(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023177574
(43)【公開日】2023-12-14
(54)【発明の名称】風雑音判定方法、騒音測定システム
(51)【国際特許分類】
G01H 3/00 20060101AFI20231207BHJP
【ＦＩ】
G01H3/00 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022090313
(22)【出願日】2022-06-02
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り 〔掲載日〕 令和４年１月１８日 〔掲載アドレス〕 ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｊｓｔａｇｅ．ｊｓｔ．ｇｏ．ｊｐ／ａｒｔｉｃｌｅ／ｔｒａｎｓｊｓｍｅ／ａｄｖｐｕｂ／０／ａｄｖｐｕｂ＿２１－００２９１／＿ｐｄｆ／－ｃｈａｒ／ｊａ
(71)【出願人】
【識別番号】000115636
【氏名又は名称】リオン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100120592
【弁理士】
【氏名又は名称】山崎 崇裕
(74)【代理人】
【識別番号】100192223
【弁理士】
【氏名又は名称】加久田 典子
(72)【発明者】
【氏名】中島 康貴
(72)【発明者】
【氏名】中山 紬
(72)【発明者】
【氏名】土肥 哲也
(72)【発明者】
【氏名】岩永 景一郎
【テーマコード（参考）】
2G064
【Ｆターム（参考）】
2G064AB01
2G064AB02
2G064AB15
2G064BA02
2G064BD02
2G064CC02
2G064DD02
(57)【要約】
【課題】風雑音の影響を受けているか否かを判定する技術の提供。
【解決手段】ウィンドスクリーン１０の内部の風速差が生じる位置にマイクロホン２１，２２が配置されている。演算部４１は、測定用マイクロホンの出力信号に基づいて測定値を算出し（Ｓ１）、各マイクロホンの出力信号から所定の周波数成分を抽出して各音圧レベルを算出し（Ｓ２）、２つのマイクロホンの音圧レベル差Ｌｄを算出して（Ｓ３）、音圧レベル差Ｌｄが予め定められた閾値Ｌｔを超えていれば（Ｓ４：Ｙｅｓ）、算出された測定値が風雑音の影響を受けていると判定してマークを付ける（Ｓ５）。このような構成により、音圧レベル差Ｌｄと閾値Ｌｔとを比較するだけで風雑音の影響を受けているか否かを客観的かつ容易に判定することができ、統計処理の際には、マークが付された測定値を除外するだけで風雑音を含んでいる可能性の高い測定値を除外できるため、手間を大幅に削減できる。
【選択図】図５
【解決手段】ウィンドスクリーン１０の内部の風速差が生じる位置にマイクロホン２１，２２が配置されている。演算部４１は、測定用マイクロホンの出力信号に基づいて測定値を算出し（Ｓ１）、各マイクロホンの出力信号から所定の周波数成分を抽出して各音圧レベルを算出し（Ｓ２）、２つのマイクロホンの音圧レベル差Ｌｄを算出して（Ｓ３）、音圧レベル差Ｌｄが予め定められた閾値Ｌｔを超えていれば（Ｓ４：Ｙｅｓ）、算出された測定値が風雑音の影響を受けていると判定してマークを付ける（Ｓ５）。このような構成により、音圧レベル差Ｌｄと閾値Ｌｔとを比較するだけで風雑音の影響を受けているか否かを客観的かつ容易に判定することができ、統計処理の際には、マークが付された測定値を除外するだけで風雑音を含んでいる可能性の高い測定値を除外できるため、手間を大幅に削減できる。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
一体とみなせるウィンドスクリーンの内部の異なる位置に配置された複数のマイクロホンの出力信号から特定の周波数成分を抽出し、各マイクロホンに入力した音の前記特定の周波数成分に関する特定評価値を算出する第１算出工程と、
前記複数のマイクロホンから２つを取り出した組み合わせについて、前記特定評価値の差分又は比を算出する第２算出工程と、
いずれかの前記組み合わせについて算出された前記差分又は前記比が所定の閾値を超える場合に、前記出力信号に基づいて算出される評価値が風雑音の影響を受けていると判定する判定工程と
を含む風雑音判定方法。
前記複数のマイクロホンから２つを取り出した組み合わせについて、前記特定評価値の差分又は比を算出する第２算出工程と、
いずれかの前記組み合わせについて算出された前記差分又は前記比が所定の閾値を超える場合に、前記出力信号に基づいて算出される評価値が風雑音の影響を受けていると判定する判定工程と
を含む風雑音判定方法。
【請求項2】
大きさ、形状、材料、密度、単位体積当りの空洞の数を含む要素のうち少なくとも１要素が異なるウィンドスクリーンを含む、近接した複数のウィンドスクリーンの各内部に少なくとも１つずつ配置された複数のマイクロホンの出力信号から特定の周波数成分を抽出し、各マイクロホンに入力した音の前記特定の周波数成分に関する特定評価値を算出する第１算出工程と、
前記複数のマイクロホンから２つを取り出した組み合わせについて、前記特定評価値の差分又は比を算出する第２算出工程と、
いずれかの前記組み合わせについて算出された前記差分又は前記比が所定の閾値を超える場合に、前記出力信号に基づいて算出される評価値が風雑音の影響を受けていると判定する判定工程と
を含む風雑音判定方法。
前記複数のマイクロホンから２つを取り出した組み合わせについて、前記特定評価値の差分又は比を算出する第２算出工程と、
いずれかの前記組み合わせについて算出された前記差分又は前記比が所定の閾値を超える場合に、前記出力信号に基づいて算出される評価値が風雑音の影響を受けていると判定する判定工程と
を含む風雑音判定方法。
【請求項3】
請求項１又は２に記載の風雑音判定方法において、
前記第１算出工程では、
前記複数のマイクロホンの出力信号を複数の周波数帯域に分割して、周波数帯域毎に各マイクロホンに入力した音の当該周波数帯域に関する帯域評価値を算出し、
前記第２算出工程では、
前記組み合わせについて、前記周波数帯域毎に前記帯域評価値の差分又は比を算出し、
前記判定工程では、
風雑音の影響を受けているか否かの判定を前記周波数帯域毎に実行し、いずれかの前記組み合わせについて算出された或る周波数帯域での前記帯域評価値の差分又は前記比が所定の閾値を超える場合に、前記或る周波数帯域に関する前記帯域評価値が風雑音の影響を受けていると判定することを特徴とする風雑音判定方法。
前記第１算出工程では、
前記複数のマイクロホンの出力信号を複数の周波数帯域に分割して、周波数帯域毎に各マイクロホンに入力した音の当該周波数帯域に関する帯域評価値を算出し、
前記第２算出工程では、
前記組み合わせについて、前記周波数帯域毎に前記帯域評価値の差分又は比を算出し、
前記判定工程では、
風雑音の影響を受けているか否かの判定を前記周波数帯域毎に実行し、いずれかの前記組み合わせについて算出された或る周波数帯域での前記帯域評価値の差分又は前記比が所定の閾値を超える場合に、前記或る周波数帯域に関する前記帯域評価値が風雑音の影響を受けていると判定することを特徴とする風雑音判定方法。
【請求項4】
一体とみなせるウィンドスクリーンと、
前記ウィンドスクリーンの内部の異なる位置に配置された複数のマイクロホンと、
各マイクロホンの出力信号から特定の周波数成分を抽出し、各マイクロホンに入力した音の前記特定の周波数成分に関する特定評価値を算出する第１算出部と、
前記複数のマイクロホンから２つを取り出した組み合わせについて、前記特定評価値の差分又は比を算出する第２算出部と、
いずれかの前記組み合わせについて算出された前記差分又は前記比が所定の閾値を超える場合に、前記出力信号に基づいて算出される評価値が風雑音の影響を受けていると判定する判定部と
を備えた騒音測定システム。
前記ウィンドスクリーンの内部の異なる位置に配置された複数のマイクロホンと、
各マイクロホンの出力信号から特定の周波数成分を抽出し、各マイクロホンに入力した音の前記特定の周波数成分に関する特定評価値を算出する第１算出部と、
前記複数のマイクロホンから２つを取り出した組み合わせについて、前記特定評価値の差分又は比を算出する第２算出部と、
いずれかの前記組み合わせについて算出された前記差分又は前記比が所定の閾値を超える場合に、前記出力信号に基づいて算出される評価値が風雑音の影響を受けていると判定する判定部と
を備えた騒音測定システム。
【請求項5】
大きさ、形状、材料、密度、単位体積当りの空洞の数を含む要素のうち少なくとも１要素が異なるウィンドスクリーンを含む、近接して設置された複数のウィンドスクリーンと、
前記複数のウィンドスクリーンの各内部に少なくとも１つずつ配置された複数のマイクロホンと、
各マイクロホンの出力信号から特定の周波数成分を抽出し、各マイクロホンに入力した音の前記特定の周波数成分に関する特定評価値を算出する第１算出部と、
前記複数のマイクロホンから２つを取り出した組み合わせについて、前記特定評価値の差分又は比を算出する第２算出部と、
いずれかの前記組み合わせについて算出された前記差分又は前記比が所定の閾値を超える場合に、前記出力信号に基づいて算出される評価値が風雑音の影響を受けていると判定する判定部と
を備えた騒音測定システム。
前記複数のウィンドスクリーンの各内部に少なくとも１つずつ配置された複数のマイクロホンと、
各マイクロホンの出力信号から特定の周波数成分を抽出し、各マイクロホンに入力した音の前記特定の周波数成分に関する特定評価値を算出する第１算出部と、
前記複数のマイクロホンから２つを取り出した組み合わせについて、前記特定評価値の差分又は比を算出する第２算出部と、
いずれかの前記組み合わせについて算出された前記差分又は前記比が所定の閾値を超える場合に、前記出力信号に基づいて算出される評価値が風雑音の影響を受けていると判定する判定部と
を備えた騒音測定システム。
【請求項6】
請求項４又は５に記載の騒音測定システムにおいて、
前記第１算出部は、
前記複数のマイクロホンの出力信号を複数の周波数帯域に分割して、周波数帯域毎に各マイクロホンに入力した音の当該周波数帯域に関する帯域評価値を算出し、
前記第２算出部は、
前記組み合わせについて、前記周波数帯域毎に前記帯域評価値の差分又は比を算出し、
前記判定部は、
風雑音の影響を受けているか否かの判定を前記周波数帯域毎に実行し、いずれかの前記組み合わせについて算出された或る周波数帯域での前記帯域評価値の差分又は前記比が所定の閾値を超える場合に、前記或る周波数帯域に関する前記帯域評価値が風雑音の影響を受けていると判定することを特徴とする騒音測定システム。
前記第１算出部は、
前記複数のマイクロホンの出力信号を複数の周波数帯域に分割して、周波数帯域毎に各マイクロホンに入力した音の当該周波数帯域に関する帯域評価値を算出し、
前記第２算出部は、
前記組み合わせについて、前記周波数帯域毎に前記帯域評価値の差分又は比を算出し、
前記判定部は、
風雑音の影響を受けているか否かの判定を前記周波数帯域毎に実行し、いずれかの前記組み合わせについて算出された或る周波数帯域での前記帯域評価値の差分又は前記比が所定の閾値を超える場合に、前記或る周波数帯域に関する前記帯域評価値が風雑音の影響を受けていると判定することを特徴とする騒音測定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、音の測定において風雑音の影響を受けているか否かを判定する方法、及び、その方法を適用した騒音測定システムに関する。
【背景技術】
【0002】
音を測定する際には、マイクロホンの振動膜を保護するために、ウィンドスクリーンと称されるスポンジ状の覆いをマイクロホンに装着するのが一般的である。ウィンドスクリーンの存在により、その内部に流入する風が弱くなることから、マイクロホンに風が当たって発生する風雑音の影響を低減することができる。屋外での測定においては、大型のウィンドスクリーンや二重構造のウィンドスクリーン等が使用されている。
【0003】
ところで、航空機騒音や道路交通騒音のような環境騒音の測定においては、大きな風雑音が発生すると、本来測定すべき対象の騒音測定値に影響を与え、場合によっては測定対象の騒音を覆い隠してしまうこともある。このような場合には、風雑音そのものや風雑音を含んだ音を測定することとなるため、対象の騒音を正確に測定することができず、測定結果に誤りを生む要因となる。したがって、測定値が測定対象音によるものであるか風雑音を含むものであるかの判別は極めて重要である。
【0004】
このような課題に対し、従来は、作業者が風速計の指示値を参考にしながら判断したり、或いは、騒音レベルの観測とともに実音を収録しておき、怪しいと思われるものについては実音を聞いて確認したりしていた。また、特許文献１～４には、測定対象音の測定に先立ち、測定対象音が存在しない環境にて様々な風速の下で測定用のマイクロホンで風雑音のエネルギーを周波数帯域毎に測定しておき、この値を測定値から差し引いて補正を行うことにより、風雑音の影響を受けない測定対象音のエネルギーを算出する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０１３－２４６０４号公報
【特許文献2】特開２０１５－１５５９２３号公報
【特許文献3】特開２０１７－２２３７０８号公報
【特許文献4】特開２０１９－１９７０７４号公報
【非特許文献】
【0006】
【非特許文献1】環境省，「騒音に係る環境基準の評価マニュアル 一般地域編」，平成２７年１０月，ｐ．１６－１７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、測定対象となる騒音はその周波数が広範囲にわたっていることが多く、作業者が収録された実音を聴いて風雑音の影響を判断することは非常に困難である。特に自動車や航空機のエンジン音では、風雑音との区別がつかない場合が多い。また、上記の特許文献１～４に開示された方法では、事前に測定された風雑音のエネルギーで補正を行っているが、風向や風速は時々刻々と変化するものであるため、正確に補正がなされている訳ではない。
【0008】
さらに、環境省発行のマニュアル等（例えば、非特許文献１）においては、騒音の測定において測定値に対象外の要因が影響していると考えられる場合には、補正を行うのではなく、測定値を評価の対象から除外するよう要請されている。したがって、測定値が風雑音の影響を受けているか否かを客観的に判別するための手法が求められている。
【0009】
そこで、本発明は、風雑音の影響を受けているか否かを判定する技術の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記の課題を解決するため、本発明は以下の風雑音判定方法及びその方法を適用した騒音測定システムを採用する。なお、以下の括弧書中の文言はあくまで例示であり、本発明はこれに限定されるものではない。
【0011】
すなわち、本発明の風雑音判定方法及び騒音測定システムでは、一体とみなせるウィンドスクリーンの内部の異なる位置に配置された複数のマイクロホンの出力信号から特定の周波数成分を抽出し、各マイクロホンに入力した音の特定の周波数成分に関する特定評価値を算出し、複数のマイクロホンから２つを取り出した組み合わせについて、特定評価値の差分又は比を算出し、いずれかの組み合わせについて算出された差分又は比が所定の閾値を超える場合に、出力信号に基づいて算出される評価値が風雑音の影響を受けていると判定する。
【0012】
或いは、本発明の風雑音判定方法及び騒音測定システムでは、大きさ、形状、材料、密度、単位体積当りの空洞の数を含む要素のうち少なくとも１要素が異なるウィンドスクリーンを含む、近接した複数のウィンドスクリーンの各内部に少なくとも１つずつ配置された複数のマイクロホンの出力信号から特定の周波数成分を抽出し、各マイクロホンに入力した音の特定の周波数成分に関する特定評価値を算出し、複数のマイクロホンから２つを取り出した組み合わせについて、特定評価値の差分又は比を算出し、いずれかの組み合わせについて算出された差分又は比が所定の閾値を超える場合に、出力信号に基づいて算出される評価値が風雑音の影響を受けていると判定する。
【0013】
一体とみなせるウィンドスクリーンの内部では、位置により風速差が生じるため、位置が異なれば風雑音の大きさも異なる。また、大きさ、形状、材料、密度、単位体積当りの空洞の数等の要素のうち少なくとも１要素が異なる複数のウィンドスクリーンに同じ風速の風が当たっても、ウィンドスクリーンに関する要素が異なれば生じる風雑音の大きさも異なる。上述した態様の風雑音判定方法及び騒音測定システムでは、この点を利用し、２つのマイクロホンを用いて測定した結果に基づいて、２つのマイクロホンについての特定評価値（例えば、各マイクロホンに入力した音の特定の周波数成分に関する音圧レベル）の差分又は比の許容値を閾値として予め定めている。
【0014】
具体的には、一体とみなせるウィンドスクリーンの内部の異なる位置に配置された複数のマイクロホン、又は、上記のいずれかの要素が異なるウィンドスクリーンを含む複数のウィンドスクリーンの各内部に少なくとも１つずつ配置された複数のマイクロホンについて算出される特定評価値は、風が弱い時には差がほとんど生じないため、２つのマイクロホンについての特定評価値の差分や比は閾値を超えない。これに対し、風が強い時、すなわち風雑音の影響が大きい場合には、２つのマイクロホンについての特定評価値の差分や比が閾値を超える。
【0015】
このように、上述した態様の風雑音判定方法及び騒音測定システムによれば、測定値が風雑音の影響を受けているか否か（所望の音源を測定できているか）を、２つのマイクロホンについての特定評価値の差分や比を予め定めた閾値と比較するだけで客観的かつ容易に判定することができるため、風雑音に関連して生じていた人手を要する作業を自動化することができ、作業の手間を大幅に削減することができる。また、風雑音の影響を受けていると判定された測定値を一定周期毎に実行する統計処理から除外することで、騒音測定に関する統計データの信頼性を高めることができる。
【0016】
より好ましくは、上述した態様の風雑音判定方法及び騒音測定システムにおいて、複数のマイクロホンの出力信号を複数の周波数帯域に分割して、周波数帯域毎に各マイクロホンに入力した音の周波数帯域に関する帯域評価値を算出し、複数のマイクロホンから２つを取り出した上記の組み合わせについて、周波数帯域毎に帯域評価値の差分又は比を算出し、判定に際しては、風雑音の影響を受けているか否かの判定を周波数帯域毎に実行し、いずれかの組み合わせについて算出された或る周波数帯域での帯域評価値の差分又は比が所定の閾値を超える場合に、或る周波数帯域に関する帯域評価値が風雑音の影響を受けていると判定する。
【0017】
この態様の風雑音判定方法及び騒音測定システムによれば、各工程での処理が分割された周波数帯域毎に実行されるため、周波数帯域毎の測定値が要求されるケースに対応することができ、周波数帯域毎の測定値が風雑音の影響を受けているか否かを、閾値を用いた判定により周波数帯域毎に客観的かつ容易に判定することができる。
【発明の効果】
【0018】
以上のように、本発明によれば、風雑音の影響を受けているか否かを判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】第１実施形態の騒音測定システム１００を示す構成図である。
【図2】閾値を定めるために行った風雑音のレベルの測定について説明する図である。
【図3】風速と音圧レベルとの関係を示す図である。
【図4】風速を１ｍ／ｓ毎に区分した場合の音圧レベル差の平均値を示す図である。
【図5】測定値の算出に伴って実行される処理の手順例を示すフローチャートである。
【図6】第２実施形態の騒音測定システム２００を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は好ましい例示であり、本発明はこの例示に限定されるものではない。
【0021】
〔第１実施形態〕
図１は、第１実施形態の騒音測定システム１００を示す構成図である。
騒音測定システム１００は、ウィンドスクリーン１０と、ウィンドスクリーン１０の内部の異なる位置に配置された複数のマイクロホン２０と、各マイクロホン２０の出力信号を処理する処理装置４０とで構成されている。
図１は、第１実施形態の騒音測定システム１００を示す構成図である。
騒音測定システム１００は、ウィンドスクリーン１０と、ウィンドスクリーン１０の内部の異なる位置に配置された複数のマイクロホン２０と、各マイクロホン２０の出力信号を処理する処理装置４０とで構成されている。
【0022】
図示の例においては、ウィンドスクリーン１０は、発泡ウレタン等の多孔質材で形成され、直径が異なる２つの円柱が上下に略同軸上に連結された形状をなしており、マイクロホン２０は、そのようなウィンドスクリーン１０の内部に２つ配置されている。具体的には、ウィンドスクリーン１０は、上側に第１円柱部１１を有し、下側に第１円柱部１１より直径が大きい第２円柱部１２を有しており、第１円柱部１１の底部略中央に第１マイクロホン２１が配置され、第２円柱部１２の底部略中央に第２マイクロホン２２が配置されている。第１マイクロホン２１及び第２マイクロホン２２は処理装置４０に接続されており、各マイクロホンの出力信号は処理装置４０に入力する。
【0023】
なお、各マイクロホンには、必要に応じて、インピーダンス変換を行うためのプリアンプを接続してもよい。その場合には、プリアンプの出力信号が処理装置４０に入力することとなる。
【0024】
処理装置４０は、例えば、演算部４１、フィルタ４２、記憶部４３等を備えている。演算部４１は、マイクロホン２１，２２の出力信号に基づいて、規格や法律で定められた騒音に関する各種の評価値（以下、「測定値」と称する。）の算出やそれらの統計処理等を行う。評価値としては、例えば、騒音レベル、等価騒音レベル、騒音レベルの最大値や瞬時値等、より正確には、ＪＩＳ Ｃ １５０９に定められた音圧レベル、サウンドレベル（周波数重み付き音圧レベル）、時間重み付きサウンドレベル、時間重み付きサウンドレベルの最大値、ピークサウンドレベル、等価サウンドレベル、音響暴露レベル等を算出する。フィルタ４２は、演算部４１がマイクロホン２１，２２の出力信号に対して時々刻々と周波数分析を行う際に用いるフィルタであり、例えば、１／３オクターブバンドフィルタがこれに該当する。記憶部４３は、演算部４１が処理の過程で用いる所定の閾値等の定義データを予め記憶している他、算出された測定値に関するデータ等を記憶する。
【0025】
処理装置４０としては、ＣＰＵやＲＡＭ、ＨＤＤ、各種Ｉ／Ｆ等を備えた汎用コンピュータを用いてもよいし、騒音測定システム１００専用に設計された装置を用いてもよい。いずれの場合においても、騒音測定システム１００の処理に必要なプログラムや設定データ等が処理装置４０に実装されることにより、処理装置４０において処理を実行可能となる。処理装置４０において実行される処理の具体的な内容については、別の図面を参照しながら詳しく後述する。
【0026】
なお、ウィンドスクリーン１０を構成する２つの円柱部１１，１２は一体的に形成されていてもよいし、別体として形成された２つの円柱部１１，１２が略同軸上に重ねて配置されることで一体的に用いられてもよい。また、上述したウィンドスクリーン１０の形状やマイクロホン２０の個数は、あくまで一例であり、これに限定されない。ウィンドスクリーン１０はどのような形状であってもよく、一体（１つ）とみなすことができるウィンドスクリーン１０の内部の異なる位置（風速差が生じる位置）に複数のマイクロホン２０が配置されていればよい。複数のマイクロホン２０は略同一の仕様を有しており、周波数特性はフラットで、無風条件下での指示値は同一である。
【0027】
ところで、ウィンドスクリーンの存在により、測定値に対する風の影響を低減できるものの、一部の風はウィンドスクリーンの内部を通過する。そして、通過する風の向きや強さ、ウィンドスクリーンと風との相互作用により生じる（ウィンドスクリーンが風を受けることで発する）風雑音の大きさは、ウィンドスクリーン内の位置によって異なる。
【0028】
これらの違いに着目して、第１実施形態においては、ウィンドスクリーン１０内の風速差が生じる位置に２つのマイクロホン２１，２２を配置している。そして、異なる位置に配置されたマイクロホン２１，２２の音圧レベル差の許容値を閾値として予め定めておき、測定値の算出に際しては、マイクロホン２１，２２の音圧レベル差が閾値を超える場合に、その測定値が風雑音の影響を受けている（測定された音に風雑音が含まれている）と判定する。判定については後述するが、この閾値は、上記と同じ態様で配置されたウィンドスクリーン１０及びマイクロホン２１，２２を用いて風雑音の大きさを測定した結果に基づいて予め定められている。
【0029】
図２は、閾値を定めるために行った風雑音のレベルの測定について説明する図である。このうち、（Ａ）は、測定現場を示す平面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）中のＢ－Ｂ切断線に沿う断面図である。なお、図２においては、処理装置４０の図示を省略している。
【0030】
図２においては、ウィンドスクリーン１０の形状及びウィンドスクリーン１０内部に配置された２つのマイクロホン２１，２２の位置が、より正確に示されている。ウィンドスクリーン１０の上部をなす第１円柱部１１は、直径、高さとも０．３ｍであり、下部をなす第２円柱部１２は、直径１．０ｍ、高さ０．３ｍである。
【0031】
この測定においては、マイクロホン２１，２２を所定の位置に配置したウィンドスクリーン１０の中心から所定距離（例えば、１．５ｍ）離れた位置にスピーカＳＰを設置するとともに、ウィンドスクリーン１０の近くに風速計のセンサを設置し（図示されていない）、スピーカＳＰから５Ｈｚの純音を放射し続けて、自然風が強い時及び弱い時に、風速に対する音圧レベル、すなわち、ウィンドスクリーン１０が風速に対して発する風雑音を含んだ音圧レベルをマイクロホン２１，２２で測定し、これらの音圧レベルの差を求めた。具体的には、マイクロホン２１，２２の各出力信号にフィルタ４２を適用して、風の影響が顕著に出てくる周波数成分（中心周波数５Ｈｚの１/３オクターブバンドの成分）を抽出して音圧レベルを算出し（以下、第１マイクロホン２１の出力信号に基づく音圧レベルを「Ｌ１」、第２マイクロホン２２の出力信号に基づく音圧レベルを「Ｌ２」と称する。）、これらの音圧レベルの差分の絶対値（以下、「音圧レベル差」と略称する場合がある。）｜Ｌ１－Ｌ２｜を求めた。なお、上記の測定においては自然風を用いたが、風洞等から様々な風速の風を与えて測定を行ってもよい。
【0032】
図３は、上記の測定結果が描画されたグラフであり、風速と音圧レベルとの関係を示している。
このうち、（Ａ）のグラフは、風速と音圧レベルＬ１との関係を示している。このグラフから、風が強いほど音圧レベルＬ１が大きい傾向がみられる。（Ｂ）のグラフは、風速と音圧レベルＬ２との関係を示している。このグラフから、風が速いほど音圧レベルＬ２が大きい傾向がみられる。また、（Ａ）のグラフと（Ｂ）のグラフを比較すると、風速１ｍ／ｓ以上における音圧レベルＬ２は音圧レベルＬ１より小さい傾向がみられる。そして、（Ｃ）のグラフは、風速と音圧レベル差｜Ｌ１－Ｌ２｜との関係を示している。このグラフから、風が速いほど音圧レベル差｜Ｌ１－Ｌ２｜が大きい傾向が見られる。
このうち、（Ａ）のグラフは、風速と音圧レベルＬ１との関係を示している。このグラフから、風が強いほど音圧レベルＬ１が大きい傾向がみられる。（Ｂ）のグラフは、風速と音圧レベルＬ２との関係を示している。このグラフから、風が速いほど音圧レベルＬ２が大きい傾向がみられる。また、（Ａ）のグラフと（Ｂ）のグラフを比較すると、風速１ｍ／ｓ以上における音圧レベルＬ２は音圧レベルＬ１より小さい傾向がみられる。そして、（Ｃ）のグラフは、風速と音圧レベル差｜Ｌ１－Ｌ２｜との関係を示している。このグラフから、風が速いほど音圧レベル差｜Ｌ１－Ｌ２｜が大きい傾向が見られる。
【0033】
このように、図３に示した各グラフから、ウィンドスクリーン１０の発する風雑音を含んだ音圧レベルが風速に対して線形性を有していることが分かる。
【0034】
図４は、図３中（Ｃ）に示した測定結果に基づいて作成された、風速ｖを１ｍ／ｓ毎に区分した場合における音圧レベル差｜Ｌ１－Ｌ２｜の平均値を示す対応表である。
図４に示されるように、風速ｖが１ｍ／ｓ未満の場合における音圧レベル差（０．２ｄＢ）は１ｄＢ以下であるのに対し、風速ｖが１ｍ／ｓ以上の場合における音圧レベル差は１ｄＢを超えている。このような対応表に基づいて、閾値Ｌｔ、すなわち音圧レベル差の許容値（例えば、１ｄＢ）が定められる。そして、騒音測定（測定値の算出）に際しては、この閾値Ｌｔを用いて風雑音の影響を受けているか否かの判定がなされる。具体的な説明は省略するが、発明者らは風雑音の判別性能を検証しており、その結果から、閾値Ｌｔを用いた判定により風雑音の影響を非常に高い割合で正しく判別できることを確認済みである。
図４に示されるように、風速ｖが１ｍ／ｓ未満の場合における音圧レベル差（０．２ｄＢ）は１ｄＢ以下であるのに対し、風速ｖが１ｍ／ｓ以上の場合における音圧レベル差は１ｄＢを超えている。このような対応表に基づいて、閾値Ｌｔ、すなわち音圧レベル差の許容値（例えば、１ｄＢ）が定められる。そして、騒音測定（測定値の算出）に際しては、この閾値Ｌｔを用いて風雑音の影響を受けているか否かの判定がなされる。具体的な説明は省略するが、発明者らは風雑音の判別性能を検証しており、その結果から、閾値Ｌｔを用いた判定により風雑音の影響を非常に高い割合で正しく判別できることを確認済みである。
【0035】
図５は、処理装置４０において測定値の算出に伴って実行される処理の手順例を示すフローチャートである。測定値の算出に際し、いずれか１つのマイクロホンが、測定値を得るためのマイクロホン（以下、「測定用マイクロホン」と称する。）として定められる。以下、手順例に沿って説明する。
【0036】
ステップＳ１：演算部４１が、測定用マイクロホン（例えば、第１マイクロホン２１）の出力信号に基づいて、測定値（音圧レベル、騒音レベル等の評価値）を算出し、記憶部４３に記憶させる。
【0037】
〔レベル算出工程〕
ステップＳ２：演算部４１が、マイクロホン２１，２２の各出力信号にフィルタ４２、すなわち閾値を定めるための測定において適用されたフィルタと同じフィルタを適用して、各マイクロホン２１，２２の出力信号から風の影響が顕著に出てくる周波数成分（例えば、１０Ｈｚ以下の成分）を抽出し、それぞれの音圧レベルＬ１，Ｌ２（特定評価値）を算出する。なお、特定評価値としては、フィルタを適用して抽出される周波数成分についての音圧レベルを算出するのに代えて、例えば、サウンドレベル（周波数重み付き音圧レベル）、時間重み付きサウンドレベル、時間重み付きサウンドレベルの最大値、ピークサウンドレベル、等価サウンドレベル、音響暴露レベル等を算出してもよい。
ステップＳ２：演算部４１が、マイクロホン２１，２２の各出力信号にフィルタ４２、すなわち閾値を定めるための測定において適用されたフィルタと同じフィルタを適用して、各マイクロホン２１，２２の出力信号から風の影響が顕著に出てくる周波数成分（例えば、１０Ｈｚ以下の成分）を抽出し、それぞれの音圧レベルＬ１，Ｌ２（特定評価値）を算出する。なお、特定評価値としては、フィルタを適用して抽出される周波数成分についての音圧レベルを算出するのに代えて、例えば、サウンドレベル（周波数重み付き音圧レベル）、時間重み付きサウンドレベル、時間重み付きサウンドレベルの最大値、ピークサウンドレベル、等価サウンドレベル、音響暴露レベル等を算出してもよい。
【0038】
〔差分算出工程〕
ステップＳ３：演算部４１が、ステップＳ２で算出された２つのマイクロホン２１，２２での音圧レベルＬ１，Ｌ２から、音圧レベル差Ｌｄ（＝｜Ｌ１－Ｌ２｜）を算出する。
ステップＳ３：演算部４１が、ステップＳ２で算出された２つのマイクロホン２１，２２での音圧レベルＬ１，Ｌ２から、音圧レベル差Ｌｄ（＝｜Ｌ１－Ｌ２｜）を算出する。
【0039】
〔判定工程〕
ステップＳ４，Ｓ５：演算部４１が、ステップＳ３で算出された音圧レベル差Ｌｄが予め定められた閾値Ｌｔを超えているか否かを確認する（ステップＳ４）。音圧レベル差Ｌｄが閾値Ｌｔを超えている場合には（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、演算部４１は、ステップＳ１で算出された測定値が風雑音の影響を受けている、すなわち、所望の音源を測定できていないとみなして、この測定値にマークを付ける。一方、音圧レベル差Ｌｄが閾値Ｌｔを超えていない場合には（ステップＳ４：Ｎｏ）、演算部４１は、ステップＳ１で算出された測定値が風雑音の影響を受けていない、すなわち、所望の音源を測定できているとみなして、この測定値にはマークを付けない。
ステップＳ４，Ｓ５：演算部４１が、ステップＳ３で算出された音圧レベル差Ｌｄが予め定められた閾値Ｌｔを超えているか否かを確認する（ステップＳ４）。音圧レベル差Ｌｄが閾値Ｌｔを超えている場合には（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、演算部４１は、ステップＳ１で算出された測定値が風雑音の影響を受けている、すなわち、所望の音源を測定できていないとみなして、この測定値にマークを付ける。一方、音圧レベル差Ｌｄが閾値Ｌｔを超えていない場合には（ステップＳ４：Ｎｏ）、演算部４１は、ステップＳ１で算出された測定値が風雑音の影響を受けていない、すなわち、所望の音源を測定できているとみなして、この測定値にはマークを付けない。
【0040】
以上の一連の手順が、処理装置４０に入力するマイクロホン２１，２２の各出力信号に対して実行され、風雑音の影響を受けていると判定された測定値にはマークが付される。そして、所定の周期（例えば、１日）毎に統計処理を行う（報告データをまとめる）際には、マークが付された測定値を除外して統計処理がなされる。
【0041】
なお、上記の手順例は、ウィンドスクリーン１０の内部に２つのマイクロホン２１，２２が配置される場合のものであるが、マイクロホンが３つ以上配置される場合には、複数のマイクロホンから２つのマイクロホンを取り出す全ての組み合わせについてステップＳ３～Ｓ５を実行する。具体的には、２つのマイクロホンの音圧レベル差Ｌｄを１組ずつ算出していき、音圧レベル差Ｌｄが閾値Ｌｔを超える組み合わせが１組でも存在する場合には、測定値にマークを付け、音圧レベル差Ｌｄが閾値Ｌｔを超える組み合わせが存在しない場合には、測定値にマークを付けない。
【0042】
また、音の測定においては、例えばオクターブや１／３オクターブバンドのように周波数を分割し、分割された周波数帯域毎の測定値を要求される場合がある。そのような場合には、上述した一連の手順を分割された周波数帯域毎に実行すればよい。また、風雑音の影響の検出、判定には周波数帯域を限定した方がよい場合もある。具体的には、ステップＳ２において適用するフィルタを複数の異なる周波数帯域を持つフィルタの組にし、ステップＳ１において各フィルタの周波数帯域毎に測定値（帯域評価値）を算出し、ステップＳ３において各フィルタの周波数帯域毎に音圧レベル差Ｌｄ（帯域評価値の差分）を算出して、ステップＳ４において周波数帯域毎に２個のマイクロホンの音圧レベル差Ｌｄを閾値Ｌｔと比較し、閾値Ｌｔを超えていれば、その周波数帯域に対する測定値が風雑音の影響を受けているものとみなして、ステップＳ５においてその測定値にマークを付けることができる。
【0043】
〔第２実施形態〕
図６は、第２実施形態の騒音測定システム２００を示す構成図である。
騒音測定システム２００は、上述した第１実施形態の騒音測定システム１００を変形させたものであり、複数のウィンドスクリーン１１０が近接して設けられ、マイクロホン１２０が各ウィンドスクリーン１１０の内部に１つずつ配置される点において、騒音測定システム１００と異なっている。
図６は、第２実施形態の騒音測定システム２００を示す構成図である。
騒音測定システム２００は、上述した第１実施形態の騒音測定システム１００を変形させたものであり、複数のウィンドスクリーン１１０が近接して設けられ、マイクロホン１２０が各ウィンドスクリーン１１０の内部に１つずつ配置される点において、騒音測定システム１００と異なっている。
【0044】
複数のウィンドスクリーンに対して同じ強さの風が当たっても、各ウィンドスクリーンの内部で生じる風雑音の大きさは、各ウィンドスクリーンの大きさや形状（例えば、球体、楕円体、立方体等）、材料やその密度（例えば、発泡ウレタン等における空洞の大きさや単位体積当りの空洞の数）等によって異なる。この点に着目し、第２実施形態においては、これらの要素（大きさ、形状、材料、密度等）のうち少なくとも１つの要素が異なるウィンドスクリーンを含む複数のウィンドスクリーンのそれぞれにマイクロホンを組み込み、これらのウィンドスクリーンを近接して配置している。
【0045】
図示の例においては、マイクスタンドの中心ポールの上部に略楕円体をなす最も大きい第１ウィンドスクリーン１１１が設けられ、その内部に第１マイクロホン１２１が配置されており、マイクスタンドの手前及び左右に延びた３つの腕部の先端部にそれぞれ略球体をなす第２ウィンドスクリーン１１２、第３ウィンドスクリーン１１３、第４ウィンドスクリーン１１４が設けられ、それらの内部にそれぞれ第２マイクロホン１２２、第３マイクロホン１２３、第４マイクロホン１２４が配置されており、弧状に延びた腕部の先端部に略球体をなす最も小さい第５ウィンドスクリーン１１５が設けられ、その内部に第５マイクロホン１２５が配置されている。
【0046】
なお、騒音測定システム２００におけるその他の構成、すなわち、閾値Ｌｔの設定方法や、測定値が風雑音の影響を受けているか否かの判定方法等については、騒音測定システム１００と同様である。また、図６に示した例においては、マイクロホン１２０が各ウィンドスクリーン１１０の内部に１つずつ配置されているが、各ウィンドスクリーン１１０の内部に複数のマイクロホン１２０を配置してもよい。
【0047】
以上に説明したように、上述した各実施形態の騒音測定システム１００，２００によれば、以下の効果が得られる。
【0048】
（１）騒音測定システム１００によれば、一体（１つ）とみなすことができるウィンドスクリーン１０の内部の風速差が生じる位置に複数のマイクロホン２０が配置されており、風の影響が顕著に出てくる周波数帯域での任意の２つのマイクロホンの音圧レベル差Ｌｄの許容値が閾値Ｌｔとして予め定められているため、測定値が風雑音の影響を受けているか否かを、音圧レベル差Ｌｄと閾値Ｌｔとを比較するだけで客観的かつ容易に判定することができる。
【0049】
（２）騒音測定システム２００によれば、大きさ、形状、材料、密度等の要素のうち少なくとも１つの要素が異なるウィンドスクリーンを含む複数のウィンドスクリーン１１０が、それぞれの内部にマイクロホン１２０が組み込まれた状態で近接して配置されており、風の影響が顕著に出てくる周波数帯域での任意の２つのマイクロホンの音圧レベル差Ｌｄの許容値が閾値Ｌｔとして予め定められているため、測定値が風雑音の影響を受けているか否かを、音圧レベル差Ｌｄと閾値Ｌｔとを比較するだけで客観的かつ容易に判定することができる。
【0050】
（３）騒音測定システム１００，２００によれば、風雑音の影響を受けていると判定された測定値がマークされ、マークされた測定値が統計処理の対象から除外されるため、除外すべき音が発生した時のデータを除いて統計処理せよとの要請に応えることができ、騒音測定に関する統計データの信頼性を高めることができる。
【0051】
（４）騒音測定システム１００，２００によれば、予め定められた閾値を用いて測定値が風雑音の影響を受けているか否かが客観的に判定され、風雑音の影響を受けていると判定された測定値は統計処理の除外対象としてマークされるため、風雑音に関連して従来人手を介して行っていた作業を自動化することができ、人手を要する作業の手間を大幅に削減することができる。特に、無人測定地点における騒音測定の効率を格段に向上することができる。
【0052】
本発明は、上述した実施形態に制約されることなく、種々に変形して実施することが可能である。
【0053】
上述した実施形態においては、２つのマイクロホン（マイクロホンが３つ以上配置される場合には、複数のマイクロホンから２つのマイクロホンを取り出す全ての組み合わせ）について、２つのマイクロホンの音圧レベルの差Ｌｄを算出し、音圧レベル差Ｌｄが閾値Ｌｔを超える場合に、測定値が風雑音の影響を受けていると判定して測定値にマークを付けているが、これに代えて、２つのマイクロホンの音圧レベルの比Ｌｒを算出し、音圧レベル比Ｌｒがこれに関する所定の閾値Ｌｔ２を超える場合に、測定値が風雑音の影響を受けていると判定して測定値にマークを付けてもよい。
【0054】
上述した実施形態においては、予め定められた閾値を用いて測定値が風雑音の影響を受けているか否かを判定しているが、これに代えて、図４に示したような対応表（風速と音圧レベル差の平均値との対応をまとめた表）に測定用マイクロホンの風速に対する風雑音のレベルを示す列を加えた拡張対応表を予め作成しておき、この拡張対応表を用いて測定値が風雑音の影響を受けているか否かを判定してもよい。対応表を作成するために行う風速に対する風雑音のレベルの測定は、無響室や静かな環境で実施することが望ましい。
【0055】
拡張対応表やこれを用いた判定手順についての図示は省略するが、具体的には、測定用マイクロホンの出力信号に基づいて測定値を算出し（ステップＳ１１）、同時刻に得られたマイクロホン２１，２２の各出力信号にフィルタを適用してそれぞれの音圧レベルを算出し（ステップＳ１２）、これらの音圧レベル差を求め（ステップＳ１３）、予め作成した拡張対応表を参照して、音圧レベル差から測定用マイクロホンの風雑音のレベルを割り出し(ステップＳ１４)、割り出された風雑音のレベルが所定のレベルを超えるか否かを確認し（ステップＳ１５）、風雑音が所定のレベルを超えている場合には、ステップＳ１１で算出した測定値が風雑音の影響を受けているものとみなしてマークする（ステップＳ１６）。このような方法によっても、測定値が風雑音の影響を受けているか否かを簡易に判定することができ、風雑音の影響を受けているとみられる測定値を除外して統計処理を行うことが可能となる。
【0056】
上述した実施形態においては、複数のマイクロホンとして略同一の仕様を有したものを採用しているが、異なる仕様を有したマイクロホンを採用することも可能である。その場合には、図４に示したような対応表を、Ｎ個のマイクロホンから２個のマイクロホンを取り出す全ての組み合わせについて予め作成し、マイクロホンの組み合わせ毎に異なる閾値を定めておき、任意の２個のマイクロホンの出力信号に基づく音圧レベル差が閾値を超えているか否かを確認する際には、そのマイクロホンの組み合わせに対する閾値を用いればよい。
【0057】
その他、騒音測定システム１００，２００に関する説明の過程で挙げた構成や数値等はあくまで例示であり、本発明の実施に際して適宜に変形が可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【0058】
１０ ウィンドスクリーン
１１ 第１円柱部
１２ 第２円柱部
２０ マイクロホン
２１ 第１マイクロホン
２２ 第２マイクロホン
４０ 処理装置
４１ 演算部（第１算出部、第２算出部、判定部）
１００ 騒音測定システム
１１ 第１円柱部
１２ 第２円柱部
２０ マイクロホン
２１ 第１マイクロホン
２２ 第２マイクロホン
４０ 処理装置
４１ 演算部（第１算出部、第２算出部、判定部）
１００ 騒音測定システム
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
