Silviase/jgov_v1.4_full_ann huggingface dataset:
図2 聴感実験システムのブロック図

写真2 受音室の概要

### 4. 結果及び考察

## (1) 研究総括および関係資料の収集

研究委員会では、風車騒音の実測調査、社会反応調査、反応実験及び資料収集の各項目について、調査研究の内容及び方法について討議し、各作業班の連携を密にした。主な内容は以下のとおりである。

## 1 ) 風車騒音の測定方法

風車騒音には超低周波音領域を含む低周波数の成分の聴覚・心理的影響が問題とされ、それを明らかにするためには、まず測定機器の開発が必要となった。そこで、1 Hz～可聴周波数全域にわたる周波数の音を同時に測定できる音圧レベル計（広帯域騒音レベル計）を試作した。

また、低周波数成分を含む音圧を屋外で測定する場合、計測用マイクロホンに自然風が当たることによって発生する風雑音を防ぐ必要がある。そのための高性能の防風スクリーンとして、市販の全天候型防風スクリーン（直径20 cm、ウレタンフォーム製）の性能をさらに高めるために二次防風スクリーンを開発した（写真3参照）。

## 2 ) 社会反応調査の実施方法

風力発電施設周辺地域の住民に対する風車騒音の影響を調べる社会反応調査の方法について検討した結果、前述のとおりこれまで日本音響学会及び日本騒音制御工学会で開発が進められてきた一般住環境に関する調査票を基本とし、それに風車騒音の影響及び自覚的健康状態を調べるための質問項目を付加した質問票を作製した。具体的方法としてインタビュー方式のアンケート調査を行うことを決定し、調査の実施のためのマニュアルも作成した。

## 3 ) 反応実験の方法及び項目

風車騒音の問題では、超低周波音領域を含む低周波数成分の聴覚・心理的影響が重要な研究課題となっており、世界各国でも多くの研究が進められている。本研究でも、この問題に取り組むために、研究委員会で前述の実験装置の設計を行い、実験の内容について計画を立案した。

## 4 )関係研究資料の収集

研究委員会では、騒音関係の国際学会並びに国内の学会において最近発表された風車騒音に関連する論文を調査した。その内容は、本研究における実測調査、社会反応調査及び実験室における聴感実験の計画、具体的方法などに反映させた。

## (2) 風車騒音の実測調査および地域住民に対する影響調査

## 1 ) 実測調査

平成22年度から3年間にわたって、北海道から沖縄まで全国34箇所の風力発電施設周辺の36地域で実測調査を行った。その一例を写真3に示す。
写真3 広帯域音圧レベル計を使用した風車騒音の測定の例

### a. 風力発電施設周辺地域における風車騒音の分析

風車が定格稼働で回転している時間帯（夜間あるいは夕方）の録音記録について、A特性音圧レベル（ $ L_{A} $ ）、C特性音圧レベル（ $ L_{C} $ ）、G特性音圧レベル（ $ L_{G} $ ）および中心周波数0.8 Hz～5 kHzの1/3オクターブバンド音圧レベルを毎正時10分間にわたって分析し、それらの値を対象としている時間帯全体にわたってエネルギー平均して、その時間帯の等価音圧レベルを求めた。これらの各風力発電施設周辺地域における風車騒音の実測データのうち、A特性等価音圧レベルについて風車からの距離による減衰特性を調べた。

### b. 対照地域における残留騒音の分析

対象とする時間帯（主に暗騒音が低い夜間）の毎正時10分間の録音記録について、A特性音圧レベル（ $ L_{A} $ ）、C特性音圧レベル（ $ L_{C} $ ）、G特性音圧レベル（ $ L_{G} $ ）および中心周波数0.8 Hz～5 kHzの1/3オクターブバンド音圧レベルを50 msごとに記録した。それらのレベル記録から、各地域で道路交通騒音などの暗騒音の影響を受けていない状態における残留騒音を求めるために、95%値（90%レンジの下端値）を求めた。これらのレベル値について、対象としている時間帯全体にわたるエネルギー平均値を計算し、その時間帯における残留騒音のレベルとした。

本研究で対象とした風力発電施設周辺の36地域の内、暗騒音の影響を受けずに風車騒音が測定できたのは29の風力発電施設周辺の31地域の合計164地点であった。また対照地域18箇所のうち、残留騒音が測定できたのは14箇所の合計33地点であった。これらのデータから以下に述べる分析を行った。

まず、31地域における民家周辺の合計164地点で測定された風車稼働時の1/3オクターブバンド音圧レベルの分析結果を重ねて図3に示す。この結果から、風車騒音の全体的な周波数特性としては、低周波数から高周波数にかけて-4 dB/オクターブの傾斜となっていることが分かった。

図3 29の風力発電施設周辺の164地点における風車騒音の測定結果
つぎに、これらの風車騒音のA特性等価音圧レベル $ L_{Aeq} $ の度数分布を整理した結果を図4に示す。また、18箇所の対照地域で行った残留騒音の測定結果のうち、暗騒音の影響を受けていない合計33測定点における95%時間率騒音レベル $ L_{A95} $ の度数分布を整理し、図4に合わせて示す。これらの結果を見ると、風力発電施設周辺の居住地域（本調査の測定では、最近接風車から最短90 m、最長1,250 m）における風車が定格稼働の状態における等価騒音レベルは26 dB～50 dBの範囲に分布しており、最頻値は41 dB～45 dBの階級で36 dB～40 dBの階級がそれに次いでいる。一方、風車騒音の影響がない対照地域における残留騒音は16 dB～35 dBの範囲に分布しており、最頻値は21 dB～25 dBの階級となっている。これらの結果から、風力発電施設の周辺地域で風車が定格稼働の状態における騒音レベルと対照地区における残留騒音の騒音レベルには平均的に15 dB程度の差が認められる。

等価騒音レベル$L_{Aeq}$、95%騒音レベル$L_{A.95}$ [dB]

図4 風力発電施設周辺地域における等価騒音レベル( $ L_{Aeq} $ )と対照地域における95%騒音レベル( $ L_{A95} $ )の比較

## 2 ) 社会反応調査

社会反応調査としては、風力発電施設周辺地域について騒音の実測調査と同時に実施した。また、対照地域を平成23年度、平成24年度にそれぞれ9箇所選び、騒音の実測調査と社会反応調査を実施した。

風力発電施設周辺地域（風車地域）では、訪問住戸数1,539に対して回答数は747で、回収率は49%であった。また、対照地域では、訪問住戸数828に対して回答数は373で、回収率は45%であった。

調査を実施した地域と回答者の属性について、風車地域と対照地域を比較した結果、両地域できわめて類似した特性となっていた。

つぎに、風車地域におけるアンケート調査の結果を分析した結果、以下のことが分かった。

a. 何らかの音を「最も悩まされている音」として挙げた回答は、全回答数747のうち197件であった。その内訳を見ると、60%（119件）が風力発電施設の音を挙げている。

b. 上記の回答のうち、風力発電施設の音以外の音を挙げた回答（78件、以下、「風車騒音以外グループ」と呼ぶ）と風力発電施設の音を挙げた回答（119件、以下、「風車騒音グループ」と呼ぶ）の別に、検討を行った。まず、生活環境の満足度に対する回答を見ると、「風車騒音グループ」の回答で「静けさ」に対する不満の程度が「風車騒音以外グループ」よりも大きくなっている。その他の項目については、両グループ間で大きな差は見られない。

c. 「悩まされたりうるさいと感じとことがある音」に対する回答では、「風車騒音グループ」で風力発電施設の音に対して「非常にある」という強い反応が見られる。

d. 騒音によって迷惑を受ける時間帯については、「風車騒音以外グループ」では特に指摘が多い時間帯はないが、「風車騒音グループ」では夜間、深夜を指摘する割合が大きい。

e. 睡眠影響の原因に関する質問に対する回答では、「最も悩まされている音」として挙げた騒音によると思うと答えた割合は、「風車騒音以外グループ」では59%であるが、「風車騒音グループ」では87%となっている。

f. 「自然エネルギーを利用する風力発電は、よい方法か」という質問に対する回答では、「風車騒音以外グループ」では85％が「よい方法と思う」と答えているのに対して、「風車騒音グループ」では若干その割合が小さくなっている。それでも、「よい方法と思う」との回答は66％となっている。

g. 「風力発電施設の音が聞こえるか」という質問に対する回答を見ると、「風車騒音グループ」では「聞こえる」という回答が100％となっているが、「風車騒音以外グループ」でも「聞こえる」という回答は68％になっている。
h. 「風力発電施設が見えるか」という質問に対する回答では、両グループともに90％以上が「見える」と答えている。

i. 「風力発電施設の景観上の問題」に関する質問に対する回答を見ると、「風車騒音グループ」では39％が「景観の邪魔になる」と答えているのに対して、「風車騒音以外グループ」ではその割合は8％と小さくなっている。

j. 「風力発電施設があることによって、よいことがあるか」という質問に対する回答では、両グループともに「ない」という回答が圧倒的に多い。

つぎに「最も悩まされている音」に関する質問に対して「風力発電施設の音」を挙げた119件の回答について、物理量として風車からの距離と風車の稼働時の騒音レベルとの関係を調べてみた。その結果、「悩まされたりうるさいと感じたことがある」に対する回答が「非常にある」の反応の割合は、最近接風車からの距離が近いほど大きくなっている。また、風車稼働時の等価騒音レベルで整理した結果、「非常にある」及び「非常にある」+「だいぶある」の反応の割合は、等価騒音レベルが高くなるほど大きくなる傾向が見られた。これらの傾向は、アンケート調査の結果を多重ロジスティック解析の手法を用いて分析した結果でも確認された。

## (3) 風車騒音に係る聴感実験

本サブテーマでは、風車騒音などで問題となっている低周波数の音に対する人の聴覚反応について、一連の研究を行った。その結果とそれに基づく考察は以下の通りである。

## 1 ) 実験-1: 低周波数の純音に対する聴覚閾値

超低周波音領域から可聴周波数領域にわたる10 Hz～200 Hzの低周波数の音に対するヒトの聴覚閾値に関して、20歳代から60歳代までの広範囲な被験者を対象とした実験を行った。その結果、これまで世界各国で行われている類似の実験とほぼ一致した結果が得られた。また、年代別の閾値の比較としては、20歳代から50歳代までの間では有意な差は見られないが、60歳代と20歳代の間では、多くの周波数で60歳代は20歳代に比べて閾値が高くなる有意な傾向が見られた。この実験結果から、低周波数の音に対する加齢に伴う閾値の上昇は60歳代で若干見られるが、高周波数の音に比べて上昇の程度は少ないと言える。

## 2 ) 実験-2: 風車騒音に含まれる低周波数成分の可聴性(1)

風車騒音の周波数成分をローパスフィルタリング処理によって高音域成分を段階的に遮断して実験を行った結果、風車騒音に含まれる超低周波音及び可聴周波数領域の数 10 Hz 以下の成分は、風力発電施設周辺の居住地域で一般的に観測される風車騒音では不可聴であることが分かった。

## 3 ) 実験−3: 風車騒音に含まれる低周波数成分のラウドネスに対する寄与

上記の実験と相補的な実験として、風車騒音をモデル化した試験音についてハイパスフィルタリング処理によって低音域成分を段階的に遮断してラウドネス実験を行った結果、風車騒音に含まれる超低周波音及び可聴周波数領域の数10 Hz以下の成分は、ラウドネスにはほとんど寄与していないことが確かめられた。また、周波数特性に大きな変化をつけた音についても、ラウドネスとの対応はA特性音圧レベルが精緻な聴覚モデルに基づいて提案されているZwickerあるいはMooreのラウドネスレベルに比べても遜色がないことが分かった。これは、風車騒音に対しても騒音評価量としてA特性音圧レベルが適用できることを示唆している。

## 4 ) 実験-4: 風車騒音に含まれる低周波数成分の可聴性(2): 帯域制限ノイズの聴覚閾値

上記の2)に関連して、風車騒音をモデル化した音を原音とし、ローパスフィルタリング処理によってその高音域成分を段階的に遮断した試験音を作り、それらのレベルを増減して聴覚閾値を調べた。その結果、1/3オクターブバンド分析によるスペクトル特性曲線がISO 389-7に示されている純音に対する閾値曲線に下から接するレベルで聴覚反応が生じ始めることが明らかとなった。この実験によって、低周波数成分が卓越する帯域ノイズの可聴性を判断する基礎が得られた。

## 5 )実験-5:振幅変調音の聴感印象(1):風車騒音に含まれる振幅変調音の可聴性

風車騒音に含まれている振幅変調音の聴感上の問題として、変動感が生じる周波数成分を調べるために、ローパスフィルタリング処理によって風車騒音の高音域成分を段階的に遮断した試験音を用いて実験を行った。その結果、風力発電施設周辺で一般的に観測される風車騒音では100 Hz以上の周波数成分、風車近傍で観測される風車騒音では50 Hz以上の周波数成分によって規則的変動感が生じ、それ以下の周波数成分では変動感を感じない、あるいは音そのものが聞こえないことが分かった。この結果は、風車騒音の特徴である規
則的変動感が生じるのは可聴領域の周波数成分であることを意味している。

## 6 )実験-6:振幅変調音の聴感印象(2):振幅変調の強さとノイジネスの関係

風車騒音には音圧が規則的に変動する振幅変調音（swish 音）が含まれており、その振幅変調の強さ（振幅変調度）と聴感的印象の関係について調べるために、振幅変調度を人為的に変化させたモデル騒音を用いてノイジネスに関する聴感実験を行った。その結果、提示レベルによらず振幅変調度が2 dBになるとほぼ100％の確率で変動感を感じること、また振幅変調度が大きくなるとノイジネスが増加する傾向が確認された。

## 7 )実験-7:低周波数成分を含む一般環境騒音のラウドネス評価のための騒音評価尺度の検討

風力発電施設に係る環境影響評価では、風車騒音に関する評価尺度を決めておく必要がある。そこで、一般環境に存在する種々の騒音に風車騒音も加え、超低周波音領域まで含めた試験音を準備してラウドネス評価実験を行った。その結果、周波数重み付け特性としてはA特性がラウドネスとの対応がきわめて高く、周波数ごとの詳細なデータを必要とするZwickerあるいはMooreのラウドネスレベルに比べても遜色がないことが分かった。これは、風車騒音のラウドネス評価にも一般環境騒音の評価で広く用いられているA特性音圧レベルが適用できることを意味する。

### 5. 本研究により得られた主な成果

## (1) 科学的意義

日本全国に分布する多数の風力発電施設周辺における実測調査の結果、風車騒音の実態（音圧レベル、周波数スペクトル、時間変動特性など）が明らかとなった。また、それと並行して行った風力発電施設の影響を受けていない対照地域における実測調査の結果から、農山村部など静穏な地域における環境騒音の実態が把握できた。これらの結果から、風力発電施設が発生する騒音の影響の程度を定量的に把握することができた。

実測調査と並行して、風力発電施設周辺及び対照地域の住民に対する社会反応調査を実施した。その結果、風力発電施設の有無による一般生活環境及び音環境に対する意識の同異が明らかになった。また、風力発電施設周辺の住民が風車騒音によって受けている心理的及び自覚的健康状態の程度を把握することができた。これまで我が国ではこのような大規模な実測による物理的調査と社会反応調査を同時に行った例はなく、本研究の科学的意義はきわめて大きいと考えられる。

これらの調査研究と並行して、低周波音に対するヒトの聴覚生理・心理反応に関して、一連の聴感実験を実施した。まず、超低周波音領域を含む低周波数の純音に対するヒトの聴覚閾値を20歳代から60歳代までの広い年齢層にわたって調べており、これまでの類似の研究でも例のない成果を得ることができた。また、風車騒音に含まれる低周波数成分の可聴性について一連の実験を行い、一般的な風車騒音では、超低周波音領域及びそれに近い可聴周波数領域の低周波数の音は非可聴であることが確認された。

つぎに、風車騒音で大きな問題である振幅変調音について、振幅変調の程度と変動感の関係、さらに振幅変調音によるノイジネスの増加の程度を実験的に調べた。この問題については諸外国でも研究例は多いが、本研究の成果によってこれらの問題に関する定量的な資料が得られた。

さらに、風車騒音以外に種々の一般環境騒音も含めてラウドネス反応を調べた結果、多様な周波数特性を持つ種々の騒音（環境音）に対してもA特性の周波数重み付けをしたA特性音圧レベル（騒音レベル）がラウドネス反応と高い相関を有することを明らかにした。特にこの実験では、超低周波音領域を含む試験音を用いており、これは今までに例のない実験と言える。

## (2) 環境政策への貢献

## ＜行政が既に活用した成果＞

環境省請負業務「平成24年度・風力発電施設の騒音・低周波音に関する検討調査業務」に本研究の研究代表者が委員長として参画し、本研究の成果を反映させて環境アセスメントにおける風車騒音の目標値の設定に貢献した。

## ＜行政が活用することが見込まれる成果＞

本研究によって、風車騒音の物理的特性及び風力発電施設周辺の住民の反応の実態が明らかになった。また、低周波音に対するヒトの聴覚生理心理反応の基礎的データが得られた。平成24年10月に施行された「環境影響評価法施行令の一部を改正する政令」では、風力発電施設も環境影響評価法の対象事業として含まれることになり、平成25年4月以降に新たな手続の創設（計画段階配慮書手続及び事後調査報告書の公表・報告手続き）が行われることになっているが、本研究の成果はそのための基礎資料として有益な科学的知見を与える
ことが見込まれる。環境省では、風車騒音の環境影響評価のための具体的指針を検討するために、本年度から「風力発電施設から発生する騒音等の評価手法に関する検討会（仮称）」を発足させることになっているが、この検討会でも、風車騒音の物理的特性及び近隣住民に対する影響実態に関して、本研究の成果が基礎資料として有効に利用されることが期待できる。

### 6. 研究成果の主な発表状況

## (1) 主な誌上発表

く査読付き論文>

特に記載すべき事項はない。

## (2) 主な口頭発表 (学会等) (発表予定も含む)

1）矢野博夫，太田達也，橘秀樹：日本騒音制御工学会2011年秋季研究発表会「風車騒音のimmission測定に用いる計測システムの開発」

2）福島昭則，藤本一壽，吉久光一，岩瀬昭雄：日本騒音制御工学会2011年秋季研究発表会「風車騒音の分析における暗騒音の影響の除去と分析対象時間帯の設定方法について」

3）福島昭則，藤本一壽，吉久光一，岩瀬昭雄：日本騒音制御工学会2011年秋季研究発表会「風車騒音の分析における暗騒音の影響の除去と分析対象時間帯の設定方法について」

4）山本和寛、野田賢次、吉久光一、末岡伸一:日本騒音制御工学会2011年秋季研究発表会「風力発電施設周辺における残留騒音の推定方法」

5）内田英夫、山本泰久、岩崎雅仁、岩瀬昭雄、末岡伸一：日本騒音制御工学会2011年秋季研究発表会「風力発電施設周辺地域における騒音・低周波音の音圧レベル頻度分布」

6）太田達也，矢野博夫，橘秀樹：日本音響学会2012年春季研究発表会「一般環境における低周波騒音の測定事例」

8）坂本慎一，横山栄，矢野博夫，橘秀樹：日本騒音制御工学会2012年春季研究発表会「低周波性騒音に関する聴感実験一その1.純音閾値」

9）横山 栄，坂本慎一，矢野博夫，橘 秀樹：日本騒音制御工学会2012年春季研究発表会（2012年）「低周波性騒音に関する聴感実験一その2．風車音の可聴性」

11) H. TACHIBANA, S. SAKAMOTO, S. YOKOYAMA and H.YANO: 15th International Meeting on Low Frequency Noise and Vibration and its Control (2012.5)

“Audibility of low frequency sounds – Part 1: Experiment on hearing thresholds for pure tones”

12) S.YOKOYAMA, S. SAKAMOTO, H. YANO and H. TACHIBANA: 15th International Meeting on Low Frequency Noise and Vibration and its Control (2012.5)

“Audibility of low frequency sounds – Part 2: Audibility of low frequency components in wind turbine noises”

13）坂本慎一，横山栄，矢野博夫，橘秀樹：日本音響学会騒音・振動研究会（2012.6）「低周波性騒音の可聴性に関する聴感実験」

14) H. TACHIBANA, H. YANO, S. SAKAMOTO and S. SUEOKA: Inter-noise 2012 (2012.8) "Synthetic research program on wind turbine noise in Japan"

15）福島昭則,小林知尋,矢野博夫,橘秀樹:日本騒音制御工学会2012年秋季研究発表会「風力発電施設からの騒音・低周波音の測定における風の影響について」

16）小林知尋，福島昭則，岩瀬昭雄，橘秀樹：日本騒音制御工学会2012年秋季研究発表会「風車騒音に含まれるSwish音の物理特性について」

17）横山 栄，坂本慎一，矢野博夫，橘 秀樹：日本騒音制御工学会 2012 年秋季研究発表会 「低周波性騒音に関する聴感実験 一その3．風車音のラウドネス評価における周波数重み付け特性」

18）横山 栄，坂本 慎一，矢野 博夫，橘 秀樹：日本音響学会秋2012年季研究発表会「風車音の可聴性に関する聴感実験」

19）横山 栄、辻村壮平、坂本慎一、矢野博夫、橘 秀樹：日本音響学会2013年春季研究発表会「風車音に含まれる低周波数成分に関する聴覚閾値実験」
20) H. TACHIBANA, H. YANO and A. FUKUSHIMA : 5th International Conference on Wind Turbine Noise (2013.8)

“Assessment of wind turbine noise in immission areas”

21) S. YOKOYAMA, S. SAKAMOTO and H. TACHIBANA : 5th International Conference on Wind Turbine Noise (2013.8)

“Perception of low frequency components contained in wind turbine noise”

23) S. KUWANO, T. YANO, T. KAGEYAMA, S. SUEOKA and H. TACHIBANA: Inter-noise 2013 (2013.9) "Social survey on community response to wind turbine noise in Japan"

24) T. YANO, S. KUWANO, T. KAGEYAMA, S. SUEOKA and H. TACHIBANA: Inter-noise 2013 (2013.9) "Dose-response relationships for wind turbine noise in Japan"

25) A. FUKUSHIMA, K. YAMAMOTO, H. UCHIDA, S. SUEOKA, T. KOBAYASHI and H. TACHIBANA: Inter-noise 2013 (2013.9)

“Study on the amplitude modulation of wind turbine noise: Part 1 – Physical investigation”

26) S. YOKOYAMA, S. SAKAMOTO, H. TACHIBANA: Inter-noise 2013 (2013.9)

“Study on the amplitude modulation of wind turbine noise: part 2 – Auditory experiments”

27) S. SAKAMOTO, S. YOKOYAMA, S. TUJIMURA and H. TACHIBANA: Inter-noise 2013 (2013.9) "Loudness evaluation of general environmental noises containing low frequency components"

### 7. 研究者略壓

## 課題代表者: 橘秀樹

東京大学大学院工学系研究科建築学専攻博士課程満期退学、工学博士、

現在、千葉工業大學附屬総合研究所教授

## 研究参画者

(1) 1): 橘秀樹(同上)

2): 矢野博夫

中央大学大学院理工学研究科電気工学専攻修士課程修了、工学博士、

現在、千葉工業大学情報科学部教授

## (2) : 末岡伸一

東京理科大学工学部機械工学科卒業、元（公社）日本騒音制御工学会副会長、

技術士（応用理学）、現在、末岡技術士事務所

## (3) : 坂本慎一

東京大学大学院工学系研究科建築学専攻博士課程修了、博士(工学)、

現在、東京大学生產技術研究所准教授
## S2-11 風力発電等による低周波音の人への影響評価に関する研究

## (1) 研究総括および関係資料の収集

千葉工業大学
附属総合研究所	橘 秀樹
情報科学部	矢野博夫
〈研究協力者〉	小林知尋（平成24年度）

平成22～24年度累計予算額：46,573千円

（うち、平成24年度予算額：8,975千円）

予算額は、間接経費を含む。

## [要旨]

「風力発電等による低周波音の人への影響評価に関する研究」と題する本研究（仮題番号S2-11）では、調査研究内容を三つのサブテーマに分けて実施した。そのうち、サブテーマ（1）「研究総括および関係資料の収集」では、音響学、機械工学、心理学、医学などの諸分野の専門家で構成した研究委員会が中心となり、本研究の全体計画、低周波数成分を含む風車騒音の測定方法の開発、実測並びに社会反応調査の実施方法、聴感反応実験の内容及び実験手法の検討、風車騒音を初めとする低周波音問題に関する関連資料の調査・整理などを行なった。

[キーワード] 風車騒音、超低周波音、低周波音、振幅変調音、環境影響評価

### 1. はじめに

再生可能エネルギー利用の一つである風力発電は、わが国では1990年頃から本格的な建設が始まった。これらの風力発電施設はもともと静穏な農山村部に建設されることが多いため、風車から発生される騒音が新たな環境騒音問題となり、直接的な騒音被害だけでなく健康上の不安を感じるという苦情が近隣地域の住民から訴えられるようになった。このような風車騒音問題に対して行政機関等でも対応が必要となったが、わが国ではこの種の騒音に関する科学的知見の蓄積が乏しく、現在のところ全国的に統一的な基準が整備されるには至っていない。また、これまで一部の地方条例を除いて風力発電施設が環境影響評価の対象となっていなかったことから、技術的にも事前評価手法の熟度が低い状況にある。しかし、平成23年の環境影響評価法の改正に伴って平成24年10月から風力発電施設も環境アセスメントの対象として含まれることになり、この新たな環境騒音問題に関して、騒音源である風車の騒音発生の低減のための技術開発と同時に、騒音暴露状況の測定・評価の手法及びそれに基づく対策法の確立が喫緊の課題となっている。
## 2 ．研究開発目的

再生可能エネルギーの利用による地球温暖化対策の一つとして風力発電の導入・促進を図っていくためには、上述のとおり風車騒音問題に関する適切な行政的対応が必要である。そのための基礎資料として、風車騒音の物理的特性の把握、施設周辺の住民に対する騒音影響の実態把握、低周波音を含む風車騒音のヒトに対する生理・心理的影響に関する実験的研究が必要である。またそれと同時に、この騒音問題に関する内外の調査研究資料、法律・基準等の情報を収集・整理する必要がある。本研究ではこれらの調査研究を総合的に行うことを内容としており、それを円滑かつ効果的に行う目的のために、研究委員会を組織した。また、この組織を中心として、風車騒音に係る学術研究および世界各国における行政的対応の実態を調査することとした。

### 3. 研究開発方法

## （1） 研究総括

研究課題代表者・分担者を中心として、音響学、機械工学、心理学、医学などの諸分野の専門家から成る研究委員会（表(1)-1参照）を組織し、環境省との密な連携のもとに研究の全体計画、低周波音測定方法の開発、実測並びに社会反応調査の対象地区の選定、サブテーマ間の調整、調査研究結果の取りまとめ、及び風車騒音等の騒音問題に関する関連資料の整理などを行なった（図(1)-1参照）。

なお、音響学及び心理学の専門家2名にアドバイザリーを依頼し、上記研究委員会と同時にアドバイザリーボード会合を開催して研究の方法、調査研究結果の考察等に関して指導・助言を得た。

上記の定期的な会合の他に、班ごとの打ち合わせ会やE-メイル等によって連絡・議論を密に行った。

図(1)-1 研究組織並びにサブテーマごとの検討内容
表(1)-1 研究委员会構成

氏名	所属	WG担当
アドバイザリー	難波精一郎	大阪大学(名誉教授)
アドバイザリー	鈴木陽一	東北大学電気通信研究所
委員長	橘秀樹	千葉工業大学附属総合研究所	総括
委員	矢野博夫	千葉工業大学情報科学部	情報収集班主查
委員	坂本慎一	東京大学生産技術研究所	反応実験班主查
委員	井上保雄	(株)アイ・エヌ・シー・エンジニアリング	実測調査班
委員	今泉博之	(独)産業技術総合研究所	反応実験班幹事
委員	岩瀬昭雄	新潟大学工学部	実測調査班幹事
委員	落合博明	(財)小林理学研究所	情報収集班幹事
委員	影山隆之	大分県立看護科学大学精神看護学研究室	影響調査班
委員	桑野園子	大阪大学(名誉教授)	影響調査班幹事
委員	笹澤吉明	琉球大学教育学部	影響調査班
委員	塩田正純	芝浦工業大学	情報収集班
委員	末岡伸一	末岡技術士事務所	実測調査班主查 影響調査班主查
委員	西村正治	鳥取大学工学部	情報収集班
委員	藤本一壽	九州大学大学院人間環境学研究院	実測調査班幹事
委員	矢野隆	熊本大学大学院	影響調査班幹事
委員	山田伸志	前・放送大学山梨学習センター	情報収集班
委員	山本貢平	(財)小林理学研究所	情報収集班
委員	吉久光一	名城大学理工学部	実測調査班幹事
委員	横山栄	東京大学生産技術研究所	反応実験班

## （２）関係資料の収集

環境騒音に関連した国内・国際学会で発表された風車騒音に関係する主要な論文、及び各国の風車騒音に係る法律・基準等の資料を収集し、研究委員会のメンバーが分担して科学的知見並びに行政的対応について調査した。

## 4 ．結果及び考察

## （1） 研究総括

研究委員会の定例会議では、風車騒音の実測調査、社会反応調査、反応実験及び資料収集の各項目について、調査研究の内容及び方法について討議し、各作業班の連携を密にした。主な内容は以下のとおりである。

## 1 ）風車騒音の測定方法

風車騒音には超低周波音領域を含む低周波数の成分の聴覚・心理的影響が問題とされ、それを明らかにするためには、まず測定機器の開発が必要となった。そこで、表(1)-2及び図(1)-2に示す1Hz～可聴周波数全域にわたる周波数の音を測定できる音圧レベル計（広帯域騒音レベル計）を試作した。
表(1)-2 広帯域音圧レベル計の仕様（概略）

表(1)-2 広帯域音生レヘル許の仕様（概略）
測定周波数範囲	1Hz～20kHz（平坦特性）
周波数重み付け特性	A, C, G, Z（平坦）特性
時間重み付け特性	FAST特性及びSLOW特性
測定レベル範囲	A特性 25dB～138dB
C特性 33dB～138dB
G特性 43dB～138dB
Z特性 50dB～13dB (1Hz～20kHz)
録音機能	SDカードへ直接記録
サンプリング周波数：48kHz
ビット長：16bit
データフォーマット：WAV
電源	単3型乾電池4本または外部電源
ニッケル水素2次電池 約13時間（23℃通常動作時）
使用温湿度	外部電源電圧：5～6V（定格電圧：6V）
規格	-10℃～+50℃、10%RH～80%RH
JIS C 1509-1:2005 クラス1,
IEC 61672-1:2002 Class 1, ISO 7196:1995

図(1)-2 広帯域音圧レベル

## 計の姿図

また、低周波数成分を含む音圧を屋外で測定する場合、計測用マイクロホンに自然風が当たることによって発生する風雑音を防ぐ必要がある。そのための防風スクリーンとして、簡便なものは市販されているが、超低周波音領域まで効果が確認されているものはない。そこで、市販の全天候型防風スクリーン（直径20 cm、ウレタンフォーム製）の性能をさらに高めるために、写真(1)-1に示す二次防風スクリーンを試作した。これを付加した受音系全体の防風性能については国内及び国際学会で発表を行った。本研究における風力発電施設周辺地域及び対照地域における騒音の測定では、常にこの受音系を使用し、内部の計測用マイクロホン（1/2 inchコンデンサーマイクロホン）の振動膜が地上20 cmになるように設置した。これは、風の影響をなるべく避けるためと、長時間（原則5日間）にわたる測定期間中の転倒防止を考慮したためである。

試作・2次Wind Screen

(DH -160)

20cm∅全天候型Wind Screen

(RION WS-03)

写真(1)-1 本研究で試作した二次防風スクリーン
## 2 ）社会反応調査の実施方法

風力発電施設周辺地域の住民に対する風車騒音の影響を調べるために、インタビュー方式のアンケート調査を行うことを決定し、そのための質問票を作成した。また、調査の実施に当たってインタビューアーの等質性を確保するためのマニュアルの作成も行った。その詳細は、(2)風車騒音の実測調査および地域住民に対する影響調査の項で詳述するとおりである。

## 3 ）反応実験の方法及び項目

風車騒音の問題では、超低周波音領域を含む低周波数成分の聴覚・心理的影響が重要な研究課題となっており、世界各国でも多くの研究が進められている $ ^{1\sim5} $ 。本研究でも、この問題に取り組むために、研究委員会で実験装置の設計を行い、実験の内容について計画を立てた。

## a 実験設備の構築

騒音に関する聴感実験では、一般に可聴周波数帯域（20 Hz～20,000 Hz）の音が再生できればよいとの考え方がとられているが、本研究では20 Hz以下の超低周波音領域の音まで再生する必要がある。その方法としては、容積の小さな密閉箱に大型のスピーカを取り付け、箱の内部に圧力場を作る方法 $ ^{6)} $ がとられることもあるが、その場合には再生周波数は数10 Hz以下の低周波音に限られる。本研究では、風車騒音を主対象としているため、低周波数の音と同時に可聴周波音領域の音も同時に再生する必要がある。そこで、東京大学生産技術研究所の応用音響実験設備の中の残響室と無響室を組み合わせた実験設備を使用し、低音再生用スピーカ（ウーファ）16台を使用した再生システムを構築することとした。その詳細はサブテーマ(3)風車騒音に係る聴感実験に述べるとおりである。

## b 実験内容

風車騒音に含まれる可聴周波数領域の低周波領域から超低周波音領域にわたる低周波音の可聴・可覚性に関して、研究委員会では主として聴覚生理・心理の視点から議論し、上記の実験設備を用いて以下の聴感実験を行うことを決定した。詳細は(3)風車騒音に係る聴感実験に述べる。

実験-1：低周波数の純音に対する聴覚閾値

実験-2：風車騒音に含まれる低周波数成分の可聴性(1)

実験-3：風車騒音に含まれる低周波数成分のラウドネスに対する寄与

実験-4：風車騒音に含まれる低周波数成分の可聴性(2)：帯域制限ノイズの聴覚閾値

実験-5：振幅変調音の聴感印象(1)：風車騒音に含まれる振幅変調音の可聴性

実験-6：振幅変調音の聴感印象(2)：振幅変調の強さとノイジネスの関係

実験-7：低周波数成分を含む一般環境騒音のラウドネス評価のための騒音評価尺度の検討

## （２）関係研究資料の収集

研究委員会では、下記の国際学会並びに国内の騒音関係の学会において発表された風車騒音に関連する論文を調査した。それらのうち、平成24年度を中心に最近の文献、資料の概要を以下に述べる。

## 1 ）15th International Meeting on Low Frequency Noise and Vibration and its Control $ (22^{\text{nd}} - 24^{\text{th}} $ May 2012)

この会議は低周波数の騒音・振動に関する国際会議で、隔年に開催されており、今回が15回目である。この会議で発表された論文のうち、風車騒音に関する論文の概要は以下のとおりである。
Jørgen Jakobsen : Danish regulation of low frequency n Brian Howe, Nick McCabe, Sean Ferguson : Infrasonic measurements, pre- and post-commissioning, Ontario wind farm

概要：カナダ・オンタリオ州の風力発電施設を対象として行われた超低周波音領域の音圧レベル測定について報告している。地中にウインドスクリーンを装着したマイクロホンを設置する方法による長期にわたる屋外測定と住宅（2軒）の内部における有人測定である。内外で類似した結果が得られたとしている。

Jørgen Jakobsen : Danish refulation of low frequency noise from wind turbines.

概要：デンマークの風車騒音に関する法令（2012年1月より施行）では、低周波音に関する新しい内容が追加された。この新たな規制では、室内における低周波音の10－160 Hz（1/3オクターブバンド）の周波数範囲におけるA特性音圧レベルが20 dB以下と規定された。

Mahtab Kamali, Siva Sivoththaman and Stephen McColl : Analysis of Models for Audible and Low Frequency Noise Prediction for Wind Turbine Case Studies

概要：再生可能エネルギー利用としての風力発電の最近の傾向について概観し、風車騒音の低周波音問題についてデンマークにおける問題を概説している。

## Christian Sejer Pedersen, Henrik Møller, Steffen Pedersen : Low-frequency noise from large wind turbines – additional data and assessment of new Danish regulations

概要：最近の大型風車では低周波数成分が大きくなっており、デンマークの新しい騒音規制では低周波騒音の規制が付け加えられた。この報告では3.6 MWまでの風車のデータが追加された。その中で、250 Hz以下の帯域に主成分が示された。したがって低周波数成分が重要であることは間違いない。デンマークの規制では計算に基づいて室内の音圧レベルを予測することになっているが、それでは過小評価になる恐れがある。

## Werner Richarz, Harrison Richarz: Can Infrasonic Lift Noise from Wind Turbine Rotors Contribute to Audible Sound?

概要：風車騒音の自己相関関数から風車のブレードの通過周波数で周期的なパルスが生じていることが分かる。その振幅から風車騒音の低周波数成分のパワーが分かるが、それは50%あるいはそれ以下である。自己相関関数の形は最初の数個の倍音成分で決まり、それより高い倍音成分は位相がランダムになるため自己相関関数の形には大きく影響しない。低周波数のパルスは実際には非可聴で、位相がランダムになった成分がswish音となって聞こえている。

Thomas Sørensen : Experiences with the New Danish Rules for the Calculation of Low Frequency Noise from Wind Turbines

概要：2012年2月に改正されたデンマークの風車騒音の規制では、風車からの低周波騒音に関する条件が付け加えられた。それには風車からの発生騒音の低周波数成分の測定方法と伝搬計算モデルが含まれている。しかし、これらを実際に適用する際には多くの問題があり、それらについて実例をもとに述べている。
## Bruce Walker : Time domain analysis of low frequency wind turbine noise

概要：超低周波音および低周波音の位相も正確に把握できるフィールド測定に適した測定システムを開発した。このシステムでは、複数の対を組んで相互相関関数を求めることによって音源位置の推定も可能である。本報告では、このシステムの進歩および実際の適用例を示す。それと同時に聴覚閾値とアノイアンスの判定をするための低周波数までの再生が可能なシステムを組み立てた。

Hiroo Yano, Tatsuya Ohta, Hideki Tachibana : Development of measurement system for wind turbine noise

概要：平成22年度から開始された風車騒音に関する環境省戦略指定研究に関する発表で、風車騒音の測定用の広帯域音圧レベル計の試作、風雑音を防ぐためのウインドスクリーンの開発を行い、その性能を調べるために実施した実験的検討の結果を述べている。

# Hideki Tachibana, Shinichi Sakamoto, Sakae Yokoyama, Hiroo Yano : Audibility of low frequency sounds – Part 1: Experiment on hearing thresholds for pure tones

概要：平成22年度から開始された風車騒音に関する環境省戦略指定研究に関する発表で、低周波数の音に対するヒトの可聴性を調べるための実験的研究として、実験設備の作成、それを用いた基礎的実験として行われた20－200 Hzまでの純音に対する聴覚閾値の実験結果が報告されている。

# Sakae Yokoyama, Shinichi Sakamoto, Hiroo Yano, Hideki Tachibana : Audibility of low frequency sounds – Part 2: Audibility of low frequency components in wind turbine noises

概要：平成22年度から開始された風車騒音に関する環境省戦略指定研究に関する発表で、現場で測定された風車騒音とモデル音を用いて風車騒音の低域成分の可聴性についてM系列相関の手法を適用して行った聴感実験の結果を報告している。この実験では、一般の風車騒音に含まれている超低周波音領域の成分は非可聴であることを確認している。

## 2 ）国際騒音制御工学会議 inter-noise 2012

この会議は騒音・振動制御を主な内容とする国際会議で、世界各地で毎年開催されている。この会議で発表された論文のうち、風車騒音に関する論文の概要は以下のとおりである。

Hideki Tachibana, Hiroo Yano, Shinichi Sakamoto, Shinichi Sueoka : Synthetic research program on wind turbine noise in Japan

概要：平成22年度から開始された風車騒音に関する環境省戦略指定研究に関する発表で、この研究プロジェクトで行われている全国規模の実測調査と社会反応調査、低周波音の聴感印象に関する実験室実験の概要が報告された。

Valentin Buzduga, Sarah Taubitz : On the Characterization of the Secondary Windscreens Used in Wind Turbine Noise Measurements
概要：風車騒音の音響パワーレベル測定に関する国際規格IEC61400-11に関して、二次防風スクリーンの性能測定について技術的な検討結果を述べている。

Jesper Gomes : Noise Source Identification with Blade Tracking on a Wind Turbine

概説：風車騒音の発生メカニズムの解析のためにアレーマイクロフォンを用いたBeam Formingの手法が有効であるとし、その原理と応用、効用について述べている。

Charlie Pearson, Will Graham, Tamás Bertényi : Phased array measurement and simulation of vertical axis wind turbine noise

概説：垂直軸風車の騒音発生メカニズムについて、風車の翼に対する乱流の作用、翼の上で騒音が発生する条件などシミュレーションによる検討結果について述べている。

Conny Larsson, Olof Öhlund : Variations of sound from wind turbines during different weather conditions

概要：風車騒音の伝搬に影響を与える気象条件および地域条件について検討するために、スウェーデンの森林地域、湾（水上）および複合的な地表条件の地域において、1～2年間にわたる長期観測を行った結果が報告されている。

Lars S. Søndergaard : Noise from wind turbines under non-standard conditions

概要：風車騒音の発生メカニズムに関して、翼に対する風の入射条件について二つの方法による実験的研究の結果を述べている。

Peter McPhee, Amy Barad, Tyler Studds, Leigh Cameron, Martha Broad, Nils Bolgen : Development of a pre-construction acoustic methodology for wind energy projects

概要：風車騒音の環境影響評価の手法について、The Massachusetts Clean Energy Center (MassCEC)が開発した騒音予測、実測、データ分析などの方法の概要を報告している。

Peter H. Guldberg : Analysis of background low frequency sound levels at four wind energy sites

概要：風力発電施設建設前の暗騒音について、風車の稼働条件の風速以上の条件における低周波数（12.5-500 Hz）のレベルを4カ所で測定した結果について報告している。

Lawrence Cheung, Giridhar Jothiprasad, Hao Shen : Large eddy simulation of airfoil self-noise

概要：風車の翼近傍における騒音の発生メカニズムについてLarge Eddy Simulations (LES)による解析結果と実測結果の比較について述べている。

Seunghoon Lee, Soogab Lee: Wind turbine noise reduction by means of serrated trailing edges

概要：風車の流体力学的騒音を低減するために、翼端を鋸歯状にすることによる効果を実験的に調べた結果、5 dBAの低減効果が得られたとしている。
Takashi Ohmura, Masamitsu Nakanishi, Nozomi Sakuraia, Akira Shimada, Atsushi Kawabara :

Investigation, prediction and assessment of wind turbine noise and infrasound in Japan

概要：日本における風車騒音の現状とそれに対する取り組み方に関する環境省の方針、特に2012年から施行される環境影響評価法に風車騒音が含まれることなどを紹介している。

Martin T. Schiff, Shannon R. Magari, Clinton E. Smith, Annette C. Rohr : Evaluation of wind turbine-related noise in western New York State

概要：米国ニューヨーク州における風力発電施設周辺の5カ所と風車騒音がない対照地域2カ所で気象条件と騒音の測定を行い、社会反応調査との対応について調べた結果を報告している。

David S. Michaud, Steven E. Keith, Katya Feder, Tara Bower : Health Impacts and Exposure to Wind Turbine Noise: Research Design and Noise Exposure Assessment

概要：カナダでも風力発電が増加しており、事業者は2025年には総発電量の25%を占める見込みを示している。しかし、風車騒音による健康影響が懸念されている。この問題に対するHealth CanadaとStatistics Canadaの共同研究の方針が述べられている。

Francisco de Assis Leandro Filho : Evaluation of the structural response of typical wind turbines by stochastic methods

概要：風車の構造力学、発電量などを確率統計学的に考察し、解析ソフトANSYSを用いて検討した結果を述べている。

Malgorzata Pawlaczyk-Luszczynska, Adam Dudarewicz, Kamil Zaborowski, Malgorzata Zamojska, Malgorzata Waszkowska, Mariola Sliwinska-Kowalska : Annoyance related to noise from wind turbines in subjective assessment of people living in their vicinity

概要：風力発電施設周辺における騒音レベルの計算値とインタビュー方式によるGolberg General Health Questionnaire GHQ-12を含む住民反応調査の結果の対応を調べており、騒音レベルが大きくなると反応が高くなること、また視覚的な影響もアノイアンスに関連することなどを述べている。

Stephen E. Ambrose, Robert W. Rand, Carmen M. E. Krogh : Falmouth, Massachusetts wind turbine infrasound and low frequency noise measurements

概要: Massachusetts州Falmouthに建設された風力発電周辺で予想外の騒音および健康影響が発生した。その周辺における騒音測定と健康影響について調査した結果、風速、風車の騒音発生出力と健康影響の症状の間に高い相関があったとしている。

Alec N. Salt, Jeffery T. Lichtenhan : Perception-based protection from low-frequency sounds may not be enough

概要：哺乳動物の聴覚は低周波数の音に対しては内有毛細胞(IHC)より外有毛細胞(OHC)の方が感度が高く、知覚できないようなレベルの低周波音にも反応するとの前提で、話声の領域に含まれるような高音域成分の有無によって低周波数の音に対する耳の感度が変化することを実験データ
によって示し、聴覚的に知覚されないような低周波数の音も耳は感知し、それによって人間に影響を与えている可能性があるとしている。

その他に、風車騒音によるアノイアンスに関する以下の論文が発表された。

Carmen ME Krogh, Roy D Jeffery, Jeff Aramini, Brett Horner : Annoyance can represent a serious degradation of health: wind turbine noise a case study

Carmen ME Krogh, Roy D Jeffery, Jeff Aramini, Brett Hornerd : Wind turbine noise perception, pathway s and effects: a case study

Carmen ME Krogh, Roy D Jeffery, Jeff Aramini, Brett Horner : Wind turbines can harm humans: a case study

3）日本騒音制御工学会 2012 年春季研究発表会講演論文集

坂本慎一、横山栄、矢野博夫、橘秀樹：低周波性騒音に関わる聴感実験－その1．純音閾値概要：平成22年度から開始された風車騒音に関する環境省戦略指定研究に関する発表で、低周波音の聴感特性を調べるための実験装置を作製し、その基礎的な応用として10 Hz～200 Hzの純音に対するヒトの聴覚閾値を調べた結果を報告している。

横山 栄、坂本慎一、矢野博夫、橘 秀樹：低周波性騒音に関する聴感実験－その2．風車音の可聴性

概要：平成22年度から開始された風車騒音に関する環境省戦略指定研究に関する発表で、風車騒音に対するヒトの聴覚特性を調べる実験として、実際に収録した風車騒音を用いてその低周波数成分の可聴性についてM系列相関法を適用して調べた結果を報告している。

田原靖彦、角田雅樹：超低周波音が脳波に及ぼす影響-若年層被験者を対象とした予備検討概要：超低周波音に暴露された時のヒトの脳波の変化を調べる実験として、スピーカ音源と脳波計を用いて、α波、γ波の発生などを予備的に調べた結果を報告している。

渡辺敏夫：低周波音のマスキング特性について

概要：低周波数領域のバンドノイズによるマスキング効果について、20 Hz、40 Hzのバンドノイズを用いてマスキング効果を調べた結果、3つのグループに分かれることを報告している。

松田 礼、町田信夫：作業時における低周波音の影響

概要：定常性低周波音と変動性低周波音に着目し、低周波音用チャンバを用いてそれらの感覚閾値を測定し、それ以上の場合の作業パフォーマンスに対する影響を調べている。