JP5496077B2 - Sound ray analyzer - Google Patents
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Description
本発明の参考例は、騒音レベルを測定し、測定された騒音レベルのデータをその騒音レベルの測定地点の位置情報と対応づけて記録あるいは表示する騒音測定装置、騒音測定システムおよび騒音測定方法に関する。
また、本発明は、高所音源の騒音に対する定性的な寄与を、音線理論式によりシミュレーションして予測する音線解析装置に関する。
The reference example of the present invention relates to a noise measurement device, a noise measurement system, and a noise measurement method for measuring a noise level and recording or displaying the measured noise level data in association with position information of the measurement point of the noise level. .
The present invention also relates to a sound ray analyzing apparatus that predicts a qualitative contribution to noise from a high-pitched sound source by simulation using a sound ray theoretical formula.
工場や事業場等の騒音の発生源から発生する騒音が、その騒音の発生源の周囲の環境に与える影響を調査する目的で、環境モニタリングが実施されている。この環境モニタリングにおいては、工場や事業場の周囲に複数箇所設定された所定の騒音測定地点で、例えば数カ月毎等定期的に、騒音レベルの測定が行われる。 Environmental monitoring is being conducted for the purpose of investigating the impact of noise generated from noise sources in factories and business establishments on the surrounding environment. In this environmental monitoring, the noise level is measured periodically, for example, every several months, at predetermined noise measurement points set around a factory or business site.
このような環境モニタリングでは、通常は、上記所定の騒音測定地点に騒音測定装置を永続的に固定して騒音レベルの測定を行うのではなく、数カ月毎等の騒音レベルの測定を行う度に、所定の騒音測定地点に騒音測定装置を設置し、騒音レベルの測定が終了したら騒音測定装置はその都度撤去している。
そのため、各騒音測定地点について長期間にわたって経時的に騒音レベルの測定を行うためには、前回騒音レベルの測定を行った騒音測定地点と同じ地点に騒音測定装置を配置する必要がある。しかし、環境モニタリングにおける騒音測定地点の多くは、工場や事業場等の敷地外の道路上等であるため、騒音測定地点の目印として測量鋲等を設置することができない場合が多い。このため、環境モニタリングにおける騒音レベルの測定では、騒音測定地点の周囲にある構造物や特徴的な地形等を基準として、地図を参照しながら目視で騒音測定地点のおおよその位置を決定し、その位置に騒音測定装置を配置することが行われている。
In such environmental monitoring, normally, the noise level is not measured by permanently fixing the noise measurement device at the predetermined noise measurement point, but every time the noise level is measured every several months, A noise measuring device is installed at a predetermined noise measuring point, and the noise measuring device is removed each time the noise level measurement is completed.
Therefore, in order to measure the noise level over time for each noise measurement point over a long period of time, it is necessary to place a noise measurement device at the same point as the noise measurement point where the previous noise level was measured. However, since many of the noise measurement points in environmental monitoring are on roads outside the premises such as factories and business establishments, it is often impossible to install a surveying instrument or the like as a mark of the noise measurement points. For this reason, in the measurement of noise level in environmental monitoring, the approximate position of the noise measurement point is visually determined while referring to the map based on the structure around the noise measurement point and the characteristic topography. A noise measuring device is arranged at a position.
しかし、騒音測定地点の位置を決定する際の基準として利用される構造物は、長期間にわたって環境モニタリングを実施する間には解体・撤去される場合もあり、この場合には、騒音測定地点の位置を決定する際の基準が失われることとなってしまう。また、構造物や特徴的な地形等を基準として騒音測定地点のおおよその位置を決定して騒音測定装置を配置しても、騒音測定地点の位置には、どうしても毎回ばらつきが生じてしまう。さらに、騒音測定地点の周囲に構造物や特徴的な地形等が無い場合には、騒音測定地点を同定することが難しかった。 However, the structure used as a reference for determining the position of the noise measurement point may be dismantled and removed during environmental monitoring over a long period of time. The reference for determining the position will be lost. Even if the noise measurement device is arranged by determining the approximate position of the noise measurement point based on the structure, characteristic terrain, or the like, the position of the noise measurement point inevitably varies every time. Furthermore, when there are no structures or characteristic topography around the noise measurement point, it is difficult to identify the noise measurement point.
一方、例えば発電所の敷地内に設置してある煙突等のように、高所から発生する音が施設境界あるいは近隣民家の騒音に対する定性的な寄与を把握する場合、従来は音線理論式による数値シミュレーション予測(音線解析による騒音予測)を行っている。このような音線解析の予測パラメータは、煙突出口付近の近接騒音実測値と、音波伝播経路における風速分布推定値および空気温度推測値である。
風速の推定値は、例えば図9に示すように、煙突出口付近(例えば高度200m)の実測値を用い、地上0mを風速0m/sとする1次の近似式により、空間の風速分布を推定したものである。
温度の推定値は、例えば図9に示すように、地上高30mおよび地上1mの2地点で測定した実測値を用い、1次の近似式により空間の温度分布を推定したものである。
On the other hand, when the sound generated from a high place, such as a chimney installed in the site of a power plant, is to grasp the qualitative contribution to the noise of the facility boundary or neighboring private houses, Numerical simulation prediction (noise prediction by sound ray analysis) is performed. Predictive parameters for such sound ray analysis are measured values of proximity noise near the smoke outlet, wind speed distribution estimated value and air temperature estimated value in the sound wave propagation path.
For example, as shown in FIG. 9, the estimated wind speed is measured near the smoke outlet (for example, at an altitude of 200 m), and the spatial wind speed distribution is estimated by a first-order approximation formula where the ground speed is 0 m / s. It is a thing.
For example, as shown in FIG. 9, the estimated value of the temperature is obtained by estimating the temperature distribution in the space using a first-order approximate expression using measured values measured at two points of 30 m above the ground and 1 m above the ground.
騒音レベルの測定を、騒音測定装置の位置と関連づけて実施する騒音測定装置として、例えば特許文献1、2に記載のものがある。
しかし、特許文献1、2に記載の騒音測定装置は、騒音レベルと、測定対象とされる騒音の発生源から騒音測定装置までの距離とを測定し、これらを対応づけて記録あるいは表示するものである。したがって、この騒音測定装置を上記の工場や事業場等の周囲における騒音環境の環境モニタリングの用途に用いる場合、騒音測定装置が位置している騒音測定地点を同定するには、騒音測定装置からの距離を測定する対象物として、構造物や特徴的な地形等の基準が必要とされることに変わりはない。そして、この基準となる構造物や特徴的な地形等から騒音測定装置までの距離を測定し、この距離を参考にして、騒音測定地点を決定することになる。
For example,
However, the noise measuring devices described in
また、高所音源の騒音に対する定性的な寄与について、音線理論式を用いたシミュレーションで予測する音線解析装置に関する公知文献は見当たらない。 In addition, there is no known document relating to a sound ray analyzing apparatus that predicts a qualitative contribution to noise of a high-pitched sound source by a simulation using a sound ray theoretical formula.
このように、従来の騒音測定装置およびこれを利用した騒音測定方法では、騒音測定装置の位置を定量的に把握できないために、騒音測定地点を正確に定めにくかった。
また、騒音レベルの測定を実施する度に騒音測定装置を設置し、測定が終了するとその都度騒音測定装置を撤去するので、長期間にわたって経時的に騒音レベルの測定を行う場合、騒音測定地点の位置が変化してしまう問題があった。このため、騒音レベルの測定後にデータを見直したときに、騒音データと騒音測定地点の位置情報の整合が取れない場合があった。
As described above, in the conventional noise measuring device and the noise measuring method using the same, it is difficult to accurately determine the noise measuring point because the position of the noise measuring device cannot be grasped quantitatively.
In addition, a noise measurement device is installed every time a noise level measurement is performed, and the noise measurement device is removed each time measurement is completed. There was a problem that the position changed. For this reason, when the data is reviewed after the measurement of the noise level, the noise data may not be consistent with the position information of the noise measurement point.
そして、高所から発生する音の音線解析による騒音予測は、音波伝播経路の空気温度および風速分布として推定値が使用されている。しかし、空気温度および風速分布の推定精度は未検証であり、したがって、音線解析による音波伝播予測の推定精度についても未検証であるから、騒音予測の精度をより一層向上させることが望まれる。
本発明の参考例は、このような事情に鑑みてなされたものであって、構造物や特徴的な地形等の基準を利用せずとも、騒音測定地点を簡単かつ正確に同定することのできる騒音測定装置の提供を目的とする。
さらに、本発明は、高所から発生する音の音線解析(騒音予測)についても、温度及び風速の実測値を利用できるようにして、精度の高い予測を可能にした音線解析装置の提供を目的とする。
In the noise prediction based on the sound ray analysis of the sound generated from a high place, estimated values are used as the air temperature and the wind speed distribution in the sound wave propagation path. However, since the estimation accuracy of the air temperature and the wind speed distribution has not been verified, and therefore the estimation accuracy of the sound wave propagation prediction by sound ray analysis has not been verified, it is desired to further improve the accuracy of noise prediction.
The reference example of the present invention has been made in view of such circumstances, and can easily and accurately identify a noise measurement point without using a standard such as a structure or characteristic terrain. The purpose is to provide a noise measurement device.
Furthermore, the present invention provides a sound ray analyzing apparatus that enables highly accurate prediction by making it possible to use measured values of temperature and wind speed for sound ray analysis (noise prediction) of sound generated from high places. With the goal.
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。 In order to solve the above problems, the present invention employs the following means.
本発明の第1の参考例に係る騒音測定装置は、騒音レベルを測定する騒音計と、前記騒音計の位置を測位する衛星測位装置と、前記騒音計によって測定された騒音レベルを該騒音レベルが測定されたと同時に前記衛星測位装置によって測位された前記騒音計の位置と対応づけて記録および/または表示する記録表示部とを備えている。 A noise measuring device according to a first reference example of the present invention includes a sound level meter that measures a noise level, a satellite positioning device that measures the position of the sound level meter, and a noise level measured by the sound level meter. Is recorded and / or displayed in association with the position of the sound level meter measured by the satellite positioning device at the same time.
この騒音測定装置によれば、衛星測位装置によって騒音計の位置が測位されるので、騒音計の位置を定量的に把握することができる。したがって、構造物や特徴的な地形等の基準を利用せずとも、騒音測定装置による騒音測定地点を簡単かつ正確に同定することができる。特に、予め定められている騒音測定地点に騒音測定装置を搬入して騒音レベルを測定する場合に、構造物や特徴的な地形等の基準を利用せずとも、騒音測定装置を騒音測定地点に正確に設置して騒音レベルを測定することが簡単にできる。 According to this noise measurement device, the position of the sound level meter is measured by the satellite positioning device, so that the position of the sound level meter can be grasped quantitatively. Therefore, it is possible to easily and accurately identify the noise measurement point by the noise measurement device without using a standard such as a structure or characteristic terrain. In particular, when a noise measurement device is carried into a predetermined noise measurement point and the noise level is measured, the noise measurement device can be used as a noise measurement point without using standards such as structures and characteristic terrain. It is easy to install and measure the noise level accurately.
本発明の第2の参考例に係る騒音測定システムは、地球上の所定の基準点に固定された第1衛星測位装置と、該第1衛星測位装置によって前記所定の基準点を経時的に測位して得られた基準点データを時刻と対応づけて記録する第1記録部とを有する固定局と、騒音レベルを測定する騒音計と、前記固定局の前記第1衛星測位装置が前記所定の基準点を測位して前記基準点データを得るのに用いたのと同じ人工衛星からの信号を用いて前記騒音計の位置を測位する第2衛星測位装置と、前記騒音計によって測定された騒音レベルを該騒音レベルが測定されたと同時に前記第2衛星測位装置によって測位された前記騒音計の位置および該騒音レベルが測定された時刻と対応づけて記録する第2記録部とを有する移動局とを備えている。 A noise measurement system according to a second reference example of the present invention includes a first satellite positioning device fixed at a predetermined reference point on the earth, and positioning the predetermined reference point over time by the first satellite positioning device. A fixed station having a first recording unit that records the reference point data obtained in association with time, a sound level meter that measures a noise level, and the first satellite positioning device of the fixed station A second satellite positioning device that measures the position of the sound level meter using a signal from the same artificial satellite that is used for positioning the reference point and obtaining the reference point data; and the noise measured by the sound level meter A mobile station having a second recording unit for recording the level in association with the position of the sound level meter measured by the second satellite positioning device and the time when the noise level was measured at the same time when the noise level was measured; It has.
この騒音測定システムによれば、まず騒音レベルの測定が終了した後、固定局の第1記録部に記録されたデータと、移動局の第2記録部に記録されたデータとを回収し、第1記録部に時刻と対応づけて記録された基準点データが各時刻において含む誤差を算出することによって、第2記録部に騒音レベルおよび時刻と対応づけて記録された騒音計の位置を、同時刻における基準点データの誤差を用いて補正することができる。 According to the noise measurement system, first, after the measurement of the noise level is completed, the data recorded in the first recording unit of the fixed station and the data recorded in the second recording unit of the mobile station are collected, By calculating the error included at each time by the reference point data recorded in association with the time in one recording unit, the noise level and the position of the sound level meter recorded in association with the time in the second recording unit are the same. Correction can be made by using the error of the reference point data at the time.
これは、固定局の第1衛星測位装置が前記所定の基準点を測位して基準点データを得るのに用いる人工衛星と、移動局の第2衛星測位装置が騒音計の位置を測位するのに用いる人工衛星が共通しているために、各時刻に第2衛星測位装置によって測位された騒音計の位置が含む測位誤差は、基準点データが同時刻において含む測位誤差と等しいからである。よって、基準点データが各時刻において含む誤差を算出してこれを用いれば、第2衛星測位装置によって測位された騒音計の位置を補正することができる。 This is because the first satellite positioning device of the fixed station locates the predetermined reference point and obtains reference point data, and the second satellite positioning device of the mobile station measures the position of the sound level meter. This is because the positioning error included in the position of the sound level meter measured by the second satellite positioning device at each time is equal to the positioning error included in the reference point data at the same time because the artificial satellites used in the above are common. Therefore, if the error included in the reference point data at each time is calculated and used, the position of the sound level meter measured by the second satellite positioning device can be corrected.
ここで、騒音計の位置の補正は、騒音の測定中に実施されるのではなく、騒音の測定が終了した後、固定局の第1記録部に記録されたデータと、移動局の第2記録部に記録されたデータとを回収して行われる。このため、騒音の測定中には、固定局と移動局との間でデータの送受信等を行う必要がないので、固定局と移動局との間を無線あるいは有線によって接続する必要がない。したがって、固定局と移動局に送信機や受信機等の機器を備える必要が無く、騒音測定システムを簡素かつ安価に構成することができる。 Here, the correction of the position of the sound level meter is not performed during the measurement of the noise, but after the measurement of the noise is completed, the data recorded in the first recording unit of the fixed station and the second of the mobile station This is done by collecting the data recorded in the recording unit. For this reason, during the noise measurement, there is no need to transmit / receive data between the fixed station and the mobile station, so there is no need to connect the fixed station and the mobile station by radio or wire. Therefore, it is not necessary to provide a fixed station and a mobile station with devices such as a transmitter and a receiver, and the noise measurement system can be configured simply and inexpensively.
ここで、固定局の第1衛星測位装置が前記所定の基準点を測位して得られる基準点データが各時刻において含む誤差は、次のようにして算出できる。
すなわち、第1衛星測位装置が固定される前記所定の基準点は、地球上における座標が既知である点とする。これにより、この既知の座標に対する、各時刻における基準点データの差を、基準点データが各時刻において含む誤差として算出できる。
あるいは、第1衛星測位装置が固定される前記所定の基準点は、地球上における座標が不明な点であってもよい。この場合には、固定局の第1衛星測位装置によって前記所定の基準点を経時的に測位して得られた基準点データの平均値を算出する。そして、この基準点データの平均値に対する、各時刻における前記基準点データの偏差を、該基準点データが各時刻において含む誤差として算出できる。
Here, the error that the reference point data obtained by the first satellite positioning device of the fixed station positioning the predetermined reference point includes at each time can be calculated as follows.
That is, the predetermined reference point to which the first satellite positioning device is fixed is a point whose coordinates on the earth are known. Thereby, the difference of the reference point data at each time with respect to the known coordinates can be calculated as an error included in the reference point data at each time.
Alternatively, the predetermined reference point to which the first satellite positioning device is fixed may be a point whose coordinates on the earth are unknown. In this case, the average value of the reference point data obtained by positioning the predetermined reference point with time by the first satellite positioning device of the fixed station is calculated. The deviation of the reference point data at each time with respect to the average value of the reference point data can be calculated as an error included in the reference point data at each time.
本発明の第3の参考例に係る騒音測定システムは、地球上の所定の基準点に固定された第1衛星測位装置と、該第1衛星測位装置によって前記所定の基準点を経時的に測位して得られた基準点データの誤差を送信する送信機とを有する固定局と、騒音レベルを測定する騒音計と、前記固定局の前記第1衛星測位装置が前記所定の基準点を測位して前記基準点データを得るのに用いたのと同じ人工衛星からの信号を用いて前記騒音計の位置を測位する第2衛星測位装置と、前記固定局の前記送信機から送信された前記基準点データの誤差を受信する受信機と、前記第2衛星測位装置によって測位された前記騒音計の位置を前記受信機によって受信された前記基準点データの誤差を用いて補正する補正部と、前記騒音計によって測定された騒音レベルを前記補正部によって補正された前記騒音計の位置と対応づけて記録および/または表示する記録表示部とを有する移動局とを備えている。 A noise measurement system according to a third reference example of the present invention includes a first satellite positioning device fixed to a predetermined reference point on the earth, and positioning the predetermined reference point over time by the first satellite positioning device. A fixed station having a transmitter for transmitting an error of the reference point data obtained in this way, a sound level meter for measuring a noise level, and the first satellite positioning device of the fixed station measures the predetermined reference point. A second satellite positioning device for positioning the sound level meter using a signal from the same artificial satellite used to obtain the reference point data, and the reference transmitted from the transmitter of the fixed station. A receiver that receives an error of point data; a correction unit that corrects the position of the sound level meter measured by the second satellite positioning device using an error of the reference point data received by the receiver; and Noise level measured by a sound level meter And a mobile station having a recording display unit for recording and / or displayed in association with the position of the sound level meter corrected by the correcting unit Le.
本発明の第2の参考例または第3の参考例に係る騒音測定システムにおいては、前記第1衛星測位装置と前記第2衛星測位装置は、前記人工衛星からの信号に含まれる該人工衛星の軌道情報を用いて、前記所定の基準点と前記騒音計の位置を測位するのに用いる前記人工衛星を選択し、これにより、前記第2衛星測位装置は、前記第1衛星測位装置が前記所定の基準点を測位して前記基準点データを得るのに用いたのと同じ人工衛星からの信号を用いることが可能とされていることが好ましい。 In the noise measurement system according to the second reference example or the third reference example of the present invention, the first satellite positioning device and the second satellite positioning device may include the artificial satellite included in the signal from the artificial satellite. Using the orbit information, the artificial satellite used for positioning the predetermined reference point and the position of the sound level meter is selected, so that the second satellite positioning device can be used by the first satellite positioning device. It is preferable that it is possible to use a signal from the same artificial satellite used to obtain the reference point data by positioning the reference point.
本発明の第2の参考例に係る騒音測定システムにおいては、前記第1衛星測位装置が固定された前記所定の基準点の地球上における座標は既知であり、前記基準点データの誤差は、既知の前記座標に対する、各時刻における前記基準点データの差であることが好ましい。 In the noise measurement system according to the second reference example of the present invention, the coordinates on the earth of the predetermined reference point to which the first satellite positioning device is fixed are known, and the error of the reference point data is known. It is preferable that the difference between the reference point data at each time with respect to the coordinates.
あるいは、本発明の第2の参考例に係る騒音測定システムにおいては、前記基準点データの誤差は、前記第1衛星測位装置によって前記所定の基準点を経時的に測位して得られた前記基準点データの平均値に対する、各時刻における前記基準点データの偏差であることが好ましい。 Alternatively, in the noise measurement system according to the second reference example of the present invention, the error of the reference point data is the reference obtained by positioning the predetermined reference point over time by the first satellite positioning device. It is preferable that the deviation of the reference point data at each time with respect to the average value of the point data.
この騒音測定システムによれば、固定局の送信機は、基準点データの、所定の基準点の既知の座標に対する差を、基準点データの誤差として算出する。あるいは、固定局の送信機は、第1衛星測位装置によって前記所定の基準点を経時的に測位することによって得られた基準点データの平均値を算出し、この基準点データの平均値に対する、各時刻における基準点データの偏差を、基準点データの誤差として算出する。固定局の送信機は、この基準点データの誤差を送信する。
そして、移動局では、受信機によって基準点データの誤差が受信される。さらに、補正部によって、第2衛星測位装置によって測位された騒音計の位置を、同時刻における基準点データの偏差を用いて補正することができる。
According to this noise measurement system, the transmitter of the fixed station calculates the difference of the reference point data with respect to the known coordinates of the predetermined reference point as an error of the reference point data. Alternatively, the transmitter of the fixed station calculates an average value of the reference point data obtained by positioning the predetermined reference point over time by the first satellite positioning device, and with respect to the average value of the reference point data, The deviation of the reference point data at each time is calculated as an error of the reference point data. The transmitter of the fixed station transmits this reference point data error.
In the mobile station, the error of the reference point data is received by the receiver. Furthermore, the position of the sound level meter measured by the second satellite positioning device can be corrected by the correction unit using the deviation of the reference point data at the same time.
これは、固定局の第1衛星測位装置が前記所定の基準点を測位して基準点データを得るのに用いる人工衛星と、移動局の第2衛星測位装置が騒音計の位置を測位するのに用いる人工衛星が共通しているために、各時刻に第2衛星測位装置によって測位された騒音計の位置が含む測定誤差は、同時刻における基準点データに含まれる測位誤差、すなわち基準点データの偏差と等しいからである。よって、各時刻における基準点データの偏差を算出してこれを用いれば、第2衛星測位装置によって測位された騒音計の位置を補正することができる。 This is because the first satellite positioning device of the fixed station locates the predetermined reference point and obtains reference point data, and the second satellite positioning device of the mobile station measures the position of the sound level meter. Because the satellites used for the measurement are common, the measurement error included in the position of the sound level meter measured by the second satellite positioning device at each time is the positioning error included in the reference point data at the same time, that is, the reference point data. This is because it is equal to the deviation. Therefore, if the deviation of the reference point data at each time is calculated and used, the position of the sound level meter measured by the second satellite positioning device can be corrected.
ここで、固定局の送信機と移動局の受信機との間における基準点データの送受信は、電磁波等を利用して無線で行われてもよく、あるいは有線で行われてもよい。基準点データの送受信が無線で行われる場合には、固定局の位置に影響を受けることなく移動局の移動を行いやすくなる。 Here, transmission / reception of the reference point data between the transmitter of the fixed station and the receiver of the mobile station may be performed wirelessly using electromagnetic waves or the like, or may be performed by wire. When the reference point data is transmitted and received wirelessly, the mobile station can be easily moved without being affected by the position of the fixed station.
本発明の第4の参考例に係る騒音測定方法は、上記第2の参考例に係る騒音測定システムを用いた騒音測定方法であって、前記第1衛星測位装置が固定された前記所定の基準点の地球上における座標は既知であり、既知の前記座標に対する、各時刻における前記基準点データの差を、該基準点データが各時刻において含む誤差として算出し、前記移動局の前記第2衛星測位装置によって測位され、前記第2記録部に前記騒音レベルおよび時刻と対応づけて記録された前記騒音計の位置を、同時刻における前記基準点データの誤差を用いて補正するものである。 A noise measurement method according to a fourth reference example of the present invention is a noise measurement method using the noise measurement system according to the second reference example , and the predetermined reference to which the first satellite positioning device is fixed. The coordinates of the point on the earth are known, and the difference of the reference point data at each time with respect to the known coordinate is calculated as an error included in the reference point data at each time, and the second satellite of the mobile station The position of the sound level meter measured by a positioning device and recorded in the second recording unit in association with the noise level and time is corrected using an error of the reference point data at the same time.
あるいは、本発明の第4の参考例に係る騒音測定方法は、上記第2の参考例に係る騒音測定システムを用いた騒音測定方法であって、前記固定局の前記第1衛星測位装置によって前記所定の基準点を経時的に測位して得られ、前記第1記録部に時刻と対応づけて記録された前記基準点データの平均値を算出し、前記基準点データの平均値に対する、各時刻における前記基準点データの偏差を、該基準点データが各時刻において含む誤差として算出し、前記移動局の前記第2衛星測位装置によって測位され、前記第2記録部に前記騒音レベルおよび時刻と対応づけて記録された前記騒音計の位置を、同時刻における前記基準点データの誤差を用いて補正するものである。 Alternatively, a noise measurement method according to a fourth reference example of the present invention is a noise measurement method using the noise measurement system according to the second reference example, and is performed by the first satellite positioning device of the fixed station. An average value of the reference point data obtained by positioning a predetermined reference point with time and recorded in association with the time in the first recording unit is calculated, and each time with respect to the average value of the reference point data The deviation of the reference point data at is calculated as an error included in the reference point data at each time, is measured by the second satellite positioning device of the mobile station, and corresponds to the noise level and time in the second recording unit Then, the recorded position of the sound level meter is corrected using an error of the reference point data at the same time.
この騒音測定方法によれば、騒音測定システムによる騒音の測定が終了した後、移動局の第2記録部に記録された騒音計の位置を、固定局の第1記録部に記録された基準点データが含む誤差を用いて補正することが簡単にできる。 According to this noise measurement method, after the noise measurement by the noise measurement system is completed, the position of the sound level meter recorded in the second recording unit of the mobile station is changed to the reference point recorded in the first recording unit of the fixed station. Correction can be easily performed using an error included in the data.
本発明の第1の態様に係る音線解析装置は、騒音レベルを測定する騒音計と、前記騒音計の位置を測位する衛星測位装置と、空気温度を測定する温度センサと、風況を測定する風況検出センサと、前記騒音計、前記衛星測位装置、前記温度センサおよび前記風況検出センサで取得した測定値を送信する送信装置とが設けられて空中に無動力で浮揚可能な浮揚体部と、前記送信装置から送信された測定値を受信する受信装置と、前記受信装置で受信した測定値に基づいて音線理論式による数値シミュレーションを行う音線解析部とを備えている。 The sound ray analyzer according to the first aspect of the present invention includes a sound level meter that measures a noise level, a satellite positioning device that measures the position of the sound level meter, a temperature sensor that measures an air temperature, and a wind condition. A floating body capable of floating in the air without power, provided with a wind condition detection sensor that transmits the measured value acquired by the sound level meter, the satellite positioning device, the temperature sensor, and the wind condition detection sensor. A receiving device that receives the measured value transmitted from the transmitting device, and a sound ray analyzing unit that performs a numerical simulation based on a sound ray theory based on the measured value received by the receiving device.
この音線解析装置によれば、騒音を出さない浮揚体部が高所に浮揚することで、高所から発生する音の騒音レベルの実測値を測定するとともに、実測値を測定した高所の測定位置(騒音計の位置)を衛星測位装置により測位して知ることができる。さらに、浮揚体部は、高所の騒音レベル測定位置における空気温度や風況(風速や風向)の実測値を取得できるので、音線解析部においては、高所における騒音レベルだけでなく、音波伝播経路の空気温度や風速分布についても実測値を用い、高精度の音線解析を行うことができる。 According to this sound ray analysis apparatus, the floating body portion that does not emit noise is levitated to a high place, so that the actual measurement value of the noise level of the sound generated from the high place is measured, and at the high place where the actual measurement value is measured. The measurement position (the position of the sound level meter) can be known by positioning with a satellite positioning device. In addition, the levitation body can obtain the actual measured values of the air temperature and wind conditions (wind speed and direction) at the noise level measurement position in high places. With respect to the air temperature and wind speed distribution in the propagation path, it is possible to perform highly accurate sound ray analysis using measured values.
本発明の第2の態様に係る音線解析装置は、高所音源の位置を測位する衛星測位装置と、空気温度を測定する温度センサと、風況を測定する風況検出センサと、前記衛星測位装置、前記温度センサおよび前記風況検出センサで取得した測定値を送信する送信装置とが設けられて空中に無動力で浮揚可能な浮揚体部と、前記送信装置から送信された測定値を受信する受信装置と、前記受信装置で受信した測定値および前記高所音源の騒音実測値に基づいて音線理論式による数値シミュレーションを行う音線解析部とを備えている。 A sound ray analyzing apparatus according to a second aspect of the present invention includes a satellite positioning device that measures the position of a sound source at an altitude, a temperature sensor that measures an air temperature, a wind condition detection sensor that measures a wind condition, and the satellite. A positioning device, a transmitting device that transmits measurement values acquired by the temperature sensor and the wind condition detection sensor, and a levitation body that can float without power in the air, and a measurement value transmitted from the transmission device. A receiving device for receiving, and a sound ray analyzing unit for performing a numerical simulation based on a sound ray theoretical formula based on the measured value received by the receiving device and the actually measured noise value of the high-pitched sound source.
この音線解析装置によれば、騒音を出さない浮揚体部が高所に浮揚することで、従来と同様にして高所から発生する音の近接騒音実測値を測定した高所測定位置について、近傍位置を衛星測位装置により測位して知ることができる。さらに、浮揚体部は、近接騒音実測値の測定位置近傍における空気温度や風況(風速や風向)の実測値を取得できるので、音線解析部においては、高所における騒音レベルだけでなく、音波伝播経路の空気温度や風速分布についても実測値を用い、高精度の音線解析を行うことができる。 According to this sound ray analysis device, the levitated body part that does not emit noise is levitated at a high place, and as for the height measurement position where the proximity noise actual measurement value of the sound generated from the high place is measured in the same manner as in the past, The vicinity position can be known by positioning with a satellite positioning device. Furthermore, since the levitation body can obtain the actual measured values of the air temperature and wind conditions (wind speed and direction) in the vicinity of the measured position of the measured values of the proximity noise, the sound ray analysis unit not only has the noise level at the high place, With respect to the air temperature and the wind speed distribution in the sound wave propagation path, it is possible to perform highly accurate sound ray analysis using actually measured values.
上述した参考例の騒音測定装置、騒音測定システム、騒音測定方法および本発明の音線解析装置によれば、衛星測位装置によって騒音計の位置が測位されるので、騒音計の位置を定量的に把握することができる。したがって、構造物や特徴的な地形等の基準を利用せずとも、騒音測定地点を簡単かつ正確に同定することができる。特に、予め定められている騒音測定地点に騒音測定装置を搬入して騒音レベルを測定する場合に、構造物や特徴的な地形等の基準を利用せずとも、騒音測定装置を騒音測定地点に正確に設置して騒音レベルを測定することが簡単にできる。 Noise measurement apparatus of the above-mentioned reference example, noise measurement system, according to the sound ray analysis device of the noise measurement method and the present invention, since the position of the sound level meter is positioning by satellite positioning device, quantitatively the position of the sound level meter I can grasp it. Therefore, it is possible to easily and accurately identify a noise measurement point without using a standard such as a structure or characteristic terrain. In particular, when a noise measurement device is carried into a predetermined noise measurement point and the noise level is measured, the noise measurement device can be used as a noise measurement point without using standards such as structures and characteristic terrain. It is easy to install and measure the noise level accurately.
また、高所の音源から発生する音の音線解析による騒音予測を行う音線解析装置は、音波伝播経路の空気温度および風速分布として実測値を使用できるようになるので、推定精度未検証の問題を解消して騒音予測精度を向上させることが可能になる。
さらに、温度及び風速の実測値から音線解析装置が予測した騒音の予測結果を、実際の音圧レベル実測値と比較することにより、音線解析装置による騒音予測精度の検証が可能になる。
In addition, the sound ray analysis device that performs noise prediction by sound ray analysis of sound generated from a high-frequency sound source can use measured values as the air temperature and wind speed distribution of the sound wave propagation path, so the estimation accuracy has not been verified. It becomes possible to solve the problem and improve the noise prediction accuracy.
Furthermore, by comparing the noise prediction result predicted by the sound ray analyzer from the actual measured values of temperature and wind speed with the actual sound pressure level actually measured value, the noise prediction accuracy by the sound ray analyzer can be verified.
以下に、本発明に係る騒音測定装置、騒音測定システム、騒音測定方法および音線解析装置の参考例および実施形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, reference examples and embodiments of a noise measurement device, a noise measurement system, a noise measurement method, and a sound ray analysis device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[第1参考例]
図1に示すように、本参考例に係る騒音測定装置1は、騒音レベルを測定する騒音計11と、GPS(Global Positioning System)装置(衛星測位装置)12と、騒音計11に一体化された記録表示部とを備えている。
GPS装置12は、ケーブル13で騒音計11に接続されている。騒音計11とGPS装置12とは、それぞれ三脚に固定されている。GPS装置12が騒音計11の位置を測位できるように、騒音計11を固定する三脚と、GPS装置12を固定する三脚とは、互いに近接して配置される。
[First Reference Example]
As shown in FIG. 1, a
The
GPS装置12としては、GPSアンテナおよびGPS受信機を備えた汎用のGPSユニットが用いられる。これに代えて、より精度の高いDGPS(Differential Global Positioning System)方式のGPSユニットを用いてもよい。
As the
騒音計11に一体化された記録表示部(不図示)では、騒音計11によって測定された騒音レベルを、この騒音レベルが測定されたと同時にGPS装置12によって測位された騒音計11の位置と対応づけて記録する。つまり、騒音計11によって騒音レベルが測定されるのと同時に、GPS装置12によって騒音計11の位置(経度、緯度および標高)が測位される。そして、この騒音レベルと騒音計11の位置とが記録表示部によって対応づけて記録される。
記録表示部は、LCD(Liquid Crystal Display)等からなるディスプレイを備えており、騒音計11によって測定された騒音レベルと、GPS装置12によって測位された騒音計11の位置とが対応付けられて表示される。
In a recording display unit (not shown) integrated with the
The recording display unit includes a display composed of an LCD (Liquid Crystal Display) or the like, and the noise level measured by the
第1参考例に係る騒音測定装置1によれば、GPS装置12によって騒音計の位置が測位されるので、騒音計11の位置を定量的に把握することができる。すなわち、騒音計11の位置を、経度、緯度および標高の数値として把握することができる。
したがって、構造物や特徴的な地形等の基準を利用せずとも、騒音測定装置1による騒音測定地点を簡単かつ正確に同定することができる。特に、予め決められている騒音測定地点に騒音測定装置1を搬入して騒音を測定する場合には、構造物や特徴的な地形等の基準となる目印を利用せずとも、記録表示部に表示される騒音計11の位置を確認しながら騒音測定装置1を騒音測定地点に正確に設置して、騒音レベルを簡単に測定することができる。
According to the
Therefore, it is possible to easily and accurately identify a noise measurement point by the
[第2参考例]
図2に示すように、第2参考例に係る騒音測定システム3は、座標(経度、緯度および標高)が既知の地点上に固定される固定局2と、第1参考例の騒音測定装置1とほぼ同様の構成を有している移動局1とを備えている。
[Second Reference Example]
As shown in FIG. 2, the
固定局2は、第1GPS装置(第1衛星測位装置)21とロガー(第1記録部)22とを有している。第1GPS装置21は、三脚に固定されている。騒音測定システム3による騒音の測定中、第1GPS装置21を固定する三脚は、経度、緯度および標高が既知の地点上に据え付けて動かない状態を保つようにする。これにより、騒音測定システム3による騒音の測定中、第1GPS装置21は、地球上の所定の基準点(経度X、緯度Y、標高Z)に固定された状態が保たれる。第1GPS装置21は、ケーブル23でロガー22に接続されている。
The fixed
移動局1は、騒音レベルを測定する騒音計11と、第2GPS装置(第2衛星測位装置)12とを有している。また、移動局1は、第1参考例の騒音測定装置1の記録表示部に代えて、騒音計11に一体化された第2記録部(不図示)を有している。
第2GPS装置12は、ケーブル13で騒音計11に接続されている。騒音計11とGPS装置12とは、それぞれ三脚に固定されている。そして、第2GPS装置12が騒音計11の位置を測位できるように、騒音計11を固定する三脚と、第2GPS装置12を固定する三脚とは、互いに近接して配置される。
The
The
固定局2の第1GPS装置21および移動局1のGPS装置12としては、それぞれGPSアンテナおよびGPS受信機を備えた汎用のGPSユニットが用いられるが、これに代えて、より精度の高いDGPS方式のGPSユニットを用いてもよい。
As the
固定局2の第1GPS装置21は、前記所定の基準点(経度X、緯度Y、標高Z)を経時的に測位する。所定の基準点の座標は不変であるが、第1GPS装置21によって所定の基準点を測位して得られる基準点データは測位誤差を含んでおり、時系列で微妙に変動するデータとなる。この誤差を含む基準点データ(経度X’、緯度Y’、標高Z’)を時刻と対応づけて出力する。ロガー22は、第1GPS装置21から出力された基準点データを時刻と対応づけて記録する。
The
移動局1の第2GPS装置12は、固定局2の第1GPS装置21が前記所定の基準点を測位して基準点データを得るのに用いたのと同じGPS衛星(人工衛星)からの信号を用いて、騒音計11の位置(緯度および経度)を測位する。
The
移動局1の第2GPS装置12が騒音計11の位置を測位する際に、固定局2の第1GPS装置21が前記所定の基準点を測位して基準点データを得るのに用いたのと同じGPS衛星からの信号を用いるのは、次の理由による。
地球上を周回するGPS衛星は、現在31基程度あり、地球上の一地点で7基程度のGPS装置からの電波を受信可能となっている。通常のGPS装置は、この7基程度のGPS衛星のうち電波強度の強い4基程度を選択し、この電波強度の強い4基程度のGPS衛星からの電波を利用して測位を行うようになっている。
When the
There are currently about 31 GPS satellites orbiting the earth, and can receive radio waves from about seven GPS devices at one point on the earth. Ordinary GPS devices select about four of the seven GPS satellites having strong radio field intensity, and perform positioning using radio waves from the four GPS satellites having strong radio field intensity. ing.
ここで、地球上の同一地点において、2台のGPS装置で測位を行った場合、各GPS装置が測位に用いる4基程度のGPS衛星は一致するとは限らない。そして、2台のGPS装置が測位に用いるGPS衛星が一致しない場合、これら2台のGPS装置の測位結果の間には、数mから数十m程度の誤差が生じることが知られている。これは、測位に用いるGPS衛星が異なると、当然そのGPS衛星の位置は異なるため、異なる位置にあるGPS衛星を基準として三角測量を行った結果も異なってくるためである。
しかし、2台のGPS装置が測位に用いるGPS衛星が一致しているならば、このような誤差は生じない。このため、移動局1の第2GPS装置12が騒音計11の位置を測位する際には、固定局2の第1GPS装置21が前記所定の基準点を測位して基準点データを得るのに用いたのと同じGPS衛星からの信号を用いるようにしている。
Here, when positioning is performed with two GPS devices at the same point on the earth, about four GPS satellites used by each GPS device for positioning do not always match. When the GPS satellites used for positioning by the two GPS devices do not match, it is known that an error of about several meters to several tens of meters occurs between the positioning results of the two GPS devices. This is because if the GPS satellites used for positioning are different, the positions of the GPS satellites are naturally different, and the results of performing the triangulation with reference to the GPS satellites at different positions are also different.
However, if the GPS satellites used for positioning by the two GPS devices match, such an error does not occur. Therefore, when the
各GPS衛星は、それぞれ所定の公転周期で所定の軌道を周回している。そこで、固定局2の第1GPS装置21と移動局1の第2GPS装置12は、これらのGPS衛星のうち、各時刻においてどのGPS衛星からの信号を受信することができるかを計算して判定する機能を、それぞれ内蔵している。具体的には、次の通りである。
各GPS衛星は、約6日毎に更新される全GPS衛星の概略の軌道情報(アルマナックデータ)と、約90分毎に更新されるそのGPS衛星自身の詳細な軌道情報(エフェメリスデータ)を含む信号を、30秒周期で地上に向けて電波で送信している。固定局2の第1GPS装置21と移動局1の第2GPS装置12とは、これら概略の軌道情報と詳細な軌道情報とを用いて、測位時における各GPS衛星の軌道を計算し、互いに同じGPS衛星からの信号を用いて測位を行うようにする。これによって、移動局1の第2GPS装置12が騒音計11の位置を測位するのに用いるGPS衛星の信号と、同時刻に固定局2の第1GPS装置21が前記所定の基準点を測位して基準点データを得るのに用いるGPS衛星の信号とは、同じものとなっている。
Each GPS satellite orbits a predetermined orbit at a predetermined revolution period. Therefore, the
Each GPS satellite is a signal including rough orbit information (almanac data) of all GPS satellites updated about every six days and detailed orbit information (ephemeris data) of the GPS satellite itself updated about every 90 minutes. Is transmitted to the ground with radio waves at a cycle of 30 seconds. The
移動局1の騒音計11に一体化された第2記録部は、騒音計11によって測定された騒音レベルを、この騒音レベルが測定されたと同時に第2GPS装置12によって測位された騒音計11の位置、およびこの騒音レベルが測定された時刻と対応づけて記録する。
ここで、固定局2の第1GPS装置21および移動局1の第2GPS装置12が受信するGPS衛星からの信号には、GPS衛星に搭載された原子時計からの時刻のデータが含まれている。この時刻のデータを利用して、第1GPS装置21および第2GPS装置12が保有し出力する時刻は、常に正確に保たれる。この結果、固定局2のロガー22が基準点データと対応づけて記録する時刻と、移動局1の第2記録部が騒音レベルおよび騒音計11の位置と対応づけて記録する時刻とは、常に正確であり、互いに同期がとれた状態となっている。
The second recording unit integrated with the
Here, signals from GPS satellites received by the
本騒音測定システム3を用いた騒音の測定が終了したら、まず、固定局2のロガー22に記録されたデータと、移動局1の第2記録部に記録されたデータとを回収する。そして、固定局2の第1GPS装置21によって経時的に測位され、ロガー22に時刻と対応づけて記録された各時刻における基準点データ(経度X’、緯度Y’、標高Z’)の、所定の基準点の既知の座標(経度X、緯度Y、標高Z)に対する差(ΔX=X’−X,ΔY=Y’−Y,ΔZ=Z’−Z)を、各時刻において基準点データが含む誤差として算出する。さらに、移動局1の第2GPS装置12によって測位され、第2記録部に騒音レベルおよび時刻と対応づけて記録された騒音計11の位置を、同時刻における基準点データの誤差(ΔX,ΔY,ΔZ)を用いて補正する。
When the noise measurement using the
あるいは、固定局2は、経度、緯度および標高が既知の地点上に固定されるのではなく、経度、緯度および標高が不明の地点上に固定されていてもよい。
この場合は、本騒音測定システム3を用いた騒音の測定が終了したら、まず、固定局2のロガー22に記録されたデータと、移動局1の第2記録部に記録されたデータとを回収する。そして、固定局2の第1GPS装置21によって経時的に測位され、ロガー22に時刻と対応づけて記録された基準点データ(経度X’、緯度Y’、標高Z’)の平均値(X,Y,Z)を算出し、この基準点データの平均値に対する、各時刻における基準点データの偏差(ΔX=X’−X,ΔY=Y’−Y,ΔZ=Z’−Z)を、各時刻において基準点データが含む誤差として算出する。さらに、移動局1の第2GPS装置12によって測位され、第2記録部に騒音レベルおよび時刻と対応づけて記録された騒音計11の位置を、同時刻における基準点データの誤差(ΔX,ΔY,ΔZ)を用いて補正する。
Alternatively, the fixed
In this case, when the noise measurement using the
第2参考例に係る騒音測定システム3によれば、第1参考例に係る騒音測定装置1と同様の効果が得られる。
また、第2参考例に係る騒音測定システム3によれば、上記のように、騒音の測定が終了した後、固定局2のロガー22に記録されたデータと、移動局1の第2記録部に記録されたデータとを回収し、ロガー22に記録された基準点データが各時刻において含む誤差を算出し、第2記録部に騒音レベルおよび時刻と対応づけて記録された騒音計の位置を、同時刻において基準点データが含む誤差を用いて補正することができる。
According to the
Further, according to the
これは、固定局2の第1GPS装置21が前記所定の基準点を測位して基準点データを得るのに用いるGPS衛星と、移動局1の第2GPS装置12が騒音計11の位置を測位するのに用いるGPS衛星が共通しているために、各時刻に第2GPS装置12によって測位された騒音計11の位置が含む測位誤差は、同時刻において基準点データが含む測位誤差と等しいからである。よって、各時刻における基準点データの誤差を算出してこれを用いれば、第2GPS装置12によって測位された騒音計の位置を補正することができる。
This is because the GPS satellite used by the
ここで、騒音計11の位置の補正は、騒音の測定中に実施されるのではなく、騒音の測定が終了した後、固定局2のロガー22に記録されたデータと、移動局1の第2記録部に記録されたデータとを回収して行われる。このため、騒音の測定中には、固定局2と移動局1との間でデータの送受信等を行う必要がないので、固定局2と移動局1との間を無線あるいは有線によって接続する必要がない。したがって、固定局2と移動局1に送信機や受信機等の機器を備える必要が無く、騒音計の位置を高い精度で測位することのできる騒音測定システム3を簡素かつ安価に構成することができる。
Here, the correction of the position of the
[第3参考例]
図3に示すように、第3参考例に係る騒音測定システム3Aは、第2参考例に係る騒音測定システム3と同様に、移動局1Aと、座標(経度、緯度および標高)が既知の地点上に固定される固定局2Aとを備えている。
[Third reference example]
As shown in FIG. 3, the
本参考例の固定局2Aは、第1GPS装置(第1衛星測位装置)21と送信機24とを有している。第1GPS装置21と送信機24とは、三脚に固定されている。騒音測定システム3Aによる騒音の測定中、第1GPS装置21を固定する三脚は、経度、緯度および標高が既知の地点上に据え付けて動かない状態を保つようにする。これにより、騒音測定システム3Aによる騒音の測定中において、第1GPS装置21は、地球上の所定の基準点(経度X、緯度Y、標高Z)に固定された状態が保たれる。送信機24は、ケーブル25で第1GPS装置21に接続されている。
The fixed
移動局1Aは、騒音レベルを測定する騒音計11と、第2GPS装置(第2衛星測位装置)12と、受信機14とを有している。また、移動局1Aは、第2参考例の騒音測定システム3の移動局1の第2記録部に代えて、騒音計11に一体化された図示しない補正部および記録表示部を有している。第2GPS装置12は、ケーブル13で騒音計11に接続され、受信機14は、ケーブル15で騒音計11に接続されている。
騒音計11は一方の三脚に固定され、GPS装置12と受信機14とは他方の三脚に固定されている。そして、第2GPS装置12が騒音計11の位置を測位できるように、騒音計11を固定する三脚と、第2GPS装置12を固定する三脚とは、互いに近接して配置される。
The
The
固定局2Aの第1GPS装置21および移動局1AのGPS装置12としては、それぞれGPSアンテナおよびGPS受信機を備えた汎用のGPSユニットが用いられるが、これに代えて、より精度の高いDGPS方式のGPSユニットを用いてもよい。
As the
固定局2Aの第1GPS装置21は、前記所定の基準点(経度X、緯度Y、標高Z)を経時的に測位する。所定の基準点の座標は不変であるが、第1GPS装置21によって所定の基準点を測位して得られる基準点データは測位誤差を含んでおり、時系列で微妙に変動するデータとなる。この誤差を含む基準点データ(経度X’、緯度Y’、標高Z’)を時刻と対応づけて出力する。
The
固定局2Aの送信機24は、第1GPS装置21によって所定の基準点を経時的に測位して得られた、各時刻における基準点データ(経度X’、緯度Y’、標高Z’)の、所定の基準点の既知の座標(経度X、緯度Y、標高Z)に対する差(ΔX=X’−X,ΔY=Y’−Y,ΔZ=Z’−Z)を、基準点データの誤差として算出し、送信する。
The
あるいは、固定局2Aは、経度、緯度および標高が既知の地点上に固定されるのではなく、経度、緯度および標高が不明の地点上に固定されていてもよい。
この場合は、第1GPS装置21によって経時的に測位された基準点データ(経度X’、緯度Y’、標高Z’)の平均値(X,Y,Z)を算出し、この基準点データの平均値に対する、各時刻における基準点データの偏差(ΔX=X’−X,ΔY=Y’−Y,ΔZ=Z’−Z)を、基準点データの誤差として算出して、送信する。
Alternatively, the fixed
In this case, an average value (X, Y, Z) of the reference point data (longitude X ′, latitude Y ′, altitude Z ′) measured with time by the
移動局1Aの第2GPS装置12は、固定局2Aの第1GPS装置21が前記所定の基準点を測位して基準点データを得るのに用いたのと同じGPS衛星からの信号を用いて、騒音計11の位置(経度、緯度および標高)を測位する。
移動局1Aの第2GPS装置12が騒音計11の位置を測位するのに用いるGPS衛星の信号と、同時刻に固定局2Aの第1GPS装置21が前記所定の基準点を測位して基準点データを得るのに用いるGPS衛星の信号とが、同じものとなる仕組みは、第2参考例に示したとおりである。
The
The GPS satellite signal used for positioning the position of the
移動局1Aの受信機14は、固定局2Aの送信機24から送信された基準点データの誤差を受信する。
騒音計に一体化された補正部は、第2GPS装置12によって測位された騒音計の位置11を、同時刻に受信機14によって受信された基準点データの誤差(ΔX,ΔY,ΔZ)を用いて、補正する。
The
The correction unit integrated with the sound level meter uses the error 11 (ΔX, ΔY, ΔZ) of the reference point data received by the
騒音計11に一体化された記録表示部は、騒音計11によって測定された騒音レベルを、この騒音レベルが測定されたと同時にGPS装置12によって測位され、補正部によって補正された騒音計11の位置と対応づけて記録する。つまり、騒音計11によって騒音レベルが測定されると同時に、GPS装置12によって騒音計11の位置(経度、緯度および標高)が測位される。そして、この騒音レベルと補正済みの騒音計11の位置とが記録表示部によって対応づけて記録される。記録表示部は、LCD(Liquid Crystal Display)等からなるディスプレイを備えており、騒音計11によって測定された騒音レベルと、GPS装置12によって測位された騒音計11の位置とが対応付けられて表示される。
The recording display unit integrated with the
第3参考例に係る騒音測定システム3Aによれば、第1参考例に係る騒音測定装置1と同様の効果が得られる。
また、第3参考例に係る騒音測定システム3Aによれば、固定局2Aの送信機24は、基準点データの誤差を算出して、送信する。そして、移動局1Aでは、受信機14によって基準点データの誤差が受信される。さらに、補正部によって、第2GPS装置12によって測位された騒音計11の位置を、同時刻における基準点データの誤差を用いて補正することができる。
According to the
Further, according to the
これは、固定局2Aの第1GPS装置21が前記所定の基準点を測位して基準点データを得るのに用いるGPS衛星と、移動局1Aの第2GPS装置12が騒音計11の位置を測位するのに用いるGPS衛星とが共通しているために、各時刻に第2GPS装置12によって測位された騒音計11の位置が含む測定誤差は、同時刻における基準点データに含まれる測位誤差と等しいからである。よって、各時刻における基準点データの偏差を算出してこれを用いれば、第2GPS装置12によって測位された騒音計11の位置を補正することができる。
This is because the GPS satellite used by the
ここで、固定局の送信機と移動局の受信機との間における基準点データの送受信は、電磁波等を利用して無線で行われてもよく、あるいは有線で行われてもよい。基準点データの送受信が無線で行われる場合には、固定局の位置に影響を受けることなく移動局の移動を行いやすくなる。 Here, transmission / reception of the reference point data between the transmitter of the fixed station and the receiver of the mobile station may be performed wirelessly using electromagnetic waves or the like, or may be performed by wire. When the reference point data is transmitted and received wirelessly, the mobile station can be easily moved without being affected by the position of the fixed station.
[第1実施形態]
図4に示す第1実施形態に係る音線解析装置30は、例えば煙突50のような高所から発生する音について、音線解析により騒音予測を行う装置である。すなわち、音線解析装置30は、高所音源の騒音に対する定性的な寄与について、公知の音線理論式によりシミュレーションして予測する装置である。なお、以下の説明において、上述した各参考例と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
[First Embodiment]
The sound
ここで、音線理論(音線密度)について簡単に説明する。
音波は、波面の垂線方向に伝達していくことが知られており、例えば点音源から放射される音波は、音源を中心に球面状に伝達していく。この音波の伝達方向を示したものが音線と呼ばれており、音圧は音線の密度に比例する。したがって、音線を追跡することにより、空間の音圧分布を予測することが可能となる。
Here, the sound ray theory (sound ray density) will be briefly described.
It is known that sound waves are transmitted in the direction perpendicular to the wavefront. For example, sound waves radiated from a point sound source are transmitted in a spherical shape around the sound source. The sound wave transmission direction is called a sound ray, and the sound pressure is proportional to the sound ray density. Therefore, it is possible to predict the sound pressure distribution in the space by tracking the sound ray.
本実施形態の音線解析装置30は、空中に無動力で浮揚可能な浮揚体部31と、音線理論式による数値シミュレーションを行う音線解析部40とを備えている。
浮揚体部31は、例えばヘリウムガスのように空気より軽い気体を充填して空中に浮揚可能なバルーン32を本体とし、エンジンや電動機等のような運転騒音を自ら発することはない。このバルーン32には、騒音レベルを測定する騒音計11と、騒音計11の位置を測位するGPS装置12と、周囲の空気温度を測定する温度センサ33と、風況を測定する風況検出センサ34と、騒音計11、GPS装置12、温度センサ33および風況検出センサ34で取得した測定値を送信する送信装置35とが設けられている。
The sound
The
また、バルーン32の適所には、騒音計11、GPS装置12、温度センサ33、風況検出センサ34および送信装置35に必要な電源として、図示しないバッテリが搭載されている。
このバルーン32は、例えばケーブル36により支持されて所望の高度まで浮揚可能であり、高所の音源となる煙突50の上端出口付近まで浮揚して、音源近傍における各種データ(騒音レベル、空気温度、風速や風向等の実測値)を取得する。このデータ取得と同時に、データ取得を行った音源近傍位置について、GPS装置12により測位した位置データの座標(経度、緯度及び標高)が時刻とともに取得される。
In addition, a battery (not shown) is mounted as an appropriate power source for the
The
こうして取得された各種データは、送信装置35により位置データおよび時刻とともに音線解析部40の受信装置41に送信される。なお、図中の符号41aは、受信装置41の受信アンテナを示している。
受信装置41が受信した各種データおよび位置データは、音線理論式による数値シミュレーションを行う音線解析演算部42に入力される。すなわち、音線解析部40は、送信装置35から送信された測定値を受信する受信装置41と、受信装置41で受信した測定値に基づいて音線理論式による数値シミュレーションを行う音線解析演算部42とを備えている。なお、音線解析演算部42には、図示は省略したものの、各種操作を行うためのスイッチ類や入力装置や、LCD等のディスプレイからなる記録表示部等が適宜設けられている。
Various data acquired in this way is transmitted by the
Various data and position data received by the receiving
この音線解析装置30は、騒音を出さない浮揚体部31が高所に浮揚することで、高所から発生する音の騒音レベルについて、騒音計11により実測値を正確に測定することができる。そして、この騒音実測値の取得と同時に、実測値を測定した高所の測定位置、すなわち騒音計11の位置GPS装置12により測位して知ることができる。
The sound
さらに、浮揚体部31は、騒音レベルの実測値を取得した高所において、騒音レベル測定位置とほぼ同じ位置における空気温度とともに、風速や風向の実測値も取得することができる。この結果、音線解析部40の音線解析演算部42においては、高所における騒音レベルだけでなく、高所の音源から騒音予測位置に至る音波伝播経路の空気温度や風速分布についても、実測値を用いた高精度の音線解析を行うことができる。換言すれば、温度や風速を計測する際に騒音レベルを同時に計測すれば、騒音レベル評価点における騒音レベルを定量的に評価する騒音予測が可能になる。
Further, the
以下、図6〜図8を参照して騒音予測を具体的に説明する。なお、図6は温度及び風速が一様である場合の音線特性例を示す平面図、図7は温度及び風速が一様である場合の音線特性例を示す側面図、図8は温度及び風速が一様でない場合の音線特性例を示す側面図であり、音線理論式により空気温度や風速分布から求められたものである。
この場合、音響パワーレベルLWの音源があり、全方位に一様に放射した場合の距離r0およびr1における音圧レベルLp0およびLp1は、下記の数式(1)および(2)により求められる。
In this case, there is a sound source of sound power level L W, a distance r 0 and r sound pressure level L p0 and L p1 in 1 in the case of uniformly emitted in all directions, the following equation (1) and (2) Is required.
ここで、nは音源から等角度θで放射される音線の本数、S0およびS1は音線1本当りの通過面積を表す。
また、面積S0およびS1は、音響放射を2次元として考えた場合、下記の数式(3)および(4)のようになる。
The areas S 0 and S 1 are expressed by the following mathematical formulas (3) and (4) when the acoustic radiation is considered as two-dimensional.
数式(3)および(4)を数式(1)および(2)に代入すると、下記の数式(1)′および(2)′のようになる。
温度、風速を計測する際に同時計測した騒音レベルをLp0とし、騒音評価点の騒音レベルをLp1とすれば、数式(1)′および(2)′より、騒音評価点の騒音レベルをLp1は下記の数式(5)となる。したがって、数式(5)により、騒音評価点の騒音予測が可能となる。
上記のr0θおよびr1θは、図8においてl0およびl1に相当するので、騒音レベルの実測値Lp0と実測点付近の音線間距離l0および騒音評価点付近の音線間距離l1を求めることにより、騒音評価点の騒音レベルLp1の予測が可能となる。なお、図8においては、破線で示す距離の位置で空気温度、風速および音圧レベルが計測されたものとする。
したがって、高所の音源から発生する音の音線解析による騒音予測を行う音線解析装置30は、音波伝播経路の空気温度および風速分布として実測値を使用できるようになるので、推定精度未検証の問題を解消して騒音予測精度を向上させることが可能になる。さらに、温度及び風速の実測値から音線解析装置が予測した騒音の予測結果を、実際に計測した音圧レベル実測値と比較することにより、音線解析装置による騒音予測精度の検証が可能になる。
Since the above r 0 θ and r 1 θ correspond to l 0 and l 1 in FIG. 8, the measured noise level L p0 , the inter-ray ray distance l 0 near the measured point, and the acoustic line near the noise evaluation point By obtaining the distance l 1 , the noise level L p1 at the noise evaluation point can be predicted. In FIG. 8, it is assumed that the air temperature, the wind speed, and the sound pressure level are measured at a distance indicated by a broken line.
Therefore, the sound
[第2実施形態]
図5に示す第2実施形態に係る音線解析装置30Aは、上述した第1実施形態の音線解析装置30と同様に、例えば煙突50のような高所から発生する音について、音線解析により騒音予測を行う装置である。すなわち、音線解析装置30Aは、高所音源の騒音に対する定性的な寄与について、公知の音線理論式によりシミュレーションして予測する装置である。なお、以下の説明において、上述した各参考例及び実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
この音線解析装置30Aは、上述した音線解析装置30と異なり、騒音計11を備えていない。
[Second Embodiment]
The sound
Unlike the above-described sound
すなわち、本実施形態の音線解析装置30Aは、高所音源の位置を測位するGPS装置12と、空気温度を測定する温度センサ33と、風況を測定する風況検出センサ34と、GPS装置12、温度センサ33および風況検出センサ34で取得した測定値を送信する送信装置35とが設けられた浮揚体部31Aを備えている。この浮揚体部31Aは、空中に無動力で浮揚可能なバルーン32を本体とし、ケーブル36により支持されている。
一方、音線解析部40は、上述した第1実施形態と実質的に同様であり、送信装置35から送信された測定値を受信する受信装置41と、受信装置41で受信した測定値および高所音源の騒音実測値に基づいて音線理論式による数値シミュレーションを行う音線解析演算部42とを備えている。
That is, the sound
On the other hand, the sound
このように構成された音線解析装置30Aは、騒音を出さない浮揚体部31Aが高所に浮揚することで、従来と同様にして高所から発生する音の近接騒音実測値を測定した高所測定位置について、その近傍位置をGPS装置12により測位して知ることができる。
すなわち、この音線解析装置30Aは、騒音計11を備えていないので、騒音計11による騒音実測値に代えて、従来と同様の手法で近接騒音実測値を測定し、この実測値を音線解析部40に入力して音線解析を実施する。
The sound
That is, since the sound
さらに、浮揚体部31Aは、近接騒音実測値の測定位置近傍において空気温度や風速および風向の実測値を取得できるので、この計測値が入力される音線解析部40では、上述した第1実施形態と同様にして、高所における騒音レベルだけでなく、音波伝播経路の空気温度や風速分布についても実測値を用いて高精度の音線解析を行うことができる。
したがって、高所の音源から発生する音の音線解析による騒音予測を行う音線解析装置30Aは、音波伝播経路の空気温度および風速分布として実測値を使用できるようになるので、推定精度未検証の問題を解消して騒音予測精度を向上させることが可能になる。さらに、温度及び風速の実測値から音線解析装置が予測した騒音の予測結果を、実際に計測した音圧レベル実測値と比較することにより、音線解析装置による騒音予測精度の検証が可能になる。
Furthermore, since the
Therefore, the sound
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば、上記衛星測位装置としては、GPSを利用したもののほか、ロシアにより構築中のGLONASS、欧州等により構築中のガリレオ、日本により計画中の準天頂システム等を利用したものが考えられる。 As mentioned above, although embodiment of this invention was explained in full detail with reference to drawings, the specific structure is not restricted to this embodiment, The design change etc. of the range which does not deviate from the summary of this invention are included. For example, as the satellite positioning device, in addition to a device using GPS, a device using GLONASS being built by Russia, Galileo being built by Europe or the like, a quasi-zenith system being planned by Japan, or the like can be considered.
1 騒音測定装置(移動局)
2,2A 固定局
3,3A 騒音測定システム
11 騒音計、記録表示部、第2記録部、補正部
12 衛星測位装置(第2衛星測位装置)
14 受信機
21 第1衛星測位装置
22 第1記録部(ロガー)
24 送信機
30,30A 音線解析装置
31,31A 浮揚体部
32 バルーン
33 温度センサ
34 風況センサ
35 送信装置
40 音線解析部
41 受信装置
42 音線解析演算部
1 Noise measurement device (mobile station)
2,2A fixed
14
24
Claims (2)
前記送信装置から送信された測定値を受信する受信装置と、前記受信装置で受信した測定値に基づいて音線理論式による数値シミュレーションを行う音線解析部と
を備える音線解析装置。 A sound level meter that measures a noise level, a satellite positioning device that measures the position of the sound level meter, a temperature sensor that measures an air temperature, a wind state detection sensor that measures a wind state, the noise level meter, and the satellite positioning device A buoyant body part that is provided with a transmitting device that transmits measurement values acquired by the temperature sensor and the wind condition detection sensor and can float in the air without power,
A sound ray analysis device comprising: a reception device that receives a measurement value transmitted from the transmission device; and a sound ray analysis unit that performs a numerical simulation based on a sound ray theory based on the measurement value received by the reception device.
前記送信装置から送信された測定値を受信する受信装置と、前記受信装置で受信した測定値および前記高所音源の騒音実測値に基づいて音線理論式による数値シミュレーションを行う音線解析部と
を備える音線解析装置。 Acquired by a satellite positioning device that measures the position of a high-altitude sound source, a temperature sensor that measures the air temperature, a wind condition detection sensor that measures the wind condition, and the satellite positioning device, the temperature sensor, and the wind condition detection sensor. A levitation body portion that is provided with a transmission device that transmits measurement values and can float in the air without power,
A receiving device that receives the measurement value transmitted from the transmission device; and a sound ray analysis unit that performs a numerical simulation based on a sound ray theory based on the measurement value received by the receiving device and the actual noise measurement value of the high-pitched sound source A sound ray analyzer comprising:
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