フジタ技術研究報告第59号 2023年

快音化技術を用いた工事騒音の不快感低減システムの開発

快音化技術を用いた工事騒音の不快感低減システムの開発

概原澤悠江川隼太阿部将幸

要

建設工事騒音は、普段身近に存在する音に比べ異質なものであり、発生する時間帯や騒音レベルも様々に変化することから、一般的に不快な音として認知されている。また、工事騒音による被害は、人の主観的印象に依存するとされ、音の大小だけでなく不快感に対する低減策も重要だと考えられる。そこで筆者らは工事騒音対策の手段として「快音化技術」に着目し、制御音の付加による不快感低減システム「工事騒音快音化くんⓇ」を開発した。
本報告では、不快感低減システムの概要とその効果検証結果、実現場への導入事例を示す。その結果、本システ
ムにより工事騒音の不快感低減及び、印象改善効果を確認した。

Development of a system to reduce construction noise discomfort
by using pleasant-sounding technology
Abstract
Construction noise is generally recognized as an unpleasant sound because it is different from the sounds that
normally exist around us, and this varies according to the time of day and level of the noise. Furthermore, the damage
caused by construction noise is said to depend on people's subjective impressions, and it is thought that not only theloudness of the sound but also measures to reduce discomfort are important. Therefore, the authors focused on"pleasant sound technology" as one proactive countermeasure against construction noise and developed "Construction
Noise Kaionka-kun Ⓡ ," a system that reduces discomfort by adding control sounds.
This report provides an overview of the discomfort reduction system, the results of effectiveness verification, andexamples of its implementation. As a result, we confirmed that this system was effective in reducing construction noise
and improving the overall impression of construction works.

キーワード：工事騒音、快音化、不快感低減、印象改善、デジタルサイネージ― 29 ―

フジタ技術研究報告 第59号

るための世界共通規格であり、波形データを「ノート」§1．はじめにと呼ばれる形式に変換し伝送及び編集が出来る。
「ノー建設工事騒音は、普段身近に存在する音に比べ異質

ト」とは、「ノートナンバー（音名）」「ベロシティ（音なものであり、発生する時間帯や騒音レベル、周波数の強さ）」「デュレーション（音の長さ）」で構成されるも様々に変化することから、一般的に不快な音としてデータ形式であり、音色のデータを自由に出し入れし認知されている。

出力することが出来る。工事騒音を「ノート」へ変換
1,2）によれば、典後、クオンタイズ処理（「ノート」のタイミング補正）型 7 公害のうち苦情件数は「騒音」が全体の36.5％とし、予め設定したキー（調）、スケール（音階）、BPM一番多く、なかでも「工事・建設業」に対する苦情件（テンポ）の整理を実行、そして「ノート」へ楽器の音数は「騒音」全体の38.5％と最も多い。また図 1 のよ色を付加する。その後、リズム（ドラムビート）挿入

うに、「騒音」の公害苦情受付件数を被害の種類別にみの有無を選択し、制御音の生成が完了する。生成されると「感覚的・心理的」が最も多い。さらに、騒音被た制御音は随時出力される。入力から制御音の出力ま害は人の主観的印象に依存するとされ、音の大小だけで、0.5秒以内で実行し、工事騒音と制御音を重ねて聴でなく不快感に対する低減策も重要だと考えられる。

くことが出来る。

総務省公害等調整委員会による調査

そこで筆者らは、工事騒音の対策の手段として、騒音の不快感を低減する「快音化技術」3,4）に着目した。
「快音化技術」とは、騒音の音質改善、もしくは騒音に制御音を加え、不快感の低減や快適性の向上を図る技術の総称を指す。主に機械産業や自動車産業で発展してきた技術であり、建設業での採用実績5）は殆どない。
本報では、工事騒音に対して、制御音の付加による不快感低減システムの概要とその効果検証結果、実現場への導入事例を報告する。

図1

騒音に対する被害の種類別公害苦情受付件数§2．新しい制御音作成の概要
快音化技術の付加制御音には、「広帯域ノイズ」「狭帯域ノイズ」等が考えられるが、今回は工事騒音自体を、楽器の音色へ変換する試みを行った。

図 2 「工事騒音の音楽変換フロー」

以下に図 2 の「工事騒音の音楽変換フロー」（以下、「変換フロー」と呼ぶ）の概要を示す。

§3．制御音の効果検証試験

入力された工事騒音は、「変換判定ライン」より大きい場合 MIDI（Musical Instrument Digital Interface）6）

3.1

試験概要

規格の「ノート」へ変換される。MIDI とは、電子楽「変換フロー」によって生成された制御音（以下、器やコンピューター間でデジタル演奏データを伝送す「快音化音源」と呼ぶ）を工事騒音へ付加することで、― 30 ―

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不快感が低減するかを検証するため、SD 法を用いた主観評価アンケート試験を実施した。試験はフジタ技術センター内の無響室（図 3 ）で行い、被験者は男女10人（男性 8 人、女性 2 人）である。本試験で用いた音源を表 1 に示す。「快音化音源」（音源 4 ）は、音色

図4をオルガン、リズムをドラムの 8 ビート、BPM は120試験手順として生成した。また、比較として快適な音7,8） と評価される「ヒーリングミュージック」（音源 2 ）、「自然音」（音源 3 ）を制御音とし付加したものも合わせて音源とした。
音源再生は、「工事騒音」を YAMAHA A-S801（アンプ）、NS-B330（スピーカー）から 65 dBA 程度で提示し、「快音化音源」、「ヒーリングミュージック」、「自然音」は HSS-3000（アンプ＋超指向性スピーカーのセット）から 63 dBA 程度で提示した。
試験手順を図 4 に示す。アンケートの回答に制限時間は設けず、音源 1 から 4 つの音源を順に被験者へ提示し、アンケート回答中は、絶えず音源を提示し続けた。
評価方法は、図 5 に示す対となる形容詞20項目が記図5載されたアンケート用紙を用いて、 7 段階で音の印象アンケート項目について回答を求めた。
3.2

試験結果

図 6 に音源毎における、各被験者の回答を平均した結果を示す。図中の「○」は「工事騒音のみ」と工事騒音へ制御音を付加した場合について、Wilcoxon の符号順位検定にて有意差の確認を行った結果である。
「快い−不快」の項目を見ると「工事騒音のみ」に対し、「快音化音源」、「ヒーリングミュージック」、「自然音」を付加した音源は、値がポジティブ評価側へ移動していることから、制御音を付加することで工事騒音の不快感が低減したことが確認された。
さらに他の項目を見ると、「快音化音源」は他の制御音を付加した場合に比べて「弱い−強い」「複雑な−単図3

表1
音源 1 工事騒音の 4 項目を除いた16項目において、最も高いポジティブ評価を得ていることから、印象改善効果も高いこと

試験音源

音源

音源 2

純な」
「静かな−騒がしい」「落ち着く−イライラする」

被験者試験状況が確認された。

備考

上記結果の理由として、「快音化音源」は「変換フ解体工事騒音ロー」により、工事騒音を追従しながら生成された制工事騒音＋ヒーリング
ミュージック

御音であり、不規則に変化する工事騒音へ適時重なる

音源 3 工事騒音＋自然音

川のせせらぎ音音源 4 工事騒音＋快音化音源

音色：オルガン、リズム：ドラム 8 ビート（BPM120）

ことで、他の制御音と比べ被験者が工事騒音を知覚しづらくなったためと考えられる。

― 31 ―

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機能である。
「⑦アンケート」は、利用者がアンケートに回答する機能で、「年齢」「性別」「質問」の 3 項目について選択し、回答することが出来る。
アプリケーションの管理者は 1 台の PC にて、複数の建設現場に設置したアプリケーションの設定が出来る。管理者による設定では、クオンタイズ設定、キー選択、楽器の音色毎のイコライジング（1/1オクターブバンド 32 Hz ～16 kHz）と音量設定、リズム音量設定、現場名・アプリケーション説明文・アンケート質問文・お知らせの文章の変更、アンケート結果送信先メールアドレスの設定をすることが出来る。さらに、
図6

PC 上の設定で収音マイクの感度を調整し、「変換判定被験者試験結果ライン」を設定することで、大きな工事騒音から小さな工事騒音まで幅広く対応することが出来る。

§4．不快感低減システム「工事騒音快音化くんⓇ」の概要
4.1

システム概要前章にて、「快音化音源」の付加による工事騒音の不快感低減効果を確認した。そこで実現場での効果を検証するため、新規開発したアプリケーションと、ハードウェアの組み合わせによる不快感低減システム「工事騒音快音化くんⓇ」（以下、「快音化くん」と呼ぶ）を構築した。
4.2

図7

アプリケーションの概要

本アプリケーションは仮囲いに設置されるデジタルアプリケーションの操作画面表2サイネージ用として開発し、「変換フロー」による「快機能音化音源」生成機能、及び利用者による楽器の音色選択等の GUI 機能を併せ持つ物である。

1 設置現場名表示

図 7 にアプリケーションの操作画面を、表 2 に操作2画面に搭載された機能一覧を示す。なお、図 7 に記載されている番号と表 2 の番号は対応している。

アプリケーション
説明文

3 音色選択「①設置現場名表示」「②アプリケーション説明文」「⑧お知らせ」は、任意の文面を表示する機能である。
「③音色選択」「④リズム選択」は、利用者が楽器の音色を 6 種類（ピアノ、オルガン、トランペット、4 リズム選択
5 入力騒音表示

サックス、バイオリン、縦笛）、リズムを 4 種類（ドラムビート 3 種類、リズム停止）から好みに合わせて選6択する機能である。
「⑤入力騒音表示」は、アプリケーションに入力された工事騒音を1/3オクターブバンドにて表示し、周波数特性を視覚的に確認する機能である。
「⑥騒音変換後ピアノロール表示」は、制御音がどの音階で鳴っているか、ピアノロールを用いて確認する― 32 ―

騒音変換後
ピアノロール表示

操作画面機能一覧
詳細
システムを設置している現場名の表示
アプリケーションの効果、目的の表示
アプリケーションに登録されている楽器音の表示、選択アプリケーションに登録されているリズムの表示、選択入力された工事騒音の1/3オクターブバンド表示
楽器音へ変換後のピアノロール表示

7 アンケート

利用者向けアンケート回答機能

8 お知らせ

現場からのお知らせ

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図84.3

ハードウェアの構成、及び工事騒音の収音から快音化音源出力までの流れ

ハードウェアの概要§5．「快音化くん」の現場導入

図 8 にハードウェアの構成、及び工事騒音の収音から「快音化音源」出力までの流れを示す。全天候型マ構築した「快音化くん」の有効性を確認するため、イクにより工事騒音を収音し、オーディオインター実現場へ導入した。

フェースにより A/D 変換を行う。その後デジタルサイ5.1

ネージ内の PC へ入力される。PC 内のアプリケーションにより「快音化音源」を生成し利用者へ向けてス

現場周辺環境の概要

現場は東京23区内のオフィスビル新築工事現場であピーカーより、「快音化音源」を出力する。

る。
「快音化くん」は、現場に接する通りの中で、最もなおスピーカーは、「快音化音源」を利用者へ明瞭に人通りが多い通りへ向けて設置した。現場周辺はオ届けるため、及び対象エリアを限定するため超指向性フィス街であり、「快音化くん」が接している通りは特スピーカーを採用した。に、平日朝と夕方の通勤時間帯、多くのオフィスワー「快音化くん」は、図 9 に示すとおりＨ：3000 mm

カーが「快音化くん」の前を往来する立地である。

Ｗ：500 mm のフラットパネル 2 枚に収まるよう設計5.2されており、約半日ほどの施工で現場へ設置することが出来る。

利用者アンケートの概要

2023年 2 月 9 日から同年 8 月10日の約半年間において、アプリケーションに搭載されたアンケート機能を用いて、「快音化くん」の利用者に対し、工事騒音に対する不快感低減効果の有無についてアンケート調査を実施した。
集計対象は、現場閉所日である日曜日を除く 8：00から17：59に回答した者のみとした。
アンケートの設問は「工事騒音の不快感は低減しましたか？」とし、最高評価点が10点の「不快感は低減した」から最低評価点が 1 点の「より不快になった」までの10段階評価とした。
5.3

アンケート結果

図10にアンケートの結果を示す。全回答数は422人であり、うち有効回答数は264人であった。最も回答者数
図 9 「工事騒音快音化くんⓇ」が多い評価点は10点であり、全体の36.4％である。ま― 33 ―

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た、平均点は6.5点であり、 6 点以上の評価点を付けた

ベルの快音へのアプローチ、神戸製鉄技報、Vol. 57、
2007

回答者は全体の64.4％であった。この結果から、実現

6） JIS X 6054-1、電子楽器ディジタルインターフェース

場で発生する工事騒音においても「快音化くん」が一（MIDI）―第 1 部；総則、1999

定の不快感低減効果を有していることが確認出来る。

7） 柴田愼一、秋田貴俊、木村春彦、簡易脳波センサを一 方 で、次 に 多 い 評 価 点 は 1 点 で あ り、全 体 の用いた快・不快音聴収時の情動推定に関する一考察、21.6％である。原因として、実装されている音色やリ

大同大学紀要 第51巻、2015

ズムが利用者に対して不適切だった事、発生する騒音

8） 宮崎良文、自然と快適性、日生気誌、2003

に対し「判定ライン」の設定が不十分であり、適切に変換出来なかった事などが考えられる。

ひとこと

今後、得られたアンケートの結果を用いて、より多工事騒音の不快感を低減させ、くの利用者に対し「快音化くん」による不快感低減効

快く近隣の方々に工事を受け入果が有効に現れるよう、引き続き改良を続けていく。

れてもらえるよう、快音化技術について引き続き検証・開発を進めてまいります。

原澤

図10

アンケート結果§6．まとめ快音化技術の一つである制御音付加による工事騒音の不快感低減システムを考案し、その効果検証及び、実現場へ導入を行い以下の知見を得た。
·工事騒音へ制御音を付加すると不快感が低減する事が判った。
·「快音化音源」は「ヒーリングミュージック」「自然音」に比べ、工事騒音に対する印象改善効果が高い事が判った。
·「快音化くん」を実現場へ導入した結果、過半数の利用者に対し不快感の低減効果がある事が判った。
参 考 文 献1） 公害等調整委員会事務局、騒音に関わる苦情とその解決方法、2013
2） 公害等調整委員会事務局、令和 3 年度公害苦情調査
結果報告書、2022.12
3） 岩宮眞一郎、高田正幸、製品音の快音化技術―感性にアピールする製品の音作り―、S&T 出版、2012
4） 田中基八郎、戸井武司、佐藤太一、静音化＆快音化―設計技術ハンドブック―、科学情報出版、2012
5） 田中俊光、木村康正、上田員弘、中島一、油圧ショ― 34 ―

悠