ利点を最大限引き出しつつ、遮音性や重量の観点からも最適な組み合わせを自動的に探索することができ、設計作業を容易なものにすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明を適用した遮音板の組み合わせ探索システムの構成例を示す図である。
【図２】本発明を適用した組み合わせ探索プログラムにより設計される遮音壁の例を示す図である。
【図３】本発明を適用した組み合わせ探索プログラムにより設計される遮音壁の例を示す他の図である。
【図４】本発明を適用した組み合わせ探索プログラムにより選択されるパネル体の例について説明するための図である。
【図５】同一の又は異なる遮音性及び重量からなる異種のパネル体が割り当てられた遮音壁を示す図である。
【図６】中段のパネル体を貫通状態とすることにより、中段に穴を開けた遮音壁を構成する例を示す図である。
【図７】騒音レベル算出のコンセプトについて説明するための図である。
【図８】騒音源から発せられた音波の各伝搬経路について説明するための図である。
【図９】騒音レベルの具体的な算出方法について説明するための図である。
【図１０】フレネル数Ｎを求める方法について説明するための図である。
【図１１】回折現象においてエネルギーの相補性を考慮した上で計算する例について説明するための図である。
【図１２】上端が折り曲げられた形状とされた遮音壁の例を示す図である。
【図１３】上端が下向きに傾斜するように折り曲げられた遮音壁の例を示す図である。
【図１４】いわゆる直立型の遮音壁３のみならず、上端が折り曲げられた形状からなる遮音壁を含む場合におけるフローチャートである。
【図１５】２つの遮音壁３が概ね５ｍ以上の距離を置いて設置された場合の回折補正量ΔLdif,m(f)を求める例を示す図である。
【図１６】経路差Ｓ−Ｏｔ−Ｐ＜経路差Ｓ−Ｏｃ−Ｐである場合における回折補正量ΔLdif,m(f)を求める例を示す図である。
【図１７】３つの遮音壁３が３重に設置された場合の回折補正量ΔLdif,m(f)を求める例を示す図である。
【図１８】遮音壁の遮音性を伝搬計算により求めるフローチャートである。
【図１９】探索プログラム全体の処理フローを示すフローチャートである。
【図２０】各遮音板の種類の例について説明するための図である。
【図２１】パネル体の選択候補を表２の板種Ａ〜板種Ｄとした場合における、各組み合わせの評価値と騒音レベルのプロットを示す図である。
【図２２】パネル体の選択候補を表３の板種Ａ〜板種Ｄとした場合における、各組み合わせの評価値と騒音レベルのプロットを示す図である。
【図２３】パネル体の選択候補を表４の板種Ａ〜板種Ｄとした場合における、各組み合わせの評価値と騒音レベルのプロットを示す図である。
【図２４】パネル体の選択候補を表５の板種Ａ〜板種Ｄとした場合における、各組み合わせの評価値と騒音レベルのプロットを示す図である。
【図２５】パネル体の選択候補を表５の板種Ａ〜板種Ｄとした場合における、各組み合わせの評価値と騒音レベルのプロットを示す他の図である。
【図２６】探索プログラム全体の他の処理フローを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明を適用した遮音壁を構成する各段の組み合わせ探索プログラムについて、図面を参照しながら詳細に説明をする。
【００２４】
本発明を適用した組み合わせ探索プログラムは、図１に示すような組み合わせ探索システム１を構成する電子機器１１により実行される。
【００２５】
組み合わせ探索システム１は、複数の電子機器１１と、各電子機器１１に接続された表示装置１２と、電子機器１１がそれぞれ接続されるサーバ１３とを備えている。
【００２６】
電子機器１１は、例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）、携帯電話機、スマートフォン、タブレット型端末、その他あらゆるウェアラブル端末等である。このような電子機器１１に対して、本発明を適用した組み合わせ探索プログラムがインストール可能とされている。ユーザは、インストールされた組み合わせ探索プログラムをこの電子機器１１上で動作させることが可能となる。
【００２７】
表示装置１２は、電子機器１１による制御の下、ユーザに対して各種情報を表示するためのディスプレイである。表示装置１２は、ユーザに対して組み合わせ探索プログラムを動作させる上で必要な情報を表示し、またユーザに対して各種情報の入力を促し、更には組み合わせ探索プログラムにより探索された解を表示する。この表示装置１２は、電子機器１１に一体化されて組み込まれるものであってもよい。
【００２８】
サーバ１３は、本発明を適用した遮音板の組み合わせ探索システム１を実現する上で必要な組み合わせ探索プログラムが保存される記憶装置である。電子機器１１を介してこのサーバ１３にアクセスすることにより、サーバ１３に保存されている組み合わせ探索プログラムを各電子機器１１上にて動作させることが可能となる。
【００２９】
なお、サーバ１３は、公衆通信網２を介して他の電子機器２１に接続されていてもよい。この公衆通信網２は、例えばインターネット等を初めとした、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）や携帯端末からアクセス可能な通信網である。他の電子機器２１のユーザは、公衆通信網２を介してサーバ１３にアクセスすることにより、これに保存されている組み合わせ探索プログラムを動作させることが可能となる。
【００３０】
このようにして、本発明を適用した組み合わせ探索プログラムは、電子機器１１、サーバ１３の何れかにおいてインストールされ、それぞれ電子機器１１、２１を介してそれぞれ動作させることが可能となる。この組み合わせ探索プログラムは、公衆通信網２を介して外部からダウンロード可能なものとされていてもよいし、記録媒体において予め記録されているものをインストールするようにしてもよい。
【００３１】
本発明を適用した組み合わせ探索プログラムは、例えば図２、３に示すような遮音壁３を設計する際に使用される。この遮音壁３は、ベース４２上において、所定間隔で立設された支柱３１と、この支柱３１間に取り付けられたパネル体３２とを備えている。支柱３１は、ウェブ部の両端に一対のフランジ部が連設されたＨ形鋼からなる場合を例に挙げているが、これに限定されるものではなく、他のいかなる構成が適用されるものであってもよい。
【００３２】
パネル体３２は、騒音源Ｓから直接伝わる騒音を遮音できるように遮音機能が施されたパネルである。このパネル体３２は、支柱３１間に配設されるが、騒音源Ｓの高さに応じて遮音壁をある程度高く設定する必要がある場合には、パネル体３２を複数段に亘って段積みすることが通常行われる。
【００３３】
パネル体３２は、図４に示すように、大きく分類して遮音板３２１と、特殊部材３２２と、貫通状態３２３の３態様に分類することができる。
【００３４】
遮音板３２１としては、騒音源Ｓから直接伝わる騒音を遮音できるように遮音機能が施されてなり、例えば薄板からなる断面長方形状の鋼管を配列させたパネルで構成されていてもよいし、周知の吸音材が配設されたものであってもよい。周知の吸音材としては、例えば合板、石膏ボード、珪酸カルシウム板等のような比較的薄手のボード系の材料や、ＲＣ板、ＰＣ板、コンクリートブロック等のコンクリート系の材料が用いられる場合が多い。これらの材料は比較的均質な単板として取り扱うことができる。このため、その遮音性能は、材料の面密度と周波数の積の対数に対してほぼ一次式の関係で表す質量則と、コインシデンス効果により推定できる。
【００３５】
特殊部材３２２は、例えばルーバーパネル３２２ａ、透明板３２２ｂ、ドア３２２ｃ等が挙げられる。
【００３６】
ルーバーパネル３２２ａは、複数の羽板を互いに隙間を開けて平行に組んだものであり、その羽板の取り付け角度に応じて、遮音性、換気性、調光性を調整するものである。また透明板３２２ｂは、樹脂性又はガラス製からなる透明な板状体であり、これを設けることにより視認性を向上させることができる。ドア３２２ｃは、一の側端がヒンジ固定されて開閉自在に構成され、これを設けることにより人が出入りをすることが可能となる。なお、特殊部材３２２は、これらルーバーパネル３２２ａ、透明板３２２ｂ、ドア３２２ｃに限定されるものではなく遮音板とは異なるいかなる部材で構成されていてもよい。
【００３７】
貫通状態３２３は、遮音板３２１、特殊部材３２２が設けられていない、いわば開放状態を意味している。この貫通状態３２３が図４のＱ列に示すように、遮音壁３の最上段から２段以上連続する場合か、遮音壁３の最上段とされている場合には、いわば遮音壁３の段数が低くなっていることに相当する。これに対して、図４のＲ列に示すように、上段は遮音板３２１や特殊部材３２２とし、その下段を貫通状態３２３とした場合には、いわば壁面に貫通孔を開けた状態となる。このような貫通状態３２３は、特にＱ列に示すように、段数を低く構成する場合には、遮音板３２１や特殊部材３２２の如き有体物が無い状態とされる。またＲ列に示すように壁面に貫通孔を設ける場合には、この貫通状態３２３は、例えば枠体のみで構成されていてもよい。
【００３８】
このようにして、パネル体３２は、複数種の遮音板３２１の何れか、特殊部材３２２、或いは貫通状態３２３の何れか１つ選択されて割り当てられる。これらパネル体３２に対する選択及び割り当てを、遮音壁３を構成する全てについて実行していくこととなる。
【００３９】
遮音板３２１や特殊部材３２２の実際の支柱３１への取り付け方法としては、例えば支柱３１がＨ形鋼で構成される場合には、当該Ｈ形鋼の内側に取り付けられ、遮音板３２１や特殊部材３２２が複数段に亘り積み上げられている場合が多いが、これに限定されるものではなく、他のいかなる取り付け方法が適用されていてもよい。
【００４０】
このパネル体３２は、下から順に、パネル体３２−１、３２−２、３２−３、３２−４、・・とされている。これらパネル体３２−１、３２−２、・・・は、図３に示すように互いに異なる遮音性及び重量からなる異種の遮音板３２１や、特殊部材３２２、或いは貫通状態３２３が割り当てられていてもよい。また図５（ａ）に示すように、これらパネル体３２−１、３２−２、・・・は、互いに同一の遮音性及び重量からなる同一種の遮音板３２１か特殊部材３２２が統一して割り当てられていてもよい。更に、これらパネル体３２−１、３２−２、・・・は、図５（ｂ）に示すように、互いに同一の遮音性及び重量からなる同一種の遮音板３２１、又は同種の特殊部材３２２がいずれか２以上の段に割り当てられ、またこれらと異なる異種の遮音板３２１又は異種の特殊部材３２２が他の段に割り当てられていてもよい。この図５（ｂ）の例では、パネル体３２−２、３２−３について同種のものを使用し、パネル体３２−１、３２−４についてはこれらとは異種のものを使用した例である。なお、この図３、５におけるパネル体３２のハッチングは、パネル体３２の種類を示すものであり、互いに同一のハッチングは同一種であり、互いに異なるハッチングは互いに異種であることを示している。
【００４１】
また、パネル体３２−１、３２−２、・・・の何れか１以上について貫通状態３２３としてもよい。図６の例では、パネル体３２−２、３２−４について貫通状態としている。最上段のパネル体３２−４について貫通状態する意味は、遮音壁３を４段ではなく３段で構成するという意味である。またパネル体３２−２を貫通状態３２３とすることにより、中段に穴を開けた遮音壁３を構成したことを意味している。このような貫通状態３２３とすることにより、壁体として換気性、視認性を向上させることが可能となる。
【００４２】
本発明を適用した組み合わせ探索プログラムでは、騒音源Ｓから発せられる騒音が遮音壁３を介して受音点Ｐに到達するまでの遮音性と、遮音壁３を構成するパネル体３２の重量、その他特殊部材３２２の持つ利点、更に貫通状態とすることによる利点の観点から、遮音壁３の各段を構成する複数のパネル体３２につき、最適な組み合わせを探索するものである。
【００４３】
本発明においては、最適なパネル体３２の組み合わせを探索する上で、以下に説明するスコアＳＣをパラメータとして判断を行う。このスコアＳＣは、下記式のように重量（Ｗ１）と、追加要素（Ｗ２）との和で構成される。
ＳＣ＝Ｗ１＋Ｗ２
【００４４】
ここで、遮音板３２１については、その重量をＷ１に反映させる。またこの遮音板３２１について追加要素がある場合には、それについてＷ２に反映させる。このＷ２については、メリットがあるほど小さい値（負の値も含む）を設定するようにし、デメリットがあるほど大きい値を設定するようにする。つまりＷ２が小さいほど最適なパネル体３２として選択される可能性が高くなり、Ｗ２が大きいほど最適なパネル体３２として選択される可能性が低くなる。Ｗ１も同様に重量が軽いほど小さくなり、最適なパネル体３２として選択される可能性が高くなる。
【００４５】
また特殊部材３２２についても、その重量についてはＷ１に反映され、その利点については、Ｗ２として予め設定しておく。例えば通気性が特に求められる環境においては、特殊部材３２２がルーバーパネル３２２ａである場合には、Ｗ２を小さくする。また視認性が求められる環境において特殊部材３２２が透明板３２２ｂである場合には、そのＷ２を小さくする。更に人の出入りが求められる環境において、特殊部材３２２がドア３２２ｃである場合には、そのＷ２を小さくする。このＷ２は、小さいほど最終的な評価点が高くなり、選択されやすくなることは上述と同様である。このスコアは、システム側、或いはユーザ側において自由に設定することができ、正の値、又は負の値とされていてもよく、その値の大小も自由に決められることは勿論である。
【００４６】
逆に、この特殊部材３２２の特質のうち、その設置環境においてなるべく選択して欲しくない項目については、そのＷ２を大きく設定する。例えば通気性があると好ましくない箇所においては、特殊部材３２２がルーバーパネル３２２ａである場合にそのＷ２大きく設定しておく。また外部からの視線を遮りたい箇所においては、特殊部材３２２が透明板３２２ｂである場合にそのＷ２を大きく設定しておく。更に外部から人の侵入を防止したい箇所においては、特殊部材３２２がドア３２２ｃである場合にそのＷ２を大きく設定しておく。
【００４７】
これらＷ２は、割り当てられるパネル体３２が下から何段目に位置するかに応じてその重み付けを変化させるようにしてもよい。
【００４８】
例えば、通気性の観点からルーバーパネル３２２ａをより低い段への設置を望み、高い段への設置を望まない場合には、低い段に位置するパネル体３２においてルーバーパネル３２２ａが選択される場合にはそのＷ２を小さくし、高い段に位置するパネル体３２においてルーバーパネル３２２ａが選択される場合にはそのＷ２を大きくするようにしてもよい。同様に視認性の観点から、透明板３２２ｂをより高い段への設置を望み、低い段への設置を望まない場合には、高い段に位置するパネル体３２において、透明板３２２ｂが選択される場合には、他の段よりもそのＷ２を小さくし、低い段に位置するパネル体３２において、透明板３２２ｂが選択される場合には、他の段よりもそのＷ２を大きくするようにしてもよい。
【００４９】
同様にパネル体３２が貫通状態３２３においても、その設置箇所において求められる環境に応じたＷ２を設定しておく。例えば、段数を低く設定した場合には、最上段に位置するパネル体３２から貫通状態３２３が下段に連続するにつれて、Ｗ２をより低く設定する。これにより、段数が低いものが選択されやすくなる。また、この貫通状態３２３においても、下から何段目に位置するかに応じてＷ２の重み付けを変化させるようにしてもよい。例えば最下段において貫通状態３２３を望む場合には、最下段に位置するパネル体３２において貫通状態３２３が選択される場合には、他の段よりもＷ２を低く設定するようにしてもよい。ちなみにこの貫通状態３２３においては、Ｗ１は０となる。
【００５０】
なお、スコアＳＣは、重量（Ｗ１）と、追加要素（Ｗ２）の２項目に分けることなく、それぞれ種別に応じて任意の値が設定されているものであればいかなるものであってもよい。
【００５１】
このとき、スコアの重み付けについては、騒音源Ｓの位置情報、受音点）の位置情報、地形情報、遮音壁の近隣の情報の何れか１以上に基づいて変化させるようにしてもよい。
【００５２】
前者の遮音壁３の遮音性については、以下に説明するアプローチ方法に基づいて算出する。以下のアプローチ方法では、遮音壁３を構成するパネル体３２が遮音板３２１である場合を例にとり説明をする。
【００５３】
遮音性は、騒音源Ｓから受音点Ｐに至るまでの伝播計算を各遮音板３２１毎に行うことにより導出する。図７に示すように騒音源Ｓから受音点Ｐまでの音波の伝播を周波数ｆ（Ｈｚ）毎に計算し、全周波数の騒音レベルのエネルギー和を受音点Ｐにおけるトータルの騒音レベルとする。周波数ｆは、例えば１００Ｈｚ〜５０００ｋＨｚの１／３オクターブバンド中心周波数、又は１２５Ｈｚ〜４０００ｋＨｚの１／１オクターブバンド中心周波数とするようにしてもよいが、これに限定されるものではなく、他のいかなる周波数の範囲とされていてもよい。
【００５４】
騒音源Ｓから発せられた騒音が受音点Ｐに到達した時の受音点Ｐの音圧レベルLA,m(f)
は、騒音の周波数をｆとしたとき、以下の式（１）の伝搬計算式から算出することができる。
【００５５】
【数１】
0006705673.tif 000002
・・・・・（１）
【００５６】
ここでｍは、図８に示すような伝搬経路ｍ＝１からｍ＝４に相当するものである。ｍ＝１は、騒音源Ｓから受音点Ｐまで遮音壁３の頂点を介して直接音波を受信する伝搬経路である。また、ｍ＝２は、騒音源Ｓから発せられて一度地面に反射した音波が遮音壁３の頂点を介してそのまま受音点Ｐまで到達する伝搬経路である。ｍ＝３は、騒音源Ｓから発せられて、遮音壁３の頂点を介して一度地面を反射し、その後に受音点Ｐまで到達する伝搬経路である。ｍ＝４は、騒音源Ｓから発せられて一度地面に反射し、遮音壁３の頂点を介してもう一度地面を反射し、その後に受音点Ｐまで到達する伝搬経路である。ｍ＝２〜４について実際に計算を行うためには、騒音源Ｓ又は受音点Ｐにつき地面を介して虚像の関係にあるＳ´、Ｐ´から音波が発せられたものと仮定して計算を行う。図８において、実際の経路を点線で示し、計算上の経路を実線で示す。
【００５７】
上述した（１）式は、地面の反射を考慮するパターン、即ちｍ＝２〜４のパターンである。下記の式（２）は、地面の反射を考慮した、周波数ｆにおける受音点Ｐの予測音圧レベルである。
【００５８】
【数２】
0006705673.tif 000003
・・・・・・・・・（２）
【００５９】
ここで、地面の反射を無視するパターンは、ｍ＝１に示す伝搬経路の場合である。このとき、式（１）は下記の式（１）´に書き換えることができる。
【００６０】
【数３】
0006705673.tif 000004
・・・・・・・・・（１）´
【００６１】
式（１）、（１）´において、LWA（f）は、実際の騒音源Ｓから発せられた騒音のレベルであり、-11-20log10r（地面の反射を考慮するパターン）は、騒音源Ｓから受音点Ｐまでの距離ｒに応じた距離減衰を示している。また、地面の反射を無視するパターンは、-11-20log10r の代替として、-8-20log10rを使用する。また、ΔLdif,m(f)は、回折補正量
であり、各遮音板３２１−１〜３２１−４の透過損失を考慮したものである。
【００６２】
この回折補正量ΔLdif,m(f)は、以下の（３）式から算出することができる。
【００６３】
【数４】
0006705673.tif 000005
・・・・・・（３）
【００６４】
（３）式から示されるように、回折補正量ΔLdif,m(f)は、遮音壁３の上端の回折減衰
ΔLd,top(f)と、遮音壁３の透過減衰値ΔLdif,w(f)とのエネルギー和で表すことが可能となる。ここで遮音壁３の上端の回折減衰ΔLd,top(f)とは、騒音源Ｓから発せられた騒音
が遮音壁３の上端３２ａまで到達し、当該上端３２ａで音波が回り込むことにより回折した後、受音点Ｐに向けて伝搬する経路Ｃ１について、回折減衰量を求めたものである。
【００６５】
遮音壁３の透過減衰値ΔLdif,w(f)は、以下の（４）式から求めることができる。
【００６６】
【数５】
0006705673.tif 000006
・・・・・・（４）
【００６７】
（４）式におけるiは遮音壁３における遮音板３２１の下から何段目かを示している。
換言すれば、このiは、遮音壁３を構成する遮音板３２１の段数がｎであるとき、１〜ｎ
までの整数である。
【００６８】
ΔLdif,slit,i(f)は、図９（ａ）に示すように、遮音壁３における一の遮音板３２１−ｉに着目したとき、遮音板３２１−ｉの上端及び下端に仮想的にスリットが開口しているものと仮定したときにおける、そのスリット開口を通過する回折減衰（以下、スリット回折減衰という。）である。図９（ａ）の例では、遮音板３２１−ｉの下端のスリット開口がO(i)であり、その上端のスリット開口がO(i+1)としている。また、この（４）式におけるTLi(f)は、遮音板３２１−ｉの透過損失である。各遮音板３２１−ｉの透過減衰は、このスリット開口を通過するスリット回折減衰ΔLdif,slit,i(f)と、遮音板３２１−ｉの透過損失TLi(f)を負の値に変換した -TLi(f)の和で表される。これら遮音壁３全体の透過減衰Ldif,w(f)は、各遮音板３２１−ｉにおけるｉが１〜ｎまでの透過減衰の総和として表される。
【００６９】
TLi(f)は、音源室と受音室を用いた実験室における測定値（JIS A 1416「実験室における建築部材の空気音遮断性能の測定方法」）や、質量則等で算出した計算値を用いる。JIS A 1416に基づく場合には、それぞれ遮音板３２１の各種類につき、周波数ｆ毎に遮音性能を実験的に求めておき、遮音壁３を構成する遮音板３２１の種類の組み合わせや、実際の周波数ｆに応じて、事前に求めた実験値に基づいて、遮音壁３としての遮音性能から透過損失TLi(f)を求める。
【００７０】
また質量則等でTLi(f)を算出する場合には、例えば以下の式に基づくものとしてもよい。
TLi(f) = TLver,i(f) - 10log10（0.23×TLver,i(f)）
TLver,i (f) = 20log10（f×d）- 42.5ここで、TLi(f): i段目のパネル体３２の音響透過損失、TLver,i (f): 音が垂直に入射した場合の音響透過損失
f：周波数
d： i段目のパネル体３２の面密度（kg/m2）
【００７１】
それぞれのスリット回折減衰ΔLdif,slit,i(f)は、以下の式（５）から算出される。
【００７２】
【数６】
0006705673.tif 000007
・・・・・・・・・・・・・（５）
【００７３】
この（５）式では、図９（ｂ）に示すように、騒音源Ｓから発せられた音波がパネル体３２−ｉの上端O1から回り込んで回折して受音点Ｐに到達する経路（ベクトルＳＯ1＋ベクトルＯ1Ｐ）と、騒音源Ｓから発せられた音波がパネル体３２１−ｉの下端O0から回り込んで回折して受音点Ｐ（ベクトルＳＯ0＋ベクトルＯ0Ｐ）に到達する経路との差分を求めている。（４）式の上段は、（ベクトルＳＯ1＋ベクトルＯ1Ｐ）の長さが、（ベクトルＳＯ0＋ベクトルＯ0Ｐ）の長さよりも長い場合の式であり、（４）式の下段は、（ベクトルＳＯ0＋ベクトルＯ0Ｐ）の長さが、（ベクトルＳＯ1＋ベクトルＯ1Ｐ）の長さよりも長い場合の式である。
【００７４】
この（５）式においてΔLd,0、ΔLd,1は、以下の（６）式に示される前川チャートの実験式から求められる値である。
【００７５】
【数７】
0006705673.tif 000008
・・・・・・・・・・・・・（６）
【００７６】
ΔLd,0は、点Ｓ、Ｏ1、Ｐにより囲まれる三角形について、フレネル数Ｎを代入したものである。フレネル数Ｎを求めるためには、先ず図１０に示すように、点Ｓから点Ｏ1までの長さＡ、点Ｏ1から点Ｐまでの長さＢ、点Ｐから点Ｓまでの長さｄから経路差δを求める。経路差δは、δ＝Ａ＋Ｂ−ｄで与えられる。この経路差δと音波の周波数ｆの波長λから、フレネル数Ｎは、Ｎ＝２δ／λより求められる。波長λ＝音速／周波数fで求められる。
【００７７】
このようにして求めたフレネル数Ｎを（６）式に代入することにより、ΔLd,0が算出されることとなる。ちなみに、この（６）式によれば、求められたフレネル数Ｎの値の条件に応じて、代入式が３通りに分かれることとなる。
【００７８】
ΔLd,1は、点Ｓ、Ｏ0、Ｐにより囲まれる三角形について、フレネル数Ｎを代入したものである。このフレネル数Ｎの求め方は、上述したΔLd,0と同様である。
【００７９】
このようにして、（６）式からそれぞれ求められたΔLd,0、ΔLd,1を（５）式に代入することにより、スリット回折減衰ΔLdif,slit,i(f)を求める。なお、上述したΔLd,top(f)についても同様に、図６で示すところの、騒音源Ｓ、遮音壁３の上端３２ａ、受音点Ｐで結ばれる三角形の領域に基づいて同様にフレネル数Ｎを代入することにより求めることとなる。
【００８０】
なお、本発明によれば、（６）式に示される前川チャートの実験式からΔLd,0、ΔLd,1を求める場合に限定されるものではない。以下に説明するように、エネルギー相補性を仮定した回折補正量に基づくものであってもよい。
【００８１】
このエネルギー相補性を仮定した回折補正量の計算モデルは、福島昭則、山本貢平「エネルギーの相補性を仮定した回折補正量計算モデルとその応用」、（社）日本音響学会騒音振動研究会、Ｎ−２００６−５６、ｐ１〜ｐ１０、２００６年１１月１０日により提案されている。（６）式に示される前川チャートの実験式を使用するスリット法では、音源の反射面に対する鏡像からの伝搬が回折理論で計算できることに基づいており、回折現象において音響エネルギーの加減演算が成立することを仮定している。かかる仮定をおいていることを理解しているのであれば、本発明においては、上述した（６）式からΔLd,0、ΔLd,1を求めることで何ら問題は無い。
【００８２】
しかしながら、上述した（６）式は、実際の回折現象においてエネルギーの相補性は、以下の理由により厳密に計算する必要がある。例えば図１１に示すように騒音点Ｓから仮想障壁５１の上端に位置する回折点Ｏを回折して受音点Ｐに至るまでの経路を考える。この仮想障壁５１は、遮音パネル３に相当するものだが、理論的説明を行う上で仮に定義したパネルである。図１１（ａ）は、伝搬経路差が大きくフレネル数が大きい例であり、図１１（ｂ）は、伝搬経路差が０に近いためフレネル数が限りなく０に近い状態を示している。このような図１１（ｂ）の状態においては、１/２の空間を遮蔽したときにエネルギー相補性を考慮した場合には、回折補正量が−３ｄＢになることが、上述した福島らの文献において明示されている。一方、（６）式に示される前川チャートの実験式では、フレネル数が０に近い状態において計算した場合に、回折補正量は−５ｄＢになるため、エネルギーの相補性は成り立っていない。
【００８３】
このため、エネルギー相補性についても考慮する場合には、フレネル数が０又は限りなく０に近い場合において、回折補正量が−３ｄＢとなるように調整した式を使用する必要がある。以下の式（６）´は、上述した福島らの文献に開示されている式であり、フレネル数が０又は限りなく０に近い場合において、回折補正量が−３ｄＢとなるように調整した式である。
【００８４】
【数８】
0006705673.tif 000009
・・・・・・・・・・・（６）´
【００８５】
この式（６）´において、Ｎはフレネル数であり、αは調整値であり、本実施の形態においてはα＝２/３としている。しかし、このαは、必要に応じてシステム側、又はユーザ側において自由に改変するようにしてもよい。
【００８６】
このようなエネルギー相補性を仮定した回折補正量を考慮しつつ、スリット回折減衰ΔLdif,slit,i(f)を求めるためには、同様に（５）式におけるΔLd,0、ΔLd,1を（６）´式を用いて求めていくこととなる。図８（ｂ）に示すように、ΔLd,0は、点Ｓ、Ｏ1、Ｐにより囲まれる三角形について、フレネル数Ｎを式（６）´に代入して得られるものであり、ΔLd,1は、点Ｓ、Ｏ0、Ｐにより囲まれる三角形について、フレネル数Ｎを代入することで得られるものである。それぞれ求めたΔLd,0、ΔLd,1を式（５）に代入して、スリット回折減衰ΔLdif,slit,i(f)を求めていくこととなる。
【００８７】
また、上述した式（３）に基づく回折補正量ΔLdif,m(f)の算出は、図３に示すように、騒音源Ｓから略鉛直方向に立ち上げられた一の遮音壁３を介して受音点Ｐに到達するモデルを例に挙げて説明をしている。これに対して、例えば図１２に示すように同じ遮音機能を発揮する遮音壁３であっても、上端が折り曲げられた形状とされている場合もある。この図１２の例では、側面視において、遮音板３２−１、３２−２、３２−３が垂直に立設されており、最上段の遮音板３２−４が騒音源Ｓ側に向けて斜めに傾いた状態で取り付けられている。
【００８８】
かかる場合において受音点Ｐが領域Iにある場合を受音点Ｐ1、領域IIにある場合を受音点Ｐ2、領域IIIにある場合を受音点Ｐ3とする。このとき、受音点Ｐ1については、騒音源Ｓから直接的に音波が伝搬していくモードであり、受音点Ｐ2については、騒音源Ｓから最上段の遮音板３２−４の上端Ｏtを介して受音点Ｐ2へ到達していくモードである。これらの受音点Ｐ1、Ｐ2については、図３に示す伝搬モデルと同一であると考えることかできるため、上述した式（３）に基づく回折補正量ΔLdif,m(f)の算出を行っていくこととなる。これに対して、受音点Ｐ3については、騒音源Ｓから遮音板３２−４の上端Ｏt、遮音板３２−４の下端Ｏc、受音点Ｐ3へと伝搬していくこととなる。かかる場合において回折補正量ΔLdif,m(f)の算出は、社団法人日本音響学会「道路交通騒音の予測モデル"ASJ RTN-Model2008"の解説と手引き」Ｐ８２−Ｐ８７、平成２１年７月に記載されているとおりであり、以下の式（７）を使用する。
ΔLdif,m(f)＝ΔLdif,m(f)ＬS-Ot-P3＋ΔLdif,m(f)ＬOt-Oc-P3＋５・・・・・（７）
【００８９】
即ち、この式（７）において、ΔLdif,m(f)ＬS-Ot-P3は、図１２に示す三角形Ｓ−Ｏｔ−Ｐ3について上述と同様にΔLdif,m(f)を求める。次にΔLdif,m(f)ＬOt-Oc-P3は、図１２に示す三角形Ｏｔ−Ｏｃ−Ｐ3について上述と同様にΔLdif,m(f)を求める。そして、式（７）に示すように、それぞれ求めた回折補正量の和に５を足したものを、この受音点Ｐ3における回折補正量とする。なお、この図１２の例では、経路差Ｓ−Ｏｔ−Ｐ3≧経路差Ｓ−Ｏｃ−Ｐ3になっている。ここでいう経路差Ｓ−Ｏｔ−Ｐ3の示す意味としては、経路Ｓ−Ｏｔ−Ｐ3と、経路Ｓ−Ｐ3の差分を示すものである。また、ここでいう経路差Ｓ−Ｏｃ−Ｐ3の示す意味としては、経路Ｓ−Ｏｃ−Ｐ3と、経路Ｓ−Ｐ3の差分を示すものである。以下の例においても、経路差Ｕ−Ｖ−Ｗと記述されている場合には、経路Ｕ−Ｖ−Ｗと、経路Ｕ−Ｗの差分を示す。
【００９０】
また、図１３の例では、経路差Ｓ−Ｏｔ−Ｐ3＜経路差Ｓ−Ｏｃ−Ｐ3となっている例である。このため、騒音源Ｓから発せられる音波は、騒音源Ｓから遮音板３２−４のＯt、Ｏc、受音点Ｐ3へと伝搬していくこととなる。かかる場合においても回折補正量ΔLdif,m(f)の算出は、社団法人日本音響学会「道路交通騒音の予測モデル"ASJ RTN-Model2008"の解説と手引き」Ｐ８２−Ｐ８７、平成２１年７月に記載されているとおりであり、以下の式（８）を使用する。
【００９１】
ΔLdif,m(f)＝ΔLdif,m(f)ＬS-Oc-P3＋ΔLdif,m(f) ＬS-Ot-Oc＋５・・・・・（８）
【００９２】
即ち、この式（８）においてΔLdif,m(f)ＬS-Oc-P3は、図１３に示す三角形Ｓ−Ｏｃ−Ｐ3について上述と同様にΔLdif,m(f)を求めることを意味する。次にΔLdif,m(f) ＬS-Ot-Ocは、図１３に示す三角形Ｓ−Ｏｔ−Ｏｃについて上述と同様にΔLdif,m(f)を求める。そして式（８）に示すように、それぞれ求めた回折補正量の和に５を足したものを、この受音点Ｐ3における回折補正量とする。
【００９３】
図１４は、このような略鉛直方向に立ち上げられたいわゆる直立型の遮音壁３のみならず、上端が折り曲げられた形状からなる遮音壁３を含む場合における処理フローを示している。
【００９４】
先ずステップＳ６１において遮音壁３が直立型か否かの判断を行う。この判断は、実際にユーザによって入力された遮音壁３の形状に関する情報を読み取ることにより判断するようにしてもよい。この判断の結果、遮音壁３が直立型である場合には、騒音源Ｓ、遮音壁３の最上端、受音点Ｐの三角形に基づいて回折補正量ΔLdif,m(f)を求める。これに対して、遮音壁３が直立型でない場合には、ステップＳ６２に移行する。
【００９５】
ステップＳ６２に移行した場合には、上端が折り曲げられた形状からなる遮音壁３を意味するものであるが、受音点Ｐが上述した領域Iか、領域IIの何れかに属すか否か判断を行う。この判断もユーザから入力された、騒音源Ｓ、受音点Ｐの位置情報と、遮音壁３の高さに関する情報等から判断を行う。その結果、受音点Ｐが上述した領域Iか領域IIの何れかに属す場合には、騒音源Ｓ、遮音壁３の最上端、受音点Ｐの三角形に基づいて回折補正量ΔLdif,m(f)を求める。これに対して、受音点Ｐが領域IIIに位置する場合には、ステップＳ６３に移行する。
【００９６】
ステップＳ６３においては、騒音源Ｓから受音点Ｐまでの経路差について、経路差Ｓ−Ｏｔ−Ｐと、経路差Ｓ−Ｏｃ−Ｐの長さを比較する。これらの判断についても予め入力された騒音源Ｓ、受音点Ｐの位置情報、並びに遮音壁３の形状、サイズの情報に基づいて判断していくこととなる。その結果、経路差Ｓ−Ｏｔ−Ｐ≧経路差Ｓ−Ｏｃ−Ｐである場合には、（７）式に基づいて回折補正量ΔLdif,m(f)を求める。一方、経路差Ｓ−Ｏｔ−Ｐ＜経路差Ｓ−Ｏｃ−Ｐである場合には、（８）式に基づいて回折補正量ΔLdif,m(f)を求める。
【００９７】
図１５は、２つの遮音壁３が概ね５ｍ以上の距離を置いて設置された場合の回折補正量ΔLdif,m(f)を求める例を示している。この図１５（ａ）、（ｂ）の例では経路差Ｓ−Ｏｔ−Ｐと、経路差Ｓ−Ｏｃ−Ｐのそれぞれの長さを比較した場合に、経路差Ｓ−Ｏｔ−Ｐ≧経路差Ｓ−Ｏｃ−Ｐである場合をそれぞれ示している。かかる場合には、回折補正量ΔLdif,m(f)は、以下の（９）式で表される。
ΔLdif,m(f)＝ΔLdif,m(f)ＬS-Ot-P＋ΔLdif,m(f)ＬOt-Oc-P・・・・・・・（９）
【００９８】
この式（９）において、ΔLdif,m(f)ＬS-Ot-Pは、図１５（ａ）に示す三角形Ｓ−Ｏｔ−Ｐについて上述と同様にΔLdif,m(f)を求めることを意味する。次にΔLdif,m(f)ＬOt-Oc-Pは、図１５（ａ）に示す三角形Ｏｔ−Ｏｃ−Ｐについて上述と同様にΔLdif,m(f)を求める。そして式（９）に示すように、それぞれ求めた回折補正量の和を受音点Ｐにおける回折補正量とする。
【００９９】
また図１６（ａ）、（ｂ）の例では経路差Ｓ−Ｏｔ−Ｐと、経路差Ｓ−Ｏｃ−Ｐのそれぞれの長さを比較した場合に、経路差Ｓ−Ｏｔ−Ｐ＜経路差Ｓ−Ｏｃ−Ｐである場合をそれぞれ示している。かかる場合には、回折補正量ΔLdif,m(f)は、以下の（１０）式で表される。
ΔLdif,m(f)＝ΔLdif,m(f)ＬS-Oc-P＋ΔLdif,m(f) ＬS-Ot-Oc・・・・・・・（１０）
【０１００】
この式（１０）において、ΔLdif,m(f)ＬS-Oc-Pは、図１６に示す三角形Ｓ−Ｏｃ−Ｐについて上述と同様にΔLdif,m(f)を求めることを意味する。次にΔLdif,m(f) ＬS-Ot-Ocは、図１６に示す三角形Ｓ−Ｏｔ−Ｏｃについて上述と同様にΔLdif,m(f)を求めることを意味する。そして式（１０）に示すように、それぞれ求めた回折補正量ΔLdif,m(f)ＬS-Oc-P、ΔLdif,m(f) ＬS-Ot-Ocの和を受音点Ｐにおける回折補正量とする。
【０１０１】
このように、本発明によれば、２つの遮音壁３が概ね５ｍ以上の距離を置いて設置された場合の回折補正量ΔLdif,m(f)を（９）、（１０）式を用いて求めることが可能となる。
【０１０２】
また図１７は、３つの遮音壁３が３重に設置された場合の回折補正量ΔLdif,m(f)を求める例を示している。このうち図１７（ａ）は、経路差ＳＹＰ＝経路差max（ここで経路差maxとは、経路差ＳＸＰ、経路差ＳＹＰ、経路差ＳＺＰのうちの最大値である。）である場合の例である。ちなみに経路差ＳＹＰは、経路Ｓ−Ｙ−Ｐと、経路Ｓ−Ｐの差分を示すものである。以下の記述も全て同様の意味を示すものである。
【０１０３】
即ち、経路差ＳＹＰが他の経路差ＳＸＰ、経路差ＳＺＰの中で最大になる例である。かかる場合において回折補正量ΔLdif,m(f)は、以下の式（１１）より求められる。
ΔLdif,m(f)= ΔLdif,m(f)LSYP+(ΔLdif,m(f)LSXY+ΔLdif,m(f)LYZP) ・・・（１１）
【０１０４】
式（１１）において、ΔLdif,m(f)LSYPは図１７（ａ）に示す三角形ＳＹＰについて求めた回折補正量ΔLdif,m(f)である。ΔLdif,m(f)LSXYは図１７（ａ）に示す三角形ＳＸＹについて求めた回折補正量ΔLdif,m(f)である。ΔLdif,m(f)LYZPは図１７（ａ）に示す三角形ＹＺＰについて求めた回折補正量ΔLdif,m(f)である。
【０１０５】
図１７（ｂ）は、経路差ＳＸＰ＝経路差maxであり、かつ経路差ＸＹＰ≧経路差ＸＺＰである場合の例であり、図１７（ｃ）は、経路差ＳＸＰ＝経路差maxであり、かつ経路差ＸＺＰ＞経路差ＸＹＰである場合の例である。即ち、経路差ＳＸＰが他の経路差ＳＹＰ、経路差ＳＺＰの中で最大になる例である。かかる場合において回折補正量ΔLdif,m(f)は、以下の式（１２）より求められる。
ΔLdif,m(f)= ΔLdif,m(f)LSXP+(ΔLdif,m(f)LXYP+ΔLdif,m(f)LYZP)  但し経路差ＸＹＰ≧経路差ＸＺＰ
ΔLdif,m(f)= ΔLdif,m(f)LSXP+(ΔLdif,m(f)LXZP+ΔLdif,m(f)LXYZ)  但し経路差ＸＺＰ＞経路差ＸＹＰ
・・・・・・・（１２）
【０１０６】
式（１２）において、ΔLdif,m(f)LSXPは図１７（ｂ）、（ｃ）に示す三角形ＳＸＰについて求めた回折補正量ΔLdif,m(f)である。ΔLdif,m(f)LXZPは三角形ＸＺＰについて求めた回折補正量ΔLdif,m(f)である。ΔLdif,m(f)LXYZは三角形ＸＹＺについて求めた回折補正量ΔLdif,m(f)である。
【０１０７】
経路差ＳＺＰ＝経路差maxである場合において回折補正量ΔLdif,m(f)は、以下の式（１３）より求められる。
ΔLdif,m(f)= ΔLdif,m(f)LSZP+(ΔLdif,m(f)LSXZ+ΔLdif,m(f)LXYZ)  但し経路差ＳＸＺ≧経路差ＳＹＺ
ΔLdif,m(f)= ΔLdif,m(f)LSZP+(ΔLdif,m(f)LSYZ+ΔLdif,m(f)LSXY)  但し経路差ＳＹＺ＞経路差ＳＸＺ
・・・・・・・（１３）
【０１０８】
式（１３）において、ΔLdif,m(f)LSZPは三角形ＳＺＰについて求めた回折補正量ΔLdif,m(f)である。ΔLdif,m(f)LSXZは三角形ＳＸＺについて求めた回折補正量ΔLdif,m(f)である。ΔLdif,m(f)LSYZは三角形ＳＹＺについて求めた回折補正量ΔLdif,m(f)である。
【０１０９】
以上、説明したように、（１）〜（６）式に基づき騒音源Ｓから発せられた騒音が受音点Ｐに到達するまでの騒音レベルを計算により求めることが可能となる。計算に必要なパラメータとして、長さＡ、Ｂ、ｄは、騒音源Ｓ、受音点Ｐの位置情報と、実際のパネル体３２−ｉの位置情報、高さ、設計寸法から求めることができる。λは、周波数ｆから求めることになるが、本発明では、音波の周波数ｆについて例えば例えば１００Ｈｚ〜５０００ｋＨｚの間で、１２５Ｈｚ間隔で、ｆ＝ｆ1、ｆ2、ｆ3、・・ｆk・・、ｆNと設定しておき、各ｆ1、ｆ2、ｆ3、・・ｆk・・、ｆNについてそれぞれ上述した計算式に当てはめることにより騒音レベルを求めるようにしてもよい。そして、この各ｆ1、ｆ2、ｆ3、・・ｆk・・、ｆNについて求めた騒音レベルの総和を求めて、最終的な遮音性のデータとするようにしてもよい。
【０１１０】
なお、上述した例では、パネル体３２として遮音板３２１を使用する場合を例にとり説明をした。パネル体３２として特殊部材３２２を使用する場合においても、上述した遮音板３２１の透過減衰の求め方に準じるものとなる。このとき特殊部材３２２における透過損失についても、その形状に応じて上述した遮音板３２１の透過損失の求め方に順次するものとなる。つまり、特殊部材３２２の形状が例えばルーバーパネル３２２ｂのように開口が多岐に亘って設けられている場合には、音波の通過箇所が増加し、これに応じて透過損失(TLi(f))が小さくなる。このように、透過損失を特殊部材３２２の形状に基づいたものに設定しておくことで、かかる形状の差異に応じた透過損失を、パネル体３２の組み合わせの判断に反映させることが可能となる。
【０１１１】
更にパネル体３２が貫通状態３２３である場合には、その貫通状態に見合った透過損失とする。かかる場合の透過損失の例としては、例えば０に設定するようにしてもよい。
【０１１２】
また、パネル体３２として特殊部材３２２が選択された場合において、スリット回折減衰の求め方は、上述した遮音板３２１と同様である。仮に特殊部材３２２がルーバーパネル３２２ｂである場合のように開口が多段に亘り設けられていても、スリット回折減衰は、かかる開口のない遮、音板３１と同様のパネルが設けられている場合を仮定して計算を行う。
同様にパネル体３２として貫通状態３２３が選択された場合においてもスリット回折減衰の求め方は、上述した遮音板３２１と同様である。かかる場合もスリット回折減衰は、このような貫通された開口のない、遮音板３１と同様のパネルが設けられている場合を仮定して計算を行う。
【０１１３】
このようにして、各パネル体３２が、遮音板３２１か、特殊部材３２２か、更には貫通状態３２３かに応じて透過損失の求め方を選択した上で、それぞれ透過減衰を求めていくこととなる。
【０１１４】
表１は、ある３段からなる遮音壁３２について、遮音板３２１、ルーバーパネル３２２ｂ、貫通状態３２３がそれぞれ選択された場合における、スリット回折減衰、透過損失の例を示している。スリット回折減衰は、上述したように遮音板３２１、特殊部材３２２、貫通状態３２３ともに求め方は共通しているため、何れも同一の値となる。これに対して、透過損失は、遮音板３２１、特殊部材３２２、貫通状態３２３のうち何れが選択されたかに応じて異なっているのが分かる。
【０１１５】
【表１】
0006705673.tif 000010
【０１１６】
次に本発明を適用した組み合わせ探索プログラムの実際の処理動作フローについて説明をする。図１８は、遮音壁３の遮音性を伝搬計算により求めるフローチャートである。
【０１１７】
先ずステップＳ１１において、周波数ｆkを設定する。設定する周波数は、通常は、周波数の集合であるｆ1、ｆ2、ｆ3、・・ｆk・・、ｆNの中で低い方から順に選択していくがこれに限定されるものではなく、これらの周波数がいかなる順序で選択されるものであってもよい。また、これら周波数ｆ1、ｆ2、ｆ3、・・ｆk・・、ｆNの集合のうち、例えば任意の周波数範囲のみ伝搬特性を解析したい場合には、その範囲の周波数のみ選択するようにしてもよい。設定する周波数の集合ｆ1、ｆ2、ｆ3、・・ｆk・・、ｆN自体も予めシステム側で設定されていてもよいし、ユーザ側において自由に設定してもよい。以下、このステップＳ１１において上述した周波数の集合から選択された一の周波数をｆkとする。
【０１１８】
次にステップＳ１２に移行する。以下の説明では、パネル体３２の段数を図５に示すようにパネル体３２−１、３２−２、３２−３、３２−４の４段で構成する場合を例にとり説明をする。
【０１１９】
次にパネル体３２−ｉにおけるｉを決定する。このｉの決定は、決定したパネル体３２−１、３２−２、３２−３、３２−４のうち、１〜４の何れかを選択することを意味する。そして選択されたパネル体３２を、パネル体３２−ｉとし、これ以降のフローにおいてその遮音性を計算していくこととなる。
【０１２０】
次にステップＳ１３へ移行し、ステップＳ１２において選択したパネル体３２−ｉについて、式（５）からスリット回折減衰ΔLdif,slit,i(f)を求める。実際には、選択したパネル体３２−ｉのサイズ、位置、高さと、騒音源Ｓ、受音点Ｐの各位置情報に基づいて式（６）に示される前川チャートの実験式からそれぞれΔLd,0、ΔLd,1を求め、（５）式に代入した上でスリット回折減衰ΔLdif,slit,i(f)を求める
【０１２１】
次にステップＳ１４へ移行し、（４）式に基づいてパネル体３２−ｉの透過減衰を求める。このパネル体３２−ｉの透過減衰は、ΔLdif,slit,i(f)+(-TLi(f))で表される。ΔLdif,slit,i(f)については、ステップＳ１３において求めたスリット回折減衰を代入し、TLi(f)は、上述したJIS A 1416に基づく実験値や質量則等を介して求めたものを代入する。
【０１２２】
次にステップＳ１５へ移行し、遮音壁３を構成する全てのパネル体３２について、それぞれ透過減衰ΔLdif,slit,i(f)+(-TLi(f))を求めたか否か判定を行う。その結果、未だΔLdif,slit,i(f)+(-TLi(f))を求めてない他の段を構成するパネル体３２が存在する場合には、ステップＳ１２に戻る。ステップＳ１２に戻った場合には、ΔLdif,slit,i(f)+(-TLi(f))を求めていない他の段を構成するパネル体３２を選択して、これをパネル体３２−ｉとし、以降は同様のフローに従って処理を行う。これに対して、遮音壁３を構成する全てのパネル体３２について透過減衰ΔLdif,slit,i(f)+(-TLi(f))を求めている場合には、遮音壁３全体の透過減衰値ΔLdif,w(f)を、（４）式で示すところの、各パネル体３２−ｉにおけるｉが１〜ｎまでの透過減衰の総和として算出することができることを意味している。かかる場合には、ステップＳ１６へと移行する。
【０１２３】
ステップＳ１６では、遮音壁３の上端の回折減衰ΔLd,top(f)と、遮音壁３の透過減衰値ΔLdif,w(f)とを求める。遮音壁３の上端の回折減衰ΔLd,top(f)は、上述したように、騒音源Ｓ、遮音壁３の上端３２ａ、受音点Ｐで結ばれる三角形の領域に基づいて同様にフレネル数Ｎを代入することにより求める。また、遮音壁３の透過減衰値ΔLdif,w(f)は、（４）式に基づいて算出する。
【０１２４】
但し、このステップＳ１６において、遮音壁３の最上段に位置するパネル体３２−１が貫通状態３２３の場合、或いはパネル体３２−１から連続してパネル体３２−２以下が貫通状態の場合には、遮音壁３の上端が低くなる。かかる場合には、遮音壁３の上端の回折減衰ΔLd,top(f)を求める際には、騒音源Ｓ及びその低くなった遮音壁３の上端３２ａ、受音点Ｐで結ばれる三角形の領域について求めていくこととなる。
【０１２５】
次にステップＳ１７に移行し、距離減衰-11-20log10rを求める。この距離減衰は、騒音源Ｓから受音点Ｐまでの距離ｒをかかる距離減衰の式に代入することにより、求めることができる。地面の反射を考慮するか否かに基づいて、上述のように使用する式を選択することとなる。
【０１２６】
次にステップＳ１８へ移行し、（１）式に基づいて遮音レベルLWA（f）を求める。このLWA（f）を求める上で、先ずΔLdif,m(f)については、ステップＳ１６において求められたΔLd,top(f)、ΔLdif,w(f)を（２）式に代入することにより得ることができる。また距離減衰-11-20log10rは、ステップＳ１７において求めたものを代入する。LWA（f）は、実際の騒音源Ｓから発せられた騒音のレベルを代入する。これにより、パネル体３２を積み上げることにより構成された遮音壁３についてステップＳ１１において選択した周波数ｆkについて騒音レベルを求めることが可能となる。
【０１２７】
次にステップＳ１９へ移行し、周波数の集合であるｆ1、ｆ2、ｆ3、・・ｆk・・、ｆN全てについて、計算が終了したか否かを判別する。その結果、全ての周波数について計算が終了したものと判別した場合には、伝搬計算が終了となる。これに対して、未だ計算が終了していない周波数が存在する場合には、ステップＳ１１に戻る。そして、未だ計算が終了していない周波数の何れかを選択し、これを周波数ｆkとして、ステップＳ１２以降のフローを同様に実行していく。このようにして、周波数の集合であるｆ1、ｆ2、ｆ3、・・ｆk・・、ｆN全てについて計算が終了するまでステップＳ１１から１８までを繰り返し実行していくこととなる。そして、全ての周波数の集合であるｆ1、ｆ2、ｆ3、・・ｆk・・、ｆN全てについて計算が終了した場合には、各周波数について求めた騒音レベルの総和を求めることにより、その遮音壁３の各周波数に対する騒音レベル、ひいては遮音性を求めることが可能となる。なお、本発明では、少なくとも１の周波数ｆについて騒音レベルを求めるものであってもよい。
【０１２８】
ちなみに、この図１８に示す遮音壁３の伝搬計算フローチャートは、図１９に示す探索プログラム全体のフローチャートにおけるステップＳ２３を構成するものである。全体のフローチャートでは先ず、ステップＳ２１において、遮音壁３のループ条件を決定する。このループ条件では、遮音壁３を構成するパネル体３２を何段で構成するかを先ずユーザ側において決定させる。このパネル体３２の段数は、２段以上であればいかなる段数で構成されていてもよい。
【０１２９】
なお、この全体のフローチャートにおいて、パネル体３２は、図２０に示す３種の遮音板３２１の何れか、図４に示す特殊部材３２２としてのルーバーパネル３２２ａ、透明板３２２ｂ、ドア３２２ｃの何れか、又は貫通状態３２３の何れかから選択される場合を例にとり説明をする。遮音板３２１のうち、タイプ１は、遮音材のみで構成し内部に鋼板が無いものであり、タイプ２は、遮音材に加え、更に内部に板厚１．６ｍｍの鋼板を挿入したものであり、タイプ３は、遮音材に加え、更に内部に板厚３．２ｍｍの鋼板を挿入したものである。遮音性は、タイプ３が最も高く、タイプ２がその次に高く、タイプ１が最も低くなる。重量は、タイプ３が最も重く、タイプ２がその次に重く、タイプ１が最も軽くなる。スコアは、タイプ３が最も高く、タイプ２がその次に高く、タイプ１が最も低くなる。なお遮音板３２１の遮音性及び重量のタイプの数、種類はいかなるものであってもよい。また、周波数ｆ1、ｆ2、ｆ3、・・ｆk・・、ｆN全ての周波数についての透過損失を入力するようにしてもよいし、いずれかの周波数のものについて入力するようにしてもよい。
【０１３０】
遮音壁３の各段を構成する複数のパネル体３２について、これら遮音性及び重量の異なる３つのタイプの遮音板、又は特殊部材３２２としてのルーバーパネル３２２ａ、透明板３２２ｂ、ドア３２２ｃの何れか、又は貫通状態３２３の何れかから割り当てる組み合わせを選択する。
【０１３１】
なお、このステップＳ２１においてシステム側又はユーザ側において、パネル体３２各種について、スコアを設定するためのステップを導入するようにしてもよい。
【０１３２】
次にステップＳ２２に移行した場合には、遮音性及び重量の異なる３つのタイプの遮音板３２１、又は特殊部材３２２としてのルーバーパネル３２２ａ、透明板３２２ｂ、ドア３２２ｃの何れか、又は貫通状態３２３の何れかから遮音壁３の各段を構成する複数のパネル体３２の組み合わせを実際に選択する。この選択のルールはいかなるものであってもよく、ランダムな乱数に基づいて決めてもよいし、所定の規則的なルールに基づいて決めてもよい。
【０１３３】
次にステップＳ２３に移行し、ステップＳ２２において各タイプが選択されたパネル体３２−１〜３２−３を構成する遮音壁３について、図１８に示す伝搬計算フローチャートに基づいて伝搬計算を行う。このステップＳ２３が終了した段階で、ステップＳ２２において選択されたパネル体３２−１〜３２−３を構成する遮音壁３について、各周波数に対する騒音レベル、ひいては遮音性を求められていることとなる。
【０１３４】
次にステップＳ２４へ移行し、今回選択したパネル体３２−１〜３２−３の各タイプの組合せについて、以下に説明する方法により評価値を求める。
【０１３５】
評価値は、上述したＳＣに基づいて計算される。通常この評価値は、今回選択したパネル体３２−１〜３２−３についてそれぞれ求めたＳＣの総和で与えられる。ＳＣを構成するＷ１、Ｗ２は、上述したように各パネル体３２の種別に応じて予めインプットされているため、これを読み出して総和を求めることで評価値を容易に得ることができる。
【０１３６】
次にステップＳ２５へ移行し、ステップＳ２３において求められた騒音レベルが目標の騒音レベル以下か否かを判定する。この判定の結果、求められた騒音レベルが目標の騒音レベル以下であれば、ステップＳ２７へ移行し、求められた騒音レベルが目標の騒音を超える場合には、ステップＳ２６へ移行する。
【０１３７】
ここでいう目標の騒音レベルは、実際に遮音壁３を設ける箇所における受音点Ｐにおいて目標とされる騒音レベルで、ユーザ側又はシステム側において自由に設定できるようにしてもよい。
【０１３８】
ステップＳ２６へ移行した場合には、ステップＳ２２において今回選択したパネル体３２−１〜３２−３の各タイプの組合せでは、目標の騒音レベルを超えしまう。このため、ステップＳ２２において今回選択したパネル体３２−１〜３２−３の各タイプの組合せを探索解から除外する処理を行った後、ステップＳ３３へ移行する。
【０１３９】
次にステップＳ２７へ移行し、仮に今回の組み合わせにおいて初めてＳ２５をクリアした場合には、その組み合わせを暫定的に最優秀解に設定してステップＳ２８へ移行する。それ以外のケースでは、このステップＳ２７をスルーしてステップＳ２８へ移行する。
【０１４０】
ステップＳ２８に移行した場合には、今回の組み合わせの評価値が最優秀解の評価値よりも高いか否か判別する。その結果、今回の組み合わせの評価値が、最優秀解の評価値よりも高いものであればステップＳ３１へ移行し、それ以外のケースは、ステップＳ２９へ移行する。
【０１４１】
ステップＳ２９へ移行した場合には、更に今回の組み合わせの評価値が最優秀解の評価値と同等か否か判別を行う。その結果、今回の組み合わせの評価値が最優秀解の評価値と同等であればステップＳ３０へ移行する。一方、今回の組み合わせの評価値が最優秀解の評価値と同等でない場合には、ステップＳ３３へ移行する。
【０１４２】
ステップＳ３０に移行した場合には、今回の組み合わせの騒音レベルが、最優秀解の騒音レベルよりも小さいか否か判別を行う。その結果、今回の組み合わせの騒音レベルが、最優秀解の騒音レベルよりも小さい場合には、ステップＳ３１へ移行し、それ以外の場合には、ステップＳ３３へ移行する。
【０１４３】
ステップＳ３１に移行した場合には、今回の組み合わせを最優秀解に設定する処理を行う。その結果、次回以降のステップＳ２２のフローにおいて、この今回の組み合わせが最優秀解として比較の対象となる。
【０１４４】
これに対してステップＳ３３へ移行した場合には、特に最優秀解の変更は行わない。その結果、今までの最優秀解の組み合わせが次回以降のステップＳ２２のフローにおいて比較の対象となる。
【０１４５】
ステップＳ３１、３３の何れの処理を終了させた後、ステップＳ３２へ移行する。ステップＳ３２に移行した場合には全ての探索対象について探索が終了していない場合には、ステップＳ２２に戻り、パネル体３２−１、３２−２、３２−３の３段にそれぞれ割り当てる処理を行う。この割り当て処理において、それ以前において探索された組み合わせを除外するように制御することは勿論である。
【０１４６】
これらステップＳ２１〜Ｓ３３までの処理を想定される全てのパネル体３２の組み合わせについて実行していくこととなる。その過程で最優秀解が順次更新されていくこととなり、目標の騒音レベル以下であって、なおかつ評価値が最も高いパネル体３２の組み合わせが最優秀解として残ることとなる。これが本システムにおいて探索された最適な組み合わせとして出力されることとなる。
【０１４７】
パネル体３２の選択候補とした板種Ａ〜板種Ｄの４種を以下の表２に示す。
【０１４８】
【表２】
0006705673.tif 000011
【０１４９】
この表２では、板種Ａについて、貫通状態３２３とし、板種Ｂ〜板種Ｄを何れも遮音板３２１としている。この遮音板３２１としての板種Ｂ〜板種Ｄは、図２０に示すタイプ１〜タイプ３に対応するものである。板種Ｂはタイプ１に対応するもので、遮音性が小さいものの重量が軽く、スコアが低くなる。板種Ｃは、タイプ２に対応するもので、遮音性が中程度であり、重量も中程度であることからスコアも中程度である。板種Ｄはタイプ３に対応するもので、遮音性は大きく、重量が重いため、スコアが大きくなる。
【０１５０】
なお板種Ａとした貫通状態３２３については、この例ではスコアを０に設定している。即ち、この表２において設定したスコアは、何れも板種Ａ〜板種Ｄの重量に対応したものであり、所定の騒音レベル以下の組み合わせの中で、単に重量の軽い組み合わせを優先して選択することとなる。
【０１５１】
かかる条件の下で、ステップＳ２１において、遮音壁３を５段からなるパネル体３２で構成する場合が選択された場合に、各段について板種Ａ〜Ｄの４種の何れかを割り当てることにより、４5通りのパネル体３２の組み合わせについて、それぞれ評価値と騒音レベルとを求めていくことになる。
【０１５２】
図２１は、遮音壁３を５段からなるパネル体３２において、パネル体３２の選択候補を表２の板種Ａ〜板種Ｄとした場合における、各組み合わせの評価値と騒音レベルのプロットを示している。ここでステップＳ２５における目標の騒音レベルを５０ｄＢとした場合には、最も評価値の低いものは、下段から順番に板種をＢＢＢＡＡの順で積み重ねた場合の組み合わせが最優秀解として残ることとなる。この組み合わせＢＢＢＡＡが所定の騒音レベル以下の組み合わせの中で、最も重量の軽い組み合わせとして探索解として出力されることとなる。
【０１５３】
上述した表２の例では、パネル体３２の軽さのみを重視した組み合わせ選択であったが、いかなる項目を重視するかは、システム側又はユーザ側において自由に設定することができる。表３のスコアの設定例では、パネル体の重量よりもむしろ遮音壁３の低層化に優先度を置いたスコア設定を行っている。この表３の例において、板種Ａについて、貫通状態３２３とし、板種Ｂ〜板種Ｄを何れも遮音板３２１としている点は、表２の例と同様である。但し、板種Ａの貫通状態３２３については、スコアを−１９２に設定している。これにより、板種Ａが選択された場合に評価値が著しく低下することとなり、貫通状態３２３が多く含まれる組み合わせが優先的に選択されることとなる。
【０１５４】
【表３】
0006705673.tif 000012
【０１５５】
なお実際には、最上位段が貫通状態３２３、又は最上位段から下位に向けて貫通状態３
２３が連続する場合のみスコアとして−１９２を設定することで、上位段が遮音板３２１、下位段が貫通状態３２３になっている形態を選択対象から排除することが可能となる。かかる場合には、最上位段が貫通状態３２３、又は最上位段から下位に向けて貫通状態３２３が連続する場合のスコアを、上位段が遮音板３２１が位置する貫通状態３２３のスコアよりも低く設定されているものであればよい。或いは上位段が遮音板３２１、下位段が貫通状態３２３になっている形態については、上述したスコアについて正のペナルティ増分を加えることで選ばれにくくなるようにしてもよいし、特にこのようなペナルティ増分を課すことなく、同じ優先順位としてもよい。
【０１５６】
図２２は、遮音壁３を５段からなるパネル体３２において、パネル体３２の選択候補を表３の板種Ａ〜板種Ｄとした場合における、各組み合わせの評価値と騒音レベルのプロットを示している。板種Ａが選択される枚数が高くなるにつれて評価値が著しく低下することとなる。その結果、左から０段グループ、１段グループ、２段グループ、・・、５段グループと、段毎にグループが形成されることとなる。ここでステップＳ２５における目標の騒音レベルを５２ｄＢとした場合には、これ以下に位置する２段グループの中から最も評価値の低い組み合わせが選択されることとなる。またステップＳ２５における目標の騒音レベルを４８ｄＢとした場合には、これ以下に位置する３段グループの中から最も評価値の低い組み合わせが選択されることとなる。
【０１５７】
このように、板種Ａの貫通状態３２３のスコアを著しく低めに設定することで、段毎にグループが形成されることとなり、目標の騒音レベルに応じて段数の低いグループが優先的に選択されていくこととなる。かかる点において図２１に示す例では、段数に応じてプロットが明確に区別されてなくて混合状態となっているため、段数に支配されることなく、最適な組み合わせの探索が行われることが明確に示されている。
【０１５８】
表４のスコアの設定例では、選択の優先度について、パネル体３２の重量と遮音壁３の低層化の両方をバランスよく設定した例を示している。この表４の例において、板種Ａについて、貫通状態３２３とし、板種Ｂ〜板種Ｄを何れも遮音板３２１としている点は、表２の例と同様である。但し、板種Ａの貫通状態３２３については、スコアを−４８に設定している。これにより、板種Ａが選択された場合に評価値が著しく低下することは無いものの、ある程度低層化が優先されることとなる。
【０１５９】
【表４】
0006705673.tif 000013
【０１６０】
図２３は、遮音壁３を５段からなるパネル体３２において、パネル体３２の選択候補を表４の板種Ａ〜板種Ｄとした場合における、各組み合わせの評価値と騒音レベルのプロットを示している。図２３に示すプロットの分布は、図２１に示すプロットの分布と比較して、評価値の幅が広く展開されているのが分かるが、これは板種Ａの貫通状態３２３のスコアを０よりも低く設定しているためである。一方、この図２３に示すプロットの分布は、図２２に示すプロットのように、段数に応じてプロットが明確に区別されていない、いわば混合状態となっている。このため、低層化に加え、軽量化の観点からバランスの良い探索が行われることが分かる。
【０１６１】
表５のスコアの設定例では、板種Ａについて、貫通状態３２３とし、板種Ｂ〜板種Ｃは、遮音板３２１とし、板種Ｄは特殊部材３２２としている。この板種Ｄの特殊部材は、排気性を付加価値とした、ルーバーパネル３２２ａで構成した場合を例に挙げている。板種Ａの貫通状態３２３については、スコアを−１９２に設定することで、貫通状態３２３、ひいては低層化の組み合わせが優先的に選択されるようにしている。また板種Ｄの特殊部材３２２については、スコアを−２０００とすることで、特にこれが優先的に選択されるように設定している。即ち、優先順位を排気性＞低層化＞軽さに置いたものとなっている。
【０１６２】
【表５】
0006705673.tif 000014
【０１６３】
図２４は、遮音壁３を５段からなるパネル体３２において、パネル体３２の選択候補を表５の板種Ａ〜板種Ｄとした場合における、各組み合わせの評価値と騒音レベルのプロットを示している。図２４に示すプロットの分布は、評価値の幅が格段に広く展開されているのが分かるが、これは板種Ｄの特殊部材３２２のスコアが格段に小さく設定されているためである。即ち、この図２４では、板種Ｄが何段に亘って選択されたかに応じて明確にグループ分けがなされているといえる。板種Ｄが選択されている段数が多いほど評価値が著しく下がることとなる。このため、目標とする騒音レベル以下においては、この板種Ｄの選択されている段数の多いグループが優先的に選択されることとなる。
【０１６４】
図２５は、図２４において点線で囲まれているグループについて、評価値と騒音レベルを拡大して示したものである。図２２と同様に左から０段グループ、１段グループ、２段グループ、・・、５段グループと、段毎にグループが形成されることとなる。この傾向からも段数が小さいグループが優先的に選択されることがわかる。
【０１６５】
このように、目標とする騒音レベル以下において、板種Ｄが選択されている段数が多いグループが優先的に選択され、更にそのグループ内において、より低層な組み合わせが選択されていくこととなる。更にその次の優先順位として重量の軽いものが選ばれる。
【０１６６】
これら選択の優先順位は、板種Ａ〜Ｄのスコア設定により、任意に変更することができる。このため、システム側又はユーザ側において、遮音壁３の設置を行う環境や求められるニーズに応じて、その優先順位を板種Ａ〜Ｄのスコアに反映させることで、自動的に最適解を探索させることが可能となる。
【０１６７】
なお上述したように、設定したスコアに応じてプロットにつきグループが形成される場合には、図２６に示すようにグループ毎に解探索を行うようにしてもよい。この図２６に示すフローチャートにおいて、上述した図１９のフローチャートと同一の処理動作を行うステップについては、同一のステップ記号を付すことにより以下での説明を省略する。
【０１６８】
ステップＳ２４の評価値の算出を行った後、ステップＳ４１へ移行する。ステップＳ４１では、ステップＳ２４において算出された評価値から、実際にどのグループに入るのか判定する。例えば図２２に示すグループが形成される場合において、評価値が−４００であれば、２段グループに相当する旨を判定することとなる。
【０１６９】
次に、ステップＳ２５に移行し、目標とする騒音レベル以下であればステップＳ２７に移行することとなる。このステップＳ２７〜Ｓ３０の処理動作は同一であるが、これらにおいて行われる各判断は、ステップＳ４１において相当するグループと判断された中で行う。その結果、ステップＳ３１、Ｓ３３における最優秀解の設定についても、そのグループ内において行っていく。
【０１７０】
最終的に各グループについてそれぞれ最優秀解の組み合わせが選ばれることとなる。この各グループについての最優秀解をユーザに表示して任意のグループを選択させるようにしてもよいし、各グループの中から最も評価値の低いものをシステム側が選択した上で、これをユーザ側に表示するようにしてもよい。
【０１７１】
このように、本発明を適用した組み合わせ探索プログラムでは、互いに遮音性と、重量及び追加要素が異なる異種のパネル体３２を複数段に亘り積み上げて一枚の遮音壁３を構築するという新しいコンセプトの下で、遮音性並びに重量、追加要素の観点から最適な組み合わせを探索することが可能となる。
【０１７２】
特に遮音壁３の各段を構成する遮音板３２１の代わりに、視認性を向上させて景色を見ることができるようにするため透明板３２２ｂの設置を望む場合もある。また、遮音板３２１の代わりに、風通しを良くする観点からルーバーパネル３２２ａの設置を望む場合もある。更に遮音壁３中において、外部との出入をするためのドア３２２ｃの設置を望む場合もある。このように、遮音板３２１に加え、各種の特殊部材３２２を組み合わせることで様々なバリエーションの遮音壁３を作り出したい場合もある。一方、これら特殊部材３２２は、その種別に応じた利点があるもの遮音性そのものは遮音板３２１と比較すると数段劣る場合が多い。かかる場合においても、本発明によれば、様々なバリエーションの遮音壁３を設計していく上で特殊部材３２２の持つ利点を最大限引き出しつつ、遮音性や重量の観点からもバランス調整がされた最適な組み合わせが探索解として得られることから、設計作業を複雑化することなく容易に進めることが可能となる。
【０１７３】
また遮音壁３にこのような貫通状態３２３を設けることにより、視認性は向上するものの遮音性は当然のように低下することとなる。このため、このような貫通状態３２３を含む遮音壁を設計していく上で、本発明によればその貫通状態３２３の持つ利点を最大限引き出しつつ、遮音性や重量の観点からも最適な組み合わせを自動的に探索することができ、設計作業を容易なものにすることが可能となる。
【０１７４】
なお、上述した実施の形態においては、あくまで目標とする騒音レベルについて閾値以下の組み合わせのみ許容範囲として、その中から評価値の最も小さい組み合わせを選択するコンセプトであるが、これに限定されるものではない。例えば、あくまで目標とする評価値について閾値以下の組み合わせのみ許容範囲として、その中から騒音レベルの最も小さい組み合わせを選択するコンセプトであってもよい。かかる場合には、例えば図２１の例において、例えば評価値の閾値が４８であれば、この閾値４８以下であって、最も騒音レベルの小さい組み合わせとして、下段から順に板種をＢＢＢＢＡの順で積み上げたものが選択されることとなる。
【０１７５】
また、騒音レベルと総重量それぞれについて偏差値で表示し、これらの合計値が最も優れているものを最適解として選択するようにしてもよい。合計値を算出する際に、騒音レベルの偏差値と評価値の偏差値を重み付け割合を１：１にする場合以外に、他のいかなる重み付け割合を設定するようしてもよい。また騒音レベルと評価値については、偏差値以外のいかなる評価指標に置き換えて最適解を抽出するようにしてもよい。
【０１７６】
更に本発明によれば、受音点の騒音レベル、評価値がそれぞれ所定値以下のものから任意の組み合わせを特定し、これを解として出力するようにしてもよい。任意の組み合わせを特定する方法は、例えばランダムに決める等、いかなる方法に基づくものであってもよい。
【０１７７】
また本発明では、ステップＳ３２に至るまでの全工程を実施する場合に限定されるものではない。例えば、ステップＳ２１〜Ｓ２４までを繰り返し実行するのみであってもよい。これにより図２１〜図２５に示すような、評価値と騒音レベルの二軸のグラフを生成することができるが、単にこれをディスプレイ等を介して表示し、或いはプリントアウトされるものであってもよい。即ち、図２１〜図２５に示すような評価値と騒音レベルの二軸のプロットをユーザに対して表示し、ユーザにこれらプロットの中から好みの組み合わせの選択を促すものである。表示するプロットは、ステップＳ２１において設定した全ての組み合わせのプロットを表示してもよいし、その一部のみであってもよい。これにより、評価値と騒音レベルの二軸に加えてユーザ自らの主観も盛り込んだ、組み合わせの探索が実現できる。
【０１７８】
なお、ステップＳ２５では、式（１）に基づいて算出した正確な騒音レベルと、これに応じた目標値とを比較することを行っているが、これに限定されるものではない。受音点の騒音レベルは、透過減衰値に応じたものであればいかなるものであってもよい。
【０１７９】
また、本発明によれば、パネル体３２の各組み合わせに対する透過減衰値に応じた受音点の騒音レベルと、その組み合わせを構成するパネル体３２の評価値とに対してそれぞれ重み付けした総和が最小となる遮音板の組み合わせを探索するようにしてもよい。
【０１８０】
表６は、ある段数からなる遮音壁３の組み合わせの例Ｐ００１〜Ｐ０２７における総重量、騒音レベルについて、それぞれの重み付けの総和を求めた例である。
【０１８１】
【表６】
0006705673.tif 000015
【０１８２】
この例では、先ず騒音レベル（ｄＢ）並びに遮音壁３の評価値について規格化するため、各データをそれぞれ偏差値により表示している。ここで、騒音レベルの偏差値をＤｓ、遮音壁３の評価値の偏差値をＤｗとする。
【０１８３】
判定値Ａは、Ｄｓ、Ｄｗを下記の式に代入することにより算出した例である。この判定値Ａは、ＤｓとＤｗの重み付けを同等したものである。
Ａ＝Ｄｓ＋Ｄｗ
【０１８４】
判定値Ｂは、Ｄｓ、Ｄｗを下記の式に代入することにより算出した例である。この判定値Ｂは、Ｄｓの重み付けをＤｗよりも重くした例である。
Ｂ＝１．８×Ｄｓ＋０．２×Ｄｗ
【０１８５】
判定値Ｃは、Ｄｓ、Ｄｗを下記の式に代入することにより算出した例である。この判定値Ｃは、Ｄｗの重み付けをＤｓよりも重くした例である。
Ｃ＝０．７×Ｄｓ＋１．３×Ｄｗ
【０１８６】
Ｄｓ、Ｄｗの何れの重み付けを重くするのか、またその重み付けの程度については、評価する側が自由に設定することができる。これら判定値Ａ、Ｂ、Ｃの値が最小のものが探索される最適解となる。評価値Ａは、Ｐ０２２が解であり、判定値Ｂは、Ｐ０２６が解であり、判定値Ｃは、Ｐ０１０が解である。このように探索目標に応じて求められる解が異なってくることとなる。
【０１８７】
なお、規格化の方法や、重み付けの設定方法については、上述以外のいかなる手法に基づくものであってもよい。また偏差値等による規格化を行うことなく、騒音レベル（ｄＢ）並びに遮音壁３の評価値に対して直接重み付け変数を乗じてもよい。
【０１８８】
また、上述の判定値Ａ〜Ｃを求める上で、受音点Ｐの騒音レベルが所定値以下で、かつパネル体３２の重量の合計値が所定値以下のものを予め解析対象母集団として限定し、その中から最適解の探索を行うようにしてもよい。このとき、このとき、受音点Ｐの騒音レベルが所定値以下のものについてのみに限定してもよいし、パネル体３２の評価値が所定値以下のもののみについて限定してもよい。
【０１８９】
なお、本発明は、上述した組み合わせ探索プログラムとして具現化される場合に限定されるものではない。このような組み合わせ探索プログラムがサーバ１３又は電子機器１１、２１にインストールされた遮音壁の各段を構成するパネル体の組み合わせ探索システム１として具現化されるものであってもよい。また、このような組み合わせ探索プログラムのアルゴリズムがそのまま反映された遮音板の組み合わせ設計方法として具現化されるものであってもよいことは勿論である。
【符号の説明】
【０１９０】
１  組み合わせ探索システム
２  公衆通信網
３  遮音壁
１１  電子機器
１２  表示装置
１３  サーバ
２１  電子機器
３１  支柱
３２  パネル体
４２  ベース
３２１  遮音板
３２２  特殊部材
３２２ａ  ルーバーパネル
３２２ｂ  透明板
３２２ｃ  ドア
３２３  貫通状態
【図１】
0006705673.tif 000016
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0006705673.tif 000028
【図１４】
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【図１５】
0006705673.tif 000030
【図１６】
0006705673.tif 000031
【図１７】
0006705673.tif 000032
【図１８】
0006705673.tif 000033
【図１９】
0006705673.tif 000034
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
0006705673.tif 000039
【図２５】
0006705673.tif 000040
【図２６】
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