特許 6598387 遮音材サイズ算定装置及び遮音材サイズ算定プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6598387

(24)【登録日】2019年10月11日

(45)【発行日】2019年10月30日

(54)【発明の名称】遮音材サイズ算定装置及び遮音材サイズ算定プログラム

(51)【国際特許分類】

   G06F 17/50 20060101AFI20191021BHJP

   G01H 3/00 20060101ALI20191021BHJP

   G01H 17/00 20060101ALI20191021BHJP

   E01F 8/00 20060101ALI20191021BHJP

【ＦＩ】

   G06F17/50 680Z

   G06F17/50 604A

   G06F17/50 612G

   G01H3/00 A

   G01H17/00 C

   E01F8/00

【請求項の数】2

【全頁数】25

(21)【出願番号】特願2017-111394(P2017-111394)

(22)【出願日】2017年6月6日

(65)【公開番号】特開2018-206104(P2018-206104A)

(43)【公開日】2018年12月27日

【審査請求日】2018年11月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】517199178

【氏名又は名称】合同会社環境リレーションシップ

(74)【代理人】

【識別番号】100121371

【弁理士】

【氏名又は名称】石田 和人

(72)【発明者】

【氏名】堀江 研二

【審査官】 田中 幸雄

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１６−１４８２３９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０６Ｆ １７／５０

Ｅ０１Ｆ ８／００

Ｇ０１Ｈ ３／００

Ｇ０１Ｈ １７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

パラメータを入力する入力装置と、演算結果を出力する出力装置と、演算装置とを備え、Ｎ個（Ｎは正整数）の騒音源とＭ個（Ｍは正整数）の受音点に対し、前記各受音点における前記各騒音源からの騒音レベルＬ_ijを目標騒音レベルＬ_ij^(dest)以下とするために必要な遮音材の必要十分なサイズを算出する遮音材サイズ算定装置であって、
前記演算装置は、
前記各騒音源Ｓ_ｉ（ｉ＝１，…，Ｎ）の位置座標｛ｑ_Ｓｉ｝及び騒音パワーレベル｛Ｌ_Ｗ，ｉ｝、前記各受音点Ｐ_ｊ（ｊ＝１，…，Ｍ）の位置座標｛ｑ_Ｐｉ｝、前記目標騒音レベル｛Ｌ_ij^(dest)｝、前記遮音材の設置位置範囲（ｑ_Dw,l，ｑ_Dw,r）、周辺地形、並びに前記遮音材の音響関連パラメータを含む初期パラメータを入力する初期パラメータ入力手段と、
騒音源Ｓ_ｉと受音点Ｐ_ｊの各組（ｉ，ｊ）に対し、前記初期パラメータに基づき、遮音材に依存しない騒音レベルの補正量であるベース騒音補正量ΔＬ_base,ijを算出するベース補正量演算手段と、
前記各組（ｉ，ｊ）に対し、前記目標騒音レベルＬ_ij^(dest)から、前記騒音源Ｓ_ｉの騒音パワーレベルＬ_Ｗ，ｉ、音場の空間自由度に基づく補正量、及び前記ベース騒音補正量ΔＬ_base,ijを引いた目標騒音補正量ΔＬ_wall,ij^(dest)を算出する目標騒音補正量設定手段と、
前記騒音源Ｓ_ｉと前記受音点Ｐ_ｊとを結ぶ線分ｌ_ｉｊと前記遮音材の設置位置範囲（ｑ_Dw,l，ｑ_Dw,r）に鉛直に立てた平面との交点をＭ_ｉｊとし、交点Ｍ_ｉｊから前記遮音材の上下端辺及び左右端辺に垂直に下ろした線分を、其々、線分ｌ_ｖ及び線分ｌ_ｈとしたとき、前記目標騒音補正量ΔＬ_wall,ij^(dest)から、（ａ）前記線分ｌ_ｉｊ，ｌ_ｖを含む平面内の前記遮音材上端辺を回折する二次元上端回折行路、（ｂ）前記線分ｌ_ｉｊ，ｌ_ｈを含む平面内の前記遮音材左端辺を回折する二次元左端回折行路、（ｃ）前記線分ｌ_ｉｊ，ｌ_ｈを含む平面内の前記遮音材右端辺を回折する二次元右端回折行路、（ｄ）前記線分ｌ_ｉｊ，ｌ_ｖを含む平面内の前記遮音材下端辺を回折する二次元下端回折行路、の其々に対する音響レベル演算により、前記線分ｌ_ｉｊと前記二次元上端回折行路，前記二次元左端回折行路，前記二次元右端回折行路，及び前記二次元下端回折行路との行路差、並びにそれらの行路差に相当する前記遮音材のサイズ（ｗ_wall,ij，ｈ_wall,ij）及び左右端位置（ｑ_Aij，ｑ_Bij）を算出し初期値として設定する二次元逆演算手段と、
設定された前記遮音材のサイズ（ｗ_wall,ij，ｈ_wall,ij）及び左右端位置（ｑ_Aij，ｑ_Bij）に基づき、前記騒音源Ｓ_ｉから、前記遮音材の上端辺，左端辺，右端辺，及び下端辺を回折して前記受音点Ｐ_ｊへ至る、三次元空間内の最短回折行路に対する前記遮音材による騒音補正量ΔＬ_wall,ij^(res)を算出する三次元騒音補正量演算手段と、
前記目標騒音補正量ΔＬ_wall,ij^(dest)と前記騒音補正量ΔＬ_wall,ij^(res)の差分絶対値が所定の閾値未満か否かを判定する騒音補正量収束判定手段と、
前記騒音補正量収束判定手段が前記閾値以上と判定した場合、差分ΔＬ_wall,ij^(dest)−ΔＬ_wall,ij^(res)の符号に応じて前記行路差のうちの何れかを所定の値だけ増減させる行路差更新手段と、
前記行路差更新手段により前記行路差のうちの何れかが変更された場合、前記二次元上端回折行路，前記二次元左端回折行路，及び前記二次元右端回折行路に対する音響レベル演算により、変更された前記行路差以外の前記行路差を再算出すると共に、再算出後の前記各行路差に相当する前記遮音材のサイズ（ｗ_wall,ij，ｈ_wall,ij）及び遮音材の左右端位置（ｑ_Aij，ｑ_Bij）を再算出する逆演算手段と、
前記騒音補正量収束判定手段が前記閾値未満と判定した場合、前記出力装置により前記遮音材の左右端位置（ｑ_Aij，ｑ_Bij）及びサイズ（ｗ_wall,ij，ｈ_wall,ij）並びに前記遮音材の占める領域を同一図画面上に図画出力する結果出力手段と、を備えていることを特徴とする遮音材サイズ算定装置。

【請求項2】

パラメータを入力する入力装置と、演算結果を出力する出力装置と、演算装置とを備えたコンピュータに読み込ませて実行させることにより、前記コンピュータを、請求項１記載の遮音材サイズ算定装置として機能させることを特徴とする遮音材サイズ算定プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、土木工事、鉄道、道路等において発せられる騒音を遮断する遮音材を設計する際の遮音材のサイズを算定するために用いられる遮音材サイズ算定装置及び遮音材サイズ算定プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

屋外における一般的な防音対策として、建設工事、道路、工場では、騒音防止のため、防音パネルや遮音壁（以下、本明細書ではまとめて「遮音材」という。）が利用されている。現在のところ、これら防音対策に用いる遮音材の設置形状、規模、音響透過損失の検討は、過去の経験から類推して決定したり、また複数の想定される設置ケースについて幾度も予測計算を繰り返し行い最適な設置ケースを選択したりする方法によって行われている。尚、騒音レベルの標準的な計算方法に関しては、非特許文献１，２が公表されている。このような遮音材の設計方法に関連する技術としては、特許文献１，２に記載のものが公知である。

【0003】

特許文献１，２に記載の技術は、遮音性及び遮音板の重量の観点から、遮音板の最適な組み合わせを探索する遮音板組合せ探索プログラムに関するものである。この遮音板組合せ探索プログラムは、（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、（２）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に基づいて上記遮音壁の透過減衰値を求める演算ステップ、（３）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、を有するものである。解探索ステップにおいては、パネル体の重量がスコアに反映される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１６−１９４９１８号公報

【特許文献2】特開２０１６−１４８２３９号公報

【非特許文献】

【0005】

【非特許文献1】橘秀樹，日本音響学会建設工事騒音予測調査研究委員会，「建設工事騒音の予測モデル"ASJ CN-Model 2007" : 日本音響学会建設工事騒音予測調査研究委員会報告(<小特集>建設工事騒音の予測モデル)」，日本音響学会誌，一般社団法人日本音響学会，2008年4月1日，第64巻，第4号，pp.229-260．

【非特許文献2】日本音響学会道路交通騒音調査研究委員会，坂本慎一，「道路交通騒音の予測モデル"ASJ RTN-Model 2013" : 日本音響学会道路交通騒音調査研究委員会報告(<小特集>道路交通騒音の予測モデル)」，日本音響学会誌，一般社団法人日本音響学会，2014年4月1日，第70巻，第4号，pp.172-230．

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記特許文献１，２の技術では、予めパネル体のサイズが決められており、これらの決められたサイズのパネル体を組合せて遮音壁を構成する際の最良の組合せを求めるものである。従って、求められる解としては、決められたサイズのパネル体の組合せパターンが求められることとなる。

【0007】

然し乍ら、この場合パネル体のサイズが予め決められたものであるために、そのサイズを使用する場合という条件における最適解を求めるものであり、必ずしも受音点における騒音レベルを目標値とするために最小限必要な遮音材のサイズが求められるものではない。実際の工事現場では、遮音材としてパネル体や遮音シートが使用されるが、遮音材のサイズは任意に変更が可能である。従って、受音点における騒音レベルを目標値とするために最小限必要な遮音材のサイズを求めることが必要となる。

【0008】

そこで、本発明の目的は、受音点における騒音レベルを目標値とするために最小限必要な遮音材の任意形状のサイズを求めることが可能な遮音材サイズ算定装置及び遮音材サイズ算定プログラムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明に係る遮音材サイズ算定装置は、パラメータを入力する入力装置と、演算結果を出力する出力装置と、演算装置とを備え、Ｎ個（Ｎは正整数）の騒音源とＭ個（Ｍは正整数）の受音点に対し、前記各受音点における前記各騒音源からの騒音レベルＬ_ijを目標騒音レベルＬ_ij^(dest)以下とするために必要な遮音材の必要十分なサイズを算出する遮音材サイズ算定装置であって、
前記演算装置は、
前記各騒音源Ｓ_ｉ（ｉ＝１，…，Ｎ）の位置座標｛ｑ_Ｓｉ｝及び騒音パワーレベル｛Ｌ_Ｗ，ｉ｝、前記各受音点Ｐ_ｊ（ｊ＝１，…，Ｍ）の位置座標｛ｑ_Ｐｉ｝、前記目標騒音レベル｛Ｌ_ij^(dest)｝、前記遮音材の設置位置範囲（ｑ_Dw,l，ｑ_Dw,r）、周辺地形、並びに前記遮音材の音響関連パラメータを含む初期パラメータを入力する初期パラメータ入力手段と、
騒音源Ｓ_ｉと受音点Ｐ_ｊの各組（ｉ，ｊ）に対し、前記初期パラメータに基づき、遮音材に依存しない騒音レベルの補正量であるベース騒音補正量ΔＬ_base,ijを算出するベース補正量演算手段と、
前記各組（ｉ，ｊ）に対し、前記目標騒音レベルＬ_ij^(dest)から、前記騒音源Ｓ_ｉの騒音パワーレベルＬ_Ｗ，ｉ、音場の空間自由度に基づく補正量、及び前記ベース騒音補正量ΔＬ_base,ijを引いた目標騒音補正量ΔＬ_wall,ij^(dest)を算出する目標騒音補正量設定手段と、
前記騒音源Ｓ_ｉと前記受音点Ｐ_ｊとを結ぶ線分ｌ_ｉｊと前記遮音材の設置位置範囲（ｑ_Dw,l，ｑ_Dw,r）に鉛直に立てた平面との交点をＭ_ｉｊとし、交点Ｍ_ｉｊから前記遮音材の上下端辺及び左右端辺に垂直に下ろした線分を、其々、線分ｌ_ｖ及び線分ｌ_ｈとしたとき、前記目標騒音補正量ΔＬ_wall,ij^(dest)から、（ａ）前記線分ｌ_ｉｊ，ｌ_ｖを含む平面内の前記遮音材上端辺を回折する二次元上端回折行路、（ｂ）前記線分ｌ_ｉｊ，ｌ_ｈを含む平面内の前記遮音材左端辺を回折する二次元左端回折行路、（ｃ）前記線分ｌ_ｉｊ，ｌ_ｈを含む平面内の前記遮音材右端辺を回折する二次元右端回折行路、（ｄ）前記線分ｌ_ｉｊ，ｌ_ｖを含む平面内の前記遮音材下端辺を回折する二次元下端回折行路、の其々に対する音響レベル演算により、前記線分ｌ_ｉｊと前記二次元上端回折行路，前記二次元左端回折行路，前記二次元右端回折行路，及び前記二次元下端回折行路との行路差、並びにそれらの行路差に相当する前記遮音材のサイズ（ｗ_wall,ij，ｈ_wall,ij）及び左右端位置（ｑ_Aij，ｑ_Bij）を算出し初期値として設定する二次元逆演算手段と、
設定された前記遮音材のサイズ（ｗ_wall,ij，ｈ_wall,ij）及び左右端位置（ｑ_Aij，ｑ_Bij）に基づき、前記騒音源Ｓ_ｉから、前記遮音材の上端辺，左端辺，右端辺，及び下端辺を回折して前記受音点Ｐ_ｊへ至る、三次元空間内の最短回折行路に対する前記遮音材による騒音補正量ΔＬ_wall,ij^(res)を算出する三次元騒音補正量演算手段と、
前記目標騒音補正量ΔＬ_wall,ij^(dest)と前記騒音補正量ΔＬ_wall,ij^(res)の差分絶対値が所定の閾値未満か否かを判定する騒音補正量収束判定手段と、
前記騒音補正量収束判定手段が前記閾値以上と判定した場合、差分ΔＬ_wall,ij^(dest)−ΔＬ_wall,ij^(res)の符号に応じて前記行路差のうちの何れかを所定の値だけ増減させる行路差更新手段と、
前記行路差更新手段により前記行路差のうちの何れかが変更された場合、前記二次元上端回折行路，前記二次元左端回折行路，及び前記二次元右端回折行路に対する音響レベル演算により、変更された前記行路差以外の前記行路差を再算出すると共に、再算出後の前記各行路差に相当する前記遮音材のサイズ（ｗ_wall,ij，ｈ_wall,ij）及び遮音材の左右端位置（ｑ_Aij，ｑ_Bij）を再算出する逆演算手段と、
前記騒音補正量収束判定手段が前記閾値未満と判定した場合、前記出力装置により前記遮音材の左右端位置（ｑ_Aij，ｑ_Bij）及びサイズ（ｗ_wall,ij，ｈ_wall,ij）並びに前記遮音材の占める領域を同一図画面上に図画出力する結果出力手段と、を備えていることを特徴とする。

【0010】

この構成によれば、受音点における騒音レベルを目標値とするために最小限必要な遮音材の任意形状のサイズを求めることが可能となる。また、目標騒音補正量ΔＬ_wall,ij^(dest)を達成するための行路差と、それらの行路差に相当する遮音材のサイズ（ｗ_wall,ij，ｈ_wall,ij）及び左右端位置（ｑ_Aij，ｑ_Bij）を、二次元上端回折行路，二次元左端回折行路，二次元右端回折行路，二次元下端回折行路による二次元演算により暫定的に算出し、その後、二次元演算により算出された遮音材のサイズ（ｗ_wall,ij，ｈ_wall,ij）及び左右端位置（ｑ_Aij，ｑ_Bij）を用いて、三次元空間内における最短の回折行路に対する前記遮音材による騒音補正量ΔＬ_wall,ij^(res)を算出して検証することを反復実行することで、目標騒音補正量ΔＬ_wall,ij^(dest)を達成するための遮音材のサイズ（ｗ_wall,ij，ｈ_wall,ij）及び左右端位置（ｑ_Aij，ｑ_Bij）を算出することにより、高速且つ正確な遮音材のサイズ（ｗ_wall,ij，ｈ_wall,ij）及び左右端位置（ｑ_Aij，ｑ_Bij）を算出することができる。また、結果出力手段が、同一図画面上に、其々の騒音源Ｓ_ｉと受音点Ｐ_ｊの組（ｉ，ｊ）に対する遮音材の左右端位置（ｑ_Aij，ｑ_Bij）及びサイズ（ｗ_wall,ij，ｈ_wall,ij）並びに遮音材の占める領域を図画出力することで、全ての組（ｉ，ｊ）に対して、目標騒音レベル｛Ｌ_ij^(dest)｝を達成するための必要最小限の遮音材の全体形状を容易に得ることが出来る。

【0011】

ここで、「周辺地形」とは、“盛土”、“切土”、“高架”、“平面”のように、反射又は回折に影響を及ぼす周辺地形の種類をいう（非特許文献１，２参照）。「遮音材の音響関連パラメータ」とは、音響透過損失Ｒ、遮音材の縦横の回折減衰比率、回折計算チャート等の遮音材の音響回折及び音響透過を計算する際に必要なパラメータをいう。「ベース騒音補正量」とは、遮音材に依存しない騒音レベルの補正量をいい、具体的には、後述の式（２）で表される補正量である。「音場の空間自由度に基づく補正量」とは、音場の指向性係数Ｑ半自由空間（騒音源が地表面近傍）の場合は２）を単位球表面積４πで割った値のデシベル値をいう。「遮音材の設置位置範囲」とは、遮音材を設置することができる位置の範囲をいい、両端点の位置座標（ｑ_Dw,l，ｑ_Dw,r）を結ぶ線分上の範囲である。「音響レベル演算」とは、回折行路に沿って騒音源から受音点に到達する音響レベルを算出する演算をいう。「同一図画面上に図画出力」とは、出力装置の同一の画面上や同一のプリント用紙上に遮音材の形状を図的に出力することをいう。尚、「行路差」は、遮音材の各端辺に対する回折方向に応じて正又は負の値をとるものとする。

【0012】

また、本発明に係る遮音材サイズ算定プログラムは、パラメータを入力する入力装置と、演算結果を出力する出力装置と、演算装置とを備えたコンピュータに読み込ませて実行させることにより、前記コンピュータを、前記本発明の遮音材サイズ算定装置として機能させることを特徴とする。

【発明の効果】

【0013】

以上のように、防音対策として遮音材を利用する場合において、本発明を用いて遮音材の高さ及び延長を検討すれば、目標騒音レベルに対して必要最小限な遮音材の高さ及び延長を把握できるため、無駄のない適切な対策が実施できる。さらに、音響透過損失の異なる複数の遮音材について必要な高さ及び延長を検討し、これらを比較、検討することにより、音響透過損失の異なる複数の遮音材の組み合わせが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】騒音源、受音点、及び遮音材の位置関係を表す模式図である。

【図2】本発明の実施例１に係る遮音材サイズ算定装置が組み込まれたコンピュータ・システムのハードウェアの全体構成を表す図である。

【図3】実施例１に係る遮音材サイズ算定装置の機能的構成を表す図である。

【図4】実施例１の遮音材サイズ算定装置の全体動作を表すフローチャートである。

【図5】図４における最小面積遮音材サイズ算出処理の詳細を表すフローチャートである。

【図6】有限サイズの長方形の遮音材ＡＢＣＤの音響回折計算のための領域分割モデルである。

【図7】計算で使用する回折補正量の種類を表す図である。

【図8】スリット回折を示す図である。

【図9】スリット回折計算における仮想遮音材の設定を示す図である。

【図10】行路差δの算出方法を説明する図である。

【図11】回折補正量の計算チャートである。

【図12】遮音材の高さ、幅及び位置の算出処理を説明する図である。

【図13】遮音材上端で回折する場合における三次元空間の騒音源Ｓ_ｉから受音点Ｐ_ｊへの最短行路を示す図である。

【図14】騒音源と受音点の一つの組（ｉ，ｊ）に対して、遮音材の面積が最小となるように決定された遮音材のサイズ（w_ij，h_ij）及び位置ｘ_ｉｊの例を示す図である。

【図15】全ての騒音源と一つの受音点の組（ｉ，ｊ）に対して、遮音材の面積が最小となるように決定された遮音材のサイズ（w_ij，h_ij）及び位置座標（ｑ_Aij，ｑ_Bij）の例を示す図である。

【図16】図４における遮音材必要延長算出処理の詳細を表すフローチャートである。

【図17】図４における遮音材必要高さ算出処理の詳細を表すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。

【実施例1】

【0016】

本発明の実施例１に係る遮音材サイズ算定装置は、Ｎ個の騒音源Ｓ_１，…，Ｓ_Ｎ（ｉ＝１，…，Ｎ）とＭ個の受音点Ｐ_１，…，Ｐ_Ｍ（ｊ＝１，…，Ｍ）を各位置に配置し、各騒音源Ｓ_ｉ（ｉ＝１，…，Ｎ）から騒音パワーレベルＬ_w,iで騒音が発生した場合に、各騒音源Ｓ_ｉの各受音点Ｐ_ｊ（ｊ＝１，…，Ｍ）における騒音レベルＬ_ijを所定の目標騒音レベルＬ_ij^(dest)以下とするために必要な、必要最小限の遮音材のサイズ及び形状を算出する装置である。図１に、騒音源、受音点、及び遮音材の位置関係を表す模式図を示す。図１において、騒音発生領域は格子状に区画し、各格子の中心を騒音源Ｓ_１，…，Ｓ_Ｎ（図１の例ではＮ＝１８）としている。また、騒音を測定する受音点Ｐ_１，…，Ｐ_Ｍ（図１の例ではＭ＝３）は、騒音発生領域の周辺に適宜配置する。遮音材は線分Ｄ_ｗ上の何処かに配置するものとする。この場合、遮音材の設置可能な範囲（設置位置範囲）は線分Ｄ_ｗとなる。各騒音源Ｓ_ｉ（ｉ＝１，…，Ｎ）と各受音点Ｐ_ｊ（ｊ＝１，…，Ｍ）とを結ぶ線分の長さをｄ_ｉｊとする。図１は平面図で表されているが、実際には騒音源Ｓ_ｉ，受音点Ｐ_ｊの位置は３次元空間内の点で表される。尚、遮音材の設置位置範囲は初期条件として与えられるものとし、遮音材の全体形状は任意形状とする。遮音材サイズ算定装置が遮音材のサイズを演算する動作としては、（Ａ）最小面積となるサイズを算出する動作、（Ｂ）遮音材の高さを一定として遮音材の必要延長を算出する動作、（Ｃ）遮音材の幅を一定として遮音材の必要高さを算出する動作、の３つの演算動作を選択することができる。

【0017】

図２は、本発明の実施例１に係る遮音材サイズ算定装置が組み込まれたコンピュータ・システムのハードウェアの全体構成を表す図である。図２において、本実施例のコンピュータ・システムは、サーバ１、クライアントＰＣ２、ＬＡＮ３、ルーター４、電気通信回線５、携帯型ＰＣ６、及び携帯端末７を備えている。携帯端末７は、スマートフォンやタブレットなどの通常の携帯端末である。コンピュータで実行することによって遮音材サイズ算定装置を実現するための遮音材サイズ算定プログラムは、サーバ１、クライアントＰＣ２、又は携帯型ＰＣ６の一乃至複数にインストールされる。サーバ１、クライアントＰＣ２又は携帯型ＰＣ６に遮音材サイズ算定プログラムをインストールして実行する場合には、当該サーバ１、クライアントＰＣ２又は携帯型ＰＣ６自体が遮音材サイズ算定装置となる。また、サーバ１に遮音材サイズ算定プログラムをインストールして、ＬＡＮ３，ルーター４，電気通信回線５を介してクライアントＰＣ２、携帯型ＰＣ６、又は携帯端末７からアクセスして処理を実行させ、当該クライアントＰＣ２、携帯型ＰＣ６、又は携帯端末７で結果が閲覧することができるように構成することもできる。

【0018】

図３は、実施例１に係る遮音材サイズ算定装置の機能的構成を表す図である。遮音材サイズ算定装置１０は、入力装置１１、演算装置１２、及び出力装置１３を備えており、これらは通常のコンピュータが備えている入力装置（キーボード、マウス、タッチパネル等）、演算装置、出力装置（ディスプレイ、プリンタ等）である。演算装置１２には遮音材サイズ算定プログラムが読み込まれて実行されており、その結果、演算装置１２では、初期パラメータ入力部１５、パラメータ記憶部１６、ベース補正量演算部１７、目標騒音補正量設定部１８、二次元逆演算部１９、三次元騒音補正量演算部２０、騒音補正量収束判定部２１、行路差更新部２２、逆演算部２３、及び結果出力部２４が機能的に実現されている。

【0019】

初期パラメータ入力部１５は、入力装置１１から入力される初期パラメータを、内部変数として記憶している各パラメータ変数へ入力する。パラメータ記憶部１６は、初期パラメータ入力部１５により入力される各パラメータ変数等を記憶する。ここで、初期パラメータは、各騒音源Ｓ_ｉ（ｉ＝１，…，Ｎ）の位置座標ｘ_ｉ及び騒音パワーレベルＬ_W,i、各受音点Ｐ_ｊ（ｊ＝１，…，Ｍ）の位置座標ｘ_ｊ及び目標騒音レベルＬ_j^(dest)、遮音材の設置予定位置範囲（遮音材の設置予定位置の起終点座標（図１の線分Ｄ_ｗの両端点の位置座標（ｑ_Dw,l，ｑ_Dw,r）））、回折減衰比asp（後述）の初期値asp₀及び終了値asp₁、周辺地形、並びに遮音材の音響関連パラメータ（遮音材の音響透過損失Ｒ、回折計算チャート等）を含む。

【0020】

ベース補正量演算部１７は、ｉ番目（ｉ＝１，…，Ｎ）の騒音源Ｓ_ｉとｊ番目の受音点Ｐ_ｊ（ｊ＝１，…，Ｍ）の各組（ｉ，ｊ）に対し、初期パラメータ入力部１５により設定された初期パラメータに基づき、遮音材に依存しないベース騒音補正量ΔＬ_base,ijを算出する。目標騒音補正量設定部１８は、騒音源Ｓ_ｉと受音点Ｐ_ｊの各組（ｉ，ｊ）に対し、目標騒音レベルＬ_ij^(dest)から、騒音源Ｓ_ｉの騒音パワーレベル、音場の空間自由度に基づく補正量、及びベース騒音補正量ΔＬ_base,ijを差し引いた目標騒音補正量ΔＬ_wall,ij^(dest)を算出する。二次元逆演算部１９は、目標騒音補正量ΔＬ_wall,ij^(dest)から、騒音源Ｓ_ｉと受音点Ｐ_ｊを含む平面上の二次元平面内の音響レベル演算により、騒音源Ｓ_ｉから受音点Ｐ_ｊを結ぶ直線と騒音源Ｓ_ｉから遮音材上下左右端辺を通り受音点Ｐ_ｊへ至る各行路との行路差δ_idx（後述）、及び該行路差δ_idxに相当する遮音材のサイズを算出し初期値として設定する。三次元騒音補正量演算部２０は、設定された遮音材のサイズに基づき、三次元計算（後述）により、騒音源Ｓ_ｉの受音点Ｐ_ｊにおける遮音材による騒音補正量ΔＬ_wall,ij^(res)を算出する。騒音補正量収束判定部２１は、目標騒音補正量ΔＬ_wall,ij^(dest)と騒音補正量ΔＬ_wall,ij^(res)の差の絶対値が｜ΔＬ_wall,ij^(dest)−ΔＬ_wall,ij^(res)｜が所定の閾値ε未満か否かを判定する。行路差更新部２２は、騒音補正量収束判定部２１が閾値ε以上と判定した場合、差ΔＬ_wall,ij^(dest)−ΔＬ_wall,ij^(res)の符号に応じて行路差δ_idxのいずれかの設定値を所定の値Δδだけ増減させる。逆演算部２３は、行路差更新部２２により行路差δ_idxの設定値が変更された場合、行路差δ_idxに相当する遮音材のサイズを算出する。結果出力部２４は、騒音補正量収束判定部２１が前記閾値ε未満と判定した場合、出力装置に遮音材の位置及びサイズを図画出力する。

【0021】

以上のように構成された本実施例に係る遮音材サイズ算定装置１０について、以下、その動作を説明する。

【0022】

（１）全体の動作
図４は、実施例１の遮音材サイズ算定装置の全体動作を表すフローチャートである。まず、ステップＳ１，Ｓ２において、ユーザにより、入力装置１１から、各騒音源Ｓ_ｉ（ｉ＝１，…，Ｎ）の位置座標ｘ_ｉ及び騒音パワーレベルＬ_W,i、各受音点Ｐ_ｊ（ｊ＝１，…，Ｍ）の位置座標ｘ_ｊ、各騒音源の各受音点における目標騒音レベルＬ_ij^(dest)、遮音材の設置位置範囲、周辺地形、並びに遮音材の音響関連パラメータ（音響透過損失Ｒ、遮音材の縦横の回折減衰比の初期値及び終了値、回折計算チャート等）が入力される。このとき、初期パラメータ入力部１５は、出力装置１３に含まれるディスプレイ上に、各パラメータの入力画面を表示し、入力装置１１からユーザにより各パラメータが入力されると、それらをパラメータ記憶部１６に保存する。ここで、「周辺地形」は、“盛土”、“切土”、“高架”、“平面”の中から選択する。

【0023】

次に、ステップＳ３において、初期パラメータ入力部１５は、出力装置１３に含まれるディスプレイ上に、動作パターンの選択画面を表示し、ユーザにより入力装置１１から入力される動作パターンの選択指示に従って、動作パターンを設定する。ここで、「動作パターン」とは、（Ａ）最小面積となるサイズを算出する動作、（Ｂ）遮音材の高さを一定として遮音材の必要延長を算出する動作、（Ｃ）遮音材の幅を一定として遮音材の必要高さを算出する動作、の３つの動作パターンをいう。

【0024】

ここで、動作パターンとして（Ａ）の動作が選択された場合（ステップＳ４）、後述の「最小面積遮音材サイズ算出処理」の処理が実行される（ステップＳ５）。動作パターンとして（Ｂ）の動作が選択された場合（ステップＳ４）、後述の「遮音材必要延長算出処理」の処理が実行される（ステップＳ６）。動作パターンとして（Ｃ）の動作が選択された場合（ステップＳ４）、後述の「遮音材必要高さ算出処理」の処理が実行される（ステップＳ７）。

【0025】

最後に、結果出力部２４は、（Ａ）〜（Ｃ）の各処理に於いて算出される遮音材のサイズパラメータから、遮音材のサイズ及び全体形状を、出力装置１３に図画出力し（ステップＳ８）、一連の動作を終了する。

【0026】

（２）最小面積遮音材サイズ算出処理（動作パターン（Ａ））
図５は、図４における最小面積遮音材サイズ算出処理（Ｓ５）の詳細を表すフローチャートである。本実施例では、基本的に、１つの騒音源Ｓ_ｉと１つの受音点Ｐ_ｊの組（ｉ，ｊ）の其々について、その組（ｉ，ｊ）に対する必要最小限の面積の遮音材のサイズ及び位置を算出し、最後に、各組（ｉ，ｊ）に対して算出された遮音材のサイズ及び位置を統合することにより、必要最小限の面積の遮音材のサイズ及び形状を算出する。

【0027】

まず、演算装置１２は、受音点Ｐ_ｊのインデックスｊを設定し（ステップＳ１０１）、次いで、騒音源Ｓ_ｉのインデックスｉを設定する（ステップＳ１０２）ことにより、計算対象とする騒音源と受音点の組（ｉ，ｊ）を設定する。

【0028】

次に、ステップＳ１０３において、ベース補正量演算部１７は、距離減衰等の遮音材の有無には依存しない騒音補正量を算出する。ここで、一般に、騒音源Ｓ_ｉの受音点Ｐ_ｊにおける騒音レベルは次式により表される（非特許文献１，２参照）。

【0029】

【数1】

ここで、式（１）における各変数の意味は次の通りである。

【0030】

【表1】

【0031】

式（１）において、左辺は騒音源Ｓ_ｉの受音点Ｐ_ｊにおける騒音レベルである。右辺第１項のＬ_w,i＝10 log₁₀(W_i/I₀)（W_iは騒音源Ｓ_ｉの音響パワー[W]，I₀=1pWは基準音源の音響パワー）は騒音源Ｓ_ｉの騒音パワーレベルであり、右辺第２項及び第３項は距離減衰に関する補正量（右辺第２項は音場の指向性係数Ｑ（半自由空間（騒音源が地表面近傍）の場合は２）を単位球表面積４πで割った値のデシベル値（＝10 log₁₀(Q/4π)）を表す。）であり、右辺第４項は遮音材の回折・透過に伴う減衰に関する補正量であり、右辺第５項は地表面の影響に関する補正量であり、右辺第６項は空気の音響吸収に関する補正量である（各補正量の詳細は非特許文献１，２参照）。右辺のうち、騒音源Ｓ_ｉの騒音パワーレベルＬ_w,iは初期パラメータとして設定され、パラメータ記憶部１６に保存されている。右辺第２項，右辺第３項，第５項，第６項は遮音材に依存しない補正量であり、右辺第４項は遮音材に依存する補正量である。従って、ベース補正量演算部１７は、式（１）の右辺第２項，右辺第３項，第５項，第６項の和、即ち、

【0032】

【数2】

を計算する。

【0033】

次に、ステップＳ１０４において、目標騒音補正量設定部１８は、組（ｉ，ｊ）に対する、遮音材に関する目標騒音補正量ΔＬ_wall,ij^(dest)を次式により算出する。

【0034】

【数3】

ここで、Ｌ_ij^(dest)は組（ｉ，ｊ）に対して割り当てられる目標騒音レベルである。目標騒音レベルＬ_ij^(dest)はｉに依らず、受音点Ｐ_ｊに対して一定の値Ｌ_j^(dest)とされる。これは、騒音源Ｓ₁〜Ｓ_Niのどの場所で騒音が発生した場合でも、受音点Ｐ_ｊにおいて同じレベルまで騒音レベルが下がるように遮音材の大きさを調整することを意味する。尚、受音点Ｐ_ｊにおける目標騒音レベルＬ_j^(dest)は初期パラメータとして予め設定され（ステップＳ１）、パラメータ記憶部１６に保存されている。

【0035】

次に、ステップＳ１０５において、演算装置１２は、ループカウンタloop_countを１に初期化し、遮音材の回折減衰比（縦の回折減衰に対する横の回折減衰の比）aspをasp_０に初期化する。尚、回折減衰比aspの初期値は、予め設定された極めて小さい値（略０に近い値）に設定される。

【0036】

ここで、回折減衰比aspについて説明する。図６は、有限サイズの長方形の遮音材ＡＢＣＤの音響回折計算のための領域分割モデルである。尚、図６では、理解を容易にするため、遮音材ＡＢＣＤの下辺ＣＤの中央点を原点Ｏとし、水平方向をｘ軸、紙面前後方向をｙ軸、鉛直方向をｚ軸とする座標軸を、参考として表示している。遮音材ＡＢＣＤが載る平面を、遮音材ＡＢＣＤの上下辺及び左右辺を延長した４本の直線により、９つの領域に分割し、各領域を図６に示したようにΓ_０，Γ_１，Γ_２，Γ_３，Γ_４，Γ_５，Γ_６，Γ_７，Γ_８とする。領域Γ_０は遮音材ＡＢＣＤの領域であり、領域Γ_１，Γ_２，Γ_３，Γ_４，Γ_５は解放された空間の領域であり、領域Γ_６，Γ_７，Γ_８は地面領域である。遮音材ＡＢＣＤは、騒音源Ｓと受音点Ｐを結ぶ線分を切るように、地面に垂直に立てて設置されている。本明細書において、計算で使用する回折補正量の種類を、図７（ａ）〜（ｆ）に示した通り、以下のように定義する（以下の（ａ）〜（ｆ）は、それぞれ図７（ａ）〜（ｆ）に対応）。

【0037】

（ａ）遮音材上端で回折する場合［音源から受音点が見えない場合（正の行路差）］
δ_123,ij： 遮音材上端で回折する場合の回折行路差
ΔＬ_123,ij： 遮音材上端で回折する場合の回折補正量
（ｂ）地盤で回折する場合［音源から受音点が見える場合（負の行路差）］
δ_0-5,ij： 地盤で回折する場合の回折行路差
ΔＬ_0-5,ij： 地盤で回折する場合の回折補正量
（ｃ）遮音材左端で回折する場合［音源から受音点が見えない場合（正の行路差）］
δ_146,ij： 遮音材左端で回折する場合の回折行路差
ΔＬ_146,ij： 遮音材左端で回折する場合の回折補正量
（ｄ）遮音材右端で回折する場合［音源から受音点が見えない場合（正の行路差）］
δ_358,ij： 遮音材右端で回折する場合の回折行路差
ΔＬ_358,ij： 遮音材右端で回折する場合の回折補正量
（ｅ）遮音材下端で回折する場合［音源から受音点が見えない場合（正の行路差）］
δ_678,ij： 遮音材下端で回折する場合の回折行路差
ΔＬ_678,ij： 遮音材下端で回折する場合の回折補正量
（ｆ）(遮音材ABCDの)上の遮音材下端で回折する場合［音源から受音点が見える場合（負の行路差）］
δ_0,4-8,ij： 上の遮音材下端で回折する場合の回折行路差
ΔＬ_0,4-8,ij： 上の遮音材下端で回折する場合の回折補正量
ここで、「正の行路差」，「負の行路差」とは、其々、行路差δの符号が＋，−である行路差をいう。尚、行路差δの符号は、遮音材の端辺に対する回折の方向で定まる（非特許文献２の１３頁，図３．１参照）。

【0038】

図７において、領域Γ_０〜Γ_８は図６の領域Γ_０〜Γ_８に対応する。また、グレーに着色された領域は遮蔽領域、着色されていない領域は開放領域を表す。記号δ，ΔＬは、其々、回折行路差，回折補正量を表し、記号δ，ΔＬの添字は、カンマの前の部分が開放された領域のインデックス、カンマの後の部分が騒音源Ｓ_ｉ，受音点Ｐ_ｊのインデックスを表す。例えば、図７（ａ）の場合、領域Γ_１，Γ_２，Γ_３が解放され領域Γ_０，Γ_４〜Γ_８が遮蔽された場合（領域Γ_１，Γ_２，Γ_３以外の領域を半無限大の仮想障壁と考えた場合）を表しており、δ_123,ijはその場合における回折行路差（騒音源Ｓ_ｉから受音点Ｐ_ｊを結ぶ線分Ｓ_ｉＰ_ｊと騒音源Ｓ_ｉから半無限大仮想障壁の上端を通り受音点Ｐ_ｊへ至る最短行路との行路差）、ΔＬ_123,ijは行路差δ_123,ijに対する回折補正量を表す。上記の（ａ）〜（ｆ）のそれぞれの回折補正量ΔＬ_idx（idxは（ａ）〜（ｆ）のそれぞれのインデックス）は、それに対応する回折行路差δ_idxを用いて、後述の式（８），（９）により計算される（式（８），（９）のΔＬ_dがΔＬ_idxに、δがδ_idxに対応）。

【0039】

回折減衰比aspは、上記の回折補正量を用いて、次式によって定義される。

【0040】

【数4】

【0041】

次に、ステップＳ１０６において、二次元逆演算部１９は、目標騒音補正量ΔＬ_wall,ij^(dest)から、騒音源Ｓ_ｉと受音点Ｐ_ｊとを含む二次元平面（Ｓ_ｉ，Ｐ_ｊを含む平面）内の最短行路に対する音響レベル演算により、騒音源Ｓ_ｉから受音点Ｐ_ｊを結ぶ線分Ｓ_ｉＰ_ｊと騒音源Ｓ_ｉから遮音材上端を通り受音点Ｐ_ｊへ至る行路との行路差δ_123,ij、前記線分Ｓ_ｉＰ_ｊと騒音源Ｓ_ｉから遮音材左端を通り受音点Ｐ_ｊへ至る行路との行路差δ_146,ij、前記線分Ｓ_ｉＰ_ｊと騒音源Ｓ_ｉから遮音材右端を通り受音点Ｐ_ｊへ至る行路との行路差δ_358,ij、及び該行路差δ_123,ij，δ_146,ij，δ_358,ijに相当する遮音材のサイズ（遮音材の幅w_wall,ij及び高さh_wall,ij）を算出し初期値として設定する。この二次元逆演算部１９における演算処理（以下「二次元逆演算処理」という。）は、具体的には以下のようにして行われる。

【0042】

有限サイズの長方形の遮音材に対する回折補正量の計算に関しては、非特許文献１，２及びバビネの原理に基づいて、音響透過損失を考慮した回折補正量の算出式は以下のように計算できる。

【0043】

前述した図６の遮音材ＡＢＣＤによる音響透過損失を考慮した回折補正量ΔＬ_dif,transは、次式により表される（非特許文献２参照）。
（ｉ）高架、盛土、切土の場合

【0044】

【数5】

（ｉｉ）平面の場合

【0045】

【数6】

ここで、式（５），（６）における各変数の意味は次の通りである。

【0046】

【表2】

【0047】

遮音材の音響透過損失Ｒは、初期パラメータとして設定され、パラメータ記憶部１６に保存されている。スリット回折に関する補正量ΔＬ_dif,slitは、図８に示すように、遮音材ＡＢＣＤの領域Γ_０をスリット開口（Ｏ_０〜Ｏ_１）に置き換えて、スリット開口（Ｏ_０〜Ｏ_１）を通過する音のエネルギーを、図９に示すように、２つの仮想障壁（頂点Ｏ_０の仮想障壁及び頂点Ｏ_１の仮想障壁）により回折される音のエネルギーの差として、次式により計算される（非特許文献２参照）。

【0048】

【数7】

【0049】

また、回折減衰補正量ΔＬ_ｄは、ナイフエッジ（薄い障壁）を前提として、次式により計算される。

【0050】

（ｉ）騒音源Ｓから受音点Ｐが見えない場合

【0051】

【数8】

（ｉｉ）騒音源Ｓから受音点Ｐが見える場合

【0052】

【数9】

【0053】

ここで、δは、図１０に示すように、回折経路ＳＯ_０Ｐと直達経路ＳＰとの行路差［ｍ］である。また、ａ，ｂ，ｃは定数であり、ユニット・建設機械の場合には、ａ＝１８．４，ｂ＝１５．２，ｃ＝０．４２，ｄ＝０．０７３である。尚、この計算式（８），（９）を図化した回折補正量の計算チャートは、例えば、図１１に示す通りである。尚、図１１は回折補正量の計算チャートの一例であり、これ以外の回折補正量の計算チャート（例えば、前川チャート等）を用いることも出来る。

【0054】

今、ステップＳ１０６においては、式（５），（６）における音響透過損失を考慮した回折補正量ΔＬ_dif,transを、目標騒音補正量ΔＬ_wall,ij^(dest)に設定し既知の値とする。また、式（５）〜（７）において、地盤で回折する場合の回折補正量ΔＬ_0-5,ij（図７（ｂ））及び遮音材下端で回折する場合の回折補正量ΔＬ_678,ij（図７（ｅ））は、初期パラメータとして設定されている、騒音源Ｓ_ｉの座標ｑ_Si、受音点Ｐ_ｊの座標ｑ_Pj、及び遮音材の設置予定位置の起終点座標（図１の線分Ｄ_ｗの両端点の座標（ｑ_Dw,l，ｑ_Dw,r）、即ち、遮音材の設置予定位置範囲）から、式（８），（９）により一意的に算出することが出来る。また、遮音材左端で回折する場合の回折補正量ΔＬ_146,ij（図７（ｃ））、及び遮音材右端で回折する場合の回折補正量ΔＬ_358,ij（図７（ｄ））は、式（４）より、遮音材上端で回折する場合の回折補正量ΔＬ_123,ij（図７（ａ））と回折減衰比aspとから、

【0055】

【数10】

により算出されるので、回折補正量ΔＬ_146,ij，ΔＬ_358,ijは回折補正量ΔＬ_123,ijの従属変数である。故に、ステップＳ１０６において式（５）〜（７）における独立な未知変数は回折補正量ΔＬ_123,ij（図７（ａ））と上の遮音材下端で回折する場合の回折補正量ΔＬ_0,4-8,ij（図７（ｆ））である。このうち、回折補正量ΔＬ_0,4-8,ijについては、ここでは便宜的にΔＬ_0,4-8,ij＝０とする。然為れば、式（５）〜（７）における独立な未知変数は回折補正量ΔＬ_123,ijのみとなるので、二次元逆演算部１９は、式（５）〜（７）から導かれる回折補正量ΔＬ_123,ijの逆算式により、回折補正量ΔＬ_123,ijを算出し、更に式（１０）により、回折補正量ΔＬ_146,ij，ΔＬ_358,ijが算出する。更に、算出された回折補正量ΔＬ_123,ij，ΔＬ_146,ij，ΔＬ_358,ijから、式（８），（９）を用いて、遮音材の上端，左端，右端で回折する場合の回折行路差δ_123,ij，δ_146,ij，δ_358,ijを逆算する。

【0056】

次に、二次元逆演算部１９は、騒音源Ｓ_ｉの座標、受音点Ｐ_ｊの座標、及び遮音材の設置予定位置の起終点座標（図１の線分Ｄ_ｗの両端点の座標）から、線分Ｓ_ｉＰ_ｊの長さd_ij、及び図１２に示したような、線分Ｓ_iＰ_jと遮音材との交点Ｍ_ijの座標（x_Ｍij,y_Ｍij,z_Ｍij）を算出する（尚、図１２の座標軸は見易くするために一例として記したもの）。交点Ｍ_ｉｊから遮音材の上端辺に下ろした垂線の足Ｑ_t,ij⁽²⁾は、騒音源Ｓ_ｉ，受音点Ｐ_ｊを焦点とし各焦点から周上点までの距離の和がd_ij＋δ_123,ijである路面に垂直な平面（点Ｓ_ｉ，Ｐ_ｊ，Ｑ_t,ij⁽²⁾を含む平面）内の楕円の楕円周上にあるので、二次元逆演算部１９は、交点Ｍ_ijから遮音材の上端までの距離d_tを、前記楕円の方程式を用いて算出する。即ち、点Ｓ_ｉ，Ｐ_ｊ，Ｍ_ij，Ｑ_t,ij⁽²⁾の位置ベクトルをｑ_Si，ｑ_Pj，ｑ_Mij，ｑ_Qt,ij、遮音材の上端辺に垂直な該端辺に対して外向き（鉛直上向き）の単位ベクトルをｕ_t⊥とすると、

【0057】

【数11】

なので、二次元逆演算部１９は、式（１１）を距離d_tについて解いた演算式を計算することによって距離d_tの値を計算する。

【0058】

同様にして、二次元逆演算部１９は、点Ｓ_ｉ，Ｐ_ｊ，Ｑ_l,ij⁽²⁾（点Ｑ_l,ij⁽²⁾は交点Ｍ_ｉｊから遮音材の左端に下ろした垂線の足）を含む平面内において遮音材左端で回折する行路長d_ij＋δ_146,ijの行路を仮定した場合の交点Ｍ_ｉｊから遮音材の左端辺までの距離d_lを算出し、点Ｓ_ｉ，Ｐ_ｊ，Ｑ_r,ij⁽²⁾（点Ｑ_r,ij⁽²⁾は交点Ｍ_ｉｊから遮音材の右端辺に下ろした垂線の足）を含む平面内において遮音材右端で回折する行路長d_ij＋δ_358,ijの行路を仮定した場合の交点Ｍ_ijから遮音材の右端までの距離d_rを算出する。この場合、二次元逆演算部１９が、距離d_l，距離d_rを計算する際の演算式は、

【0059】

【数12】

である。ここで、ｑ_Ql,ij，ｑ_Qr,ijは、其々、点Ｑ_l,ij⁽²⁾，Ｑ_r,ij⁽²⁾の位置ベクトル、ｕ_l⊥，ｕ_r⊥は、其々、遮音材の左端辺，右端辺に垂直な該端辺に対して外向きの単位ベクトル、ｑ_Dw,lj，ｑ_Dw,rは、其々、遮音材の設置予定位置である線分Ｄ_ｗの左端点，右端点の位置ベクトルを表す（図１参照）。

【0060】

そして、二次元逆演算部１９は、交点Ｍ_ijの座標ｑ_Mij＝（x_Ｍij,y_Ｍij,z_Ｍij）及び距離d_t，d_l，d_r並びに方向ベクトルｕ_t⊥，ｕ_l⊥，ｕ_r⊥より、組（ｉ，ｊ）に対する遮音材の幅w_wall,ij＝d_l＋d_r、遮音材の高さh_wall,ij＝z_Ｍij＋d_t、遮音材の面積a=h_wall,ij・w_wall,ij、遮音材の左上端点Ａ_ijの座標ｑ_Aij＝（x_Aij,y_Aij,z_Aij）＝ｑ_Mij＋d_tｕ_t⊥＋d_lｕ_l⊥、及び遮音材の右上端点Ｂ_ijの座標ｑ_Bij＝（x_Bij,y_Bij,z_Bij）＝ｑ_Mij＋d_tｕ_t⊥＋d_rｕ_r⊥を算出する。

【0061】

次に、ステップＳ１０７において、三次元騒音補正量演算部２０は、二次元逆演算処理により算出された、サイズが（w_wall,ij，h_wall,ij）で左右上端点の位置座標が（x_Aij,y_Aij,z_Aij），（x_Bij,y_Bij,z_Bij）の遮音材に対し、三次元空間内における最短な回折行路を考慮して、式（５）〜（７）により、遮音材ＡＢＣＤによる音響透過損失を考慮した回折補正量ΔＬ_dif,trans,ij＝ΔＬ_wall,ij^(res)を再度計算し、ステップＳ１０８において、騒音補正量収束判定部２１は、目標値との差｜ΔＬ_wall,ij^(dest)−ΔＬ_wall,ij^(res)｜が許容誤差ε以下か否かを判定する。この三次元騒音補正量演算部２０における演算処理（以下「三次元騒音補正量演算処理」という。）は、具体的には以下のようにして行われる。

【0062】

三次元騒音補正量演算部２０が有限サイズの遮音材に対する音響透過損失を考慮した回折補正量を算出する場合、まず、騒音源Ｓ_ｉ，受音点Ｐ_ｊの位置座標ｑ_Si，ｑ_Pj、遮音材下端辺の起終点座標ｑ_Dij，ｑ_Cij、及び遮音材上端辺の起終点座標ｑ_Aij，ｑ_Bijから、式（８），（９）により図７で説明した上述の補正量ΔＬ_123,ij，ΔＬ_0-5,ij，ΔＬ_146,ij，ΔＬ_358,ij，ΔＬ_678,ij，ΔＬ_0,4-8,ijを算出し、式（５）〜（７）により音響透過損失を考慮した回折補正量ΔＬ_dif,transを算出する。ここで、三次元騒音補正量演算部２０が、式（８），（９）の演算を行う際に、行路差δ_123,ij，δ_0-5,ij，δ_146,ij，δ_358,ij，δ_678,ij，δ_0,4-8,ijを算出するが、これらの行路差の演算の際の最短行路が、三次元空間の場合には、前述の二次元逆演算処理の場合とは相違する。

【0063】

図１３は、遮音材上端辺で回折する場合における三次元空間の騒音源Ｓ_ｉから受音点Ｐ_ｊへの最短行路を示す図である。図１３（ａ）は騒音源Ｓ_ｉの側から視た斜視図であり、図１３（ｂ）は真上から視た平面図である。尚、図１３においては、図を見易くするため、各記号における添字ｉ，ｊは省略している。騒音源Ｓ_iから遮音材上端辺へ下ろした垂線の足を点Ｓ_ｂ,i、受音点Ｐ_jから遮音材上端辺へ下ろした垂線の足を点Ｐ_ｂ,jとし、騒音源Ｓ_ｉから受音点Ｐ_ｊへの最短行路が遮音材上端辺と交差する折点をＱ_t,ij⁽³⁾とする。線分Ｑ_t,ij⁽³⁾Ｓ_i，線分Ｑ_t,ij⁽³⁾Ｐ_j，線分Ｓ_ｂ,iＳ_i，線分Ｐ_ｂ,jＰ_j，線分Ｑ_t,ij⁽³⁾Ｓ_ｂ,i，線分Ｑ_t,ij⁽³⁾Ｐ_ｂ,jの長さを、其々、ｒ_１，ｒ_２，ａ_１，ａ_２，ｂ_１，ｂ_２とする。騒音源Ｓ_iから受音点Ｐ_jへの行路長ｒ_１２はｒ_１２＝ｒ_１＋ｒ_２であり、これが最小となるように点Ｑ_t,ij⁽³⁾の位置が決定される。今、図１３に示したように、三角形Ｓ_ｂ,iＱ_t,ij⁽³⁾Ｓを、遮音材上端辺上の辺Ｓ_ｂ,iＱ_t,ij⁽³⁾を回転軸として、遮音材に直交する水平面まで回転したときの点Ｓ_iの写像点をＳ_i’とし、三角形Ｐ_ｂ,jＱ_t,ij⁽³⁾Ｐ_jを、遮音材上端辺上の辺Ｐ_ｂ,jＱ_t,ij⁽³⁾を回転軸として、遮音材に直交する水平面まで回転したときの点Ｐ_jの写像点をＰ_j’とする。線分Ｑ_t,ij⁽³⁾Ｓ_i’，線分Ｑ_t,ij⁽³⁾Ｐ_j’の長さはｒ_１，ｒ_２、線分Ｓ_ｂ,iＳ_i’，線分Ｐ_ｂ,jＰ_j’の長さはａ_１，ａ_２である。ｒ_１＋ｒ_２が最小のとき、経路Ｓ_i’Ｑ_t,ij⁽³⁾Ｐ_jは、図１３（ｂ）のように直線となり、

【0064】

【数13】

となる。ここで、ｄ_SbPbは線分Ｓ_ｂ,iＰ_ｂ,jの長さ、ｄ_SPは線分Ｓ_iＰ_jの長さ（＝d_ij（図１２参照））である。遮音材下端辺（地盤）を回折する場合の行路差δ_678,ij（＝δ_0-5,ij）、遮音材左端辺を回折する場合の行路差δ_146,ij、遮音材右端辺を回折する場合の行路差δ_358,ijも同様にして計算される。尚、上の遮音材下端辺を回折する場合の行路差δ_0,4-8,ijは行路差δ_123,ijの反数である。三次元騒音補正量演算処理では、三次元騒音補正量演算部２０は、式（１３ａ），（１３ｂ）等の演算により、其々の行路差δ_123,ij，δ_0-5,ij，δ_146,ij，δ_358,ij，δ_678,ij，δ_0,4-8,ijを算出する。

【0065】

尚、図１３（ｂ）から分かるように、前述の二次元逆演算処理の場合には行路Ｓ_iＱ_t,ij⁽²⁾Ｐ_jは平面視で直線Ｓ_iＭ_ijＰ_jと重なるが、三次元空間で考える場合には、一般には、行路Ｓ_iＱ_t,ij⁽³⁾Ｐ_jは平面視で直線Ｓ_iＭ_ijＰ_jとは重ならない。従って、一般に、三次元空間で考えた最短行路の行路差は、二次元で考えた最短行路の行路差以下となることが分かる。

【0066】

ステップＳ１０８において、｜ΔＬ_wall,ij^(dest)−ΔＬ_wall,ij^(res)｜＞εの場合、ステップＳ１０９において、ΔＬ_wall,ij^(dest)−ΔＬ_wall,ij^(res)＞０であるか否かを判定し、
（ｉ）ΔＬ_wall,ij^(dest)−ΔＬ_wall,ij^(res)＞０の場合は、ステップＳ１１０において、行路差更新部２２は現在の行路差δ_123,ijの設定値に刻み幅Δδを加えて再設定し、
（ｉｉ）ΔＬ_wall,ij^(dest)−ΔＬ_wall,ij^(res)＜０の場合は、ステップＳ１１１において、行路差更新部２２は現在の行路差δ_123,ijの設定値から刻み幅Δδを引いて再設定する。
そして、ステップＳ１１２において、逆演算部２３は、再設定された行路差δ_123,ijの設定値を用いて、式（８），（９）より遮音材上端で回折する場合の回折補正量ΔＬ_123,ijを算出し、算出した回折補正量ΔＬ_123,ijと回折減衰比aspから、遮音材左端辺，右端辺で回折する場合の回折補正量ΔＬ_146,ij，ΔＬ_358,ijを算出し、式（８），（９）を用いて、行路差δ_146,ij，δ_358,ijを逆算して、各行路差を再設定する。そして、行路差更新部２２は、前述した二次元逆演算処理により、組（ｉ，ｊ）に対する遮音材の幅w_wall,ij、遮音材の高さh_wall,ij、遮音材の左上端点Ａ_ijの座標ｑ_Aij、及び遮音材の右上端点Ｂ_ijの座標ｑ_Bijを再度算出して設定した後、前述のステップＳ１０７の処理へ戻る。

【0067】

ステップＳ１０８において、｜ΔＬ_wall,ij^(dest)−ΔＬ_wall,ij^(res)｜≦εの場合、演算装置１２は、ループカウンタloop_countが１の場合には（ステップＳ１１５）、騒音補正量収束判定部２１は、現在の遮音材の面積ａの値をバックアップ用の面積格納変数ａ_ｍに格納し、現在の遮音材のサイズ（h_wall,ij，w_wall,ij）の値をバックアップ用の面積格納変数（h_wall,ij，w_wall,ij）^(best)に格納し、現在の遮音材の左右上端点の位置座標（ｑ_Aij，ｑ_Bij）をバックアップ用の面積格納変数（ｑ_Aij，ｑ_Bij）^(best)に格納した後（ステップＳ１１７）、遮音材の回折減衰比aspに刻み幅Δaspを加えて再設定し、ループカウンタloop_countをインクリメントし（ステップＳ１１８）、前述のステップＳ１０６の処理へ戻る。

【0068】

一方、ステップＳ１１５においてループカウンタloop_countが１より大きい場合には、騒音補正量収束判定部２１は、現在の回折減衰比aspが終了値asp_１に達しているか否かを判定する（ステップＳ１１５ａ）。asp＜asp_１であれば、現在の遮音材の面積ａを算出し（ステップＳ１１５ｂ）、算出された現在の遮音材の面積ａの値をバックアップ用の面積格納変数ａ_ｍに格納された前回の面積の値と比較する（ステップＳ１１６）。そして、ａ＜ａ_ｍであれば、現在の遮音材の面積ａの値をバックアップ用の面積格納変数ａ_ｍに格納し、現在の遮音材のサイズ（h_wall,ij，w_wall,ij）の値をバックアップ用の面積格納変数（h_wall,ij，w_wall,ij）^(best)に格納し、現在の遮音材の左右上端点の位置座標（ｑ_Aij，ｑ_Bij）をバックアップ用の面積格納変数（ｑ_Aij，ｑ_Bij）^(best)に格納する（ステップＳ１１７）。そして、遮音材の回折減衰比aspに刻み幅Δaspを加えて再設定し、ループカウンタloop_countをインクリメントし（ステップＳ１１８）、前述のステップＳ１０６の処理へ戻る。

【0069】

一方、ステップＳ１１５ｂにおいてasp≧asp_１（回折減衰比aspが終了値asp_１に到達）であれば、組（ｉ，ｊ）に対する遮音材のサイズ（h_ij，w_ij）を面積最小のときの最適サイズ（h_wall,ij，w_wall,ij）^(best)に設定し、遮音材の左右上端点の位置座標（ｑ_Aij，ｑ_Bij）を面積最小のときの位置座標（ｑ_Aij，ｑ_Bij）^(best)に設定する（ステップＳ１１９）。これにより、組（ｉ，ｊ）に対して面積が最小となる遮音材のサイズ（h_ij，w_ij）、並びに遮音材の左右上端点の位置座標（ｑ_Aij，ｑ_Bij）が決定される。

【0070】

図１４に、騒音源と受音点の一つの組（ｉ，ｊ）に対して、遮音材の面積が最小となるように決定された遮音材のサイズ（w_ij，h_ij）及び位置ｘ_ｉｊの例を示す。図１４において「遮音材起点」と「遮音材終点」を結ぶ水平線が遮音材の上辺となり、「遮音材起点」又は「遮音材終点」から地面に鉛直に下ろした線分が、それぞれ遮音材の側辺となる。

【0071】

以上のステップＳ１０３〜Ｓ１１９の処理を、全ての組（ｉ，ｊ）に対して反復実行する（ステップＳ１２０，ステップＳ１２１）。これにより、全ての騒音源と受音点の組（ｉ，ｊ）（ｉ＝１，…，Ｎ，ｊ＝１，…，Ｍ）に対して遮音材のサイズ（w_ij，h_ij）及び遮音材の左右上端点位置ｑ_Aij，ｑ_Bijが算出される。

【0072】

最後に、ステップＳ１２２において、結果出力部２４は、全ての騒音源と受音点の組（ｉ，ｊ）（ｉ＝１，…，Ｎ，ｊ＝１，…，Ｍ）に対して算出された遮音材のサイズ（w_ij，h_ij）及び遮音材の中心位置ｘ_ｉｊに基づき、各組（ｉ，ｊ）の遮音材を同一図面上に重ねて図画出力する。

【0073】

図１５に、全ての騒音源と一つの受音点の組（ｉ，ｊ）に対して、遮音材の面積が最小となるように決定された遮音材のサイズ（w_ij，h_ij）及び位置座標（ｑ_Aij，ｑ_Bij）の例を示す。図１５において、それぞれの組（ｉ，ｊ）に対して、サイズ（w_ij，h_ij）及び位置座標（ｑ_Aij，ｑ_Bij）から各組（ｉ，ｊ）に対して「遮音材起点」と「遮音材終点」が決定される。従って、これを基に、図１５（ｂ）に示すように遮音材を同一図面に重ねて図画出力することで、目標騒音レベルを達成するために必要最小限な遮音材の全体形状を得ることが出来る。

【0074】

（３）遮音材必要延長算出処理（動作パターン（Ｂ））
図１６は、図４における遮音材必要延長算出処理の詳細を表すフローチャートである。遮音材必要延長算出処理では、遮音材の高さh_wallは初期パラメータとしてステップＳ２で予め設定されており、騒音源と受音点の各組（ｉ，ｊ）に対して遮音材の幅w_wall,ijを最適化する。

【0075】

まず、演算装置１２は、受音点Ｐ_ｊのインデックスｊを設定し（ステップＳ２０１）、次いで、騒音源Ｓ_ｉのインデックスｉを設定する（ステップＳ２０２）ことにより、計算対象とする騒音源と受音点の組（ｉ，ｊ）を設定する。

【0076】

次に、ステップＳ２０３において、ベース補正量演算部１７は、前述の式（２）により、距離減衰等の遮音材の有無には依存しない騒音補正量ΔＬ_base,ijを算出する。

【0077】

次に、ステップＳ２０４において、目標騒音補正量設定部１８は、組（ｉ，ｊ）に対する、遮音材に関する目標騒音補正量ΔＬ_wall,ij^(dest)を前述の式（３）により算出する。

【0078】

次に、ステップＳ２０５において、二次元逆演算部１９は、遮音材の左右端辺で回折する場合の回折行路差δ_358,ij，δ_678,ij及び遮音材の幅w_wall,ijを算出し初期値として設定する。この二次元逆演算部１９における演算処理は、具体的には以下のようにして実行される。

【0079】

ここでは遮音材の高さh_wallが既知であるため、騒音源Ｓ_ｉと受音点Ｐ_ｊを含む路面に垂直な二次元平面内の回折行路は決まっている。従って、二次元逆演算部１９は、まず、点Ｓ_ｉ，Ｐ_ｊの位置座標ｑ_Si，ｑ_Pi、遮音材の設置予定位置の起終点座標（図１の線分Ｄ_ｗの両端点の位置座標（ｑ_Dw,lj，ｑ_Dw,r））、及び遮音材の高さh_wallから、回折行路差δ_123,ij，δ_0-5,ij，δ_678,ij，δ_0,4-8,ijを算出し、これらの行路差を用いて、式（８）（９）より、回折補正量ΔＬ_123,ij，ΔＬ_0-5,ij，ΔＬ_678,ij，ΔＬ_0,4-8,ijを算出する。また、遮音材の音響透過損失Ｒ及び目標騒音補正量ΔＬ_wall,ij^(dest)は、すでに設定されている。更に、遮音材左端で回折する場合の回折補正量ΔＬ_146,ijと遮音材右端で回折する場合の回折補正量ΔＬ_358,ijとは同値であるものとする（ΔＬ_358,ij＝ΔＬ_146,ij）。従って、式（５）〜（７）において、独立な未知変数はΔＬ_146,ij（又はΔＬ_358,ij）のみであるため、二次元逆演算部１９は、式（５）〜（７）からΔＬ_146,ij（又はΔＬ_358,ij）を逆算する逆算式の演算を行うことにより、回折補正量ΔＬ_146,ij，ΔＬ_358,ijを算出し、式（８）（９）の逆算演算により、遮音材左右端で回折する場合の回折行路差δ_146,ij，δ_358,ijを算出する。そして、算出された回折行路差δ_146,ij，δ_358,ijを用いて、実施例１と同様に、式（１２ａ）〜（１２ｃ）から導かれるｑ_Ql,ij，ｑ_Qr,ijを算出する演算式を演算することで、図１２の点Ｑ_l,ij⁽²⁾，Ｑ_r,ij⁽²⁾の位置ベクトルｑ_Ql,ij，ｑ_Qr,ijを算出し、距離d_l＝｜ｑ_Ql,ij−ｑ_Mij｜，d_r＝｜ｑ_Qr,ij−ｑ_Mij｜、遮音材の幅w_wall,ij＝｜ｑ_Ql,ij−ｑ_Qr,ij｜、及び遮音材の左右上端点Ａ_ij，Ｂ_ijの座標ｑ_Aij＝ｑ_Mij＋d_tｕ_t⊥＋d_lｕ_l⊥，ｑ_Bij＝ｑ_Mij＋d_tｕ_t⊥＋d_rｕ_r⊥を算出する。

【0080】

次に、ステップＳ２０６において、三次元騒音補正量演算部２０は、上記二次元平面内の計算により算出された遮音材のサイズ（w_wall,ij，h_wall）及び遮音材の左右上端点位置座標（ｑ_Aij，ｑ_Bij）から、実施例１のステップＳ１０７で説明した三次元騒音補正量演算処理を実行することで、遮音材ＡＢＣＤによる音響透過損失を考慮した回折補正量ΔＬ_dif,trans,ij＝ΔＬ_wall,ij^(res)を再度計算し、ステップＳ２０７において、騒音補正量収束判定部２１は、目標値との差｜ΔＬ_wall,ij^(dest)−ΔＬ_wall,ij^(res)｜が許容誤差ε以下か否かを判定する。

【0081】

ステップＳ２０７において、｜ΔＬ_wall,ij^(dest)−ΔＬ_wall,ij^(res)｜＞εの場合、ステップＳ２０８において、ΔＬ_wall,ij^(dest)−ΔＬ_wall,ij^(res)＞０であるか否かを判定し、
（ｉ）ΔＬ_wall,ij^(dest)−ΔＬ_wall,ij^(res)＞０の場合は、ステップＳ２０９において、行路差更新部２２は現在の行路差δ_146,ij（又はδ_358,ij）の設定値に刻み幅Δδを加えて再設定し、
（ｉｉ）ΔＬ_wall,ij^(dest)−ΔＬ_wall,ij^(res)＜０の場合は、ステップＳ２１０において、行路差更新部２２は現在の行路差δ_146,ij（又はδ_358,ij）の設定値から刻み幅Δδを引いて再設定する。
そして、ステップＳ２１１において、逆演算部２３は、再設定された行路差δ_146,ij（又はδ_358,ij）の設定値を用いて、ステップＳ２０５と同様の二次元平面内の回折行路の計算によって、音響透過損失を考慮した回折補正量ΔＬ_dif,trans,ijが目標騒音補正量ΔＬ_wall,ij^(dest)となる遮音材の幅w_wall,ijを算出し、遮音材のサイズ（w_wall,ij，h_wall）及び遮音材の左右上端点位置座標（ｑ_Aij，ｑ_Bij）を再設定した後、前述のステップＳ２０６の処理へ戻る。

【0082】

ステップＳ２０７において、｜ΔＬ_wall,ij^(dest)−ΔＬ_wall,ij^(res)｜≦εの場合、算出された遮音材のサイズ（w_wall,ij，h_wall）及び遮音材の左右上端点位置座標（ｑ_Aij，ｑ_Bij）が騒音点Ｓ_ｉと受音点Ｐ_ｊの組（ｉ，ｊ）に対する最適なサイズ及び左右上端点位置座標に決定される。

【0083】

以上のステップＳ２０３〜Ｓ２１１の処理を、全ての組（ｉ，ｊ）に対して反復実行する（ステップＳ２１２，ステップＳ２１３）。これにより、全ての騒音源と受音点の組（ｉ，ｊ）（ｉ＝１，…，Ｎ，ｊ＝１，…，Ｍ）に対して遮音材のサイズ（w_wall,ij，h_wall）及び左右上端点位置座標（ｑ_Aij，ｑ_Bij）が算出される。

【0084】

最後に、ステップＳ２１４において、結果出力部２４は、最小面積遮音材サイズ算出処理の場合と同様に、全ての騒音源と受音点の組（ｉ，ｊ）（ｉ＝１，…，Ｎ，ｊ＝１，…，Ｍ）に対して算出された遮音材のサイズ（w_ij，h_ij）及び左右上端点位置座標（ｑ_Aij，ｑ_Bij）に基づき、各組（ｉ，ｊ）の遮音材を同一図面に重ねて図画出力する。

【0085】

（４）遮音材必要高さ算出処理（動作パターン（Ｃ））
図１７は、図４における遮音材必要高さ算出処理の詳細を表すフローチャートである。遮音材必要高さ算出処理では、遮音材の幅w_wallは初期パラメータとしてステップＳ２で予め設定されており、騒音源と受音点の各組（ｉ，ｊ）に対して遮音材の高さh_wall,ijを最適化する。

【0086】

まず、演算装置１２は、受音点Ｐ_ｊのインデックスｊを設定し（ステップＳ３０１）、次いで、騒音源Ｓ_ｉのインデックスｉを設定する（ステップＳ３０２）ことにより、計算対象とする騒音源と受音点の組（ｉ，ｊ）を設定する。

【0087】

次に、ステップＳ３０３において、ベース補正量演算部１７は、前述の式（２）により、距離減衰等の遮音材の有無には依存しない騒音補正量ΔＬ_base,ijを算出する。

【0088】

次に、ステップＳ３０４において、目標騒音補正量設定部１８は、組（ｉ，ｊ）に対する、遮音材に関する目標騒音補正量ΔＬ_wall,ij^(dest)を前述の式（３）により算出する。

【0089】

次に、ステップＳ３０５において、二次元逆演算部１９は、目標騒音補正量ΔＬ_wall,ij^(dest)から、騒音源Ｓ_ｉと受音点Ｐ_ｊを含む路面に垂直な二次元平面内の音響レベル演算により、騒音源Ｓ_ｉから受音点Ｐ_ｊを結ぶ直線と騒音源Ｓ_ｉから遮音材上端を通り受音点Ｐ_ｊへ至る行路との行路差δ_123,ij、及び遮音材の高さh_wall,ijを算出し初期値として設定する。この二次元逆演算部１９における演算処理は、具体的には以下のようにして実行される。

【0090】

ここでは遮音材の幅w_wallが既知であるため、騒音源Ｓ_ｉと受音点Ｐ_ｊを含む路面に水平な二次元平面内の回折行路が決まっている。従って、二次元逆演算部１９は、まず、点Ｓ_ｉ，Ｐ_ｊの位置座標ｑ_Si，ｑ_Pi、遮音材の設置予定位置の起終点座標（図１の線分Ｄ_ｗの両端点の位置座標（ｑ_Dw,l，ｑ_Dw,r））、及び遮音材の幅w_wallから、回折行路差δ_0-5,ij，δ_678,ij，δ_146,ij，δ_358,ijを算出し、これらの行路差を用いて、式（８）（９）より、回折補正量ΔＬ_0-5,ij，ΔＬ_678,ij，ΔＬ_146,ij，ΔＬ_358,ijを算出する。ここで、δ_146,ij＝δ_358,ij，ΔＬ_146,ij＝ΔＬ_358,ijをとする。また、遮音材の音響透過損失Ｒ及び目標騒音補正量ΔＬ_wall,ij^(dest)は、すでに設定されている。また、(遮音材ABCDの)上の遮音材下端で回折する場合の回折補正量ΔＬ_0,4-8,ijについては、便宜的にΔＬ_0,4-8,ij＝０とする。従って、式（５）〜（７）において、独立な未知変数はΔＬ_123,ijのみであるため、二次元逆演算部１９は、式（５）〜（７）からΔＬ_123,ijを逆算する逆算式の演算を行うことにより、回折補正量ΔＬ_123,ijを算出し、式（８）（９）の逆算演算により、遮音材上端で回折する場合の回折行路差δ_123,ijを算出する。そして、算出された回折行路差δ_123,ijを用いて、実施例１と同様に、式（１１）から導かれるｑ_Qt,ijを算出する演算式を演算することで、図１２の点Ｑ_t,ij⁽²⁾の位置ベクトルｑ_Qt,ijを算出し、距離d_t＝｜ｑ_Qt,ij−ｑ_Mij｜、遮音材の高さh_wall,ij＝z_Qt,ij、及び遮音材の左右上端点Ａ_ij，Ｂ_ijの座標ｑ_Aij＝ｑ_Mij＋d_tｕ_t⊥＋d_lｕ_l⊥，ｑ_Bij＝ｑ_Mij＋d_tｕ_t⊥＋d_rｕ_r⊥を算出する。

【0091】

次に、ステップＳ３０６において、三次元騒音補正量演算部２０は、上記二次元平面内での計算により算出された遮音材のサイズ（w_wall，h _wall,ij）及び遮音材の左右上端点位置座標（ｑ_Aij，ｑ_Bij）から、実施例１のステップＳ１０７で説明した三次元騒音補正量演算処理を実行することで、遮音材ＡＢＣＤによる音響透過損失を考慮した回折補正量ΔＬ_dif,trans,ij＝ΔＬ_wall,ij^(res)を再度計算し、ステップＳ３０７において、騒音補正量収束判定部２１は、目標値との差｜ΔＬ_wall,ij^(dest)−ΔＬ_wall,ij^(res)｜が許容誤差ε以下か否かを判定する。

【0092】

ステップＳ３０７において、｜ΔＬ_wall,ij^(dest)−ΔＬ_wall,ij^(res)｜＞εの場合、ステップＳ３０８において、ΔＬ_wall,ij^(dest)−ΔＬ_wall,ij^(res)＞０であるか否かを判定し、
（ｉ）ΔＬ_wall,ij^(dest)−ΔＬ_wall,ij^(res)＞０の場合は、ステップＳ３０９において、行路差更新部２２は現在の行路差δ_123,ijの設定値に刻み幅Δδを加えて再設定し、
（ｉｉ）ΔＬ_wall,ij^(dest)−ΔＬ_wall,ij^(res)＜０の場合は、ステップＳ３１０において、行路差更新部２２は現在の行路差δ_123,ijの設定値から刻み幅Δδを引いて再設定する。
そして、ステップＳ３１１において、逆演算部２３は、再設定された行路差δ_123,ijの設定値を用いて、二次元平面内の回折行路の計算によって、音響透過損失を考慮した回折補正量ΔＬ_dif,transが目標騒音補正量ΔＬ_wall,ij^(dest)となる遮音材の高さh_wall,ijを算出し、遮音材のサイズ（w_wall,ij，h_wall）及び遮音材の左右上端点位置座標（ｑ_Aij，ｑ_Bij）を再設定した後、前述のステップＳ３０６の処理へ戻る。

【0093】

ステップＳ３０７において、｜ΔＬ_wall,ij^(dest)−ΔＬ_wall,ij^(res)｜≦εの場合、算出された遮音材のサイズ（w_wall,ij，h_wall）及び遮音材の左右上端点位置座標（ｑ_Aij，ｑ_Bij）が騒音点Ｓ_ｉと受音点Ｐ_ｊの組（ｉ，ｊ）に対する最適なサイズ及び左右上端点位置座標に決定される。

【0094】

以上のステップＳ３０３〜Ｓ３１１の処理を、全ての組（ｉ，ｊ）に対して反復実行する（ステップＳ３１２，ステップＳ３１３）。これにより、全ての騒音源と受音点の組（ｉ，ｊ）（ｉ＝１，…，Ｎ，ｊ＝１，…，Ｍ）に対して遮音材のサイズ（w_wall,ij，h_wall）及び遮音材の左右上端点位置座標（ｑ_Aij，ｑ_Bij）が算出される。

【0095】

最後に、ステップＳ３１４において、結果出力部２４は、最小面積遮音材サイズ算出処理の場合と同様に、全ての騒音源と受音点の組（ｉ，ｊ）（ｉ＝１，…，Ｎ，ｊ＝１，…，Ｍ）に対して算出された遮音材のサイズ（w_ij，h_ij）遮音材の左右上端点位置座標（ｑ_Aij，ｑ_Bij）に基づき、各組（ｉ，ｊ）の遮音材を同一図面に重ねて図画出力する。

【符号の説明】

【0096】

サーバ１
クライアントＰＣ２
ＬＡＮ３
ルーター４
電気通信回線５
携帯型ＰＣ６
携帯端末７
遮音材サイズ算定装置１０
入力装置１１
演算装置１２
出力装置１３
初期パラメータ入力部１５
パラメータ記憶部１６
ベース補正量演算部１７
目標騒音補正量設定部１８
二次元逆演算部１９
三次元騒音補正量演算部２０
騒音補正量収束判定部２１
行路差更新部２２
逆演算部２３
結果出力部２４

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】