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一。

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吋量話
。
自動車の騒音放射特性と道路交通騒音の
予測に関する研究
押野
l
泰夫
目
官
と欠
1
:
章まえがき
第 2翠
3
自動車の騒音放射特性に関する基礎的検討
2
.
1 主要音源による騒音放射特性
2
.]
.1エンジン系騒音
2
.1
.2排気系騒音
2
.1
.3タイヤ騒音
…
ー …，ー
ぃ・・…
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2
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2
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1削定方法
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3
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ーー・・ー
1
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F
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- …
・・・
4
1
6
2
.
2
.
2走行車両から放射される音響インテンシティ
1
7
2
.
2
.
3音源位置に関する検討
2
0
一
一
2
.
3 まとめ
第
・
.
.
.
.
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.
...
.
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.
.
.
.
.
.
.
. .----一一・…
2
.
2 自動車走行騒音の音源位置に関する検討
3
・ーー……・
・…...
.
.
.
・
・
ぃ
2
5
……...._-_...•.... -.••
2
G
3宝
章自動車走行騒音の音響パワーレベルの変動要因に関する検討
。
3
.
1 一般公道における自動車走行騒音パワーレベルの現状
3
.1.1定常走行区閣の場合
ー
3
.1
.2信号交差点付近の場合
一一・・
ー
一…・・ー・・・・
一
‘ ・
m・
.
.
.
.
.
3
2
ー
3
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a
3
.
2
.
1エンジン・排気系騒音に影響する主な要因と実験式の作成
・・一
2
6
ー
3
.
2 走行状態の違いによる自動車走行騒音Jぞワーレベルの変化
3
.
2
.
2タイヤ覇軍音の速度依存性
‘
一
・・
.
I
十勾
M
門司
大型車の個体差による部位~IJ'{ ワーレベルの変化
3
.
3
.
1 測定方法
一…ー
・…・一
目
・…..
5
6
・ーー…ぃ，ー一...
5
7
_
.
.
.
.
.
.
.
.........--ー…・・…ー一
3
.
4
.
2路面の粗さレベルと自動車走行騒音の関係
3
.
5 まとめ
…・・
・ー，…一一一…，ー._.... ・
5
0
5
1
5
3
3
.
4 路面性状の違いによる自動車走行騒音パワーレベルの変化
…
4
6
……・
一…ー・・
3
.
3.
3積載量の遣いによるエンジン系騒音とタイヤ騒音の変化
.
4車両の違いによるエンヅン系騒音の差
33
3
.
4
.
1試験路面の性状
一
白
……...-..- ".......…..-..….
3
.
3
.
2タイヤの種別によるパワーレベルの変化
3
9
4
8
3
.
2
.
3自動車走行騒音パワーレベルの推定
3.3
2
4
………
5
8
一・…一
5
8
……'…ー・......
6
5
………・・ー
7
0
.•.
第 4l';i市街地における自動車の走行パタ
4
.1 市街地における走行パターン
…
.
.
..
.
.
・・
.
. 7
2
ンと発生騒音の推定
・
ー
e
ーーー…ーも…・....
.
.
.
4
.
2 自動車の発生騒音パワーレベルの推定
4
.
2
.1エンジン回転数の推定方法
4
.
2
.
2アクセル開度の推定方法
8
1
・守…ー……ー……一一...……
8
1
.........いいいー・一日…一…日・・…
8
3
4
.
2.
3自動車走行騒音の推定結果・ … … … … …
4
.
3 まとめ
・
・
4
.1
.2走行ベターンのモデル化
t
ウ 7
••
•
ndad-
••
4
.1
.1走行パターンの実態
h
……ー.'ー・
・
8
6
い……日…. 8
8
ーーー……......ー…
左手事工歪孝
三三メ乙-b号さF
7
2
道路交通騒音は依然として深刻な状態が続いており、鶴市部を中心として大きな社会問
題となっている。この原因としては、交通量の増大、道路周辺地域における住宅の密集化、
道路網の整備による輸送の高速化およびそれに伴う騒音公害地域の拡大などがあり、効果
的な騒音対策が必要となっている。道路交通騒音の低減対策としては、騒音発生源である
自動車の騒音低減、交通流制御、道路傍造の変更、遮音塀の設置、低騒音舗装など多方面
からの対策が考えられる。
環境工学の分野から騒音低減対策を考えてみると、土地利用形態などを考慮して地域に
第 5章交通i
涜の推定と道路交通騒音の予測に関する検討
5
.1 予測モデルの考え方
5
.
2 交通流の推定
………ーーーーー
..
.
.
，
.
.
.
・・......一…一一
・・一一一・ー・・・・
5
.
2
.
2推定結集
ー _.
.
.
..
.
.
・
5
.
3 道路交通騒音の予測
5
.
3
.
1 予測jフロ
即した方法で実施する必要があるが、特に近年の都市部においては景観の確保も重要とな
ー一一一一……………
9
0
っており、騒音対策は一層難しい状態になりつつある。そのため、今後の騒音対策には高
9
2
度な技術が要求されるようになるが、このような対策を効果的に実施するためには、その
・・・・
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
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2
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ーー・ー・ー・・・・・・
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ー
一
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.
.
. 一一.....ー・・・ーーーー.......・ー
1
0
4
…….......………・
精度に関する検討
5
.
3
.
2予測l
5
.
1
' まとめ
e
0
8
9
…一一一.......
-..・・・ー・
e
5
.
2
.
1f
佐定手法
…ー・ー・……・
・ー…一一
一一一…一一一一一ーーー
.
.
..
.......口一……..... 1
0
5
一・一一一… ………
H
h
一一
1
1
2
基礎データとして自動車の騒音放射特性を詳細に把握しておくことが愛要であると同時に、
対策効巣の予測が不可欠である。
本研究は、環筏工学の視点から道路交通騒音の低減あるいは予測のための基礎資料を得
ることを目的としているが、走行車両の発生騒音の特性については、自動車工学の視点か
ら詳細に把握しておく必要がある。このような点を考慮.すると研究のアプローチのしかた
としては、図1.1に示すように自動車工学と環境工学の両側而からの検討が必要である o
第 6草本研究のまとめ
ー
・
ー
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
--.…ー一一 ………...・・
.
.
.
.
.
.
.
.
.1
1
3
H
謝辞
1
1
6
参考文献
1
1
7
付録 A 自動車走行騒音の鉛直面内指向性に関する検討
ー
…
.
.
.
.
.
.
.
.
.
・・-…
・
ー 1
2
1
e
付録 B タイヤ騒音の干渉による自動車走行騒音パワーレベルの変化
付録 C 交通涜モデルによって推定される速度ノ fターン
…ー… 1
2
5
………・ー … ー … 1
3
6
自動車工学
図l.l 研究のフロー
-1-
すなわち、騒管予測にしても対策にしても、まずは騒音の発生源である自動車の騒音放射
特性や各種走行条件下における発生騒音の変化について詳細な検討を行っておく必要があ
袋署 2 室主
自琵ljJ事 α:::>.\~蚤幸手方交身寸キ守 l'生 6 こ !珂 τ才一る
乏釘礎自勺者食言寸
る。これらを基礎資料として対策手法や予測手法の倹討を行うことになるが、各種対策手
法の検討においては、その効果は予測モデルによって事前に検討することが不可欠である。
道路交通騒音を予測する場合、自動車走行綴音の音源特性や音源位置は予測の続度を左
特に、道路交通騒音の予測においては、市街地のような非定常の交通流にも対応できる汎
右する重要な要因である。従来、走行車両の首ー
源特性としては、簡便で実用的な方法とし
用性の高いモデルの開発が必要である。
て一般に無指向性点音源が仮定されているが、その菅野、位置の設定についてはあいまいな
このような背景をもとに、本研究では、自動車の騒音放射特性と道路交通騒音の予測に
点が多い。例えば、昭和5
0
年
，に音響学会から提案された道路交通騒音の予測式いわゆる背
ついて詳細な検討を行った。本論文の内容は以下の巡りで、ある。第 2主主では、音響インテ
化m
の位置に設定しているが、その基礎データとして音
響学会式けの場合、音波を池上高3
ンシティ法によって自動車走行騒音の放射パターンや音源位置について倹討した。第 3意
響パワーレベルを求める場合には、音源を走行線上に設定して分析している。さらに英国
では、走行条件、個体菱、路菌性状等の速いによって変化する自動車走行騒音の音響パワ
における道路交通騒音の予測式引のように、地上高5
民団の位置に設定する場合もあり、音
ーレベルについて検討した。第 4章では、一般公道における自動車の走行パターンと発生
源位置の設定に関しては一般性がなし、。このようなことから、車両の騒音放射特性に閲す
騒音の関係について検討した。第 5章では、 t
J
t
l
胃性の高い道路交通騒音の予測モテ・ルの作
る充分な基礎データを碁に、音源位置の設定について詳細な検討を行っておく必要かある。
成を目指して、交通流のダイナミツクシミュレーションに基づく予測手法について検討し
一方、道路交通騒音の低減対策について考えてみると、騒音発生源である自動車 i
l
J
U
のみ
た。さらに、第 6宣言では、以上の結果の要約するとともに今後の研究課題について述べた。
ならず、道路環境制1からの対策も必要である。道路環境仰l
からの一般的な対策としては、
道路構造の変更や遮音壁等の設置があるが、これらの対策を効果的に実施するためには、
自動車走行騒音の放射特性や音源位置を充分考慮に入れる必要がある。
このように、道路交通騒音の予測あるいは低減のいずれの問題を考える場合にも、自動
車走行騒音の放身f
特性や音源位置が非常に重要となる e そのためには、まずエンジン系
、
排気系、タイヤ系などの主要音源の騒音放射特性をj
巴慢すると同時に、自動車走行騒音の
指向性について詳細な検討が必要である。これらの検討を効来的に行うためには、音響エ
ネルギー淡の可視化や部位別発生騒音の測定に最適な音響インテンシティ法による測定が
一つの有効な方法である。
そこで、本主主では、音響インテンシティ法による測定結果を奉にして、主要音源号 1の騒
音放射特性や走行車両の音源位鐙について検討した。
2
.
1 主要音;
原による騒音放射特性
自動車の走行騒音は、主にエンジン系騒音、排気系綴音、タイヤ騒音などから成ってい
る。以下では、これら主要音源の騒音放射特性について検討した。
2
.
1
.
1 エンジン系騒音
エンジン系騒音には、燃焼による衝撃やピストンの往復運動がシリンダブロックやオイ
- 2ー
ルパンなどを励娠して発生する騒音、エンジンを冷却するためのファンによる騒音、吸排
いずれの場合も、車両前面においては、エンヅン騒音は主にラジエータグリルと路面近傍
気弁の開閉によって生じる脈動音、 l
吸気口における気流管など、近接した多くの部位から
の二つの部位から強く放射されている。ただし、乗用車の場合には路面近傍のレベルの方
の発生騒音が含まれている判。そのため、エンジン系騒音の低減や放射特性を検討するた
が、また大型車の場合にはラジエータグリルのレベルの方が高くなっており、放射騒音の
めには、各都位からの発生騒音を分離して測定する必要がある 4)........11)。しかし、道路交通
寂も大きい昔1
位は車緩によって異なっている。また、車両側面においては、乗用車の場合
騒音の予測や環境側からの騒音対策を考える場合、エンジン系!騒音が自動車のどの部位か
も大型車の場合も前輪付近の路面近傍から強〈主主射されている。
ら放射され、どのように伝織するかを把握することが重要である。
f
から車外に至る騒音伝搬経絡を調べるため、エンジン下部と車
例にとって、エンジン下音l
そこで、まず自動車の周聞においてエンジン系騒音の放射強度を調べるため、乗用車
次に、乗用車の場合を
的
。なお、この場合の
両側面において 2次元のインテンシティベクトルを測定した n ，8)，
(4気筒 1
8
眠 cpR車)と大型トラック(6気筒 1
2
5
0
O
c
:
c
)のエンジンを2
0
0
0
r
p
n
(無負荷〉
エンヅン回転数は2
5
0白羽n
(無負荷)とした。一例として、エンジンの爆発周期に対応する
で回転させ、車両の前面および仰1
1
0
0において2
化m
l
笥隔で音響インテンシティの法線方向成
8
3
Hzの測定結果を図 2.
3 に示すが、エンヅン騒音はエンジンルーム下の左右の関口部から
分を測定した円。図2.
1 と図 2.
2 は、乗用車と大型トラックに関するオーバオールレベル
紋射され、路面で反射した後、 I
在外に伝搬する様子が明確であり、車体を透過する騒音は
のコンターマ
ほとんどないと言える。
γ プである。
44TF
. ，‘
‘
.•
図
直 l 乗用車から放射される音響インテン yティのコンタ
、、、、、‘'
、
マップ
(~気筒 1 800ccカツリンエンジン、 2000r問、停止時、無負荷)
司、、、、
32
2
.
8
2
.
4
2
.
0
XA
xi
s，m
図2
.
3 乗用車から放射されるエンジン騒音の伝播経路
(4気筒 1
8
0
0
c
cガソリンエンジン、 2
5
0
0
r問、停止時、無負荷)
以上の結果から、実際の自動車を対象とする場合には、エンヅン系騒音の仮想、
音源をオ
イルパンの下に配置1るのが妥当であると考えられる。このような仮定のもとにエングン
系騒音の距荷量減表特性を調べた例として、藤田ら，0>の結果があり、オイルJ ぞンの下から
図2
.
2 大型トラックから放射される音響インテン y ティのコンターマップ
(6気筒 l
O
O
O
O
c
cテ・イーゼルエンジン、 2
0
0
0
r問、停止時、無負荷)
1m以遠では 2
O
d
B
/
d
ωade
の距離減衰係数となっている。この係数は車体形状によって異
ω
なるが、一般にエンジン系騒音の場合には、ー 1
8~-2OdB/d民ade (約ー B
/
d.
d
.
)の値が飼
いられている。
~4-
-
~ー
このように、排気系騒音には排気吐出音と表面放射音があるが、車外騒音への容与は排
2
.
1
.
2 排気系騒音
t出音と排気管の振動による表面放射音があり、以下に
排気系騒音には、排気口からの n
気吐出音の方が圧倒的に大きく、一般には排気吐出音を排気音と呼んでいる。
それそ、れについて述べる。
排気吐出音の測定例として、前述の乗用車を用いてエンジンを 2
5
0
町'PII C
無負荷)で運
3
也の音響インテンシティを測定した結果を図 2.
4に示す。
転し、排気口を含む断市内で8
品
u
n
侶
一シ
恒山ト
J
ン
イ
m
rh
ち↓
巴ヨ正二ゴ o EIl
キ，、ルプ
mF テ
=4~
エキ / ストプレ
/フレキシブル管
各告のインテンシチィ日和
図2
.4 乗用車の排気口から放射される音響インテンシティ
(4気筒 1
8
0
0
c
c
ガソリンエンジン、 2
5
00
r問、停止時、無負荷)
9
9
.
7
dB
(
A
)
(
a
)基準状態
当然の結果として音源は排気口にあり、発生騒音は路面や車体で反射し主主外に伝搬してい
く徹子が明確である。この排気吐出音は、自動車の主要音源のなかで最も点音源に近い音
源とされており、音響的な取り扱いが比較的容易である。阿部ら
1)は、排気口の吐出方
1
向から 4
5 と9
0。の方向で A特性オーバオールレベルの距離減衰係数を調べており、いず
0
れの場合も距離減衰係数は 1
8
d
B/d
民 a
deとなっている。この場合もエンヅン騒音の場合と
∞
問機に、一般にはー 1
8--2 B
/
d
民a
d
e(約
ωB/d.d.)の距離減主主係数が用いられている。
俳気管の表面放射音は、エンジンからの振動が排気管に伝織することによって生じるが、
これに関する代表的な測定例として、有田ら
引の報告がある。図 2
.
5 は、大裂トラック
1
図2
.
5 俳気管表面から肱射される音響インテンンティ
(
文献(12)より引用}
の排気管表面から放射される音響インテンシティの A特性オーバオールの法線方向成分に
閲する結果であり、 (
a
)が基準状態、 (
b
) がエンジンと排気管の接続部にフレキシプル管
を婦人した湯合の結果である。この結果から、フレキシプル管を掃入しエンジンからの振
動伝織を少なくすることによって、表面放射音のレベルをかなり低減できることが分かる。
- 6-
- 7ー
このトラバース装置は、約2
印町1/
s
の一定速度でインテンシティプロープを移動させること
2
.
1
.
3 タイヤ騒音1>)
タイヤ綴音は自動車が高速で走行する際に支配的となるため、自動車走行騒音の低減や
放射特性を検討する場合には、タイヤ騒音の放射特性を充分把握しておくことが重要であ
る
。
そのためには、実際に転勤しているタイヤの騒音発生メカニズムや騒音放射特性を
詳細に調べる必要がある。
この穏の測定には、
一般にドラム試験機が用いられている
が山・山、ドラム表面の凹凸の形状は実際の路面と大きく異なっているため、得られる
印和移動するごとにパルス信号を発生する。このパルス信号は、プロープの位置
ができ、 5
検出とデータ処理の￨擦のトリガー信号として利用した。
i
d
ebys
i
d
e
型に配列した 2本の 1
1
2
インチマイク
インテンシティプロープとしては、 s
ロホン(マイクロホンギャップ・ 2
伽m) を用いた。なお、走行中の風切り音の彬響を少な
くするため、マイクロホンにはノーズコーンを装着した。
測定装置のブロックダイヤグラムを図 2.
7に示す。走行実験においては、 2本のマイヲ
結果も異なると言われている山。
そこで、実際に路面上を転勤しているタイヤから放射される騒音を音響インテンシティ
データレコ
ロホンによって測定した音圧信号とトラパース装置からのパルス信号を PCM
法によって測定し、タイヤの音源位置や騒音放射特性について検討した。さらに、トレッ
O
u
n
dI
n
t
e
n
s
it
y加 a
l
y
z
e
r
を用いて分
ーダに収録した。収録された信号は、後に殴閲覧oS
ドパターンの違いによる音響パワーレベルの差を検討するために、 3種類のタイヤの音響
析した。
パワーレベルを比較した。
M
ICROPHONE
(
1)測定方法
実際に路面上を転勤しているタイヤから放射される音響インテンシティを効率よく測定
するためには、まずマイクロホントラパース装置の開発が重要となる。
この実験では、
6に示すようなモータ駆動のマイクロホントラパース装置を試作し、これを大型トレ
図2.
ーラのタイヤに近接した位置に取り付けた。
附
TO.CELL
_
A
_
_
l
_
肌SE SIGNAL
図2
.
7 音響インテンシティ測定システムのブロックダイヤグラム
.
5
回のテストコース(最大粒筏 1
加聞の務位アスフアルトコンクリー
走行実験は、一周 5
B参照)を対象
ト舗装)において実絡した。本実験では、 3稜類の大型車問タイヤ(図2・
∞
とし、タイヤのサイドウオールに平行な面内において5 m間隔の音響インテンシティ(法
線方向成分〉を測定した。なお、測定面の大きさは 1mx1mであり、測定面とサイドウオー
ルの距離は 10加聞である。
一般にタイヤの発生騒音は、路面凹凸、荷重、空気圧、気混など多くの要因によって影
図2
.
6 大型トレーラに取り付けたマイクロホントラパース装置
。そこで、本実験で
響されるので、実験は極力同一条件のもとで実施することが望まし L、
1に示すような条件で実施した。
は、表2.
- 8-
- 9-
τ
Yて
1
.0
担(可
同
ド I~
仏』
にJ
z
E05
:
r
:
Eコ
ιJ
(
a
) ノぜイアスリブタイヤ
1
0
.00-20
サイズ
ピッチ長
57mm
(
b
) バイアスラグタイヤ
サイズ
10.00・20
ピッチ長
70mm
(
c
) ラジアルリプラグタイヤ
サイズ
10.OOR20
ピッチ長
68mm
関2
.
8 実験に使用した 3橿類のタイヤ
表2
.
1
p
r
e
s
s
u
r
e(
k
g
/
c
m
'l
L
o
a
d(
k
g
[
)
2
k
l
k
FREOUENCY，H
z
図2
.
9
実験条件
Jn
fl
a1i
n
n
T
iIe
。。
L
十
2本のマイクロホンによって制定された音圧信号間のコヒーレンス関数
テンシティを測定することにした。
A
l
m
o
s
p
h
c
r
l
C
l
e
m
p
e
r
a
t
u
re
(
.
C
l
B
i
a
sT
i
r
e
ι75
2
4
2
5
1
3- 1
7
R
a
d
i
a
lT
i
r
e
7
.
2
5
2
4
2
5
1
3- 1
7
0
、6
0
、加畑凶1
の 3条件について行ったが、以下では、タイヤ騒音が
走行笑験は、速度4
0
同内に関する結果について述べる。
支配的となる速度8
図2
.
1
0は、バイアスリプタイヤから放射される音響インテンシティの
3次元分布とコン
ターマップであり、矢印はタイヤの回転方向を示している。 (
a
) に示す A特性オーパオー
ル〈
以下、オ
パオ
ルとする)の場合、騒音は踏み込み郎と蹴り出し部から放射されて
b
) は、オーパオールレベルに支配的な 1
k
t
包帯域に
おり、接地部は音源になっていない。 (
(
2
) タイヤの音源位置と騒音放射特性
この実験で用いたインテンシティプロ
k
t
包絡域の
関する結果であり、オーバオールの場合とほぼ同様な傾向となっている。この 1
プは、通常の条件のもとでは8
0
也から U
附l
zまで
発生騒音は、リプf1Iiの気柱共鳴に起因するものと考えられる。
のインテンシティを測定することが可能であるが、笑走行中の測定を行うためには、特に
図2
.
1
1は、バイアスラグタイヤに関する同係な結果である。この結果より、オーバオー
低周波域における風切り音の影響について検討しておく必要がある。そこで、実際の走行
ルレベルに関する主な音源位置は、後地面にあることが分かる(この傾向は、他の速度に
条件において二つのマイクロホンの出力信号聞のコヒーレンスを測定し、風切り音の影響
おいても同様であった〕。しかし、路面から離れたサイドウオールにおいてもレベルの高
を調べた。
い部分が見られ、騒音の放射パターンはやや複雑である。また、パターンノイズの 2次成
図2
.
9は、速度8
0
k
r
ν
h
で転勤しているタイヤの接地面近傍で測定したコヒ
レンスであ
分が含まれる 6
3
0
1
包帯域の場合、高さ 5
00m!のサイドウ汁ールの二つの郎分で負のインテ
る。この結果から、 2
∞Hz以上の周滋数域におけるコヒーレンスは、ほぼ Iとなっている
ンシティ(破線)が測定されている g この現象は、トレッドプロックと路面の衝撃によっ
波数域においては、 lよりも相当小さ L
、値となっている。そのため、走
が、それ以下の周 i
て励振されるサイドウオールの振動に起因するものと考えられる。
行実験においては、 2
0
0
Hzから比ほ包までの 1
/
3 オクターブバンドごとの A特性の音響イン
図2
.
1
2は、ラジアルリプラグタイヤに関する結果である。オーバオールの結果では、主
な音源位置は、バイアスリプタイヤの場合と問機に踏み込み部と蹴り出し部にある。特に、
5
∞Hz帯域の結果には、ディスクホイールの下半分で負のインテンシティが測定されてい
るが(この傾向は、他の速度においても測定されている)、この現象!まディスクホイール
の固有振動によるものと考えられる。
以上述べたように、タイヤ騒音の音源位置は、詳細にみればトレッド・パターンの種類に
よって異なっているが、全体的にみればオーバオールレベルの資源位置はいずれのタイヤ
の場合にも路面近傍にあることが分かる。
(
3
) タイヤの速いによる音響パワーレベルの差
mを通過する音響
上記の方法によって測定した音響インテンシティから、 1mx1mの測定T
パワーを計算し、 3樋類のタイヤの速度8
0
岡山における A特性音響パワーレベル(以下、
(
a
)O
v
e
r
a
l
l
パワーレベルとする)を比較した。その結果が図2.13である。タイヤの種別によるオーバ
オールのレベル差は約6dB(A)であり、バイアスラグタイヤの場合が最も大きし」周波数特
1
5
H
z
拐J
或に、またリプタイヤ
伎をみてみると、ラグタイヤとりプラグタイヤの場合には 3
の場合には H
∞b 俗域にそれぞれピークがあるが、これらは、タイヤのピッチ長と速度か
ら計算されるパターンノイズの周波数(図中の矢印〕とほぼ一致している。特にラグタイ
ヤの場合、
3
1
5
也帯域におけるパターンノイズはオーバオールレベルに支配的である。
s
n
u
alW
9a
υ
"
hu
u
'u
l
u
戸目、
内
U
nn
--
も
"
Ir
，
，
LUH
HMH
'b
hu
j
l
(
図2
.
1
0 バイアスリプタイヤから放射される音響インテンシティの法線方向成分
(速度8
0
k
m
!
h
)
- 12-
-
l~
-
(
a
) Dverall
(
a
) Dvera1
1
(
b
) 500 H
zi
n1
/
3 octave band
(
b
) 630 H
zi
n1
/
3 octave b
a
n
d
図2
.l
2 ラジアルリプラグタイヤから欽射される音響インテンシティの法線方向成分
図2
.
1
l バイアスラグタイヤから敏射される音響インテンシティの法線方向成分
k
m
/
h
)
(速度目O
- ]1
(速度目O
k
m
/
h
)
一 15一
w
.
‘
.
内凶
a
u
r
t
ρ v ov HU
﹁﹁￨
内aku r
u
内
d
'l
ttb
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aM A G
9
0
d
>
Hリ
内
d
qd
8
0
k
m
/
h
ざかる聞の 1
1
3オクターブバンドの音響インテンシティを直接法によって3
侃 5ごとに測定
pt
l vr
l
l q
a
-- p
a
ロ nM
non
N
A
・・
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守S
←
l
αコ
τコ
l
l
“
マ
ご 1
0
0
した。この走行実験は、プロープの高さを 2
0
c
田間隔に 2
.
1
m
まで変化させて 1
1回繰り返した。
なお、制定は車両が往復する際に実施し、右側と左側の測定結果とした。なお、データ処
理に際しては、図中に示した座標系を設定した。
_J
0
:
:
w
ヨ=
コ
ロ
司
8
0
C
o
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0
コ
=
o
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'
コ
w
C
トー
コ
=
6
0
くD
w
~
宅
Z
5
0
2
5
0
5
0
0
1
k
2
k
も
や
4
kA
.
O
五
二
F
R
E
Q
U
E
N
C
Y H
z
回
図2
.
1
3 3種額のタイヤの速度80kmJhにおける A特性音響パワーレベル
/
図2
.1
4 実験配置と測定装置のプロッ
クダイヤグラム
2
.
2 自動車走行騒音の音源位置に関する検討 111
実用的な道路交通騒音の予測式を作成する場合には、前述した主要音源に関する検討結
試験車両としては、二輪車 (
排気量2
5
0
c
c
)、乗用車 (排気量2
0
0
0
c
c、オートマチック
果を考慮して車両の音i
原位置や音源特性をある程度鰐使なモデルにすることがI
f
t
.ましい。
2
5
0
0
c
c、最大積赦量 1
0
l、ラγ アルリブタイヤ装着)の 3
車)、大型トラック(排気量 I
そこで、テストコ
車種を用いた。二輪車と乗用車の走行速度は、最高ギヤ位鐙の6
0
k
m/
h
としたが、音跡、
位置
スにおける笑車走行実験に音響インテンシティ法を適用し、発生騒音
に関する詳細な検討が必要とされる大型車の場合には、
の放射方向から走行車両の音源位債や騒音放射特性について検討した。
3
r
d4
0
k
m
/
h
と6
t
h6
0
k
m/
h
の 2条件
とした。 3
rd4
0
k
m
/
h
の走行条件 (
エンジン回転数・ 1
9
5
0
r
p
m
)では、エンジン・排気系騒音
が支配的であると考えられるが、
2
.
2.
1 測定方法
実験配置およひ'
測定装置のブロックダイヤグラムを図 2
.
1
4に示す。この実験では、
6本
1
/
l
Ji
n
c
h.
)
からなる 3次元インテンシティプロープ(民K
社製、マイクロ
のマイクロホン (
6
t
h6
0
k
m/
h
の場合 (
エンジン回転数 1
1
2
0
r
p
m)には、エ
ンジン・排気系騒音とタイヤ騒音の寄与度はほぼ同程度であると考えられる。なお、実験
は、設定速度の士山 m
/
hの範閣内で実施した。
ホンギャップ
・ 1
2mn)と 3会の 1
)アルタイム分析器(滋K2
1
3
3
) を使用した。インテンシテ
ィプロープは、上下方向に移動できるポールに取付け、走行線、から 3
.
3mの位置に配置した
2
.
2
.
2走行車両から放射される音響インテンシティ
(この測定距離は、一般公道における走行車両と歩道との距離を想定して選定した)
。ま
走行線から 7
.旬、高さ1.2
m
の位鐙の無指向性マイクロホンによって測定した F
A
S
Tピーク
た、測定点の両側l
Qnの位置 (A、 B地点)に光電管を配置して、車両が通過する際にパ
値をもとに、オクタープバンドのパワーレベルを算出した結果を図 2
.
1
5に示す。 (a) に示
ルス信号を発生させた。このパルス信号は、走行速度の算出や各分析器を同期させるトリ
す二輪車の場合、
ガ信号として利用した。実際には、車両が A地点(進行方向が逆の場合には B地点〉を通
b
) 、(
c
) に示す乗用車と大型車の場合には、オーバオールレベルに支配的な周
である。 (
過するときのパルス信号によって 3台の分析器を同時にスタートさせ、前J
I
定点に近づき途
0
0
H
zから 2
k
H
zの帯域であり、
波数は5
ー
1
6-
5
0
0H
z以上で平坦な周波数特性となっており、他の車穏に比べて特徴的
1
k
H
z帯域にピークがある。
- J7
E ﹃国軍-一 ω﹀む﹂
司
UES
888
ここでは、乗用車 (O.D60kn
例1
)と大型車 (6
廿160
加的1
)の場合を例にとって、 50m
包傍域
6th 60km/h
コo間唱。 dZ閉-mwヲfE
B
33
動引副
﹄ω30a
h 司C
/一一
•
1
6は、乗用車から放射される音響インテンシティの測定結果である。
図2.
(
a
) に示す
端が B 地点(または A 地点)を通過するまでの悶のデータを~秘方向別に積算し、ベクト
ル合成した結果であり、破線はベクトルの延長線を示している。いずれの周波数，R
f
域にお
I
K
l
K
~K
いてもベクトルの延長線は、左右のタイヤ付近に集中しており、周波数の迎いによる音源
O
C
l
a
v
eD
a
n
dF
r
e
q
u
e
n
c
y
.
H
z
x
z平面内のインテンシ
(a) 二輪車
【
来について述べる。
Y
Z平面に関する結果は、車両の先端がA地点(または B地点〉に達した時から車両の後
1
1
5 z
s日 5自由
ロ
ご
kJ-包得域およびオーバオールの放射パターンについて、オクタープバンドで発理した結
と2
位置の変化はほとんどないものと考えられる。また、 (
b
) に示す
I
1自
Y
=
l6
c
m
の位置における測定結果であるが、サンプリング間隔(羽隠)ごと
ティベクトルは、
、
回
3
0.0 60km/h
石川B
H
z
の車両位置と測定点の栂対距離を考慮して作成した図である。この結巣によると、日O
>
"
.J
~ 9
0
O
a
.
E日目
白
In
E
五10
~
•
帯域の場合に多少のばらつきがみられるが、いずれの場合も各ベクトルの向きは放射状と
なっており、点、音源の仮定が成り立つものと考えられる。
‘~詮泌総ぬ/Jjjjú;_弘 .-f///_
¥
5
0
0
H
z
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3
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K
2
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y，
H
z
(b) 乗用車
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、
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、
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m
一一一 o 3l'd 40km/h
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一
ー・6th 60km/h
.
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c
y，
H
z
r 司需句γ7
/
/
/
/
1
11
\\\\長幣将棋~---......-
(c) 大塑トラッデ
図2
.
1
5 ニ給率、乗用車、大型トラックの A特性音響パワーレベル
{ε) Y-Z 平面
(b) X-Z 平面
図2.16 乗用車から放射される音響インテンソティ (
0
.D
.6
0
km
)h
)
大型車の速度6
0
切1/h(
6
出)に関する結果を図2.
1
7に示す。 (
a)のY
Z平面内においては、
王の場合
司
と同様にインテンシティの放射〆守ターンは周波数の違いによって大きな変化
乗m
はなし」しかし、ベクトルの延長線は左右のタイヤの若干内側の位置に集中しており、乗
x
z平面内では、いずれの周波数帯域にお
放射されている。そのため、自動車を無指向性点音源と仮定して分析する場合には、音源
位置を路面上に設定するのが最も妥当であると考えられる。そこで、道路交通騒音ー
の予測
において最も重要であるオーバオールの場合を例にとって、音源を1fi雨中心の走行線上に
用車の場合と大きく異なっている。 (
b)に示す
h脅 I
局
仮定して計算したインテンシティベクトルと実験結果を比絞した。なお計算では自 I
いても点音波による音響放射のパターンとは異なり、ある程度の大きさをもった音源によ
を想定し、音響インテンシティは次式によって表されるものとした。
る放射パターンとなっている。
1=
(
2.
1)
I 音響インテンシティ (
ω'
1
m2
)
ふ副総齢、\悶込山~1!1/d/?-A--C4Y
二回と一日I--<=~
ー
-
_w
2πr'
::コ一一一
W:音源の音響， e
ワー (
w
)
¥
I
r 音源と測定点の￨舗の距離 (
m
)
戸時吻杭仰I
I
W
!
!I
¥
¥
¥
¥
将静翻訳持、
図 2.18 は Y-Z平面内における各車両のインテンシティベクトルであり、~線のベクトルが
『出注議魁踏込山幽必銘盗鑑出単品目♂
二kヒ
』
王¥:: 1
---
J明帯草詰切~mTl\\\\\\\\Wぼ龍一一-
O
v
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a
.
ll
_
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多
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づ
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2..J ./〆ρ!:;;~
安全三三~ 三ご
題盛盛凶幽hl¥¥lllL幽勉白書ι
Jで
-LE
エロ一一-
~.r--..弔均W:71111!/1 1I/1 1I\\\\~~~~一号、
【')
【.) ト Z 平田
x
-z平面
図2
.
1
7 大型トラァクから放射される音響イン子ノシティ (
6t
h6
0
k
m
/
h
)
実験結果、破線のベクトルは計算結果である。この結果をみると、計算によって求めたベ
クトルの傾きは、いずれの車種の場合にも実視1したものよりもやや小さくなっているが、
音源高さを数通り設定して計算した場合よりも実験結果との対応がよかった。中でも
一
輪車の場合、実験結果と計算結果との対応が一番よい。
以上の結果から、従来のように車両を無指向性点音源と仮定する場合には、音源の位置
を車問中心の走行線上に設定する方法が緩も妥当であることが分かった。
次に、
x
z平面内のY=l6cmの位置における問機な給果を図2.19に示す。この場合も、実
線のベクトルは実験結果を、また破線のベクトルは前述の場合と同一条件による1lI-~:結果
を示している。特に二姶lIiの場合、当然の結果として実験結果と計算結果は非常・によく一
致している。また乗用車の場合でも、全体的にみれば両者は比較的よく一致しており、無
得l
白
l
性点音源の仮定がほぼ妥当であると考えられる。しかし、大型車の場合には、いずれ
の走行条件においても実験結果と計算結果の聞に大きな差がみられ、無指向性点音源の仮
2
.
2
.
3 音源位置に関する検討
道路交通騒音の予測においては、自動車の音源特性として一般に無指向性点音源が採用
されているが、その場合の音源位置の設定については、根拠となるデータが不足している
ため不明確な点が多 L、そこで、ここでは自動車を無指向性点音源と仮定した場合の音波
定にやや無理がある。
0
畑山の場合について、車両前部 (
エングン付近)と後宮1
1(
タイ
そこで、大型車の速度6
ヤ付近〉に音響パワーの等しいこつの無指向性点音源を忽定し、計算によって求めたイン
.
2
0である。詳細にみれば
テンシティベクトルと実験結果の対応を調べた。その結果が図 2
位置の設定について検討した。
自動車走行騒音は、エンジン系騒音、排気系騒音、タイヤ騒音なとから成っているが、
既に述べたように、エンジン系騒音は主に車体と路面の聞から、またタイヤ騒音は主に接
地面近傍から放射されており、二つの主要な音源による発生綴音がいずれも路面近傍から
計算結果と実験結果は一致しない部分も多くみられるが、前述の一つの無指向性点音源に
よる場合に比べると格段によく一致している。したがって、大型車の発生騒音について詳
細な検討を行う場合には、複合音源として取り扱う方法も考えられる。しかし、後述する
ように車両後部から発生言る騒音は装着するタイヤの種類によって大幅に変化するため、
-2
0
2
1
i
L
一二二一一一一一一一一一一一一一一一一一三二ユ
川叫蜘
複合音源として取り扱う場合には各音源のパワーレベルについて更に詳細な検討を行う必
要がある。このようなことから、以下に述べる道路交通騒音の予測に関しては、全ての車
一
両について従来通り一つの無指向性点音源を仮定する方法を係った。
'
からの効果的な騒音対策を実絡するためには、実際の
なお、空間的な騒音予測や環境調1
鉛直面内の指向性についても把獲しておく必要があり、これに関しては付録 Aに述べてい
、
代
4詔努初物ïll\\\~獄恥
(
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y
c
l
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k
m
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h
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議総総議球部1
1
1
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必持向山昌
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、
‘
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6
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k
m
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h
)
図2
.
1
9
一
--よ
句
、-ー-
逐
~Id♂一~占
}
d
一
￨時三割!
一
一
岬
.
Y
7，平面内の音響インテンシティの測定結果
無指向i!tJ点音源を仮定した計算結果 (
破線〉
無指向性点管源を仮定した計算結果{破線)
相d地鳴感蕊ぶぬ~\\~\\" 1r
/;1%幼滋強松山白血
一一一日コ
i
ご卜
J
(
d
)H
e
a
v
yt
r
u
c
k(
6
t
h6
0
k
m
/
h
)
図2
.1
8
H 平面内の音響イン子ンシティの調定結果(実線)と
-
戸時増窃均働側副n
l
¥
¥
泌総約一日
‘
(
実線)と
x
z
図2
.
2
0 大型車から放射される
平函の音響インテンシティの測定結果(実線)と
生有音源(・印、を仮定した計算結果(破線)
二つの無指向I
2
nL
- 23-
2
.
3 まとめ
貨当~
3 主主
自車lJ II芝天E 手=r nJ蚤三当f O::>~皇子笹E ノ々ワーレ fくノレ
の翠芝蛋右主要医Hご院1
ーするキ食言、
I
本政では、道路交通騒音の効果的な対策や予測のための基礎的検討として、主要音源の
騒音波射特性およひ走行車両の音源位置や騒音の放射パターンについて検討した。
得られた結果を要約すると次の.i!1iりである。
道路交通騒音の低減あるいは予測を考える場合、その基礎データとして自動車の i
F隊な
(
1
) エンジン系騒音の車体からの主な放射位置としては、車両前面においては路面近傍と
音響パワーレベルを把獲することが重妥である。そのために一般公道を定行している多数
ラジエータグリルであり、また車両側面においては前給付近の路面近傍となっているこ
台の車両を対象とした音響ノ fワーレベルの測定がこれまでにも多く実施されてきたが、車
とを除認した。
両によるパワーレベルのばらつきが大きいことが知られている』山
(
2
) 排気系騒音に支配的な緋気吐出音は、排気口に置かれたj
f
t
f
指向性点音源の仮定が成り
立つものと考えられる。
引。このばらつきの
l
原因としては、走行状態の遣い、個体差、路面性状の違いおよひ測定法上の問題なとが考
えられる。
(
3
)音響インテンンティ訣そ適用することによって、実際に路面を転勤しているタイヤの
走行状態の遣いによるパワーレベルの変化については、速度、エンジン[E)転数、エンジ
音源位置を詳納に調へ、た結果、リプタイヤの騒音は、主に踏み込み部と蹴り出し部から
ン負荷なと、幾つかの要因の変動によるものと考えられる。しかし、過去報告されている道
政射され、 1
安地昔日は音源になっていないが、ラグタイヤの場合は、主な音源位置はj
妾j也
路交通騒音の予測問題では、ほとんどの場合、速度だけが取り挙げられており、{也の要因
&
1にあることが分かつた。しかし、全体的にみればいずれのタイヤの場合にも、発生騒
の彩響はほとんど考慮されていない。この種の方法では、タイヤ騒音が支配的となる定常
音は路面近傍から放射されていることを確認した a
走行状態を扱う場合には簡便で実際的であるが、エンジン・排気系の燃焼音や機械背が支
(む)実際に走行中の自動車から放射される音響インテンシティを走行線から 3.
3mの位置で
制定したが、鉛直前内における結果をみると自動車を無指向性点音源と仮定しその発生
配的になる加速走行状態への適用は難しい。そのため、汎用性のある道路〆克直騒音の予測
モデルを作成するためには、速度以外の要因についても考慮する必要がある。
騒音を八特性で評価する場合には、いずれの車両の場合にも音源の位置を車両中心の走
個体差によるパワーレベルの変化については、特に大型車の場合に顕著である。この原
行線上に設定する方法が最も妥当であることが分かつた。この結果は、道路交通騒音の
因としては、終戦エンジンや装着タイヤの遠い、およびこれら主要奇減の積載主主による
予測のみならず沿道の騒音対策のための有効な基礎資料になるものと考えられる。
変化等が考えられるが、実際の走行条件においてこれらを定量的に把援するための適切な
(
5
) また、水平衡内における測定結果から、二輪車や乗用車の場合には無指向性点{f!W-の
仮定が妥当であるが、大型車の場合にはその仮定にやや保理があり、詳細な検討を行う
場合には、複合音源として取り扱う方法か有効であることが分かった。しかし、後述す
手法が少ないため、充分な検討が行われていない。そのため、有効な計測J
I
手法の検討も含
めて部位別パワ
レベルの変動に関する詳細な検討を行っておく必要がある。
また、自動家が高速で走行するにしたがってタイヤ騒音の寄与が高くなるが、このタイ
るように大型車の部位別のパワーレベルは装着するタイヤの積怨によって大幅に変化す
ヤ騒音はタイヤと路面の接触によって発生するため、路面性状の逸いによっても向効率走
るため、大型車を複合音源として取り扱うためには各音源のパワーレベルの設定方法等、
行騒音は大きく変動する H
安に詳細な検討が必要である。このようなことから、以下に述べる道路交通騒音の予測
行われており、低騒音路面の開発も進められている。しかし、欧州における路面の骨材配
においては、従来通り全ての車両について一つの無指向性点音源を仮定する方法を採っ
合や筋工方法は、我が国の場合と異なっていることが多く、欧州の結果をそのまま適用で
こ
。
f
きるかとうかは疑問である。そのため、設が国の一般的な細工方法による路面で、路面性
，
2530
これについては、既に欧州を中心として詳細な検討が
状の遣いによる発生騒音の変化について詳細な検討を行い、今後の騒音低減対策の基従資
料とすることが必要である。
さらに、測定法上の大きな間短としては、実際の自動車は複数の音源からなる複合音源
-2
4-
-2
5-
であり、単に市岡が訓I
J定点、近傍を通過する際に測定される腕時的なFβTピク値から音響
A
Sl'ピーク法によるぱらつきについて
パワーレベルを求める点にある角そのため、従来の F
も検討しておく必要があり、これに関しては付録 Bに述べている。
速度 l
立、引官隊れた 2
地点に ;
1飢)
1
員を配置して、車両がこれらの地点を通過するに要す
る時間から算出した。
ナンバープレ
トおよび装着タイヤの調査は、路端に設置したビデオカメラ(シャッタ
∞
このようなことから、本立では、まず一般公道における笑態調貨に基づいて、自動車走
ースピード:1/1
0s
)によって行った。なお、装着タイヤの調 1
iでは、大型車類をリプ系
行騒音のパワーレベルとそのばらつきの現状について検討した。次に、テストコースにお
タイヤ装着車とラグ系タイヤ装着主主に判別したが、 1;本でもラグ系のタ fヤを装着してい
ける各種走行実験に基づいて、走行状態の違い、個体差および路菌性状の追いによるパワ
ればラグ系タイヤ装着車とみなすことにした。
ーレベルの変化について検討した。
(
2
) 測定結果
3
.
1 一般公道における自動車走行騒音パワーレベルの現状
一般公道を走行している車両の音響パワーレベルの現状を把握するため、定常走行区間
や信号交差点付近において各積車両の音響パワーレベルを測定し、走行条件、年式および
巨額分類にしたがって分類すると、乗用 r
f
i類 5
Z
l
台、小裂貨
調査した箪両を音響学会の I
物車類 4
9
2
台、大型車類 9
9
2
台であった。
①速度と音響パワーレベルの関係
個々の車両について測定した騒音レベルのFβTピーク備をもとに、車両を完全反射i
l
l
i
上
装着タイヤ等との関係について検討した。
にある無指向性点音源と仮定して次式によって A特性音響パワーレベル(以下、パワーレ
3
.1
.1 定常走行区間の場合
ベルとする〕を算出したo
個々の車両が定;常走行時に発生する騒音を通常の方法で測定するためには、調査地点と
ここで、
1
が少なくまた周四の悠物等からの反射音の影響が小さい場所を選定する必要がある。こ
のような条件を満たす場所として、本調査では、常磐自動車道(高速道路〕の岩間付近と
土浦野回線(一般道路〕の水海道市付近を選定した。
LA..: パワーレベル
L
A
Sl'ピーク値
AO: 騒音レベルの F
して各車両がほぼ一定速度で走行している地点を選ぶことが当然であるが、そのf
様、交通
R
(
3
.
1)
L.w=L
.
. +20
l
o
g
(
1
)+8
(1)調ヨ草地点と測定方法
車両中心と受音点の距離
図3
.
1 は、このようにして求めた各車積分類ごとのパワーレベルと速度の関係であり、
O 印と食印は高速道路と一般道路における結果を示している。~斜u立、パワーレベルを速
常態自動車道岩間付近は広い中央分離帯がある 4車線道路であり、交通量が少ないため
度で回帰した結果であり、回帰式および両者の相関係数は図中に示した通りである。(
a
)
高速j
或における個々の車両の発生騒音を測定する地点として適当である。土浦野回線7
K海
に示す乗用車類のパワーレベルは、当然の結果として速度の上昇とともに高くなり、両者
道市付近の場合も 1車線道路(制限速度印岡山)であり、調査地点から信号機までの距離
85と高い。またパワーレベルのばらつきは標準偏差でおB となっている。
の相関係数は0.
は約500nである(車両はほぼ定常走行状態とみなせる)。また、この地点は大型車の混入
(
b
) に示す小型貨物車類の場合、パワーレベルと速度の相関係数は 0.
82と、乗用車の場合
率が高く、ラグタイヤを装着したダンプトラックの交通量が多し、。
とほぼ同程度の値となっているが、ぱらつきは乗用車の場合よりも大きく、標準偏差で
本調査では、個々の車両の発生騒音や速度を測定すると同時にナンパープレートや装着
タイヤ(大型車のみ)の調査も行った。以下に、それらの方法を簡単に述べる。
の位置に無指向性マイクロホンを設置し、車両が
発生騒音の測定では、道路端から約加1
3
d
Bである。 (
c
)に示す大型車窓i
の場合、パワーレベルは速度の上昇とともに高く江る傾
向は見られるものの、両者の相関係数は0.U5と低〈、またぱらつきは標準偏差で日B と非
常に大きし、。
測定点近傍を通過する際の発生騒音をレベルレコーダ (
F
.
応T
勤特性〉に記録し、そのピー
ク僚を読み取った。
2
6
2
7
このように乗用車類や小型貨物車類の場合、速度40畑凶1以上の定~.走行区間においては
喜叩
I(
a
) 柔周耳E
~
I
雪
L
. = 86.8 + 0.19 V
i
パワーレベルと速度は比較的高い相関があり、速度からパワーレベルの従定がある得度可
0 高速道路
肯
1
限i
が低く、
能であることが分かる。しかし、大型車類の場合には、パワーレベルと述度のft;
一般道路
またぱらつきが極めて大きいので、速度からパワーレベルを推定することが難しい。この
四
ぱらつきの原因としては、大型車類の場合、車両総重量8tクラスから 2
0tクラスまでの大
;110
きさの異なった車両が含まれていること、および車両によって装着しているタイヤの積類
'
g
がさまざまであることなとの点が考えられる。そこで、以下に述べるような検討を行った」
望
②大型車類の装着タイヤの種別によるパワーレベルの差
80
60
100
1
2
0
1
4
0
SPEEO(kml
h
)
ビデオカメラで撮影したナンバープレートをもとに入手した車両諸元のデータから、総
v
リ
nU
r
o
フ﹄
﹄
2+
6
詰勾
892
創旬 no
貨幻 D
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1
、
h
u
)
(
l
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ll-1 1
初叫
羽
1111
主百円vJU﹀U﹂区凶ミ円E
重量2
0tクラスの車両について、リプ系タイヤを装着していた車両とラグ系タイヤを装着
0 ，高速道路
していた車両に分類し、それぞれの場合についてパワーレベルと速度の関係を訊]べてみた。
古一般道路
その結果が図3 . 2 であり、 o~n と・ F-[Jはリプ系タイヤ装;(f率とラグ系タイヤ装着ï1Iに関す
が高いことが確認できる。装着タイヤ別のパワーレベルと速度の回帰式および相関係数は、
.
8
5と高いが
図中に示した通りであり、リプ系タイヤ装着!l!の相関係数は0
ラグ系タイヤ
装着率の場合は0.
5
3と低く、ぱらつきが大き L、。この原因として、今回の調査では、ラグ
nu
W4
コO 田口凶トZOEE--︿
口
Z
る結果である。全体的にラグ系タイヤ装着車はリブ系タイヤ袋z
f
司王に比べてパワーレベル
60
o
日
1
00
1
20
1
4
0
SPEED(kmlh)
系タイヤ装着率の寓速j
或におけるデータが少なかったためと考えられるが、それ以外にこ
の穏のタイヤの場合、積載Etの違い (
3.
3節参照)やタイヤ騒音の干渉(付録日参照〕な
言
叩
'
1 I(c) 大型 n
<
0 ・高速道路
雪 I L
.= 9
6
.
7 + 0.
1
5V
合一般道路
型 I
r = O.
!
J5
正'初
口
2「
どによる影響が大きいことも考えられる。
~ I じ
ぷ
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2
- ラグタイヤ草壁T
耳I
L曹
~ 1
0
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7φ0.13V
r=
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60
80
1
00
120
。リブタイヤ装着車
L
. ~ 91.5 +O.22V
'
40
r ;0
.
8
5
SPEED(kml
吋
図
旧 l 各車緩分銅のパワーレベルと速度の関係
(定常走行区間における調査結集)
60
80
1
00
1
20
1
40
SPEED(
kmlh
)
l
l
'
l
耳E
のパワーレベルと速度の関係
図3
.
2 大
(リブ系タイヤ装着車とラグ系タイヤ装普車の比較)
-2
8ー
2
9-
一一一一一一一:A
. ~~--圃圃・園田園田r
!
;に述べたように装着タイヤの違いによるパワーレベルの変化が大きい
大型車の場合、 W
@騒音規制j
年の違いによるパワーレベルの差
道路交通騒音低減のため、過去数回にわたり自動車の加速走行騒音が段階的に規制され
ことから、同一種類のタイヤを装策した車両について調べる必要がある。そこで、サンプ
(
a
)-(c)
てきた。そのため、走行騒音パワーレベルのばらつきが、騒音規制j
年の速いによっても生
4である。
ル数が多いリブ系タイヤ装着1lIについて検討した。その結果が図3.
じているものと考えられる。そこで、車両諸元のデータ(初度登録の年月〕をもとにして
年
5
.
l
!
1
のパワーレベルと速度の相関係数は、 0
.
7
6
以上と比較的高い値となっ
に示した各規制l
各対象車両を騒音規制年度別に分類し、年式の違いによるパワーレベルの差について調べ
ている。 (
d
) は回帰直線から騒音規制l
年の違いによるレベル差を調べた結果であり、新し
た。以下では、乗用車と大型車を伊jにとって述べる。
い年式の車両の方がパワーレベルが低くなっている。この傾向は高速攻になるにしたが勺
.
3に示す。 (a)，
(
b
) はそれぞれ第一段階規制車と第二段際規
乗用車に関する結果を図3
て顕著である。
車のパワーレベルと速度の関係であり、パワーレベルと速度の相関係数は、第一段階規
制l
年別の発生騒音のレベル差について、統計的な観点から有意差が認
上で述べた騒音規制l
市l
葺E
の場合で 0
.
9
1、第二段階規制車の場合で0
.
8
8と規制j
年別に分類しない場合よりも若干
められるかとうかを調べるため、各規制年別の図帰直線について共分散分析を行った。そ
高くなっている。なお、第一段階規制以前の車両については、サンプル数が非常に少なか
.
1 に示す。乗用車の場合には、調査した全速度域 (40-140
加凶1
)にわたって
の給果を表3
ったため集計ーから省いている。 (
c
) はパワーレベルと速度の回帰直線から第一段階規制事
率と第二段階規制車の問には有;苔差なしの結果となっている。この理由とし
第一段階規制l
と第二段階規制東のレベル差を調べた結果であり、後者のレベルは全速度域にわたって前
ては、後述するように乗用車の定常走行時の発生騒音のほとんどは、タイヤ騒音によって
者のレベルよりも低くなっているが、その差は 1.
2dB と顕著な差はみられなし、
。
占められているためであると考えられる。一方、大型車の場合には、ある速度以上で各規
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以前の車両と第二段階規制率は、速度5
9
知的1
以上の速度域で有意となる結果が得られて
(b)1II二段階組制車
L
.三 85.8る 0.20v
-i
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60
第一段階規
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L
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a
>第一般階規制 J
I
I
ft~J年度別の回帰直線は互いに有意差が認められる結巣となってし、る。例え[;t'.
E
即
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。
1
同
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図3
，3 乗用車の年式の違いによるパワーレベルの差(定常走行区間における調査結果)
60
80
田
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第一般冊線制以前
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(d) !年手式の通いによるレベル
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.
t
n
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n
l
e
四
図3
.，1 大型車の年式の違いによるパワーレベルの差 (定常走行区間における調査結果〉
-3
0ー
3
1-
。
情
表3
.
1 年式の迫いによるパワーレベルの差に関する有意差倹定結果
f
危険事 5%)
I
巨祖各規制i
段階の車両
乗
用
l
l
r
そのピーク値を読み取った。なお、対象車両としては、測定のし易さから信号交差点から
先頭車として発進加速してくる車両に限定した。
!U定方法としては、道路端にヨn
間隔に白線を摘き、
加速状態にある車両の速度、加速度の d
有意差のある速度範囲
車両が各白線を通過するに要する時間から算出する方法をとった。この測定は、図3
.5に
第一段階規制車
&
第二段階規制車
有意謹むし
示すように高所作業率上に設置したビデオカメラを用いて行った。
年を調べるため、車両か交差点に停止している問に
さらに、対象車両の務元や騒音規制j
大
第一段階規制以前の車両
&
第一段階規制率
裂
第一段階規制以前の車両
&
車
第二段階規制l
59k
m
/
h
以上
耳E
第一段階規制車
&
第二段階規制率
65k
m
/h
以上
目祝によるナンバープレートの調査を行った。
62k
m
/h
以上
ヒデオカメラ
/
3
.1
.2 信号交差点付近の場合
(1)調査地点と測定方法
図3
.
5 信号交差点付近における速度、加逃度の測定方法
一般道路を走行している個々の車両の加速走行騒音を測定するためには、信号交差点付
近が適当であるが、この場合も交通量が少なく、また周囲の建物等による反射音の影響が
2
5号
少ない場所を選定する必要がある。そこで、これらの条件を満たす場所として国道 1
車線道路)の土浦市付近の信号交差点を選定した。この地域は 2車線道路であり、
線 (2
また周囲は畑となづているため建物等による反射音の彫響は全くない。調査においては、
加迷状態にある車両の発生騒音、速度、加速度の測定、およびナンパ
プレートの調査を
(
2
) 測定結果
調査した車両を音響学会の車種分類にしたがって分類すると、乗用家類似台、小型貨物
車類似台、大型車類 1
1
8
台であった。以下に、パワーレベルと速度、加速度の関係および
年式の違いによるレベル差について示す。
行った。
信号交差点付近においては、同一車両であっても発進してから加速状態を経て定常状態
に途するまで、パワーレベルは時間とともに大きく変化すると考えられる。そのため、数
地点において同一車両の発生騒音を測定する必要があるが、これを他の車両の影響を受け
ずに行うことは非常に難し L、
。そこで、本調査においては、道路状況、交通状況および計
0、
l
!
O
、 6
0
、1
仙 1
の 4地点に測定点を設
測上の問題を考慮して、信号交差育、の停止線から 2
けた。これらの地点において車両の発生騒音をレベルレコーダ (
FβI
劾特性〉に記録し、
①パワーレベルと速度、加速度の関係
各地点において測定した側々の車両の発生騒音のFβTピーク値から、腕時的なパワーレ
ベルを定常走行区間の場合と問機な方法で算出し、速度およひ:1J日速度との関係を調べた。
図3
.
6と図 3.
7は、各測定点におけるパワーレベルと速度および加速度の関係であるが、
∞
いずれの場合もばらつきの幅は約2 B
と大きく、相関係数は0
.
3以下と小さい。そのため、
加速状態における車両の発生騒音は、速度や加速度以外の要因によって影響されているも
のと考えられる。
3
2-
3
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AccelerationI m/sz Acceleration，m/s2 Acce]el'at
.
1on. 町 151 Acceleratlon，III/S1
(c) 大型車
(c) 大型車
図3
.
7 各車種分額のパワーレベルと加速度の関係〈信号交差点付近における調査結果)
図3
，6 各車極分類のパワーレベルと速度の関係(信号交差点付近における調蜜結果〉
-3
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(b) 小型貨物車
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回
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1
2
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竺
J
f
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8•
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-2
1
2
0
a
ョ
匂
2
AccelePatton，a/S2AcceleratL n.m/SEAccelepaむ10n，m/s2 Acceleratlon， m/s1
〈
50<・ ι 民m/h
ご~ 1
2
0
Ql
r-0_020
周
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.
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j
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H
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￡
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『ー
。
一
L
・.
。
。
1
1
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H
。
(b) 小型貨物車
L
100m
円
ecd
. km
ノh
Sp:
ω
r-D 0
96
-2 0
2
2 (
1
2
2 0一一
2
2 0
2
Accelerat1on，回/S2 Aceeleratlon，.
m
/s1 Acceleratlon，r
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1
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r 0.211
J
O 40 5
0 60
(a) 乗用車
~
世
議
:
;
:
e
品、
~
2
0 J
O 4
0 5
0
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. km/h
Spe:
ω
100m
m
宮 110
0
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"
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ω
干8
6
0
.
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『
『
〈
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0m
〕
100m
m
τ
-3
5
こ二二二三十一一一一一一一一一一一一二二ーー.
.
.
.
次に、各測定点におけるパワーレベルの平均値とぱらつき(標準偏差)を算出し、担1
1
定
@}
年式による， e
ワーレベルの差
8に示す。この結果より、いずれの率纏の場合にも平均的なパ
点聞で比較した結果を図 3.
定常走行区間の場合と同僚に、 1
J
D迷走行時の発生騒音ノ fワーレベルが年式によって異な
ワーレベルは交差点から離れるにしたがって低下する傾向にあるが、この傾向は小型貨物
ると考えられるので、各車種ごとに騒音規制年7JiIに分類し、年式の遣いによるパワーレベ
司王や大型車の場合に顕著である。また、ぱらつきについてみてみると、乗用車や小型貨物
ルの差について検討した。なお、第一段階規制l
以前の車両については、走行台数が短めて
司王
の場合には、交差点から離れるにしたがって小さくなる傾向があるが、大型車の場合に
少なかったため検討から除くこととした。
図3
.
9は、各担1
1
定点において i
l
l定した第一段階規制l
車と第二段階規制司王
のパワーレベル
はそのような傾向はみられなし、
~
~
→
→
可
コ
戸
a
) に示す乗用車の場合、各規制年度}J
I
I
のばらつきは
の平均値と標準偏差を示している Q (
110
I(a) 乗用車
4
~ 100
d
B
(
A
)以上と大きいが、各規制年度の平均値から年式の速いによるレベル差
標準偏差で約2
をみてみると
i
.
.
ω
rl
32
~ 8
. 90
i
:
;
!
(
官
ωC
33
4
三
3
.凶 B
(
A
)低くなって L、
る。しかし、 1
蜘の池点においては、両者のレベル差は
も1.4O
.加B
(
A
)と小さし、。この原因として、交差点から遠ざかるにつれて発生騒音に対するエン
ジン・排気系騒音の寄与度が小さくなり、逆にタイヤ騒音の寄与度が上昇してくるためと
的
~
20伯 Rの測定点において第二段階規制寧のレベルは第一段階規制l
i
f
iより
8
0
2
0
4
0
6
0
8
0
1
0
0
Distance，
m
考えられる。 (
b
) に示す小型貨物車の場合も乗用車の場合と問機に 20伯百の測定点で第
二段階規$
i
J車のレベルは第一段階規制j
率のレベルよりも 2
.
43
.
7
d
B
(
A
)低くなっているが、
110
I(b) 小
1
0
加地点においては両者のレベル差は 1
.
l
d
B
(
A
)と小さ L、
。この原因も前述の理由によるも
田
τ3
のと考えられる。一方、 (c) の大型車の場合は、 20~1 伯nの各地点において第二段階規制
~ 1
0
0
事のレベルは第一段階規制牽のレベルよりも 1
.
3-2.5dB(
A
)低くなっており、!也のllINiの
ω
H
.
.
"
'
て
コ
L
ω
場合よりも広い範囲で年式の違いによるレベル差がみられる。これは、大型車の場合、乗
9
0
μO
よ三
国
0.
用車や小型貨物車に比べて車両重量が緩めて大きいため、交差長から 1
的目の地点において
...司
ωE
'
" :
:
1
I
0
4
8
0
叫
~
三
2
0
4
0
6
0
Distance，
m
8
0
1
0
0
上記の年式の遣いによる発生騒音の変化について、統計的な観点、から有意差があるかど
1
2
0
.
2は、第一段階規制車と第二段階規制l
議の平均値に関する有
うかについて検討した。表3
I(c) 大型車
α
コ
-
意差被定の結果であり、数値は切直を示している。なお
て3
~
ω
もなお加速過程にあり、エンジン・排気系騒音の寄与が高いためと考えられる。
1
1
0
*印と**印はそれぞれ危険率
9
6と 1
9
6で有意差が認められた値である。この結果から、乗用車と小型車については、
が5
日
2
0
、4
0、6
印1
の地点において有意差が認められているが、 1
0
α
nの地点においては有意差な
，
て .
仏
EE100
しの結果となっている。一方、大型車の場合、 1000
の地点においても規制年度別の有意差
.
.
.
.句
コ
ω C
。
1
'
" :
:
1
4
回
9
0
が認められ、交差点から広い範囲において有意差ありの傾向となっている。
2
0
む
口
6
0
8
0
1
0
0
Distance，
m
このように、自動車が信号交差点付近を発進加速するときの発生騒音のパワーレベルは、
速度や加速度との相関は低いが、平均約にみると年式の遣いによって多少異なっているこ
図3
.
8 交差点からの距離によるパワーレベルの変化
-3
6一
とが確認された。しかし、加迷走行時のパワーレベルの個体差はいずれのE
巨額の場合も大
3
7ー
国・・・・・・園田白面面戸
表3
.
2
きく、道路交通騒音を高い精度で予測するためには、その原因について詳細な検討を行つ
年式の遣いによるパワーレベルの差に関する
有意差検定結果
ておく必要がある 0
"
"1
2
0
UQm
20m
α
3
6口m
20m
1
0
0
m
ま1
1目
。
3
在
用
I
事
L
i
1
凹
主勾付
十
トォ
大
型
市平
3
2
小型貨物車
~Om
60m
100m
1
.7
9
2
.
3
0・
5
.
5
7
・
・
3
.
1
7
・
・
2.28
・
3
.
4
6
・
・
2
.
6
0・・
1
.06
3
.
0
5
・
・
3.
4
6
・
・
3.34"
5.~9 ・・
9
0
司
2
国
第二段階
第一段階
第二段階
第一段階F
用
采
a
第二段階)
20m
句
ヨ
"
'
第一段階(
<
<1
20
V
第二段階
第一段階
~ 80
2
伝
危険率 5%で有意
*渇之
危険率 1%で有意
3
.
2 走行状態の違いによる自動車走行騒音パワーレベルの変化
00.
自動車の発生騒音は、主にエンジン系騒音、排気系騒音、タイヤ騒音などからなってお
1
0
加
60m
り、これらは走行状態の違いによって大きく変化する。以下では、これら主要音源の変動
ー
ま 110
.
.
要因について検1f
T
する。
ω
H
邸
3
8
.100
内同
匂
C
2
2
9
0
~
目
エンジン系騒音と排気系騒音は自動車の加速走行時の発生騒音に支配的となっているた
5
"
'
i
? 80
32
.
1 エンジン・排気系騒音に影響する主な要因と実験式の作成
4
第第
段段
段段
階階
際階
第二段階
第第
第一段階
第二段階
第一段階
‘
￡
。
に影響する主な要因について把握しておくことが必要である。そこで、テストコースにお
ける走行実験において自動車の加速走行時の発生騒音と各額要因を測定し、両者の問係に
(b) 小型貨物事
巨による走行実験において、エンジン系騒音と排気系騒音を分
ついて検討した。なお、笑I
:
;1
2
}
め、市街地走行における発生騒音を検討するためには、このエンジン系騒音と排気系騒音
20m
回
て
ヨ
00.
1
0
0
m
60.
荷量して測定することが基盤しいので、以下では、これらを一つの音源と怨定しエンジン・緋
同
ι
4 十4 H ι
→
.
8∞
室
110
0
H
気系騒音とする。
<
.
ω
1
。
(
1)測定方法
C
2
2
，
.
.
9
0
試験車として、乗用車 (
2
α恥ふオートマチック車)、小型トラック(定積載、Jfi両総重
~
ぷ
=
ゐS
国
第第
第第
段段
段段
階階
階階
部二段階
第二段階
80
第一段階
~
第一段階
刊
4
(c) 大型車
.
3 トン)、大型卜ラ γ ク(定積載、車両総重畳約20トン )の
帯約3
3車種を対象とした。
装着したタイヤは、 L、ずれの事般の場合むラヅアルリプタイヤである。
.
1
0に示す通りであり、スタートラインから車両を発進させて、
測定装置と実験配置は図 3
図3
.
9 年式の遭いによるパワーレベルの差(信号交差点付近における調査結果)
-3
8ー
- 39-
一一一一一一一一一一一一一」
冒圃圃圃圃圃圃圃圃圃圃圃圃圃園田園田園F
加速過程における各種データを車外と車内で同時計測を行った。 (
a
) に示すll!外計測では、
走行線から 7
.日1
離れた線上 l
こ1
印1間隔で 7本のマイクロホン(図中 M
l ~M7)を~~711 し、
(
2
)測定結果
.
1
1は、各車両が市街地の信号交差点を発進加速する場合と同様な方法で走行したと
図3
各点の A特性昔日:信号をデータレコーダに収録した。また、 (
b
) に示す車内計訓1)では、速
きに、車内とIli外で測定した各種データの時系列パターンである。 (
a
) に示す乗用車の場
度、加速度、エンジン回転数(以下、図中ではD1g
i
n
eS
牌edと記す)、アクセル関 j
支の時
合、加速度は発進直後に最大となり、速度の上昇とともに徐々に低下している
系列信号を車載のデ
タレコーダに収録した。このように、この実験では 2台のデータレ
発進加述
する際のエンジン回転数は約25∞市R 程度、アクセル開度は2O~40揮であることが分かるの
コーダを使用したため、これらを同期させる必要がある。そこで、各走行実験の開始直前
M
l、M3、問、附の 7 イクロホンによって測定した発生騒音のレベル波形では、 '
l
f両が各 7
に車外と車内のデータレコーダに同期信号を入力した。
イクロホン近傍を通過する i
擦に最大となっている。
なお、今回の測定では、測定の容易性からエンジン負街率に代わる要因としてアクセル
(
b
) に示す小型トラックの場合、エンジン回転数やアクセル開度はギヤチェンヅごとに
d、3凶ギヤに
特に、2n
開度を測定したが、両者の関係については第 4章で述べる。また、ギヤ位置はデータ処理
大幅に変化し、それに伴って加速度の変動も大きくなっている
の際に速度とエンジン回転数の比率から求めた。
おけるアクセル開度は旧怖となっており、乗用車の場合とは大きく臭なっている。また、
発生騒音のレへル波形はギヤチェンジごとに大きく変動しており、エンジン回転数の変動
パターンに類似している。
(c) の大型トラックの湯合、加速度、エンジン回転数、アクセル開度のパターンは小 Jf~
ト
ラ
y クの場合に類似しているが、発生騒音のレベル波形は小形トラックの場合よりも小
五
J
Iみな変動が多くみられる。
このように、各棟データや発生騒音のレベル波形はlIifiJiによって特徴的なパターンとな
っている。また、車両がマイクロホン近傍を通過する際に測定される発生騒音のユニット
パタ
ンは、定常走行状態で測定されるものと比較すると変動が激し L、。そのため、加速
状態の自動車走行騒音の後定や交差点付近の道路交通騒音の予測を与える場合、
{叫
・
1E
外1
1
3
1
H
寺のエンジン・排気系騒音に影響する主な要因について検討しておくことが必要である。
そこで、以下に述べるような検討を行った。
(b) )駆内fI~I
図3
.
1
0 実験配置と担J
I
定装置のプロックダイヤグラム
~O
J
o進;
n
n
i
i
l
l
-4
1ー
運動や回転運動に起因する騒音と燃焼の衝聖書に起因する騒音からなっており、IlI
i
者はエン
ジン回転数、後者はエンジン負荷率(アクセル開度)に大きく影響される引。そこで実車
による走行実験によって、これら要因によるエンジン・俳気系騒音の実験式を作成するた
め、図 3
.
1
0に示した実験配置のもとで、アクセル開lJtやギヤ位置を変化させた走行実験を
数回行った。この場合、各マイクロホンによって測定される発生騒音は、エンジン・排気
系騒音が支配的になっていると考えられるが、当然のこととしてタイヤ騒音も含まれてい
自民﹄︾
z
o
↑-的 oahg︿ωo
る。そのため、測定されたFβTピーク値からその時の速度に応じたタイヤ騒音(後述する
惰行走行騒音〉を差引きエンジン・俳気系騒音を求めパワーレベルを算出した。
まず、実験式の作成に先立つて、要因聞の相関関係を調べてみた。一例として、小型ト
ラックに￨渇する結巣を図3
.
1
2に示すが、参考として速度や加速度についても示した。図中
の口、<>、 0、ム印はそれぞれ 1
s
t、2nd、古泊、 4
t
hの各ギヤ位置に関する結果であり、
rはパワーレベルと各婆因の相関係数である。 (
a
) に示すパワーレベルとエンジン回転数
の関係では、各ギヤ位置において高い相関があり、ギヤ位置が変化しても大きなレベル変
動がみられなし、。 (
b
) に示すパワーレベルとアクセル開I
交の関係では、単に相関係数から
d 以上のギヤ位置において相関が低く、ぱらつきが非常に大きくなっている。
みると、2n
︾
，
土三宮二凶﹀凶
00
日
これは同ーのアクセル開度であっても実験条件によってエンジン回転数が変化してしまっ
c
) に示すパワーレベルと速度の関係では、いずれのギヤ位置にお
たためと考えられる。 (
いても両者の聞に高い相闘がみられるが、ギヤ位置が変化するとパワーレベルは段階的に
大幅に変化する。そのため、一般公道における実態調査結果のように、走行車両のギヤ位
.
6参照)。なお、車両の駆
置が不明の場合には発生騒音と速度との相関は低くなる(図 3
動機￨曹を考えると、当然のこととしてギヤ位置ごとの速度はエンジン回転数と密接な関係
!
00
J E 2 2 E 2 3 0 ω 2トzo戸守︿
日
h
-︿︼図 -wW4創﹀凶﹂凶g
h
d 例mw凶ぽ&GλHdo" 。ωトz
u
-s
凶e ︿
(
a
) 乗用車
エンジン・排気系騒音は、その発生メカニズムから考えると、主にエンヅン各部の往復
︻刷網
ogエト
﹂トト
a'q
・u
n
u内
，
a
U
内
︽
ヲ・内 u n u n u n u n u n u n u n u n u - - 、
u
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A
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u
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ωω& 納 ωz-uyM{次v
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︿ロ
3210MMM 叫初日 6428000
一-音4色こ
17575757
2・
¥ZEa
与﹄
Z ¥ 6 5 2 E凶 EEZωJ80︿ B E 凶 ωEoeaAEωJtouFeti--ZE--
-MA¥envoωωahωzo--F︿gMd凶uυ
5343ZI---OBE4275757575
654321・¥Z
2
Ml
(
3
)エンジン・排気系騒音に影響する主な要因と実験式の作成
(
b
)小型トラック
がある o
そのため、エンジン・排気系騒音に影響する要因としてエンジン回転数を選択
した場合、ギヤ位置ごとの速度は選択する必要がない。
のギヤ位置においても相関が低〈、信号交差点付近における実態調査の結果と同僚である
(
c
)大型トラック
(
図3
.
7参照)。
図3
.
1
1 車両の加速パターンと発生騒音のレベル
- 12-
(
d
) の加速度の場合は、いずれ
4
3ー
田園圃E
1
s
t r=
ロヲD
=
0
.
8
U
2nd r
o:3rd
r=
也 7
9
/
)
，
U
t
h
1
"=
0
.
8
1
AOO<
O
!
<
""
.
.a
e0
0
r~O.
︽
(
a
) パワーレベルとエンジン回転数の関係
0
u
2000
4000
E
n
g
i
n
eSp田 dI r
p
m
。
回
近の道路交通騒音を予測するためには、停止中の車両(エンジン回転数.アイドリング岡
.
4は
、
転数、アデセル開皮切〉のパワーレベルについても把獲しておく必要がある。表3
o()o
o~
n
ロ吋
。
--"'目。
。
。
0
一般の市街地においては信号待ちによる停止状態も頻繁にある。そのため、信号交差点付
3
3
o :31"d r=O.UO
/
)
，
U
t
h 1" ~0.07
:
L
。長?ト妙。京電
。。。
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もo
r~0.80
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0 ・2
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ロロ
口 :1st
唱C30的司
唱にコ。相官邸
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制4
EDDo-0
3210
11119
<
>
(4)E司争 J
[
@﹀。JLω20ι
'Hω3OL
00000
32100
11119
(司)曲目u-4ω ﹀ω
﹂
口
ン・排気系騒音のパワーレベルを比較的高い精度で役定することが可能である。しかし、
l
E-4
二ー可
2
0
40
60
80
T
h
r
o
t
t
l
e
.%
1
0
0
(
b
)パワーレベルと 7 1セル U
I
II
J
tの関係
止態で停止中の:iII両のパワーレベルを d
llJ定した結果であり、パワーレベルは
アイドリンク1
車種によって大きく11;なっていることが分かる。そこで、以下の検討においては、エンジ
閤以下になった場合には、.q
I
積
百I
1
にアイドリング状態のパワ
ン回転数が (3.2) 式の適用車E
ーレベルを適用することにした。この場合、パワーレベルが不連続的に変化するが、進路
交通騒音の予 i
W
I
においてはほとんど問題にならないものと考えられる。
.
.
.
.
;
三
Qb
野
'
寸
ー
問
﹂長
J
吟
一1 d ' J
4
LO )
白一l h h
﹃
J 機ーす剛ぬ
日日。。前ヂ
996
F
げ
ry
。
。
;
附
v
a明ρ。
V
A
A
V。 ↓ω
川口
コ0同司 ω凶五回Tuzld
唱C
oan
JJ
口o
00000
32100
11119
{4)同司，円。﹀ωJLω30L
1
口 1st 1'=-0.32
0
.
2
6
1 2 4 0 2 n d 1'=
1
'=
0
.
0
1
0 :3
吋
r=ー0
.
1
6
表3
.
3 エンジン・排気系騒音の実験式の回帰(織をと重相関係数
iI
0
60 7
E
適用範囲
7Hル
r
p
r
n
) 開度(軍)
回転数 (
車種
;
;
:
で
訴
事1
¥
Li'
J
i
中日白川
乗用車
小型トラック
大型トラック
A。
1200-5300
1300-u700
9-100
2-100
78.0
8U.8
900-2300
10-100
87.7
A，
0.0023
0.00U3
0.
0
0
3
1
A
.
丞相関
0.0055
0.OU81
0.86
0.89
0.0925
0.83
(
d
) パワーレベルと加速度の関係
図3
.
1
2 車両のパワ
レベルとエンジン回転数、アクセル関度、速度、加速度の関係
(小型トラックの場合〕
表3
.
4
種
るため、次式による重回帰分析を行った。
1
.
.
.= Ao +A，
S+A2T
い.
(
3.
2)
エングン・排気系騒音のパワーレベル(dB(
A
))
S
エンタン回転数(巾n
)
T
アクセル開皮切)
車
次に、エンジン回転数とアクセル開度を用いてエンジン・排気系騒音の実験式を作成す
乗用車
小型トラック
大型トラック
エンタンのアイドリング回転数におけるパワーレベル
7イ
ドI
J
i
1回転数 (
r
p
m
)
A特性音響パワーレベル (dB(A))
600
7U.
5
500
81
.3
86.6
500
Ao-A2 : 回帰係数
この笑験式の適用範凶、回帰係数および童相関係数は表3
.
3に示した通りである。重相関
係数は各車両とも 0.
8以上と i
寓く、適用範囲内における各種走行状態においては、エンジ
- 44-
-4
5
i 一一一一一一一一一正一一ーで-て三ー一一」
3
.
2.
2 タイヤ騒音の速度依存性
(
a
)定官走行騒音
タイヤ騒音は、百Îí~ したエンジン・排気系騒音と問機に自動車走行騒音に対して主要な
音tw.となっている。そのため道路交通騒音の予測を行う場合には、タイヤ騒音の速度依存
性が非常に1Ji'.!i[となる。
自動市が定常虐行時に発生する騒音は、主にエンジン・排気系騒音とタイヤ騒音からな
っているか、
t
n
行走行時
(エンジンo
f
f
)の場合は、ほとんどがタイヤ騒音であるため、定
n
u
n悶
2
a
u
常走行騒音と惰行走行騒音を測定することによって、タイヤ騒音のレベルや寄与度を求め
6
3
4
0
ることができる。そこで、前述の試験車を用いて段階的な速度(速度ー範囲 ;30~1 ∞畑山)
1
0
咽
日
目
1
2
3
S
p
e
e
d，
k=
〆
h
壬
において定常￡行(段高のギヤ位置)と惰行走行を行い、走行線から 7.
日1
、高さ1.2mの位
1
1
3
ヨ
、
'
"
震において騒音レベルのFβTピーク値を測定し、それぞれの場合のパワーレベルを (3.
1)
"
。
飴
〉
ω
Zl関
式によって釘出した。なお、後述するようにタイヤ騒音のレベルは路面性状の違いによっ
(b)情汗走行騒音
/
ω
3
)./0
0
.
"
.
:
:
:
:
.
/
，~バ"
D
.
.
ても異なるが、実験に使用したテストコースは、最も一般的な密粒アスフアルトコンクリ
/
司
C
3
ート舗装である。
3
。
d
z
・
回
c
七
E目白
ルは、いずれの '
I
i
積の場合にも速度と高い相関がある。そこで、それぞれの場合について、
L. =2
i
j
.
9
φ
n
o
n
o
0
ヨ
〆エピ'，""加 S聞 E甘 c
a
r
ノう<'
/ / ' 、 Llghtt
r
u
c
k
乙/
L.= 2
6
.
2i 3
8
.
9
唱
.
1
3である。 (
a
)、 (
b
) に示す定常走行騒音と↑脊行走行騒音のパワーレベ
その結果か図 3
/
9
3
4
0
S
咽
8
3
1
自
由
1
2日
i1<弐の回帰分￨庁を行って速度からパワーレベルを求める実験式を作成した。
，
L
，
.
.=
c
.+C，
l
o
g
V
L
哨巴 =B
.+Bl
o
g
V
1
.0，---，-----r--，---，-----r----=
Passengercar ____-----
(3.
3)
、
日目
じ.
.
惰行走行時のパワーレベル (
d
B
(
A
)
;
V
速度(知内)
H 3a
定常走行時のパワーレベル (
d
B
(
A
))
一一LJvcou
L
，
.
，.
co
(
3.
4
)
/'-
_
〆
(
c
)タイヤ騒音の
一'
--~
寄与事
3.
6 LighLtruck
H
e
a
v
y もr
u
c
k
日.
4
0
.
2
B
o
， B
" C
o
， C，回帰係数
それぞれの場合の回帰係数は図中に示した通りである。特に、情行走行時の実験式を用い
ることによって、速度(適用範凶
_
_
f
/〆_-
4
0
E日
自
由
S
p
e
e
d.
k
m
川
、
自
1
3
1
2
0
30-100
岡1
1
1
)からタイヤ騒音のパワーレベルを推定す
図3
.
1
3 各車種の定常走行騒音、情行走行騒音およびタイヤ騒音の寄与率
ることが可能であるが、信号交差点付近においては発進直後や停止直前など速度が3
D
知的1
(ラヅアルリプタイヤ装着の濁合)
以下の走行状態も頻繁にある。そこで本研究においては、 (
3
.
4
)式を速度 1
0
1m内まで外抑
して伺いることにした。なお、それよりも低い速度についてはタイヤ騒音のパワーレベル
次式によって算出した結果である。
L
.
.
v
.
11
0
を無視したが、このような速度範囲においては、エンジン・排気系騒音が支配的になるた
め、道路交通騒音の予測においてはほとんと問題ないものと考えられる。
c
) に示すタイヤ騒音の寄与率は、定策走行時と f
育行走行時の実験式を基にして
また、 (
1
0
刀. -
(
3
.
5
)
[
.
，
.
.
，/
1
0
1
0
いずれの車種の場合もタイヤ騒音の寄与率は、速度の上昇とともに高くなっている。特に、
-4
6-
- 4
7
乗用事の場合にはタイヤ騒 t
I
-の寄与率が最も高く、向。畑凶1程度の低迷域においても広務以
上である
一方、大型卜ラッケの場合、{也のJlif
i
l
iに比べてタイヤ騒音の寄与率が一帯低く
陥げ1程度の速度になると約5
0
需となり、主要な音源であることには違い
なっているが、 50
ない。はお、この実験で使用した大型車用タイヤ(ラジアルリプタイヤ)は、後述するよ
うに発生騒音が肢も低いタイヤであるため、装着ーするタイヤによってはこれ以上の寄与率
になる。
:
;
:
; 6
0r
'
) 50ト一一一緩加迭
4d .…ーー怠加速
ヒ
}
VJ
^
3(j
"".アできで?
、
n
J
一
一'
ト
Eニ or
(
>
1
自動車走行騒音のパワーレベルいは、次式に示すようにエンジン・排気系騒音のパワ
ーレベルLw.とタイヤ騒音のパワーレベルLw，の和によって表される。
L
哨，/1
0
u
x
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凶a.
1
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b
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"
"
"
-~
1ト
1
2
ζ
1
4は、小型トラックが普通に加速した場合 (
綬加速〉と急激に加速した場合 (
急加
図3.
*
l
凶日'
速)の走行笑験で得られた各種婆因のパターンである。このうち、エンジン回転数とアク
の場合も急加速の場合も、細かなレベル変動を除いて測定したレベル波形とよく類似して
おり、比較的精度の高い予測ヵ、可能であることが分かる。また、緩加速と急加速の実験に
差が生じるが、このような犠合でも作成した実験式によって比較的高い精・度で発生騒音を
推定することができる。ただし、この実験式を道路交通騒音の予測に適用するためには、
何らかの方法で個々の車両の速度、エンヅン回転数、アクセル開度を推定する必要があり、
出︿回。
よって測定されたピークレベルの差は到B(A)以上もあり、逆転条件によって大きなレベル
1
'
.
:ジ二 .. ..\~ニヘ
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6
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2
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¥
¥
¥
¥
:
l
・
l
ZO ︻ト一目。ι
1
5
である。推定したレベル波形は、緩加速
定したレベル波形と比較した。その結果が図3.
O属工ト
m
リ
↑
(
3，6
)式から走行騒音のパワーレベルを算出した。次に、図 3
.
1
0に示した
JOO r
.
.
.
.
.
.
¥
、
.
.
.
ωJ
セル開度からエンジン・排気系騒音のパワーレベルを、また速度からタイヤ騒音のパワー
防のマイクロホン位置(スタートラインから U
伽地点)におけるレベル波形を推定し、
¥
日 .
(
3
.
6
)
そこで、小型トラックの場合を例にとってパワーレベルのf
推定精度について検討した。
レベルを求め、
¥1
/
-1 ト
I
-2ト
.
.
.
.
l
L
w
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1
0
+1
0
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l
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ト
い=10log(1O
.
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ケ
〆
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一
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0…
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Z 竺
。~:
3
，2
，3 自動車走行騒音パワーレベルの推定
ー「
シ
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一
.
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3
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二
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6r
4ト
Eト
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o
r
一一一一一.
J
_
.
.
.
'
5
10
TIME
15
(s)
図3
.1
4 運転条件の違いによる加速パターンの差
t
小型トラックの緩加速と .
e
:
J日
速のt
t
絞)
これについては第 4
:1;lで述べる。
- 4
8ー
-4
9ー
L一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一竺二二孟J
87
OUAHV
ー
“
包コ "ω zaaZ20
納ロ ω
↑=u-ω 丞，、
a
v
-
品目︿
﹂凶、，凶
1
d
ω
主要な音i
原に分離して各種条件下におけるそれぞれの部位のパワーレベルを測定した結果
一一-M.
e
a
s
u
[
'
e
d
.C
alculated
について述べる。
〆〉ゾ /
¥
;
:
L
6
0
/
3
.
3.1 測定方法
.
'
へ
¥
メ
/
測定システムのブロックダイヤグラムを図3.
1
6に示す。この実験では、車両が測定点近
、
、
直
10
TIME
‘
I5
(s)
σβr
勤特性)に記録した。この結果をもとに、測定システムの時定数の影響を繍正し部位別パ
(a) 緩却l
述
00
87
w
a
-
- A︽
︾
﹂刷、，凶﹂凶広3
ワーレベルを算出したが、その方法の詳細については文献(27)に述べている o
ぺ
:
M
ICROPHONE-ARRAY
一
一
一-Measured
一ー一一 .
C
alculated
、
司
Rd
r
川O
ミ
，
ωg&α2
コ
。
的
自 ωトzo-ωBPI
明日制
1
入〆
傍を通過する際の発生騒音をマイクロホンアレーによって測定し、レベルレコーダ
'
-
1
0
T1ME
(b) 急加速
15
(s)
図3
.
1
5 小型 l
、ラッヲの加速時における発生騒音のレベル技j
形
(実験結果と惟定結果)
3
.
3 大型車の個体差による部位別パワーレベルの変化色川
NONDIREC
TIONAL
M
ICROPHONE
図3
.
1
6 マイクロホンアレーシステムのプロックダイヤグラム
前述したように、一般公道における多数台の車両を対象とした定常走行騒音のパワーレ
ベルの測定では、特に大型車の場合、車両によるパワ
レベルのばらつきが緩めて大きい
1
7に示す大型のキャプオ
試験車としては、図 3.
パ型カーゴトラック 2台 (A， B) を
ことが分かつた。このばらつきの主な原因としては、搭紋エンゾンや装着タイヤの違い、
6
0
年騒音規制l
適合車)であり、
用いた。このうち Aは加速騒音に関する第二段階規制牽 (
およびこれらの主要音源の積載益の迷いによる騒音発生量の変化等が考えられるが、実際
Bは第一段階規制車 (
5
4
年騒音規制適合車〉である。これらの車両の前部にはエンジン、
の走行状態においてこれらの要因を定量的に解析するためには、主要音源を分離して測定
ミッション、冷却系、タイヤなどの音源が近接して存在しているため、各音源からの騒音
する必要がある。
を分離して測定することは難しし、。そこで、前輪に発生騒音の低いスムーズタイヤを装着
.
2.
3
項で述べたように、大型車は前部(エンジン付近〉と後部(後輪タイヤ付
既に 2
し、タイヤ騒音以外のエンジン、ミッション、冷却系などから発生する騒音全体を一つの
近)の二つの主要な音拒まからなっており、これら音源のパワーレベルを各積条件下で測定
音源とみなすこととした。一方、車両後部から発生する騒音は主に後輸のタイヤ騒音であ
することによって、大型車の個体差について検討できるものと考えられる。
り、後輸に装着された 8本のタイヤ全体をもう一つの音源とみなすこととしたa
そこで本節では、鋭い指向性を得るために複数のマイクロホンをアレー状にした計測シ
ステム'" (以下、マイクロホンアレ
という〕を用いて、大型車を前部と後部の二つの
-5
0ー
1
7に示したように車両右側の前輪と後輸のほぼ中間の位置にあり、
なお、排気口は、図 3.
排気ガスの吐出方向は車両の右方向である。寸貨に排気音と言われる排気吐出音は、排
- 5
1ー
積.il(量ー笠積載、定積載 (
lOt積載)、過積載(おt積載)
，E
x
h
a
u
S
Lp
o
r
L
了
二
二
コ [
C~~~~.:~
J
.~~)
に
:
、
士二ニニごえー-
c
.
1
8に示す。
なお、試験タイヤのトレット‘パターンを図 3
__
y
(
b
)B
i回 l
u
gL
i問
(
a
)B
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話
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v
e
l L
wI
(
E
n
g
i
n
en
o
i
s
e
)
図3
.
1
7 実験に使用した大型トラック
気口の方向に指向性を持っているため、今回のように車両左側における測定では、排気音
(
c
)R
a
d
i
a
l!
'
i
bt
i
r
e
図3
.
1
8 試験タイヤの卜レッドパターン
のJ
彩響をほとんど受けない。更に、定常走行の場合、加速走行の場合と!Jf，なって排気音の
寄与はかなり小さいと考えられる。このようなことから、本研究では排気音の影響を無視
することとした。以下では、車両前郎から発生する騒音をエンジン系騒音、車両後部から
3
.3
.
2 タイヤの種別によるパワーレベルの変化
測定例として、後輸にラジアルラグタイヤを装着した l
Ot積載の試験l
l
IAを走行させた
ときに、マイクロホンアレーによって測定された A特性音庄のレベル波形を図3
.
1
9に示す。
発生する騒音をタイヤ騒音とする。
走行速度は 4
0
、6
0、8
0
岡山の 3条件とし、測定位置は走行線から左側方如、地上高
いずれの速度においても二つのピークが測定されており、これらピークの時間差は前愉と
1
.2mとした。試験車、技着タイヤおよび積載量は以下の通りである。
W
J定点を通過する時 t
lJJ差にほぼ等しい。そこで、時定数の彰響を締正し、それぞれ
後輸が i
2
台)キャプオーバ型カーゴトラック
試験車 (
の音源が走行線上にあるものとして車両前部のエンジン系騒音と後郁のタイヤ騒音のパワ
(前輪 l柏、後輪 2車曲、車両重量:約 1
0
旬
、
試験車 A:第二段階規制輩、試験車 B:第一段階規制率〕
.
2
0は、後給にラジアルラグタイヤを装着した場合とラジアルリ
ーレベルを算出した。図 3
プタイヤを装着した場合について、エンヅン系騒音とタイヤ騒音のパワーレベルLw，，
1
引
前姶タイヤ
1
0.
αト20 1
4
P
R
)
スムーズタイヤ (
を算出した結果であり、図中の曲線はそれぞれのパワーレベルを速度 (
l
o
g
V
) で回帰した
後愉タイヤ
ラジアルリブタイヤ、ラジアルラグタイヤ
結果である。これらの結果をみると、エンジン系騒音のパワーレベルは、後給にいずれの
0
.∞限01叩 R
)
(サイズ:1
バイアスリプタイヤ、ノ〈イアスラグタイヤ
∞
0. 2
01
4
P
R
)
(サイズ・ 1
タイヤを装着しでもほぼ等しい結果が得られている。一方、ラジアルラグタイヤの場合は、
ラジアルリプタイヤの場合に比較して 3-5dB(A)高くなっており、タイヤ騒音のパワー
レベルは、装着するタイヤの積類によって兵なっている。
2
タイヤの空気圧・ラジアル系:7
.
2
5
同
;
f
!
c
m
7
5
同r
J
!
'
ω2
バイアス系 :6.
52一
仁
-5
3-
一一一一一一一て一一一三二二孟
￨
以上の結果から、タイヤの純別による発生パワーレベルの変化が測定できることが分か
J
Iの 2種類のタイヤについても試験車 Aを附いて問機な測定を行った。その結
ったので、5J
.
2
1に示す。図中の t
l
J
I
線は、パワ←レベルを速度で回帰した結果であるが、バイア
果を図 3
c
沼V
で回帰した。バイアスラグタ
スラグタイヤの場合にはv2、その他のタイヤの場合には l
イヤは、パターンノイズと呼ばれている純資性の騒音の発生が若し~ '0 そのI事選期披~は、
速度が4
0
畑l
/hから 8
0
畑凶1
1
こ変化すると 1
58Hzから 3
1
7Hzに変化する。したが勺て音響パワ
ーレベルを A特性で評価した場合、速度が高くなるとその冷加の割合が l
也のタイヤに比べ
て大き〈、速度依存性も特集な形になっているものと考えられる。 8
0
切叶1
の高速度域にお
いては、バイアスラグタイヤのレベルが最も高〈、次いでパイアスリプタイヤ、ラジアル
ラグタイヤの順になっており、ラジアルリブタイヤのレベルが最も低い。この速度におけ
るパイアスラグタイヤとラジアルリプタイヤのレベル差は 1
C
泌氏 A
) 以上となっている。速
0
加川1
以下の低迷皮域においては、バイアスラグタイヤのレベルはバイアスリプタイヤ
度6
のレベルよりも低い倣となっている。
図3
.1
9
マイクロホン 7 レーシステムによって測定したA特性管圧のレベル波形
1
1
5
B
i
a
slug
L
w，
=
8
8.
3
'
0
.
0
0l
.
i
V
'
‘〈
C口
1
15
百
ーモシー E
ngine
ro
百
1
1
0
缶1
05
ヨ=
コ
a
.
.
Cコ
C
4
〆
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三三
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w
3
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.
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0
L
w
.
=
4
2.
7
+
3
2
.
5
1
o
g
V
R
a
d
i
a
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i
b tire
"
'
"
ご
一企一 -
9
0
ト
川=肌 5'32.71ogV
4
0
6
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S
P
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O， k
m
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0
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"，.
.
.
.
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.
'
.
0
.
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J
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.
) /
w
←
ー
:
r
:
Radiallug
L
，
，=33.4+39.llogV
t
r
.Ra
dial rib
Lw.=
1
1
0
.5+32.710gV
，ー金一
t
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w
1+34.31og~
〆〆，勺ベ
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.
. -
皇105
L
，
，=33.4+39.11ogV
ー」
L
W
l~勾 3 .
w
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g
V
‘
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•
6
0
4
0
8
0
S
P
E
E
O， k
m/
h
置のタイヤのパワーレベル
図3
.
2
1 4種E
図3
.
2
0 エングン系騒音とタイヤ騒音のパワーレベル
口
同
5
5
仁ー-一一一一一一一ー三二三三三ー一一二二三￨
3
.
3
.3 積載量の違いによるエンジン系騒音とタイヤ騒音の変化
試験車 A の f世必条件を~積載(市両総重量 10七)、
)とし
(車両総電量おt
V :速度(知的1
)
l
Ot積載(車両総霊長2Ot)、
おt
積載
笠いによるエンジン系級官・とタイヤ騒音の変化を調べた。
積
極H量のi
まず、図 3.22はエンジン系騒音のパワーレベルの変化を調べた結果であり、車両総重量
この結果より、車両総量盆が l
Ot増加するとパワ
る。一方、リプタイヤの場合には、車両総重量によるパワーレベルの変化はほとんどみら
れな L。
、
がおじの場合にレベルが若干大きくなっているが、全体としては顕著な差はみられない。
1
1
5
1
1
5
ー一企ー-
<c
C口
百
1
1
0
一
ー・
一
一
.
.
.
.
.
J
w
10t
L
.
3
0
t
L
.
i=
'
1
2
.
6
+
3
1
.
9
1
o
g
V
Radial lUs 1
ir
'
e
ー企ーー l
Ot L W lニ3
6
.
1
+
3
6.
3
1os
V
<c
L.i=
i
j
2
.
0
'
3
3.
01ogV
20t
レベルが2
.3
dB(A)上昇することにな
コ
ロ
百
=
'
1
2.
7
'3
2
.510gV
1
10
・
・
-
2
0
t
3
0
t
L.，
=
3
3
.削 3
9
.ll
o
g
V
，
L. =
3
7.
6
+3
'
7.
9
1
c
gV
•
.
.
.
.
.
J
w
:
=
>
・
w
.
.
.
.
.
J
:
:
>
w
霊105
.
.
.
.
.
J
缶1
0
5
コ
a
.
.
コ
a
.
.
C
当=
C
2
5100
コ
C
:
z
:
ζ/フ
51
00
コ
グ
ζ
w
コ
シr
ζ
w
トー
コ
=
に3
ーユ
/
E
<
:
:
>
亘 95
-95 ~
〈乏
<c
9
0
9
0
4
0
6
0
4
0
8
0
S
P
E
E
D
.k
m/
h
図3
.
2
3t
責戦畳の速いによるタイヤ騒音の変化
図
旧.
2
2 械岐量の遠いによるエンジン系騒音の変化
図3.
2
3
(立、ラジアルラグタイヤとラジアルリプタイヤについて積載量の違いによるパワー
3.3.4 車両の遣いによるエンジン系騒音の差
レベルの変化を調べた結果である。ラグタイヤの場合には車両総重量が噌加するにしたが
ってパワーレベルが上昇し、
知t
の場合には l
Otの場合と比較して約
5dB(
A
)程度大きく
わが国では、自動車の低騒音化のために加速走行騒音について段階的な規制が行われて
きている。これが定常走行騒音の低減にも結ひ.ついているかとうかを判断するためには、
から 8
0
岡山の速度範
なっている。このタイヤの場合、いずれの積載条件においても叩畑凶1
実態調査以外にテストコースにおける走行実験によって詳細な検討を行う必要がある。こ
留においては、バワーレベルの速度依存性は非常によく類似しており、比較的単純な式に
のような問題を明らかにするためには、エンジン系騒音を分離して測定する方法均h必要で
よってパワーレベルを推定できると考えられる。そこで、意図帰分析によって、車両総重
ある。
.
A
.
， B
) について、彼載
そこで前述のようなほぼ同型式の年式が異なる 2台の試験.!Ii: (
梧と速度を変数としてタイヤ騒脅のパワーレベルを彼定する実験式を作成した o その結果、
以下に示すような実験式が得られた。
日
l
川 =3
2
.
1+0.
2
3W+3
7
.
3log(V)
日:車両総量
(
t
)
(重相関係数・
0.
9
8
)
(
3
.
7
)
(
l
O
t
)、装着タイヤ(前輪・スムーズタイヤ、後輪・ラジアルリブタイヤ)を同一条件
としてエンジン系騒音のパワーレベルを比較した。その結果が図3
.
2
Uである。第二段階規
制車である試験車 Aは第一段階規制寧である試験車 8に比べてパワーレベルが 1-2
-5
6
5
i
ー
一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一-二二二占
dB(A) 稼度jl~ くな勺ており
加速走行騒音の低減が定常走行昨年のエンシン系騒音にも効果
がみられている o しかし、この実験結果は、それぞれの規制年の車両を各 l台ずつ対象と
した結果であり、規制l
効果について詳細に検討するためには今後多数台の率両を用いて同
十基な検討を行う必咲がある。
~
1
1
0
C口
，
可
コ
V
e
hc
l
e B
Lw，
=
'
1
2
.
7
.
3
2.
51ogV
ーJ
出1
0
5
-'
白
=
L
ムJ
/
3=
/
/
/
O/O
/
に
刀
/
~ 1
0
0
ζコ
:
z
:
~
Cコ
_@
ベプシノ
・
w
Vehicl
eA
E
a9
5
トー
コ
=
に
3
Lw，
=
5
0.
7
+
2
8
.
9
J
o
g
V
w
ヨ=
去 9
0
4
0
6
0
80
S
P
E
E
D，k
m
/h
図3
.
2
4 年式の違いによるエンジン系騒音の差
(
V
e
h
i
c
l
eA 第二段階騒音規制車、 V
e
h
i
c
l
eB:第一段階騒音規制率}
3
.4
~á菌性状の違いによる自動車走行騒音パワーレベルの変化 2 判
タイヤ騒音はタイヤと路面の接触によって発生するため、路面性状の違いによってタイ
ヤの発生駒音は大きく変化する。そのため、タイヤ綴音が支配的となる高速j
或における臼
動車走行騒音は、路面性状の違いによっても大きく影響されると考えられる。
そこで、今後の騒音低減対策の基礎資料を得ることを目的として、設が国の一般的な施
工方法による数随類の試験路面において、自動車走行騒音、路面粗さおよび路面の吸音*
などを測定し、路面の遣いによる発生騒音の変化について検討した。
3
.
4
.
1 言式験路面の性状
(
1)骨材配合
試験路面としては、 5種類のアスフアルトコンクリート(以下、アスコンと記す〕舗装
図3
.
2
5 試験路面
.
2
5
参照〉。
の路面を対象とした(図 3
nHJH
~ð
FRJ
-
これら試験路而の f
t材配合の粒度分布を図 3.26に示す。以下に各路面の特徴を簡単に述
トラパース装置
べる。
路面 Aの密栓アスコン紛笈は、粒径2
.切開以下の骨材を35-5
時配合した舗装であり、
表周期として最も一般に用いられている。路市 Bの密粒ギャップアスコン舗装は、it'粒ア
スコン舗装に似た作材配合となっているが、粒径25-町四の骨材を少なくした舗装であ
凶3
.
2
7路
面i
Ulさ計のプロックダイヤグラム
る。路面 Cの樹脂系 1
専問鍬装は、路面上にエポキシ樹脂系の結合材を塗布し、この上に特
車線係数を高くした路面であり、本
殊硬質骨材〈主に、アルミナなど〉を散布してすべり J
この装置では、路面の凹凸をレーザ変位計によってO
.初回間隔に長さ 1
mにわたって測定し、
試験路面では密紋アスコン舗装の路面上にこの方法を適用した。路面 Dの開粒アスコン舗
空間周波数の導入によって各波長成分こ‘とのパワースペクトルを算出する。得られたパワ
.知m 以下の骨材を 1
5
.
.
.
.
;
主務と少なくし、日開以上の骨材を多く使用した舗装
装は、粒径2
ースペクトルを次式によってレベル表示し、粗さのレベルとして表現する。
であり、透水性に優れ、表簡は極めて粗い。路面 Eの半剛性鋸i
裳は、アスコン舗装の表面
TO) = 10eogp20
)!
向2
にセメントを流し込んで剛性を高める施工方法であり、本試験路面では路面 Dの閲粒アス
T
(A):波長 Aの粗さレベル
コン舗装にこの方法を採用した。
(
3
.
8
)
P
2
(A):波長 Aのパワースペクトル
I
J
o2
100
2
1
0 -12m
m
e
れぼモ l
e
v
e
l と呼んでいるが、本線で
このようにして得られたTO)の値を欧州ではT
一一一路面 A (密位アスコン舗装〉
一一一ー路面 B (密粒ギャップアスコン舗装)
一 80 一一一一路面 D (開粒アスコン舗装〉
c、
ー一一一ー路面 E (半剛性舗装)
は犯さレベルと呼ぶことにする。
2
6
0
この装置を用いて各路面の凹凸を測定した結果が図 3.
2
8
であり、路市によって凹凸の形
同
状が大きく異なっているのが分かる。特に、路面 D の場合、開粒による~隙が際立って大
盟40
きくなっているが、セメントを流し込んだ路面 B の場合は、路面 D のような~隙はほとん
嬬
時
司
どみられない。また、 5種類の路而の中で路面 Aは-.'/lI'滑らかであることか分かる。次に、
20
。
0.
1
(
3
.
8
)式によって各波長成分の粗さレベルを算出した結果を図 3
.
2
9に示す(この結果は、
波長をオクタープバンドで整理している〕。粗さレベルは、路市の樋類によって大きく異
0
.
2
0
.
5
1
.
0
2
.
0
5
.
0
ふるい自の開き. m m
1
0
20
なっており、路面 Dのレベルはほとんと・の波長成分に対して 1
也の路面の場合よりも大きい。
また、各路面とも粗さレベルは波長20日m の範聞で一番大きくなっている。
図3
.
2
6 各試験路面の骨材配合
(
2
)路面の粗さ
路面の凹凸を測定する方法として、これまでに幾つかの手法が提案されているが、それ
らのほとんどは道路管理等を目的としたものが多く、タイヤ騒音を検討するためのものは
極めて少ない。本研究では、タイヤ騒音との相関が高いとされているマクロテヲスチャー
の測定方法."を採用した。測定装置のプロックダイヤグラムを図 317
に示す。
6
0ー
6
1-
路而 D
nD
A
u
n
u
-
ρ
U向山一 F
20 そ 4420
∞唱で門由﹀申﹂由白コ
/
//-一一、--~.~--
、・い
4
7ぐ/;ド
乙7
/
ーハ
EF 仰燦Q縫
1
6
0 80 4
0 20
1
0
5 2.5 1
.
2
5
W
a
v
eL
e
n
g
t
h，間
そ 440nY444
図3
.
2
9 各試験路面の粗さレベル
(
3
) 路面の吸音特性
路面の種類によるタイヤ騒音の変化を検討するためには、路面の音響特性についても検
討する必要がある。ここでは、代表的な音響特性のーっとして路面の吸音率について検討
時間)を用いる方法と残響箱を用いる方法によって行った。音
した。測定は音響管(直径 1
響管による方法では、試料として各路面から採取した直後 l00rmのコアーを用いて通常の
底面が開放
方法 (
J
I
SA 1
4
0
5に準じた方法)で測定した。一方、残響符i
による方法では l
∞
ox15∞
xl
l00rm)を各試験路面上に設置
となったアクリル製(厚さ 2
伽1
1
1
)の残響箱 (
1
3
0
参照)、残響時間の測定値をもとに吸音率を算出した。なお、この場合、路面
し(図 3.
路面 E:半剛性餓蓑
∞
2
400
∞
6
路面方向、 m
8
0
0
1
0
0
0
の凹凸によって残響衡と路面の接触部にすき聞ができるため、粘土を埋めて気密性を高め
た。測定周波数範囲は、音響管による場合が 1
∞
1
H
zから1.6凶包、残響衡による助合が
5
0
0
Hzから飲Hzとした o 両手法による結果を図 3.
3
1に示す。二つの方法による結果を総合
.
2
8 路面組さ計で測定した路面凹凸
図3
すると、切O
Hz以下の周波数域においては、路面の違いによる明磁な差はみられないが、
吸音率が非常に大きくなっているのが分かる g 特
それ以上の周波数域においては路面 Dのl
に、いずれの手法によっても路面 Dの吸音率には 1
凶包付近にピークが測定されており、特
異な傾向となっているが、この結果は、
z
e
也管l
i
n
gら刊や
帆苅ら 22lZS，が報告した結
巣とよく類似している。これらの報告では、舗装の厚さを変化させた場合の吸音率の測定
結果を示しており、吸音率のピーク周波数は舗装が厚くなるほと低い周波数域に移行する
-6
2-
-6
3一
傾向を示している。このような結果を考~r.l.すると、吸音lfIのピークは路面空隊の空気共~(l
3
.
4
.
2 路面の粗さレベルと自動車走行騒音の関係
に起因するものと考えられるが、詳細については今後更に検討する必要がある。
(
1)路面の速いによる走行騒音の変化
試験車として乗用車(排気
:
2
∞Oc
c，タイヤサイズ:185nOR1
L
18
8
H)と大製トラック
7
7
6
5
勾f、タイヤサイズ :
7
.
5
0
1
61
4
P
R)
(キャプオーバ裂カーゴトラッ夕、車両総重量 :
を用いたが、既に述べたように大型トラックの場合は、装着タイヤの迎いによる発生騒脅
のレベル差が大きいことから代表的な 2種類のタイヤ(バイアスリプタイヤとバイアスラ
グタイヤ)について試験した。これら試験車を各路面上を走行させ、走行線から左側方畑、
高さ 1
.
お1
の位置に無指向性マイクロホンを配置してパワーレベルの測定を行った。なお、
長積分法'"を適用した。
パワーレベルの分析法としては、安定したデータが得られる 23
各車両が速度7
0
畑斤1
て走行した場合の走行騒音パワーレベルを図 3
.
3
2に示す。 (a) に示
す乗用車の場合、 315f包 ~630也の周波数帯域では路面 D を走行した場合のレベルが高〈、
路面 A の場合のレベルが低くなっており、両者のレベル差は 3~6 dBである。 1 kHz以上の
高周被域においては、路面の速いによるレベル差が顕著に現れており、路面 Bにおけるレ
図3
.
3
0 路面の吸音率制定用に試作した小型残響箱
汲音率の高い路面 Dにおけるレベルが最も低くなっている。この周波数
ベルが最も高く、I
帯域における路面 Dと Eの場合のレベル差は 5~l OdBであり、その他の路面の場合には、
両者の中間の値となっている。また、路面 Dを走行した場合のレベルは、 8
0
0f包を携にし
て、それよりも低周波域 (
3
1ヲ包から反則包の範囲)では!也の路而の場合に比べて高いが、
主O
.8
ul
己O
.6
~
垂直入射
(
b
) に示すノ〈イアスリブタイヤを装着した大型トラックの場合は、乗用車の場合と比較
O
..
4
ょL
二
二
与
。
O
.2
u
u
l
rAC E
0
:
:O
.8
z
ト
~ O
.6
逆に高周波域では低くなっている。
(
c
) のバイアスラグタイヤを装着した大型トラックの場合は、オーバオールレベルに支
1
s
t
包帯域においてレベル差か顕著である。この帯域で
自己的なパターンノイズが含まれる 3
~ O
..
4
〈
は、凹凸の形状が一番滑らかな路面 Aにおけるレベルが際立って大きく、他の路面の場合
q O
.2
コ
;
O
(f)
みられ、路面 Eを走行した場合のレベルが高く、路面 Dの場合のレベルが低い。この周波
数域における両者のレベル差は 5~7 dBである o
ランダム入射
0
z
して路面の違いによるレベル差は小さいが、 8
0
0
Hzから 2
.
5
凶包の範闘で明確なレベル差が
。
と比較して 8~1 ∞B高い。また、凶包以上の帯域におけるレベル差は、他の車両の場合と
125
問機に路面 Eにおけるレベルが高く、路面 Dにおけるレベルが低 L、
。
k
l
包以上の高周波域においては吸音率の
以上述べたように、いずれの事植の場合にも、 l
図3
.
3
1 各試験路面の吸音事
高い路面 Dのレベルが最も低くなっており、路面の吸音特性は走行騒音の低減に効果があ
ることが分かる。これに関しては、国内外で現在詳細な検討が進められており、これらの
6
1
-6
5-
検討結果については、文献(23)-(25)に述べられている
討した報告 2$. U.Jがある。それによると、低周波減の騒音は、長い波長成分の路面凹凸に
一方、吸音率の小さい他の 4 積の路面でも、 l kl-包から 4kl-包の高周波域において 2~5d8
よって励振されるタイヤの径方向娠動に起因するため、粗い路面ほど径方向振動が大きく
のレベル差か現れており、この原因は路面の組さレベルの影響によるものと考えられる。
なり発生騒音も大きくなることが示されている。ー方、高周波域の騒音は、タイヤのステ
そこで、以下に述べるような検討を行った。
ィックスリップによって励振されるトレッドプロックの厨方向娠動にj
起因するため、粗い
路面ほどスティックスリップの発生が少なくなり、発生騒音が低くなることが示されてい
(
2
)走行綴音と粗さレベルの関係
る。また、低周滋域と高周波域の発生騒音と相関の高い波長成分は、それぞれ帥mと加
c
. E)のデータを用いて走行騒音と粗さレ
であると報告されている。この点について、本研究の結果では、乗用車やリブタイヤを装
ベルの関係を後討した。表3
.
5は、各オクタープバンドごとのパワーレベルと各波長成分
着した大型車の場合、傾向的には類似しているが、いずれの場合も発生騒音と相関の高い
の組さレベルの相関係数を算出した結果であり、*印と**印はそれぞれ危険率が切と 1
%
波長成分を特定できるほど明確な傾向はみられなかった。
吸音率の小さい 4穏の路面(路面 A
.B
.
で有意であることを示している e
(
a
) に示す乗用車の場合、全体的にみて2
5
0
f
包から切OHzの低周波域のパワ
レベルは
泌l
z
以上の高周波域では負の相関がある。したがって、
組さレベルと正の相関があるが、 1
粗い路面ほど低周波域の発生騒音は高くなるが、高周波域では低くなることが分かる。中
でも、 5
∞Hz帯域の騒音は泊mから 8
伽mの波長成分と、 2仕包以上の高周波域の騒音は缶四
以下の波長成分と高い相聞がある。オーバオ
ルレベルについては、全ての波長成分の粗
さレベルと負の相聞があり、中でも日刊以下の i
波長成分との相関が高い。
(
b
) に示すバイアスリブタイヤを装着した大型トラックの場合、 250
Hzから切OHz幣域
の騒音レベルは粗さレベルと正の相関があるが、相関係数は乗用車の場合よりも小さく明
確な傾向はな L
。
、1
祉包以上の高周波域の騒音は粗さレベルと負の相関があり、粗い路面ほ
ど高周波域のレベルが低くなることを示している o 中でも2kl-包から臼凶l
z
の待域における騒
音は披長引m 以下の組さレベルと相関が高い。
(
c
) のバイアスラグタイヤを裟若した大型トラックの場合、パターンノイズが含まれる
おο
也搭域とその高調波成分が含まれる 5
∞Hz帯域のレベルは、粗さレベルと負の相関が
基地面内における
あり、他の車両の場合と比較して特徴的である。これは、粗い路面ほどE
ラグ溝の気密性が低下し、エアーポンピング音が低減したためであると考えられる。また、
法也以上の高周波域のレベルは、他の車両の場合と同様に助制以下の波長成分の組さレベ
ルと高い負の相関がある。このように、ラグタイヤを装着した車両の発生騒音は広い周被
数範凶にわたって粗さレベルと負の相関がある。そのため、オーパオールレベルについて
も同様な傾向となっており、粗い路面ほどパワーレベルが低くなることが分かる。
上述の発生騒音と粗さレベルの関係について、タイヤ騒音の発生メカニズムの面から検
- 66-
-6
7ー
ー
一一一一一一一一一一一一一一一一三三二ニ
ー
ー
ー
ー
表3
.
5 走行騒音と組さレベルの関係 (
i
車度7
0
k
m
!h
)
~100
コ
ロ
て3
oB
﹀
S
ハυ n U
QJRU
ω
A
一一一口}. (
a
)乗周車
---- d
.
歯車仏司50凶刃
ー
一
一
一
-0
_ . -A
(a) 乗用車
c
、
0
E
路面凹凸の波長{聞}
P
r
equency(Hz)
1
6
0
﹁
J
引い
nu
'URJ
誌
“
8
k
U
内
ES宝﹄︿
"
。
一一一一口
ー
己
A
B
-0.20 Q
.
2
U
0.29
1
1
0
骨
0
.
6
1
0
.
2
7
∞
.
0.
7
1
1
Q
.
Q
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.
.
S民
e
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c
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司u
。時間1
1
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1
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v
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l
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-0.88
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0.
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0
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-0.76
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6
1
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1
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0.10
-0.52
4 引・
・
o
.
n
・
・ -0.9""
，
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1
1
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1
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1
路面倒凸の厳 J
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・0.76
・0.15
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・0.59
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0.66
0
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*印危険率 5%で有意
* * 印危険率 1 %で有意
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.
5 まとめ
レベルは他の路面に比べて 2-5d
B(
A
)低くなっており、今後の道路交通騒音の低減対
本章では、まず一般公道における自動車走行騒音パワーレベルとそのばらつきの現状に
策において一つの有効な手法になるものと考えられる。また、
mさレベルとパワーレベ
ついて抱探した。次にテストコースにおける走行実験によってパワーレベルの変動要因に
ルの関係では、低周波域の発生騒音のレベルは滑らかな路面ほど、また高周波j
或の発生
ついて程々の般討を行った。得られた結果を要約すると次の通りである。
騒音のレベルは粗い路面ほど低くなることを確認した。また、ラグタイヤを装着した大
(
1)一般公道の定常走行区間において走行車両のパワーレベルを測定したところ、乗用車
型車の場合、オーバオールレベルに支配的なパターンノイズのレベルは籾い路面ほと低
や小型貨物市の場合には速度と高い相関があったが、大型車の場合には極めて大きなば
滅することが分かった。
らつきが見られた。この原因を調べるため、装着タイヤや騒音規制年度別に整理したと
ころ、 L寸
、
1
(
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2)信号交i
左
E
立，点奇、付近において、停止線から 1
0
伽1
の範囲の 4地点において加速状態にある車
瞬時的なパワーレベルの測定を行ったところ、いずれの事湿の場合もパワーレベル
両の i
∞
のばらつきは最大で約2 B
(
A
) もあったが、交差点から 1
0
0
1
1までの範囲では、いずれの
車種の場合も、交差点から遠ざかるにしたがってパワーレベルが低くなる傾向が被認で
きた。また各地点で測定したパワーレベルは、速度や加速度との関連性がみられなかっ
た。一方、騒音緩和l
年別のパワーレベルの平均値から、年式の違いによるパワーレベル
の変化を調べたところ、いずれの車両の場合にも第二段階規制車のパワーレベルは第一
段階規制市と比較して 1
.
5-到B
(
A
)低くなっていた。
(
3
)テストコースにおける走行実験の結果をもとに、エンジン・排気系騒音とタイヤ騒音
の実験式を作成した結果、エンジン・排気系騒音は、いずれの車般の場合もエンジン回
転数とアクセル開度(エンジン負荷)の二つの要因によって、またタイヤ騒音は、速度
によって高い精度で、推定できることを確認した。
(且)大型車の個体差について検討するため、マイクロホンアレーシステムによってエング
ン系騒音とタイヤ騒音のパワーレベルを分離して測定した。その結果、タイヤ騒音のパ
ワーレベルは装着タイヤの種別によって大幅に変化し、装着するタイヤの種類が大型車
の個体差の主な原因の一つになっていることを明らかにした。また、ラグ系のタイヤを
装着した場合には、積載量の変化によってパワーレベルが大きく変化するが、リプ系タ
イヤを装着した場合にはそのような傾向はみられなかった。一方、エンジン系騒音問のパ
ワーレベルは、積載設の違いによって明確な変化はみられなかった。
(
5
)骨材配合や施工方法の異なった 5穏類の試験路面上で、タイヤ騒音が支配的となる速
度において走行騒音のパワーレベルを測定し、パワーレベルと路面性状の関係を検討し
た。その結果、采用車の場合も大型車の場合も、吸音率の高い路面における走行騒音の
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.ったパターンを示すと考えられ
した。さらに、道路の勾配の違いによって各積要因は，
るが、本実験では、最も釜本となるほほ平湿な道路について調査した。
道路交通騒音の効果的な対策や予測を行う場合には、まず走行車両の発生騒音パワーレ
図 4 . 1 は、国道 16号線で測定した各積~図の時系列データのー苦11 (
3
5
0秒間，j)を示して
ベルを高い続皮でJ1
UEする必要があるが、実際の市街地のように多くの交差点がある地域
いる。加速度、エンジン回転数、アクセル開度等の変動バターンは、
においては、車両は停止を含めて頻繁に加減速を繰り返しながら走行するため、個々の車
開度は、乗用車の場合で20-40
耳、小型トラックの場合
異なっている。発進時のアクセルl
両のパワーレベルは、走行パターンに応じて大幅に変化する。そのため、汎用性があり、
で6
0-80
需となっているが、大型トラックの場合には、ほとんとの場合 1
0
聞となっている
かっ精度の高い道路交通騒音の予測モテ'
ルや効果的な騒音低減対策を検討するためには、
特に、乗用車の場合には、走行中の急激な加速時のアクセル開度の方が発進加速時よりも
一般公道における自動車の走行ノ fターンを犯握し、各種走行条件における発生騒音パワー
大きくなる場合がしばしばみられる。エンジン回転数の変動バターンは、各市慌の動力性
量定する方法について検討する必要がある。
レベルを j
能等によって大きく左右されるため、車極によって特徴がある。また、加!減速時の加速度
そこで本立では、まず市街地における走行実験によって走行パターンの実態を把握し、
これを道路交通騒音の予測に通用できるようにモデル化した。次いで、個々の車両の走行
パターンから発生騒音パワーレベルを推定する手法について検討した。
Wt
J[によ勺て大きく
は、当然の結果として車両総s
i
畳の小さい采問車の場合が段も大きく、次いで小型トラッ
夕、大型トラックの順である。
このように、市街地走行時における各積要因の変動パターンは、事孤によって大きくJI.
なっているため、市街地における道路交通騒音を高い精度で予測するためには、1lI禄別に
4
.
1 市街地における走行パターン
一般公道において代表市稀による走行パタ
各種要因の変動パターンを考慮する必要がある。しかし、それらは非常に復雑であるため、
ンの実態調査を実施し、走行パターンのモ
デル化について倹討した。
そのパタ
ンを忠実に推定することは図燈である。そこで、走行パターンをできるだけ単
純化する必要があり、以下に述べるような検討を行った。
大型トラッヲ
4
.1
.1 走行パターンの実態
自動車が走行する￨際に発生する騒音は、既に述べたように速度、エンジン回転数、アク
r
ーンを調査した。
試験車として、
3
.
2節の実験に使用した乗用車、小型トラッ夕、大型トラックの 3車砲
を用いた。走行区聞は、国道1
6号線の柏春日部閉(比車線道路、交通量3500収四台β1)
であり、この区間を数回往復し、各種要因と発進加速時のパルス信号(計測員が入力)を
車載のデータレコーダに収録した。パルス信号は、信号交差点における発進加速時のデー
タ取り込み用信号として利用するものであるが、その数によって先頭車で発進する場合と
後続車で発進する場合に分類した。
P
寺の走行パターン l
立、ドライパーによって異なると考えられるが、交通
なお、発進加辺l
の流れにしたがって走行するという条件のもとでは、ドライバーによって大差はないと考
，
ゆ吋吋j
セル開度などによって変動する。そこで、実際の市街地において、これら要因の変動パタ
図4
.L 市街地における走行パターン
4
.1
.2 走行パターンのモデル化
ら推定する方絵を採った。
市街地走行における複雑な走行ノ fターンをモデル化するに当たっては、市街地における
速度パターンを交通流の縫定モデルに組み入れる場合、各市積のパターンを定式化して
代表的な定行パターンを充分反映していること、後述する交通流のダイナミツクシミュレ
温n
l
fの役定における
おくことが有効である。ただし、後続車両のパターンについては、交i
ーションへの組み込みが容易であること、さらに車両の騒音放射特性を充分反映できるこ
i
皇従モデルによって決定されるので、ここでは先頭取両の場合について検討した。そこで
と、などの点を考慮する必要がある。自動車が発生する騒音の性状は、定常走行時と加減
前述した先頭車両の平均的な速度パターンを基にして、次式による悶帰分析を行った。
速走行時では大きく異なっており、それぞれの場合について後討する必要があるが、定常
，
3
V=At+A2
t'+A3
t
走行については、各市両が全て同一速J
.fで走行するものと仮定した従来の手法でも道路交
V :速度(岡山)
通騒音を高い精度で予測することが可能であるので、本研究においてもこのような仮定に
t :日
寺
陪
J
(s
l
基づくこととした。このようなことから、以下では加減速時の走行，{タ
ンのモデル化に
ついて検討を行った。
加減速時の走行パターンは、先頭車として加減速する場合と後続車として加減速する場
(
1
l.
1
l
A
，
-A3 : 回帰係数
その結果、加速時については表~.
l
'こ示す回帰係数が得られた。なお、表中に示した有効
な時間範聞とは、発進H
寺を o
sとしてこの時間内で(仏 I
I式が成立することを意味している。
合とでは異なるので、先頭車の場合と後続事の場合について別々に検討する必要がある。
図 4. 1lは、各車種について実測した加速時の速度ノぞターン(実線)と(~. 1
) 式によって近
そこで、図~. 1 に示したデータの中から、加減速時のデータ部分 (25~ 30s悶)だけを取
似したパターン(破線)を比較した結果であり、実i
U
l
j
f
直と計算備は非常ーによく一致してい
り出し、力n
i
車時と減速時の平均的なパターンを求めた。
るのが分かる。また、表 ~.2 と図 4 .5は、減速時に関する同様な結果であるが、この場合
図 ~.2 は、各車種の発進 IJ日速時の平均的な走行パターンであり、実線と破線は先頭車の
も実淑1
]1直と計算値はよく一致している。次に、各車積について最高速度を60
知内と仮定し、
場合と後続Iliの場合を示している。いずれの車種の場合も、先頭車で発進する場合の方が
6
これに逮するまでの加速パターンと停止するまでの減速パターンを後定した結果を図1l.
後続車で発進する場合よりも速度やエンジン回転数が大きくなっており、中でも、加速性
に示す。 (
a
) において6c畑的1
に淫した時点および (
b
) において減速を開鈎する時長で、加
能が優れている乗用車の場合に顕著である。しかし、大型トラックの場合は、車両総量最
.
fの速度
速度が不連続になる特異な速度パターンとなっているが、これは実際の定常走行 s
がかなり大きく、加速性能が乗用車に t
tべると極端に劣っているため、先頭車の場合も後
が6
0
知1
!
h以上であったのに対して、計算上最高速度を印畑山としたためである。しかし、
続司王の場合も大差はない。
J
I
I減速の性
道路交通騒音の予測には大きな影響はないものと考えられる。この結果より、 }
信号交差点に停止する|燦の減速時に関する同線な結果を図 ~.3 に示す。乗用車の場合、
先頭車として停止するときは、後続車として停止するときよりも高い加速度で減速するが、
他の車種の場合には、両者の聞に明確な差はみられない。いずれの牽績の場合にも、エン
ジン回転数は定常走行状態の回転数から比較的スムーズにアイドリング回転数まで低下し
ており、停止間際まで定常走行状態のギヤ位置で減速している。
以上述べたように各要因の加減速時のパターンは車種によって異なっており、これらを
モデル化する場合には車種別に行う必要がある。さらに、各要因はそれそ‘れ特徴的なパタ
ンを示しているが、車両の駆動機構を考えると、多くの婆図は互いに密接に関係してい
る。そこで、ここでは第 5章で述べる交通流の推定に最も重要になる速度パターンのモデ
ルイヒについて検討した。なお、その他の要因については、後述するように速度パターンか
能が車種によって大きく巣なっていることが明確であり、比較的単純な式によって加減速
時の速度パターンを車砲日J
Iに推定できることが分かった。
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2 発進加速時の平均的な走行パターン
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40
40
(
b
)小型トラック
、
¥EM
￡
Z¥Ea
一一一ー-rJ/.測結県
制
2
0
副
一ー一一計算結県
育
館
開
O
1
5
2
0
2
5
3
0
、
‘
、
‘
心
d
守
♂
20
。
-30
，
K
10
、
‘
、
一一一一一実測結県
ーーー計型車結果
-25
目
1
5
¥
"
，
1
0
5
時間 (5ec
)
崎明 ( $ec
:
)
6
0
2
0
，
_
_
._ .
.
.
.
:
:
.
:
r
(
c
)大型トラック
6
0..
，
(
c
)大型トラック
Z¥EM
¥EU
￡
40
F
40
轟
一一一一実測結果
割2
0
錫
;
'
{
J
ー計算結果
2
0
一一一実測結畢
-m
r
結晶
、、
.
、
、
白
‘
、
01
.
.
:
<
<
O
O
1
0
1
5
2
0
2
5
時間 (s tc)
図4
.4 発進加速時の速度パ 7-ン
3
0
-30
-25
-20
1
5
-10
均闇 (5ec)
図4
.
5 滋速時の速度パターン
- 7
9-
5
窓相関係数
0.998
0.
9
89
0.995
4
.
2 自動車の発生騒音パワーレベルの推定
R
O
既に述べたように自動車走行騒音は、主にエンジン・排気系騒音とタイヤ騒音から成っ
70
ている。後者は速度と明確な関係があり、 (
4
.
1
)式あるいは後述する3"(.i函流のシミュレー
60
3
.U)式を聞いて直 l
t
推定することが可能である。し
ションで得られる迷度パターンから (
.
c
"
0
E5
ー単
/
/
~ ~O
地
3日
20
かし、前者は3
.
2
.
1 項で述べたようにエンジン回転教とアクセル開!支に大きく影響される
ため、速度パターンの推定結果から何らかの方法でエンジン回転数とア 7セル開度を椴定
_//
//
する必要がある。そこで、以下に述べるような検討を行った。
電用車
ト
ル
〆
JJ 、!l~トラッ P
1
0
。
。
，大~トラック
1
0
20
3
0
4
.
2
.
1 エンジン回転数の推定方法
40
エンジン回転数と速度の聞には次式の関係がある。
時間 (ser
.
)
(
4.
2
)
S
(
t
)= _
_
_
2
_
ム
.
.
2
.
.
J
.V(t)
2nr
(
a
)加速時の速 1
]
[パターン
S
(も)
8
0
一一一一ー- J!Un~[
一与一_.-ー"、担トラフタ
ーーー寸一一大里トラック
70
ρ『
絞終減速比
:タイヤの有効半径
V(t) :車両の速度
"
0
E5
、
¥
且
員40
F
自
30
ここで、速度V
(
t
)は後述する交通流のシミュレーション結果から得ることができるため、
¥
¥
20
×、、
1
0
40
:各ギヤ位低 (
i
=
1，
2，・・)における減速比
r
60
.
<
:
0
ρ‘
;エンジン回転数
-30
-20
1
0
ミ
ご
エンジン回転数を推定するためには f}; 、 ρt 、F をJ止める必要かある。しかし、これら
は車両の諸元によって異なるため、全車両のエンジン回転数佐高い精度で推定することは
極めて難しし、。そこで、一般公道を走行している車両の恥、 ρg 、F は、走行パターン
調査で選定した 3車極によって代表されるものと仮定した。
さらに、ドライパーは適当なギヤ位置を選択しながら走行するため、走行司 1ρa の値は
時間 (sec)
段階的に大きく変化する。そのため、速度からエンジン回転数を従定するためには、ギヤ
(
b
) 減速時の速度パターン
図4
.
6 車種の遣いによる加速パターンと減速パターンの差
チェンジのタイミングについてもモデル化する必要がある。しかし、ギヤチェンジのタイ
ミングはドライパ
の特性によって異なるため、この点を考慮.
したモデルの作成は非常に
難しし、。そこで、市街地を走行しているドライパーの特性は、
A行パターン調査で選定し
たドライバーによって代表されるものと仮定し、走行パターン調査で得られた結果を基に
7に示すように、述度とギヤ位置
して速度とギヤ位置の関係を検討した。すなわち、図 4.
の平均パターンから各ギヤ位置における速度範囲を求め、これを車徹こ・
とに
型
車l
里した。そ
の結果が表4
.
3であり、これによって車滋ごとに任意の速度からギヤ位置を推定すること
-8
0
i
4
.
2
.
2 アクセル開度の推定方法
ができる。
このようにして得られた、 V
(
t
)、 ρi 、 ρ，
、
F
の各値から、各車種ごとのエンジン回
転数 S(t)を推定した。
一般に、アクセル開度はエンジン負荷率と深い関係があることが知られている。そこで、
まずエンジン負術家の推定方法について検討した後、これとアクセル￨鴻度との関係につい
て述べる。
~ 40
ト - - --
エンジン負荷は、車両の加速度や走行抵抗などと密接に関係しているため、車両の運動
.
_
-一一一一一
方程式を基に検討する必要がある。
ロ凶同仏的
車両の運動方程式は次式で表される 291 。
2
0
1
0一一一一一三
4
t
h
W+ilW， d
V
(も)
g
dt
3rd
10
2nd :
‘
W : 車両重
F
(
t
)-R
(
t
)
(
4.
3)
(
k
g
f
)
↑L一工的
ZO﹄ト一問。ι
i
lW，:ギヤ位世iにおける回転部分相当霊長l(k
g
f
)
9
.伽νS2)
E :重力加速度 (
V
(
t
) :速度(m/
s
)
F
(
t
) :タイヤの駆動力 (
k
g
f
)
。
。
R
(
t
) :走行抵抗力(lぽ)
J0
15
20
5
)
TIME (
エンジントルクとタイヤ駆動力の問には次式の関係がある o
図4
.
7 加速時の速度パテーンとギヤ位遣の関係
Fω=÷τη
F
表4
.
3
走行速度とギヤ位置の関係
逮
度
範
図
(km/h)
ギヤ位低
乗用車
u
争
ednu"a'LV
4
、
ζ2Jhu
日-1U
令
必
u
du
﹃
や旬
kd
uhu
﹄
14-23
23-35
35-
小型貨物車
。
-18
18-3U
3U-5U
5U-
大製車
(
4.
4
)
昨)
:タイヤの半径(
r
n
)
T
:総減速比( =ρ1 XρI )
η
:伝逮効率
T
(
t
) :エンジントルクはgf'rn)
また、走行f
J
1
抗R(t)は次式で表される。
。
-18
18-33
33-46
U6-
R
(
t
)=μ ，W +μ. AV
2
(
t
)
(
4.
5
)
μ :転がり抵抗係数
μ. .空気抵抗係数
2
r
n
)
A :前面投影面積 (
(
4
.
3
)，
(
4
.
4
)，
(
4.
5
)式からエンジントルク T
(
t
)は
、
W+ilW d
V
(
t
)
t
))
T
(
t
) =一一一{一一一一一一一 +μ ，W+μ. AV2(
rηg
dt
(
4
.
6
)
となり、エンヅンの最大トルクをT~.. とすればエンジン負荷率 L(t) は次式で表される。
一、
4 ー
-8
.
1-
T
(
t
)
=
マ
ニ
了
x
1∞
(
4
.
7
)
L
(
t
)
表
判.
4 は、実験に使用した 3台の車両のH、 MI、 τ、F 、刀、 μ，
、 μA、A、T
附叫
であるが、ム H のお出には文献 (29)を参考とした。これらの値は車種の違いによって大き
T
く異なるが、同-1I
sの1
mでは大差はないものと考えられる。そこで、本研究では、車種
次に、このようにして求めたエンジン負荷率とアクセル開度の関係について調べた。ま
ず、テストコースにおける走行実験のデータをもとに後定したエンジン負何事と直接測定
したアクセル開度の関係を図仏 8に示す。多少ぱらつきがあるものの、前.(J・の偲関係数は
0.
9
3と高い。
.
.
100
.
4に示した僚を目]いることにした。したがって、交通流のシミュレーションで
ごとに表4
1 O.93
(
t
)を使用して、 (ι7)式からエンジン負荷怒を推定することが可能である。
得られる V
'
.
80
~
~ 60
Z
<
4
.
4
実験に使用した車両のW
.t
;W
.T. r
.n
，11.. μA • A
.T
I
O
f・
乗用車
W
1
5
2
0
3205
258U
U968
大型車
1
9
9
7
0
n
u
o
ooo
，
ω
nunV
図4
.
8
AA
U.8
日
20.69
1
2
.
0
2
7.5日
n
"
RH
r (m)
U.
5
7
3.1U
25.09
1
3
.
5
5
7.36
6l
T
τ
6.62
v
'
1
1.1
9
2
n
d
3
r
d
U
t
h
5th
fし
1
7
9
7
r
“
399U
8 “噌匂
288
20
u
向
1
5
2
ト
A
“
9186
u
t
h
5th
向
戸
﹂
νし︾
P
3095U
6U1
540
。
ny
1
1
1
7
U
30U
"
'
0
AU
8
2
1
(kgf) {3rd
〈
D0
，
)
{W
(kgf)
小型貨物車
ト
ー
エンヅン負荷率とアクセル関 l
l
t
の関係
5.1U
さらに、実際の市街地走行において測定した速度V
(じ)のパターンから (
4
.
7
)弐によってエ
0.30
0.36
0
.
5
1
(
t
)のパターンを推定し、これと実 i
f
!
1
J
したアクセル開度のパターンとの関係
ンジン負荷率L
0.92
0.92
0.92
.
9は大型トラックに関する結果であり、上段から迷度、加速度、エ
について調べた。図4
0.015
0.013
0.007
0.0020
0.0027
0.0032
(m')
1
.
8
2
.
7
7.U
，
.
.(kgfm)
線)とよく一致しているのが分かる。以上の検討結果から、エンジン負荷率とアクセル開
1
8
.
5
1
9
.
2
1
1
0
:
1の関係にあり、エンジン・排気系騒音に関する (
3
.
2
)式において、回帰係数
度はほぼ 1
μ
，
/
J
.
‘
A
T
ンジン回転数、エンジン負荷率(アクセル開度)の各パターンを示している。これによる
と推定したエンヅン負街率のパターン(破線)は、実測したアクセル開度のパタ←ン(実
を変えずにアクセル開度 Tをエンジン負荷率 Lに置き換えることができる。なお、図中に
4.
2
)式によるエンジン回転数の推定結果(破線〉についても示しであり、この場合
は
、 (
も実 i~IJ値(実線)とよく一致している。
8
4-
8
5
x
d
申でぐ
'
白叫 MLh岬
e
"zG-ト︿UMJMUU
︻白師、ぜ
‘
，
://
:
ぃ
:
55000r
レベルを算出した。次に、発進位置から U
印 1、走行線から 7.
5
1
n
の位置における騒音レベル
を推定し、実剖)
1
値と比較した。なお、計算では、車両を無J
昔
前l
性点音源と仮定し、音源か
ら受音点に至る騒音伝織は次式によるものとした。
L，
(
t
)=山 (
t
)-2
0l
o
g
(
r
(
t
)
)-8
L，
(
t
):受音点における騒音レベル
r
(じ
) :受音点と音源の距離
.
1
0
であり、実線と破線は
その結果が図4
1
合も、両者は比較的よく一致しており、道路交通騒音の予測に適用するモデルとしては、
苦80
--~醐桔車
3DOO ~
~
2
0叫_..::"，
2 1000ト-.y'〆
'
"
~
I
/
0 80トゾ
.
o~O ト
記
いつ ~ /'
:
;
←
.
.
.
.
.
.
.
.
，
.
:
.
:
.
:
.
斗
l
ー一
，
¥
匂/
I
1/
Q
.
ω
r
'
¥
"
¥ /.，-人ノ
、"
¥f'
I
¥
: I
J
¥:1
l~
!
I
¥/
;
'
~
~"- jI(~円 1 アクセル聞船
主
百~ 60
"c
'
.
五=
"
'
ω
司
H
1
I
Time，
s
.
"
白惟定給』県【エンジン負
Eso
~~
5
，
I
C
:
f
" g5O~U
〈閃
¥
1
'
2
0h
/
'
O
. 00[
1
ー一一-measured
一
一
ー
， calcuJaLed
(a) 採用'"
"
~ 7
0
一
.
.
.
.
.
.一
~
←
可3
…“臨糊
~
w測値と 1
を定値を示している。いずれの車両の場
充分な精度であると考えられる。
2笹川叫
ω
(
1
1
.8)
10
て
ヨ
〉
捻定結果)とアクセル開度(実測結果)の
図4
，9 発進加速時のエンジン負荷率 (
，
εターン
~
，ム.
一一-measured
(b) 小型トラック
ω
V
'
¥
:
、
70
一
一
コ
の
I ー
，
'
j
'
，
~ ~ 6
0ト .
.
.
.
/ "~L
.'ノ
.
.
c 0.
1 -~_ /
叫仏
4
，2
.
3 自動車走行騒音の推定結果
~百
ω C:
自動車走行騒音のパワーレベルは、(3.6)式によってエンジン・排気系騒音のパワーレ
=
r
-
0
: '
"
.
:
.
:
í-
gω
5
I
、
、
、
1
0
U
句3
，.
れるエンジン負荷率(=アクセル開度〉を (
3.
2
)式に代入して求めるが、その!孫、 3
.
2.
1
〉
そこで、発生騒音の推定精度を調べるため、まずテストコースにおける走行実験によっ
て得られた加速状態の速度パターンから前述の方法にしたがって時々刻々変化するパワー
-8
6-
'
ヨ
=
凶
a
l~
"
よ
コ
'
0
.
70 ~
I
'"
ト
ω C
1
-
同て::)
.
.
)
弘
1 .
'
、
チ
ー
二
・
，
ー" J1
宇/
、
ー
ー一!
r
?g60"
L--L
ー----'--"-'L-..
U
ヨ
〈C
(
1
)
ー
ー
一
一
-measured
ー
ー
ー
一
一 calcula乞ed
(c) 大型トラック
: 80
項で述べたようにエンジン回転数が適用車E
図以下になった場合には表3
.
4に示したアイド
以下の場合にはタイヤ騒音のパワーレベルを無視することにした。
，
290
4.
2
)式で得られるエンジン回転数と (
4
.
7
)式で得ら
ン・排気系騒音のパワーレベルは、 (
述べたように 1
0-100
加悦1の速度範囲において(3.
4
)式から直接求めたが、速度が 1
0
同1
/h
I5
Time，
s
ベルとタイヤ騒音のパワーレベルを合成することによって求められる。この場合、エンジ
リング状態のパワーレベルを適用した。一方、タイヤ騒音のパワーレベルは、 3.
2
.
2項で
calculated
.
J
Time，
s
10
I~
図4
，1
0 発進加速時の発生騒音のレベル波形〔
笑験結泉と推定結果の比綬)
貨
当c5 主
主e
4
.
3 まとめ
3芝:ii:Iiち花。:::>n主文E とえ主主lB各ラ~:ìffi .'.!)蚤三子 0::>
号写銅山こ日記 τ
章一るキ食言寸
本章では、まず一般"iliQにおける自動市の走行パターンの実態を把鐙し、これを単純化
したパターンにモデル化した。次に、各積走行条件における車両のパワーレベルを推定す
道路交通騒音の低減対策を実施するためには、精度の高い効巣の予測がiI1要な課題の一
る方法について検討した。
つである。そのためには、走行車両のパワーレベル、交通量、1II樋別混入率、および綴音
得られた結果は次の巡りである。
(
1
)市街地の走行パターンを調査した結果、信号交差点を発進加速するパターンは車種に
の伝搬特性など種々の要因を考慮する必要がある。特に、車両のパワーレベルは既に述べ
よって大きく異なっており、非定常の交通疏を推定するためには、草稿別の加速パター
たように走行条件の違いによって大幅に変化するため、道路交:itfI騒音を f測する上では走
ンを考慮する必要があることが分かった。
行条件の影響を考慮することが重要である。過去に提案されているモデルにおいても、走
(
2
)市街地における加減速の速度パターンは、いずれの車磁の場合にも 3次の多項式によ
こモデル化できることが分かった。
って比較的簡lJil
(
3
)車両の駆動俄備や運動方程式をもとに車両の速度， e
ターンからエンヅン回転数やアク
ターンからエ
セル開lJtを推定する方法を見出した。これによって、個々の車両の速度， e
ンジン・排気系騒音のパワーレベルを推定することが可能となった。
行条件の影響を考慮するため幾つかの方法が試みられているが、そのほとんとは定予言交通
流に関するものであり、市街地のように非定常の交通流に適用できるモデルは非常に少な
い。
これまでの報告例を手法別に分類してみると、実験的モデル刊 I
al)
、島干折的モデ
ルi21， 3S1 、確率論的モデル 34
)
.
.
.
.
.
.
'61に分けることができる。
実験的モデルの代表的な例として、実態調査のデータを基にした回帰分析による方法が
ある。この積のモデルでは、主な要因として交通星、速度、大型車混入率なとか用いられ
る場合が多く、モデルの檎成が簡単で比較的容易に作成することが可能である。しかし、
モデルの適用範囲は実態調査で得られたデータの範閉内に限られており、iJl
.
}fj性のあるモ
テ'ルとするためには、調査データの偏りを少なくするため各種条件下で膨大なデーヂを収
集する必要がある。また、この方法による場合、シミュレーション紡梁の理論的裏付けが
難しい。
解析的モデルの代表的なものとして、等間隔等パワーモデルがある。このモデルは、個
支て走行
々の車両を音響パワーの等しい無指向性点音源とみなし、これらが等間隔、等迷l
しているとして、任.~の受音点における騒音レベルを解析的に予測する方法である。中央
値(
L，，)の予測式に回折や沿道の治表面性状など種々の要因による補正を加えた式が音響
学会式と呼ばれるものであり、比較的良好な予測が行えるため、設が固において最も広く
0
0
0
台A以上、述度30-1∞陥1/hの定常
利用されている。ただし、このモデルは総交通量 1
流の地域が適用範囲となっており、この範囲を越える予測は精度上問題がある。
実際の道路交通騒音は、車秘別混入lfJや走行速度のみならず、パワーレベルの偲体差、
車間距離等のばらつきによっても大きく変動する。そこで、自動車のパワーレベル、車樋
配列、車間距離等の変化をììO:~際的に取り扱って道路交通騒音の変動をより現実的に予測し
ようとするモデルが提案されている。このモデルでは解析的に取り扱うことが困難な実際
8
8ー
一哨ー
の交通状況の変動を比較的簡便にモデル化できる特徴がある。このモデルも、音響学会式
市街地における走行パターンは、車種、ドライパーはもとより交通状況、道路状況など
と同様に定常交通流の地域における道路交通騒音の予測に良好な結果が得られることが知
幾つかの要因にょうて変化する。そのため、これら要因による影響を充分把持してモデル
られており、比較的広く用いられている。
ド
定1
j
i
'交通流の
に反映する必要があるが、実用性を考慮すると出来る限り簡便で、しかも J
このように、各事両がほぼ一定の音響パワーを放射しながら走行している定常交通流の
i
;
"
i
で
述
べ
地域に適用できるモデルが望ましい。そこで車種、ドライパーについては、第 4
地域に関しでは、幾つかのモテ・ルが提案されており、比較的高い精度で予測を行うことが
たように 3車積(乗用車、小型トラック、大型トラック)、それぞれ l
名のドライパーに
可能て'ある。しかし、実際の市街地のように多くの交差点がある地域では、既に述べたよ
よって代表されるものと仮定し、既に検討した車種別の走行パターンを適用することにし
うに車両は停止を含めて頻繁に加減速を繰り返しながら走行するため、個々の車両のパワ
た。また交通状況の違いによる走行パターンの変化については、後述する交通流の推定に
ーレベルは時々刻々大きく変化する。したがって、このような地域に従来のモデルを適用
よって反映されるので、ここでは考白書，しないことにした。さらに走行パターンは平坦道路
することは悲本的に問題がある。そのため、定常交通流の地域はもちろんのこと非定常交
や勾配道路なと道路状況によっても異なるが、本研究では最も基本となる平坦道路を対象
性の高いモデルが望まれる。
通流の地域にも対応できる汎m
とした。
凡問。性の高い道路交通騒音の予測J
I
モテソレの作成を自指して、交通流
そこで、本章では、 y
佳定に基づく道路交通騒音の予測モデルについて倹討した。
のj
自動車の発生騒音パワーレベルは、既に述べたように、よ巨額、エンジン回転数、エンジ
ン負荷、速度、装着タイヤ、路面性状など多くの要因によって変動する。中でも、エンジ
ン回転数、エンジン負荷、速度は、各軽量走行条件下のパワーレベルの推定に重要な要因で
5
.
1 予測l
モデルの考え方
ある。また、大型車の場合、装着タイヤの違いによってパワーレベルが大きく変化するた
非定常の交通旅にも対応できる道路交通騒音の予測モデルを作成するためには、一般公
め、代表的なタイヤの装着率についても考慮する必要がある。さらに、~菌性状について
道における走行パターンを考Itし、各種走行条件において様々に変化する車両のパワーレ
は、最近、低騒音舗装なと許が開発されつつあり、このような舗装技術による低減効果を予
ベルや交通流を推定する手法を導入する必裂があり、モデル作成のフロ
測することも重要であると考えられるが、園内のほとんどの道路は密粒アスコン舗装が主
のようになる。以下、それぞれの検討項目について簡単に述べる。
.
1
としては図 5
流となっているため、本研究でも詑=粒アスコン舗義を前提として+煩すすることにした。
交通流の予測手法として従来一般に用いられている方法は、舌L
数等を月]いて各サンプリ
ング時間ごとに異なった車種配列を想定する方式いわゆる非走行方式であるが、車両のパ
ワーレベルが大きく変化する非定常交通流の地域にも適用することを考えると、個々の車
両を時々刻々移動させる方式いわゆる走行方式(交通疏のダイナミツクシミュレーショ
ン)による手法を検討する必要がある。さらに、このような地域の交通流は、総交通量、
車種別混入率、車線数以外に信号の背時間、赤時間、信号間の距離によって大きく影響さ
れるので、これらの要因による影響が考慮、できるモデルが重要である。
道路交通騒音の予測は、交通流の縫定結果と車両のパワーレベルの推定結果を基に行う
が、その際、車両の音源位置、指向性、道路構造や周辺環境などを考慮する必笈がある。
特に、車両の音源位置についてはこれまで幾つかの方法が提案されているが、ここでは
2.
2節の検討結果をもとに車両中心の走行線上とした。また、複維な道路術造や多くの高
図5
.
1 予測モデルの作成のフロー
- 9
0-
層ビルを有する都市部の騒音予測では、鉛直方向を考慮した空間的な予測も重要であり、
-9
1一
市両の指向性、道路4荷造や周辺~境など騒音の伝織特性に影響する栂々の要因を考慮する
このモデルでは、上記の 2式を基本として各サンプリング時間間隔ことに各車両が安全
必要があるが、本研究では、.nも纂本となる沿道騒音を対象とし、予 i
U
I
Jモデルの開発とそ
に移動できる距離を算出する方法をとっている。その際、以下に述べるように各種条件か
の妥当性を検討することを目的としたため、とりあえずこれら要因による彫響を考慮しな
考~されている。
いことにした。そのため、個々の車両の音源特性としては、従来のように無指向性点音源
〈追従走行に l
指する式〉
.
2に示すような車両配置を:li
1
定する。ここで、 V
'，
と
追従行動式を導くために、図 5
を仮定し、また道路の周辺環境は半自由空間を想定した。
このように汎用性のある道路交通騒音の予測モデルを作成するためには、幾つかの部分
について詳細な倹討を行う必要があるが、一般公道における走行パターンの実態および発
生騒音パワーレベルの後定手法については既に述べた通りである。そこで、以下では交通
X
'
，は、時実l
J
tにおける先行車の速度と位置を、また、 V
，と X，I
立、後続ll!についての
'，Z，は、先行市と後続本が時主I
J
t
l から時刻 tの f
l
i
J
速度と位置を示している。また、 Z
(サンプリング時間間隔T
)
Iこ定行する距離であり、
Sは時刻もにおける車頭間隔である。
流の推定と道路交通騒音の予測について検討した。
ぬト-I~ト」
5
.
2 交通流の推定
非定常交通統の地域における道路交通騒音を予 i
l
l
Jするためには、1W
1
々の車両の運動を考
Poait1cm
慮した交通流の推定モテ・ルが必要て・
ある。本研究では、比較的簡便な }
i
法としてLewi
sが
・
提案したモデル 211. 3 3 を1;;:用することにしたが、道路交通騒音の予測に適用するには幾
工t
工トl
工
1
r
1
~
図5
.
2 追従走行における車両配置 (
文献 (37)より引用)
つかの間題点がある。そこでここでは、その問題点を明被にするとともに道路交通騒音の
Tの聞に後続車が走行する
いま、時間Tの聞の加速度が一定であると仮定すれば、時!日1
予測に直用できるモテ・
ルに修正し、交通流の推定を試みた。
距離Z
，は次式て示される。
=十 (V，_，+V，)T
5
.
2
.1 推定手法
(
5.
3
)
Z，
ここで線用するモデルでは、車両の車線変更、追起し等がないと仮定して、加速、定常、
減速、停止の各限定行状態において、追突することなく安全に走行するための車間距離の
設定が基本となっている。以下に、モデルの槻要について述べる。
(
5
.
1
)
一
一
ここで、 Pは信号等で停止しているときの平均車頭間隔であり、 Kは後続率の反応時間遅
れである。
Z，=X
'
，-X，
_I - S
(
5.
4
)
撃が先行lI!に追従する際のZ
‘は、
後続E
各車両が同一速度 Vで走行しているとき、最小車頭 f
l隔 Sを次式で定義する。
S=P+KV
また、図 5.
2の幾何学的な配鐙から、次式の関係を導くことができる。
V，_，)V
・の場合と V，1く V
'，の場合とでは
2
異なるため、それぞの場合について丸を求める必要がある。
①
V，→>v
'
，の場合
Z，は (
5.
品)式に(ち .
2
)式を代入することによって求められる。
V
.
2
-V
'2
Z，=X'，-X，
，
_ -P -KV，
ーーニ王子ニー
ム
一方、ある瞬間、追従軍両の速度が先行車両の速度よりも高い場合、追従車両が安全に
走行するためには、 (
5.
1)式よりもさらに大きい車頭間隔が必要となる。いま、車両の減
'，
V
(V>V
'
)とすれば、その時点で必
速時の加速度をD、先行.QIと後続車の速度をそれぞれV
要とされる率頭￨間隔は次式で表される。
a
mM
+
P‘
+
cd
(
5
.
2
)
(
5.
5
)
(
5.
3
)式と (
5.
5
)式かられを消去すると
Z
s=
午 [ ) 2
T
' 紅)2T
2
T
(2V，
_
，
-2
K
DD
T
)+ { τ + 寸一 (
K+T
)
D
T
3
V，
，
_
T
2
V
'，'
D
T
'
一
一-4-一 + ーーすー + 2
一(
X
'，-X
日ー
P
)
)
(
5.
6
)
更新される。
となる。
~
V，
ー
パ V
'，の場合
(
5
.1)式と (
5
.
4
)式から Z
sは
'，-Xけ
Z‘=X
(
5
.
1
4
)
上で述べた計算処理を行うことによって、信号交差点付近の交i
虚状況を比較的簡便に捻
(
5.
8
)
両運動を等加速度運動と仮定し、加速時、減速時の加速度をそれぞれA ~1 . 8uν's' 、 D ~
3.
臼ν
'
s
'と設定している。しかし、第 4主主で述べたように、車両の発生騒音に大きく影響
〈単独加迷走行に関する式〉
車両か何の拘束も受けずに加速度A で等加速度運動をする場合、サンプリング時間間隔
÷
Tの￨聞に車両が走行する距離Z
.は次式で表される。
する一般公道の加速パターンは、いずれの車種の場合も等加速度運動ではなく、またそれ
らは車種によって大きく異なっている。そのため、道路交通騒音の予測に適用する場合に
{
v，ーバ (
V，_I+AT)} T
(
5
.
9
)
は
、 I巨積別の加速パターンを考慮したモデルに修正する必要かある。
そこで、本研究では以下の項目についてモテ'
ルの修正を行った。
この行動は、車両が日係速度に達するまで行われる。
①一般公道における加減速パターンの適用
く単独減迷走行に関する式〉
第 4章で述べた一般公道における走行パターンの調査結果をもとに各車種ごとに異な
車両が赤信号等に面し、停止線に止まるまでの行動を表す式を示す。いま、時間 T の聞
に進む距離を丸、時刻 t
1 における車両と停止線の距離をX、平均加速度を
Dとすると、
等加速度運動の基礎式に基づいて次式が成り立つ。
，
'=2D(X-Z，)
(
5
.
1
0
)
(
5.
3
)式と (
5.
1
0
)式から、
士仰一 ω}
I-Z
(
5.
9
)式と単独滅迷走行に関する (
5.
1
2
)式の代わりとして、tjI種ごとに (
4
.
1)式から求
②追従車両の加速性能を考It
Iが乗用車
加速性能の低い車両が加速性能の高い車両に迫従する湯合(例え(;1:、大裂A
T
(
5.
1
1
)
に追従する場合〉、追従走行の (
5.
6
)式あるいは (
5.
8
)式を通例すると追従率はその加
速性能を超えた加速を行う場合がある。このような矛盾を避けるため、追従走行の式に
Z
.は次式で表される。
Z
. = V，
= T _ ~・2 且 f DET4VtJU T U D X T 2、
• - -2--- -4- ¥寸
-4
一
一 + -2-，j'T
J
!
虫加速走行に関する
った発進加速パターンを適用することにした。具体的には、時l
められる加減速パターンを用いることとした。
V
となり、
VE=2E
v.
1
T.
1
1
定することが可能であると考えられるが、このモデルでは、前述したように加滅述時の車
Z
.=.
.
2(
X
'，-X
'_
I-P+K
V，
，
_)
S
T+2K
z.=÷Vt-iT+
(
5
.
1
3
)
(
5.
7
)
-P-!
i
V
，
となり、 (
5
.
3
)式から得られる V，を代入すると、 Z
s は次式のようになる o
z
.
=
X，= X，I 十 Z
τ-
基つく加速パターンとその車両が単独加速を行った場合の加速パターンとを比較して、
(
5
.
1
2
)
追従車の加速性能を超える場合には、追従軍は単独加速のパターンで走行することにし
た。
このように上記モデルでは、追従走行の (
5.
6
)、(
5.
8
)式、単独加速走行の (
5
.
9
)式
、
修正したモデルが上記の検討結果を充分反映しているかどうかを調べるため、図5.
3に
単独減速走行の (
5.
1
2
)式が基本となる。これらの式を用いて各車両が各サンプリング時間
示すような 5台の車両配列(采用車、小型貨物車、乗用車、大型車、乗用車の s
頂)を仮定
間隔に進むことのできる距離Zを算出するが、その際、各車両がそれぞれの状況に遭遇し
した。その際、車両の長さと停止時の車間距離は、図中に示した値を用いた(車両の長さ
た場合を想定し、上記の 4式を用いて Z
s， Z.
， Z
.を算出する。このうち、最も拘束の大
は、車種別の代表的な備である〉。これらの車両が順次発進し、加速、定常(速度
m鍛が最も小さい場合)が各車両がその時刻jに走行できる距離
きな場合(すなわち、走行 r
60
畑山〕、減速を経て停止するまで'
の速度ノ fターンを修正したモデルによって惟定した。
として採用される。もし、採用されたZが負になった場合には、 Z=Oとする。全ての車両
その結果が図5.
4である。先頭車の乗用車は、何の拘束も受けずに単独加速を行うが、 2
についてある時刻のZが決定すると、
i
!
Xの時刻の車両位鐙X，と速度V，は次式によって
9
4←
台目以降の車両は先行車に追従走行する。しかし、 2台自の小型車、 4台自の大型車の場
- 9
5
合
、 (
5
.
8
) 式の追従式を適用すると車両の加速性能を超えた加連を行うので、このような
5
.
2
.
2 推定結果
場合には (
4
.
1
)式による加速パターンを適用した。このように、修正したモデルは、一般
(
1)推定のフロー
公J
(
!における京極別の加減速パターンが適用されており、また、追従車の加速パターンに
i
ま箪両の加速性能が充分考If.されたモデルとなっている。
3
0
.
5に
コンピュータによる交通淡のシミュレーションプログラムのフローチャー卜を図 5
示す。以下にその内容を簡単に述べる。
・
3
>
・
3
図5
.
3 追従モデルの妥当性を検討するための車両配列
;
:
;
L
;
:
;
L
最n
l
l
t
l
小型貨物車
L
込
〉
i
;
l
〆…¥
図5
.
4 追従モデルによる各車両の速度パターン
図5
.
5 交通流の予測フロー
o
d
，
マ
- 96-
プログラムの初期設定では、全ての車両は一定速度で走行しており、それらの草頭間隔
なお、各交差道路の交通量は、対象とした国道 16
号線から比べると板織に少ないため、本
立、乗用車、小型貨物車、大型車の
は指数分布に従っているものとした。また、車種分類 l
、 Cの信号交差点付近に
解析では、これら道路の交通量を無視することにした。表5.1 は
3分類とし、これらの配列は、車種別総入率を考慮して車線ごとに一機乱数によって決定
おいて平日と休日に調査した車種別交通量(午後 2時から
した。
ある。総交通量は、平日の場合も休日の場合も大差はないが、休日の大型車台数は平日に
信号が赤になった時点で、信号付近の車両は減速を開始する。その際、先頭車として停
3時の時間待)に関する結果で
比べて極端に少なくなっているのが分かる。
止する車両は、 (
4.
1)式の減速パターンに従うが、停止距離が足りない場合は信号無視を
表5
.1
国道 1
6
号線の平日と休日における交通畳
して定常走行を続ける。この場合、次の車両が先頭車として停止するために、減速パター
(a) 平
日
ンに従って減速し、停止する。後続車両は、追従式に従って減速し、先行車の後方3mの位
置に停止する f
本プログラムでは、車両の長さとして、車種 8
1
Jに図 5
.
3に示した値を用い
l
j方向の交通!1(台/h)
春日部 r
干葉市方 I~I の交Jl1lJì1
(
台 /h)
車傾
ている)。
停止した各車両は、信号待ちを続け、信号が背になった時点で加迷走行に移行する。こ
m車
乗
のとき、先頭車両は(
4
.
1
)式による加速ノ fターンで走行するが、後続1liは追従走行を開始
小型貨物事
大型車
する。
;
t
，~端IIlJ
中央側
中央側
3
6
6
<
'
1
0
2
8
l
J
3
2
6
2
1
U
U
0
6
1
1
2
UU2
U32
U
I
1
2
1
0
U
3
1
6
8
6日
9
8
2
9
5口
8
6
2
路端恒1
'
(
2
)推定結果の妥当性
多数の信号交差点を忽定すると屯算機の計算時間が膨大になるため、ここでは、 5箇所
の信号によって制御される交通流について検討した。モデルケースとして国道 16号線野田
市付近の約2.
5
畑区間を対象とした。この区間は 4車線道路であり、定常走行時の平均速
千葉可】 J
町向の交通量(台/h)
車種
路端曲1
'
中央側
中央自1
'
路端世1
'
度は約60回凶1であった。 5 箇所の信号交差点 (A~E) の配置は図5 . 6 のようになってお
1
3
8
1
2
6
9
8
7
1
0
62U
5U
大型車
6
7
0
1
2
8
U
2
1
3
8
88
8
0
計
8UO
9
6
2
9
6
2
792
乗用車
り、各信号の周期、赤時間(黄色時間も赤時間に含めている〕、および信号問の時間差は
小型貨物事
図中に示す通りである。
_J~
一'
lf
A
歪奪回田市
!竺1斗と~
-h 厄￨
ト一一一 700m
信号
慣号制E
期(時
IA
11
6
0
{保+冊碕冊 ω1
情になる恥喧{
s
)
暗号Cとの密
jWW~
匡趨 1
6号韓
I
3
7
1
門戸L
B
C
IH
160
4
6
3a
D
1
6
0 160
4
0
4
2
a0
交通流の推定結果の妥当性を確認する一つの方法として、信号交差点付近の飽和交通
に着目した。飽和交通量は、育時間の聞に交差点を通過することが可能な最大の交通z
(1時間当たりの交通長〉で表され、単位は(台/背時間〉である。いま、駐停車中の車
両や歩行者などの妨害がなし内、わゆる浬惣的な交通流のもとで、乗用車のみが走行してい
∞
5
、飽和交通量が約2 0
台/脅時間
ると仮定した場合には、一般的に平均車頭時間が約1.8
であると報告されている H 1 0 そこで、交通流の後定モデルがこのような条件を満たすか
図5
.
6
5箇所の信号配置と各信号の周期、赤時間(国道 1
6
号線、野岡市付近)
-9
8ー
どうかについて以下に述べる検討を行った。
-9
9ー
事
.
-
まず、図5
.
6の信号配置において乗用車のみが走行していると仮定し、表5
.
1 に示した
平日の総交通量を入力して交通流の推定を行った。図 5
.
7は時間の経過による各車両位置
の変化について調べた結果である。 (
a
) は Cの交差点から両側6
00nの範聞における車両の
めてみた。その結果、ほほ 2に近い値が得られ、一般的に報告されている値1・
7-2.P引
にほぼ一致している。
このように、本研究で検討した交通疏の推定モデルは、信号交差点付近における交通流
分布を示しており、四角形は個々の車両の位置を示している。なお、この図の範聞には C、
の特徴をよく推定することが可能なモデルであることが分かる。なお、速度パターンの准
D、 Eの同期した三つの信号交差勅4含まれている。 1
5---50sの赤時聞の聞に各交差点に
定など更に詳細な検討については付録 Cに述べている。
倍以降の育時間では、信号待ちの車両が順次発進し、
は信号待ちの車両が増え続けるが、 5
時間の経過とともに蒋ひ.
定常流の状態になっている。この場合、各交差点における交通 F
は、信号待ちの車両が順次発進するときに最大となり、これが飽和交通量に近い値になる
と考えられる。そこで、信号待ちの車両が多い交差点において、車両が順次発進するとき
の平均車頭時間と妓大交通量について調べることにした。同図 (
b
) は、中央分離得制
I
1
の対
向する二つの市線を例にとって個々の車両の軌跡(時間と位置の関係)を調べた結果であ
り、実線と破線 l
立、それぞれ春日部市方向と千葉市方向へ走行する各車両の軌跡を示して
いる。信号待ちの車両が多い交差点は E(実線で示される車両の場合〉と
c(破線で示さ
れる車両の場合)であり、これら交差点において車両が発進する l
擦の平均率頭時間と最大
交通1
置を信号 3周期分を平均して算出した。その結果、実織で示される車両の場合には、
平均車頭時間が 1.
845、最大交過去が 1
9
5
2
台/脅時間、また破線で示される車両の場合に
j
j
Jl時間が 1.
7
4
5、最大交通量かを飴A
台/青時間となった。これらの結果は、一
は、平均耳i
般的に報告されている平均車頭時間(約 1.
8
5
) や飽和交通量〈約加∞台/背時間〉にほぼ
一致している。
.
1 に示した実際の耳珊別交通量を入力し問機な検討を行った。その結果が図
次に、表5
5.
8である。 (a) において四角形は小さい方から乗用車、小型貨物車、大型車を示してお
1
の対向するこつの
り、大型車混入患の高い道路であることが分かる。また、中央分離帯制I
車線(大型車混入率:4
5
%
)について、時間の経過による各車両の軌跡を調べた結果が同図
(
b
) である。この場合も、信号待ちの車両が多い交差点は E (実線で示される車両の場
合)と
c(破線で示される工事両の場合〉であり、
これらの交差点において平均車頭時間と
最大交通量について検討した。その結果、笑線で示される車両の場合には、平均車頭時聞
が2
.
6
8
5、最大交通量が 1
3
4
3
台/脅時間、また破線で示される車両の場合には、平均車頭
時間が2.
6
9
5、最大交通量が 1
3
3
8
台/脅時間となり、大型車が走行することによって最大
交通量が低下する。そこで、この結果と前述の乗用車だけを走行させた場合の結果を基に
して、大型車の乗用車換算係数(大型車 l台が乗用車何台分に相当するかを示す値)を求
-[00ー
-1
0
)-
信号 C
•
C
<
;
)
~
f
S
l
Itlt~l
1
5出
20 {Sl
25 t
.
!
il
)0 '
5
1
信号。
T
i
m
e
l l
T
i悶e
+ ー中央骨組僻
.守合司、. ，・‘、・・
・. ・
.
.一昼ム，，
ー
・
- ， -，昼、_ ，
・
，，、・・，，，
・
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、
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~ ♂. .
0
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‘
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...・‘ーー、 t 1 . .
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.
.
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1
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三・、
ー
・:
0
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.‘
九 J ・
....
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司ー
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間 : r T ーでF 千
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・
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(a) 各時I
D
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の車両位置
(a) 各時刻の車両位置
10
80
10
.
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話
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信号 C
ト
到〈
凶UZ︿ト回一口
:
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l 20
，
.
.
信号 C
c
信号 D
20
20
信号 E
40
信号 E
-<0
60
60
80
80
-100
100
目
TIMf {
TIME {
S
I
(b)個々の車両の軌跡
図5
.
7 時間の経過による車両位置の変化
(
全ての走行車両を乗用車と仮定)
-1
0
2-
4
1
OI~T^ .'l(:'E
M
.
.
，
主
・ . ‘リ川，山・
，岡
‘
、
.
、
.
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、
町、
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35 (
5
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，，~
4
.
:
(b)個々の車両の軌跡
図5
.
8 時間の経過による車両位置の変化
(
実際の車種別交通量を入力)
1
0
3-
500
守~
5
.
3 道路交通騒音の予測
個体差よるぱらつきがある。そこで、エンジン・排気系騒音ー
については、信号交差点付近
交通流のf
佐定モデルと車両のパワーレベルの推定モテ・ルを結合し、道路交通綴音の予測
における実態調査結果のパワーレベルの標準偏差(図3 . 8 に示した2O ~!J加地点のペワー
を試みた。
レベルの僚準備妥)をもとに正規乱数によってばらつきを与えた。さらに、大型車の場合、
5
.
3.
1 予測フロー
装着するタイヤの飯類によってタイヤ騒音のパワーレベルが大幅に異なるため、各市両が
.
9に示す。道路交通騒音を j
世定するためには、まず交
道路交通騒音の予測フローを図 5
.
2
1に示
装着するタイヤの種類についても変化を与える必要がある。これに関しては、図 3
通流のシミュレーションによって側々の車両の位置と速度を決定すると問時に、各車両の
いることとしたが、それぞれのタイヤの装計
した各種大型車用タイヤのパワーレベルを m
走行状態に応じたエンジン・排気系騒音とタイヤ騒音のパワーレベルを前述の方法によっ
率をどの程度に見込むかが間短となるにこれは地境によって異なると 1
5
-えられるが、一般
て計算する必要の、ある。しかし、一般に、これらの値は同ーの車随分類の車両であっても
的な市街地においては、大型トラ
V ずの場合、ラク系タイヤの装着率か 1
句、リブ系タイ
ヤの装着率が90%と与えられる。そこで、本解析では、ラグアルラクタイヤとバイアスラ
グタイヤの装着手をそれぞれ%、ラジアルリプタイヤとバイアスリプタイヤの装道率をそ
数によって各車両が装着するタイヤの積類を変化させた。4
l
'
に
、
れぞれ時需とし、一様古L
大型車がラグタイヤを袋着した場合には、 3宣言で述べたように街戦条件が累・なるとパワー
レベルが大きく変化するが、一般公迫ー
を走行している大型車のほとんとは定悦厳 (
10
も倒
Otと想定した。一方、乗用車や小型トラックの
載)の状態と考えられるので、積載量を l
場合には、装着タイヤの速いによる走行騒音の変化が少ないので、図 3.
1
3に示したラジア
ルリプタイヤのパワーレベルを用いることとした。
このようにして各車両のパワーレベルから、走行線上にある無指向性点音源の仮定のも
とに受音点における騒音レベルを計算し、これらを全車両について合成することによって
時系列の道路交通騒音(サンプリング時間間隔0.
5
8
)を予測付ーることができる。その除、
各音源から受音点にiEI
]
る騒音伝搬特性は(
4
.
8
)式にしたがうものとし、他の車両による遮
へい、回折等は考慮しないことにした。
5
.
3
.
2 予測精度に関する検討
交通量、各信号の
道路交通騒音の予測精度を検討するため、前述した信号配置、車種別j
R
I
]
周期(青時間、赤時間)等を入力して信号交差点付近における騒音レベルを惟定し、実 i
値と比較した。対象とした交差点は図5
.
6に示した Cの信号交差点であり、この付近の道
1
0に示した通りである。乙の交差点には両側とも右折
路幅や騒音レベルの測定位置は図 5.
紅は非常に少なく、また交差する道路から流入する車両も信
レーンが設けてあるが、右折E
図5
.
9 道路交遜騒音の予測フロー
号 l周期の聞に数台程度と少なかったため、推定に当たってはこれらの車両の影響を考慮.
しないことにした。
-104 -
-1
0
5-
甲
，
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歩道
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王子草市
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9
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3
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図5
.
1
0 道路交通騒音の予測対象地奇の略図 (国道 1
6
号線、野田市付近)
1
0
0
そこで、まず平日のヱ存続別交通量のデータを用いて図5
.
1
0に示した騒音調J
I
定位置におけ
∞
400
，
00
4
0
0
5
0
0
(
a
)推定結果
るレベル波形を推定し、実剖I
J
したレベル波形と比較した。一例として5 s
附の推定結果と
実測結果を図 5
."に示す。この図において、計算における車種の配列は一様乱数によって
200
300
Time，s
〈
)
1
とは異なっている。そのため、両者のレベル波形を
決定しているので、実際の車種の配9
)
詳細に比較することはできないが、全体的によく類似したパターンとなっており、信号の
背時間、赤時間に対応して周期的に変化している。
5
分間のレベル波形をもとにして騒音レベルの累積
次に、平日と休日の場合について、 1
ロ3
て
ヨ
-1
0
0
.
.
.
;
ω
〉
3
~ 90
コ
凶
の
ω
L
L
o
.、L，.、Ls，、
頻度分布を求めた結果を図 5
.
1
2に示す。図中、・印は各騒音評価盈 (
ι80
旬。、 L円)の~iJll)値を示しており、
4
2
て3
C
また L
.
.の推定値と実測値も併せて示してある。平
日の場合も休日の場合も、 L
.
.、l
心 6 、L
，
.
、 ι
l 。の各評価盆の f
住定値は、 1
d
B(
A
)以内の
:
:
>
g
70
ル
，
五ご
国
精度で実測値に一致しており、精度の高い推定が可能であることが分かる。一方、1...や
1...の場合には、推定値と実測値の差は2
.5dB
(
A
)となっており、推定精度が前述の場合よ
りも低いが、これは交差道路から流入する車両などの影響によるものと考えられる。
.
占
。
i
? 60
1
0
0
2
0
0
3
0
0
Time，s
(
b
)実測結果
図5
.
1
1 道路交通騒音のレベル波形 C
!1t定結果と実測結果の比較)
1
0
6
-1
0
7ー
さらに、上述の道路交通騒音の予測モテ'ルが、異なった道路条件や交通条件の地域にお
2車線道路の国道 6号線土浦市付近を対象として
いても適用可能かどうかを調べるため、
問機な検討を行った。図5.13は、対象とした地域の約2.5
畑1の範聞にある五つの信号の配
100
•
回目
.cOHρgA刊L判的吋口。﹀刊μ
80
・
一一一一一位定結梁
置や各信号の周期、赤時間等を示している。
実測値
ト--563m
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6
0
BIl g _一~l~___)~
:
"
1
1A
t
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至
4
0
ο
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伺﹂[内
l...の推定値・ 79.0 d
B
(
A
)
B
(
A
)
L
.
.の実測値:79.6 d
20
︿
6
0
•
70
80
100
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A
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一一一一円
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1'0
1'0
1 0
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t
赤 +賛 } 時間 (
5
)
33
31
3
1
7
30
膏に公る時間差(
s
)
-66
1
6
ー 19
-79
岳号
信号の陶岡 (
s
)
•
215m
517m
A
，
B
・
，
~
，
日吉号 Cとの蓋)
(a) 平日
図5
.1
3 5箇所の信号配置と各信号の周期、赤時間 (
国道 6号線、土浦市付近)
1
0
0
MFJLOJTμ3DHLU凹刊口
80
・
一一一一一推定結果
この地減の平日と休日の車種 ]
)
1
1交通量 (
午後 2時から 3時の時間帯)は表5.
2 に示した通
実測値
りであり、総交通量は前述の国道 16号線の 1/2以下と少ない。また、国道 16
号線の場合と
6
0
同様に平日と休日の総交通量には大差はないが、休日の大型車台数は平日に比べると極端
に少なくなっている。
4
0
l...の推定値
L
.
.の実測値
2
0
司
6
0
••
7
0
80
対象とした地点は Cの信号交差点であり、この付近の道路1
簡や騒音レベルの測定位置を
7
7.
3d
B
(
A
)
76.9 d
B
(
A
)
9
0
A
w
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dP
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s
s
u
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e
v
e
，
l d
B
(
A
)
(b) 休日
図5
.1
2 推定した道路交通騒音の累積頻度分布と実測した騒音評価量
図 5 . 1~ に示すが、道路の状況が国道16号線の場合と大きく異なっているのが分かる。
100
土
品
ω ﹀判叫伺同コEロ
υ
•
た、交通流を推定する際、図 ~ . 6 に示した加減速の速度パターンを使用したが、この地域
の定常走行時の速度が約5
0
k
r
r
机1
であったので、最高速度を5
0
畑山に変更した。
図5.
15は
、
この地域の車種別交通量、信号配置および各信号の周期 (
昔時間、赤時間)等を入力し、
設定した結果である。平日の場合、
図5.14に示した騒音測定位置における騒音レベルをj
q
r
u
1
備に一致してい
L
o
，
、 L，O 、Lδo の各評価量の推定値は、ほB(A)以内の精度で実視)
るが、 L9，やL.，の場合には、推定値と実測値のレベル差は2.5-3d
B(A)と大きい。休日
の場合には、 L，
旬
、 l
心 s 、L
，
o の推定値と実iU
l
H
直のレベル差が、 1.0 -1.3
d
B(
A)と平日の
場合に比べて若干大きくなっているが、予測精度の函では問題なし、。
なお、この場合も
L
.
.や1θ5 の推定精度はよくないが、これは国道 16号線の場合と問様に交差道路から流入
する車両等による影響と考えられる。
-1
0
8ー
- 109-
このように、本予測モデルによれば、道路条件や交通条件が英なっても、一般に使用さ
れているこつの評価量
ι日とLs
0
)を高い精度で推定することが可能であるので、市街
地における道路交通騒音の評価に充分適用できると考えられる。
，
r
一
一
100
u
日
，
coJ司凶ヨ且吋L
μ
表5
.
2
国道 B号線の平日と休日における交通貨
(
a
) 平日
コU
。
，
60
大型車
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針
。
1
0
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8
ω﹀刊μMWHロ巨コ 004
︽W J r
726
小型貨物J
I
[
(台 /h)
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U2
乗用車
水戸市方向の交通
・
一一ーー推定結梨
実目。値
60
的叶口
車種
~京方 ròr の交通畳 (台 / h)
80
•
40
L
唱
，の J
I
[)E他
75.
8 dB(A)
L
.‘ の実測倣 : 75.2 dB(A)
2
0
••
798
60
10
80
90
A-weighted Sound Pressure Level. dB(A
)
(b) 休日
東京方向の交通説〈台 /h)
(
a
l 平日
4
.
車問
水戸市方向の交通量〈台/h)
•
100
852
48
48
84日
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大型可E
~t
36
木造住宅
設置
¥
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停止糠
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・
一一一一推定結果
実直1
1
1
置
60
40
2
0
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•
-'
L刊の l
i
l定値 : 7
3.9 dB(A)
72.6 dB(A)
L，.の実測他
-
60
7
0
80
9日
A-weighted Sound PresSure Level，dB(A1
(b) 休日
図
同.
1
5 推定した道路交通騒音の累積頻度分布と実測した騒音評価髭
騒音制定位軍
"
'
図5
.
1
4 道路交i
f
f
i
騒音の予測対象地点の略図(園遊 6号線、土浦市付近)
1
1
0
100
-1
1
1-
。
目
i
m 6室主主
5
.
4 まとめ
*却下多毛 dコ三三と二~コ
本意では、非定常の交通流の地域にも対応できる汎用の道路交通騒音の予測モデルの作
成を目的として、交通流のダイナミツクシミュレーション手法に基づく道路交通騒音の予
以上、本論文では、まず自動車走行騒音の放射特性や音響パワーレベルの変動に影響す
測について綴有の検討を行った。得られた結果は次の通りである。
る要因について実験的に倹討し、次に一般公道における自動車の走行パターンと発生騒音
(
1)交通流の推定モデルとして、本研究では過去に報告されているモデルを基本として道
の関係について検討した。最後に、これらの結果を基にして市街地の非定常交通流にも対
路交通騒音の予測に適用できるように修正したが、このモデルは車両の発生騒音に大き
応できる道路交通騒音の予測手法について検討した。それらの内容を要約すると以下の通
く影響する加速パターンを牽種別に反映したモデルであり、また一般市街地の信号交差
りである。
点付近における交通流の特慢をよく反映したモデルとべっている。
(
2
)上記の点を考慮した道路交通騒音の予測j
モデルを作成し、多くの信号交差点によって
交通流が非定 1
s
'となっている地域のL"や40 を後定した結果、高い精度で予測するこ
まず、第 1
=
章では、環境工学の商から道路交通騒音の低減や予測に必婆となる検討項目
について論じ、本研究の目的を述べた。
第 2重量では、道路交通騒音の効果的な対策や予測j
のための基礎的検討として、主要音源、
の騒音放射特性および走行車両の音源位置や指向性について、音響インテンシティ法によ
とが可能であることが分かった。
る測定結果をもとに検討した。まず、エンジン系騒音が実際の車両のどの部位から肱射さ
れるかについて十
検討した結果、主な部位としては、車両前面においてはラジエータグリル
と路蔚近傍であり、また車両側面においては、前輪付近の路面近傍であることを確認した。
次いで、定常走行騒音に支配的となるタイヤ騒音に注目し、実際に路面上を転勤している
タイヤの音源位置や騒音放射特性について検討した。その結果、詳細な音源位置としては、
リプタイヤの場合は踏み込み部と蹴り出し部にあるが、ラグタイヤの場合には接地昔日とな
っていることを明らかにした。しかし、全体的にみればいずれのタイヤの場合にも音源位
置は路面近傍にあることを政認した。本意の最後では、自動車を一つの音源と仮定した場
合の走行騒音の音源位置について、代表的な
3車種(二輪車、乗用車、大型トラック)を
例にとって検討した。その結果、いずれの車種の場合にも、自動車を無指向性点音源と仮
平価する場合には、音源位置を車両中心の路面上に設定し
定し、その発生騒音を A特性で5
でもよいことを明らかにした。この結果は、道路交通騒音の予測のみならず沿道の騒音対
策のための重要な基礎資料となるものと考えられる。
第 3章では、一般公道における個々の車両のパワーレベル測定やテストコースにおける
走行実験を過して、自動車走行騒音のパワーレベルの変動に影響する種々の要因について
検討した。まず、一般公道の定常走行区間や信号交差点付近における個々の車両のパワー
レベルの測定結果をもとに、パワーレベルの現状を把握すると岡崎にパワーレベルの変動
に影響する要因について調べた。その結果、定常走行区間においては、乗用車や小型貨物
車のパワーレベルは速度と高い相関があったが、大型車の場合には相闘が低く、極めて大
d
令
-112ー
ー一一一一一ーーーーーーーーーーー一一ー~
きなばらつきがあることを確認した。そのーつの原因としては、装着タイヤや騒音規制年
の違いによるものであることを示した。一方、信号交差点付近において加速状態にある車
ことを明らかにした。
第
4章では、道路交通騒音を予測する際に重要となる自動車の走行パターンと発生騒音
Jtや加速度と相関が低しばらつきは最大で約2OdB(
A
) もあるこ
両のパワーレベルは、迷f
の関係について検討した。まず、代表的な 3台の車両(乗用車、小型トラック、大型トラ
とを確認した。また、新しい年式の車両のパワーレベルは平均的に低くなっている傾向を
ック)を用いて一般公道において走行笑験を行い、速度、加速度、エンジン回転数、アク
示した。
セル開度、ギヤ位置などの走行パターンを調査した。その結果、信号交差点を発進加速す
次に、上で述べたパワーレベルのばらつきの原因やパワーレベルの推定式について検討
るパターンは車種によって大きく呉なっており、非定常の交通流や発生騒音を他定するた
するため各種走行実験を実施した。まず、非定常交通担任における道路交通騒音を予測する
めには、車種別の加速パターンを考慮する必要があることを磁認した。次に、この加速パ
ためには、エンジン・排気系騒音とタイヤ騒音のパワーレベルを別々に推定することが重
ターンについて、実用性を考慮してモテ'ル化を行ったところ、速度のパターンについては
要であり、そのための走行実験を行った。その結果、エンジン・排気系騒音はエンジン回
いずれの車種の場合にも
支によって、またタイヤ騒音は速度によって、比較的高い精度で推定で
転数とアクセル開 j
この速度パターンから、車両のエンジン・排気系騒音に影響するエンジン回転数とアクセ
きることを示した。また、ぱらつきが極めて大きかった大型車の個体差について検討する
ル関度を比較的高い精度で推定する方法を示した。これによって、自動車のエンヅン・排
ため、各種走行条件下における定常走行騒音の部位別の I{ワーレベルの変化をマイクロホ
気系騒音とタイヤ騒音のパワーレベルを別々に推定することが可能となった。
3次の多項式によって定式化できることを明らかにした。さらに、
ンアレーシステムを適用して調べた。その結果、装着タイヤの種別によってタイヤ騒音の
主
貫 5主主では、定常交通流はもとより非定常交通流の地域にも対応できる道路交通騒音の
原因の一つになっていることを明ら
パワーレベルは大幅に変化し、大型車の個体差の主な j
予測モデルの作成を目的として、交通流の推定や道路交通騒音の予測について極々の検討
かにした。さらに、ラグ系タイヤの場合には積載量の変化によってもパワーレベルが大幅
を基本として道路交通騒音
を行った。まず、交通涜の推定モデルとしては、過去の報告伊l
に変化するが、リプ系タイヤの場合にはそのような傾向はみられないことを明らかにした。
の予測に適用できるモデルに修正した。この修正したモデルは、車両の発生騒音に大きく
一方、エンジン系騒音の場合には、積載量が異なってもパワーレベルの大きな変化はない
影響する加速パターンを車種別に考慮.
したモデルであり、また信号交差点付近の交通流の
ことを篠認した。
特徴をよく反映したモデルであることを示した。次に、自動車のパワーレベルの般定手法
このままの最後では、今後の騒音対策において有効な手法のーっと考えられる路面の施工
と交通流の推定手法を組合せて道路交通騒音の予測モデルを作成し、幾つかの信号交差点
技術による綴音低減効果について調べるため、骨材配合や施工方法の異なった 5種類の試
.
.やLs.
によって交通流が非定常となっている地域の沿道騒音を推定した。その結果、 L
験路面上で、タイヤ綴音が支配的となる速度において走行騒音のパワーレベルを測定し、
については高い精度で予測することが可能であることを明らかにした。
パワーレベルと路面性状の関係について検討した。その結果、乗用車の場合も大型車の場
合も、吸音率の高い路面では、
A特性オーバオールレベルで他の路面に比べて 2-5
本研究における自動車の騒音放射特性と道路交通騒音の予測に関する倹討結果は以上の
d
B(
A
)低くなることを篠認した。また、路面組さを定量化する方法としては、路面凹凸を
通りである。今後、本研究で作成した予測モデルを基本として、騒音発生源である自動車
レーザ変位計によって測定し、各波長成分ごとに組さレベルを求める方法を導入した。こ
側からの騒音低減効果、低騒音舗装の効果、更には空間的な騒音予測も可能なモテ・
ルに改
の粗さレベルと車両の発生騒音の関係を調べた結果、低周波域の発生騒音は長い波長成分
良し、道路構造、周辺環境側からの騒音低減効果などの各極対策手法の効果について充分
寓く、粗い路面ほど発生騒音が布くなることを確認した。一方、高周
の路面凹凸と関連がi
な検討を行い、効果的な対策手法の提案を行っていく必要がある。
波域の発生騒音は短い波長成分の路面凹凸と関連が高く、粗い路面ほど発生騒音は低くな
ることを確認した。しかし、特異な例として、ラグタイヤを装着した大型車の場合には、
オーバオールレベルに支配的な低周波域におけるパターンノイズが粗い路面ほど低減する
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本論文は、筆者が(財)日本自動車研究所において行ってきた自動車に係わる環境問題
の中で、特に道路交通騒音に関する研究をとりまとめたものでありますが、その聞に多く
の方々からご指導、ご協力をいただきました。
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) (社)日本音響学会道路交通騒音の予測計算方法に関する研究報告" (
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ます、本研究の計画、実施の過程から論文をまとめるまでの長期にわたり、東京大学生
産技術研究所・橋秀樹教緩からは懇切なるご指導をいただきました。また本論文をまと
めるにあたり、東京大学工学部・超正量生数媛、同・松尾
コ管
陽教授、同・安岡正人教授、
東京大学生産技術研究所・大野進一教授からは、それぞれのご専門の立場から懇切なご指
導並ひに貨重なご助言をいただきました。上記の諸先生方に対しまして深く感謝致します。
また、本研究の機会とこの上ない研究環境を与えて下さった日本自動車研究所・故石原
智男前所長、兼重-Jl日現所長をはじめとする上司の方々、並びに研究を遂行する上で多大
なるご協力をいただいた同僚の各位に対しまして、心より感謝申し上げます。
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)自動車技術会，自動車技術ハンドブック.<第 i分冊〉基礎・理論編 0
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ンポジウム論文集. 3
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)押野康夫，
ド音智インテンシティ測定技術の自動車騒音への応用 J 騒音制御. V
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)押野康夫，荒弁紀1
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・シンポジウム論文集.4
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)押野康夫. 同音響インテンシティ法の自動車騒音への適用{7I
.
J" 日本音響学会講演論文
集.
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)
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)藤田和則，阿部武，堀吉晴"車体の音著書放射特肢を考慮した車タP
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自動車技術会論文集， N
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11)阿部武，益子薫"小型車の加速時車外騒音について" 臼v1技幸G
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)
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12) 有国博光，太田道也.中里子途哉.~生和夫.入江良彦"大型トラックの排気系騒音
低減に関する研究." V
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)富田尚隆，渡辺敏幸，飯田一嘉，伊勢田俗，松永孜"ドラム試験機上における大
型ラグタイヤの騒音源探査f 自動車技術会論文集. N
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)押野康夫，筑井啓介.日高新人.矢野博夫，橘秀樹"テストコースにおける自動
車の走行騒音叙射特性の検討〔その 1
. 音響インテンシティ法による音源位置の同定)
1
と環境問題" 音響技術. N
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.
2
8，卜 8(
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9
)
1
8
) 佳正毅 " 道路の役害1
1
9
)橘秀樹，日高新人.吉久光一.自動車の定常走行音パワーレベルの測定方法につ
音響学会誌• V
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‘街頭騒音とくに交通騒音に関する研究" 日本
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)高木興平総幸三，山本剛夫，織本和平指数分布モテ'ルに基づ.
く道路交通騒音
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)
の研究" 日本音響学会誌. V
8
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3(
19
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5
)
いて" 日本音響学会騒音研究会資料 N
2
0
)押野康夫，立石一正，橘秀樹. 司路面の違いによる自動車走行騒音パワーレベルの
3
5
)石井貢橋秀樹道路交通騒音の LA. とL，
.の差の縫定" 日本管著書学会誌，
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)
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" "各種表層混合物の騒音低減効果と排水性" 東京都土木技術研究所年
3
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)松井手}
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仁，高木興一，平松幸三山本剛夫"過剰減表を考慮しうる道路騒音の L
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の予測方法" 日本音響学会誌， V
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) 帆1日常三. ;1].山邸彦 •
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)庄司光，山本剛夫，中村隆一。
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)
〆日本音響学会講演論文集， 6
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敦雄，津悶豊彦，大宮正昭.回帰分析による交通騒音の推定" 日
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)
本音響学会議演論文集. 1
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変化 " 日本音響学会講演論文集，
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1)古田修据
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粒アスコン舗装の音響特性"
日本音響学会講演論文集，
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)
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3
) 高僑修.丸山昭彦，帆苅浩三.富田尚隆. 句協粒アスコン舗装の音響特性(第 2
報).
" 日本音響学会講演論文集. 7
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) 池之上慶一郎，斉藤威"平面交差点の交通流シミュレーション(第 2線〉ぺ
学警察研究所交通編， V
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)交通工学研究会編"交通工学ハンドブック¥ 技報堂(昭和 4
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19
91
)
車の部位別発生騒音の測定" 日本音響学会誌. V
2
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)荒井昌昭.智野貞弥広帯干城狭角度指向性マイクロホン" 日本音響学会講演論文
集 3
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.
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)
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) 自動車技術会，自動車工学便覧第 2編(19
8
2
)
3
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) 桑野団子，難波精一郎，中村敏枝，加藤微
4時間出1
1
定の結果ー
度との関係ー 2
"自動車交通騒音と交通量，車種，速
日本音響学会講演論文集. 3
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付録
二二~二二一= -三三三±三三三三三三三三二二二一二三竺主←......-
困惑右主主王丈E手子窓蚤宅事P-o.::>&合 E亙
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生
イ寸会泰 A
に闘す一る検言寸"
自動車を無指向性:
点管isi(と仮定する場合には、本文で述べたように昔話i
の位置を路面上
に設定しでもよいことが分かったが、空間的な騒音予測や騒音対策を効果的に実施するた
めには、実際の指向性についても検討しておく必要がある。そこで、ここでは自動車走行
騒音の鉛直前内指向性について検討した。
A
.
l測定方法
.
l に示すような指向性i
J
I
I
J
定用ゲートをテストコースに設置し、
測定方法としては、図 A
試験車両がゲートを通過する際の A特性音圧レベルをゲート各点で測定する方法をとった。
測定点は、幅引1
、高さ 4
m
の測定ライン (
図中の破線)上のz7点 (
O.
5
m
r
問隔)とした。今回
の無指向性マイクロホンを用いて 3点、同時iJl
J
l
定を行ったので、ゲート各
の測定では、 3信l
点の騒音レベルを測定するには 9回の走行実験を要した。マイクロホン信号はメジャリン
グアンプあるいは騒音計を過して A
特性音庄信号として PCM
データレコーダに収録した。
) と大型トラック(車両総重量20
刷、前輸
試験車両としては、乗用車 (
排気量め批c
]軸、後輪 2軸〉を用いた。大型トラックについては装結タイヤによる騒音レベルの変化
，
P
剥定ライン
ゲート
図ι
l 実験配置と測定装置のプロ
1
2
1一
γ
デダイヤグラム
が大きいことから、リプタイヤを装着した場合とラグタイヤを装着した場合について行っ
走行速度としては、最高ギヤ位置の 6
0
畑凶1 (乗用車の場合∞レンジ、大型車の場合
た
。
6
t
h
)とした。また、 9同の走行実験のレベル変動を極力少なくするため、速度が:t2km/h
法と自動車が近づき遠ざかる聞の全体の A特性音圧レベルを 2乗積分した値に着目する方
法で分析した。
以下に、二通りの分析法によって求めた指向性について述べる。
の範圏内のデータのみを録用した。
(
1)騒音レヘルのピーク備による検討
A
.2;
W
I
定結果
推定し、それらの相対的なレベル差から鉛直面内の指向性について検討した。なお、音源
車両がゲートを通過する際に測定された各点のピークレベルから同一円周上のレベルを
まず、分析法の検討を行うため、リプタイヤを笈着した大型トラックの場合を例にとっ
応T
動特性によるレベル波形を調べた。その結果が図 A
.
2である。レベ
て、ゲート各点のF
ル波形は測定点によって大きく異なっており、またピークレベルが測定される時刻jも異な
っている。ごれは、車両の各断面によって鉛直面内の指向性が異なっていることを示して
いる。しかし、本研究では、自動車を一つの音源と仮定し、発生騒音の指向性を単純化し
i
l
jらえることを目的としているため、自動車が通過するときの細かなレ
たパターンとして j
ベル変動を無視することとした。そこで、 S
l
ω勤特性による j
最大騒音レベルに着目する方
位置としては本文における検討結果を基に車両中心の走行線上とし、また同一円周上のレ
ベルの推定に当たっては、騒音伝{般の距離減衰特性が次式で表せるものとした。
L
.
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句1"'
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(
A
.
1
)
['0
L，:俄定する円周上のレベル(dB(
A
))
L，
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J
1定点のピークレベル(
d
B
(
A
)
)
1"'0 ・音古車と測定点聞の ~é荷量 (m)
r :円周の半径 (
m
)
ゲート
図A
.
3は各車種のオーバオールレベルに関する結果である。 (a) に示す乗用車の場合、
@・⑪・
⑪-
-⑮
多少ぱらつきがあるが全体的にみて無指向性に近いパターンとなっている。 (b) のリプタ
イヤを装着した大型トラックの場合、両朝IJの路面近傍でレベルが高いが、排気R
士出口のあ
る向かって左側のレベルの方が右側よりやや高い結果となっている。また、車体による遮
0
。の範聞でレベルが相当低くなっている。 (
c
) のラグタ
前五効果によって車両真上から土 3
イヤを装着した大型トラックの場合、
1
l
1f述の場合と問機に路町近傍のレベルか官くなって
(︿ )国司
いるが、この場合は左右のレベル差はほとんどない。これは、ラグタイヤを装着した場合、
タイヤ騒音が支配的となり、排気音の影響が小さくなったためと考えられる。また、リプ
.JM﹀凶﹂凶E コ凶師凶巨 & ロ
タイヤを装着した場合と同織に車両真上のレベルは、路面近傍のレベルよりもオーバオー
ルで約 8d
B
(
A
) も低くなっている。
(
2
) A特性音圧の 2*
積分値による検討
z
=ロ凶
5mの範囲を通過する聞のレベル波形を 2乗積分した値に (
A
.
1)
車両がゲートの両側:t1
v︿
口凶
﹂FZ四一凶Zz
式による距離補正を行って、自動車走行騒音の指向性について検討した。
その結果が
.
lIであり、既に示したピークレベルによる場合と比較して、ぱらつきが小さくスムー
図A
ズな指向性のパターンが得られている。 (a) に示す乗用車の場合には、ほぼ~指向性に近
いパターンとなっているが、(旬、 (
c
)に示す大型トラックの場合は、前述の場合と同様
に路面近傍のレベルが最も高〈、車両真上では車体の遮蔽効果によって路面近傍のレベル
調)
図A
.
2 各
1
定点におけるレベル波形 (
F
A
S
T
動特性)
-122ー
より 7~ 9d
B
(
A
) も低い結果となっている。
-123-
イ寸 f
i
泰
B
自虫力弓互支E字予感蚤号室「ノマワーレ F ミノレ α
〉君芝イヒ山
句3同
ロ
.
q
タイヤ馬渓王子0
:
:
>守二詰p による
C
.
:
.2
/.
自動車は、実際には複数の音源から成る複合昔話主である。その中にいくつかのコヒーレ
ントな音源が含まれている場合には、それらの発生音の干渉が生じ、これがパワーレベル
測定におけるぱらつきの原因となることも十分考えられる。このようなコヒーレントな脊
0・
<
i
'
，
.
r IG
例 τEtl 50UNO P 肉乞 5~ ，
Uf
をε LEVEL
.d向
"
.
，
.
.-wε11;HTεロ SOUNO PRES5URE LE'
IEL. d 8(
.
.
¥)
'
M
源としては、タイヤ騒音が考えられる。特に大型車にラグタイヤなどを装着した場合には、
卓越した狭帯妓のスペクトル成分が発生され、これによる干渉によって測定値にばらつき
(8) 悪用時
E
(a) 車問~(
が生じることが考えられる。事実、第
90"
3
1
まで述べたように一般公道における実態調査結果
90'
でも、特にラグタイヤを装着した車両のばらつきが大きかった。この原因のーっとしてタ
イヤ騒音の干渉による影響も充分考えられる。
そこでここでは、このようなタイヤ騒音の干渉の影響に芯臼し、自動車の定常走行時の
音響パワーレベル測定におけるぱらつきについて、大型トラックを用いた走行実験および
・
0
o
'
^
-wピJ[;HrE[J SOUNO PR('$!iU同εLrV(.L.d B(A)
(
h
l Jc型トラ
y ク (11プ
A"'~EIGhTEロ
Yイヤ夜着〉
SOUNロ
PRES5URE
~VE ，-.
d B(A)
B
.1F
A
S
Tピーク法と 2乗積分法によるパワーレベルの測定結果
(b) 人皇トラヴタ (11 プ..イヤ菱電】
・
(1
)
9げ
9U
数値計算による倹討を行った。
測定方法と試験車両
仇o
n積載の大型トラック(車両総重量2
0
ω口、百i
j給 l
柏、後輪 2
試験車両としては、1
制)を用い、テストコースにおいて走行実験を行った。 i
s
l
J
定方践としては、図 8
.
1 に示す
・
0
18
，
、
'
wE ICHTEO SOUNO PRESSU尺 E
A-WEIGHTE
ロ 50UNQ PRE5SUR邑 LEVEL.08(1¥)
(
c
) 大型トラック{ラグタイヤlI<帯}
図A
.
3
ピークレベルによる各車両の指向性パターン
<
i
'
1.
凶
'
^
'
LEvεL_d
(C) A 型トラ p ク〈ラグタイヤ誌着 }
/
図A
.
4 音圧レベルの 2乗積分値による各車両の指向性パターン
、
ー
、 dミ7今
.
，
，
日
/
Phcto， cube
/
""U"
/
図B
.I 実験配置と測定袋置のプロックダイヤグラム
-1
2
4-
1
25-
ように走行ラインから左側方 d=7.
5
r
n、高さ 1
.2mの位置に無指向性マイクロホンを設置
4
a
i90
データレコーダに収録した。その際、マイ
し、その出力信号を A特性回路を過して PCM
クロホンの両側 R=ちOmの位置 (A、 B) に配置した光也管からのマーカ信号も岡崎に収
録し、走行速度の算出や音圧を 23
長償分する範聞の決定に平J
I
Jllした。パワーレベル LAw
の
分析方法としては、通常行われている騒音計の FA
訂溺J
特性によるピークレベルを読み取る
方法(以下、ピーク法と呼ぶ〕と、 A特性音圧を 2乗積分する方法(以下
2乗積分法と
'0
_J
w
0>
。
∞出
Z
凶
:::l_J
3
.
1)式によってパワーレベル L酬を求めたが、 2乗積分法
ピーク法による場合には、 (
70
si90e
←田
te
E
E80
f
幸
一a_
w
:
s
呼ぶ)の二通りの方法を用いた。
=
I
・
8
0t
・
-
~三玉三
じ三1
三
三
70胃号弓三i
〈
による場合には、自動車が図 B
.
1 の A - Bの範囲を通過する聞の騒音レベルのエネルギー
I~B.
平均レベル Lを求め、次式によってパワーレベルを算出した。
L
AW
=L+20 何日 +10808(d
可
(
B.
1
)
:
(110
ι=Pl
d
回
τ
コ
上式の右辺第 4項は、一定区間のエネルギ一平均レベルからパワーレベルを求めるための
」
3
.
1
)式に一致する。
術E項にあたり、百→ Oとした極限は (
~105
w
S
q
u
a
r
e-i
n
t
e
g
r
a
tl
o
nm
e
t
h
o
d
L
.
w=
5
5
.2
j2
7
.
3Eo
g
V
(R=0
.
9
9
7
.，， =
0
.2
9
d
s
(
A
))
_J
試験車両は、全車輸にラジアルリブタイヤを装着した場合とラジアルラグタイヤを装着
E
~ 100
P
e
a
km
e
t
h
o
d
L."=
57.2125.82o
g
V
(R
=
0
.
9
9
2
.c O
.
4
3
d
B
(
A
))
工 0
0
ラジアルリプタイヤを装着した場合の測定結果として、速度8Okrn!hで走行した際に観測
された騒音レベルの記録 (FAST 特性〉の I~J を図 8.21こ示す。この場合には、ピークの形も
的
凶
:
s
4
40
なだらかで走行ごとのレベル記録にそれほど大きな差は見られず、再現性の高い結果とな
っている(他の走行速度の場合にも、ほぼ問機の結果であった)。
SPEED，km/h
図B
.
3
3段階の走行速度で行ったすべての測定について、ピーク法と 2乗積分法によって求め
たパワーレベルを図 B.3 に示す。図中の実線は、パワーレベルを
sogV(V:速度，加叶1
)の
R
) 、標準偏差 (a) は図中に示すとおりで
形で回帰した結果である。回帰式、相関係数 (
ある。測定ごとのバワーレベルの変動について、二通りの分析方法による結果を比較する
と、速度80加凶1における変動幅はピーク法で 1.7dB(A) 、
2~控積分法で 1.1 d8 (A) となってお
り、後者の方がややぱらつきが小さい結果となっている。
畑此1
で
つぎに、全車輪にラジアルラグタイヤを装着した場合の測定結果として、速度80
60
95
ピーク法と 2乗積分法による大型トラッデのパワーレベル
(ラジアルリプタイヤ袋着〕
この場合には、レベル波形およびそのピーク値は走行ごとにかなり変化しており、ラジア
ルリブタイヤを袋着した場合と大きく異なっている。
.
5に示す。
すべての測定について、二通りの分析法によって求めたパワーレベルを図 8
このうちピーク法による場合の変動幅 (80凶凶1) は2.4dB(A) と大き L 、それに対して、
2~長
積分法による場合は 1
.5
dB
(
A
) となっており、ピーク法による結果に比べてより安定した
データが得られている。
.
4 に示す。
走行した際に観測された騒音レベルの記録 (FβT特性)の例を図 8
-126-
80
円
U
(
2
) 測定結果
4zs
o0
Z
トコ
凶
nU
の 3段階とし、それぞれの条件ごとに:!:1.5
畑山の範囲内で1
0回の走行を行った。
105
凶
:
s
、6
0
、8Okrn!h(ギヤ位置はすべて6
t
h)
した場合の 2条件とした。走行速度としては、品0
(︿}白U- ﹂出﹀凶J E U
まoaoz
コOの
ou↑工。一凶﹀﹀ 1 4
f
こだし、
)
2 ラジアルリプタイヤを装着した大型トラックの走行騒音のレベル波形
。車度8
0
km/h
.F
A
S
頂b
特性)
1
2
7
気圧6.
ヌgf/crn2、荷重 1
51
O
k
g
f
)。試験では U
D
-1
∞岡山の速度範聞において、
速度を
5
k
n
的1 ごとに段階的に上昇させ、回転軸から 0
.5rnの位置でタイヤ騒音の狭得域分析 (01
∞O
Hz)を行った。その結果が図 8.
6であり、周波数が速度に依存する複数仰の卓越した
O.
U
m
)
ピークが各速度において観測されている。これらの周波数は、タイヤの有効半径 (
i
i
!?皇室主E~I
5
2:
麗震軍一ー
γf
V
言富喜主主一一
ラグ講の数 (
4
例図)および速度から計算されるパターンノイズ周波数とその高調波紋分に
一致している(図中
l次
、 2次
、 3次の実線)。
70E
I I1st order
TIME
1
:
.
.
.
_
:
"
ランアルラグタイヤを装着した大型トラソタの走行騒音のレベル波形
(
i
l
l
!
度
目O
kn
V
h.F
A
幻嚇特性)
me
thod
L
..=3
9
.9
t
3
7.1RogV
-110
.
.
.
.
J
w
.
.
.
.
J
6100
(
{
)
w
•
←
工
O
P
e
a
k method
L
.
w;40.0+36.6RogV
.d =
0
.64dB(
A))
(R=O
.9
91
門
U
0
w
$
:
〈
40
60
SPEED，km/h
80
95
円U
nunU
Z
口Z
コO 凶
$
:
a
o
o
oaozコO 的臼凶トエO 一凶﹀﹀ I ︿
f
i105
凶三
4E﹄4E14l'
〉
ぺJ U R U
1ト
1=
0.3
7
d
B
(
A
))
(R=
0
.
9
9
7
.<
ω
由。﹂出﹀ U J 出包コ国的凶ga
Squ~re-integratjo n
百
( 三国司 . ﹂凶﹀凶J Z
〈
∞
250
500
750
2ndorder
'
l1
1
，〆1
00
ζ
1000
FREQUENCY.H
z
図B
.
6 ラグタイヤ (
7
.
5
0
-1
6J
4
P
R
)から放射されるパターンノイズ
(ドラム試験機を使用した測定結果)
このように、ラグタイヤの発生騒音では、エアーポンピングによるパターンノイズが車
鑓的である e したがって、ラグタイヤを装着した大型車のパワーレベルをピーク法で測定
する場合に生じるぱらつきの原因のーっとして、このタイヤから発生されるパターンノイ
ズの干渉が考えられる。そこで以下では、このパターンノイズの干渉に着目し、それによ
図B
.
5 ピーク法と 2黍積分法による大型トラックのパワーレベル
(ラジアルラグタイヤ装着)
るパワーレベルの測定値のばらつきについて、 ~車を用いた実験、およびコヒーレントな
二つの点音搬を仮定した数値計算による検討を行った。
B
.
2F
A
S
Tピーク法によるパワーレベルの変動に関する検討
上に述べたように、ピーク法によって，~ワーレベルを求めると、装着タイヤの極類によ
勺てばらつきの度合が'Jtなり、特にラグタイヤを装着した場合に大きくばらつくことが分
(
2
) 実車を用いた実験的検討
試験車としては、
4
t
o
n積載の中型トラック(車両総量
批 ∞ 、前輸 l側、後輪 l
かった。そこで、この点について以下に述べるようなより詳細な検討を行った。
車由〉を使用した。その前輪にパターンノイズを発生しない低級管のラジアルリプタイヤ、
(
1)ラグタイヤの発生騒音に関する倹討
後輪に上述のバイアスラグタイヤを装着し、後鎗の左右のタイヤだけからパターンノイズ
中型トラック用バイアスラグタイヤの騒音ぞドラム試験機を
- 128-
mいて詳細に分析した〈笠
が発生されるようにした。
-129-
この試験車両が速度8
0
加的1
で走行したときに、測定点で観測された騒音レベルの記録波
2
0
0H
z
帯域のピ -7は、エンジン系騒音によるものであり、レベル変動は非常に小さく
形(
F
悶 T特性】の例を図 8
.
7に示すが、車両がマイクロホン近傍を通過する際に観測され
再現性が高い。したがって、エンヅン系騒音は騒音レベルの変動にほとんど彰饗していな
るピークはーっとは限らず、複数例となる場合もあり、またレベル波形およびそのピーク
L
値は走行ごとに大きく変化している。この 8
0
畑叶1
のすべての測定について、二通りの分析
法によって求めたパワーレベルを図 8
.
8に示すが、データの変動l
隔はピーク法で3
.
Od
8
(
A)
(綴準偏差で 1
.
0
U
d
8
(
A
))、 2~長積分法で2 .1 dB(A) (標準偏差で0
.68d8
(
A
)
)となっており、
この場合も
2乗車町分法による結果の方がより安定したデータが得られている。
。、
一方、白 0
0取得域と
ω
oHz帯峻のピークは、図8.
6からパターンノイズの基本周波数と
その高調波成分によるものと判断できる。特に比∞H
z#f峻では
他の待域のレベルよりも
i
高く、また走行ごとのレベル変動は5dBもあり、これが騒音レベルの変動の大きな原因に
なっている。
旧ゆ判
E匂
PL
﹁ R U R U
f
{︿)∞百・﹂凶﹀凶﹂凶庄コ
凶
nvnunununu
ヲ
'n30u
A300
UOO
Q 凶ト工O 一凶﹀﹀ 1 ︿
〔前輪・ラジアルリプタイヤ装着、後輪バイアスラグタイヤ装着)
ωω ztozコOω
QZ
コO 的 O 凶↑工。E Ei ︿
{︿)国司・﹂凶﹀凶﹂山江コ白白凶江且
TIME
v7の走行騒音のレベル波形
図B
.
7 中型トラ .
1
2
5
250
500
1
k
2k
4k
FREQUENCY.Hz
A-WEIGHTED
B(
A)
SOUND POWER LEYEL. d
1
1
0
1
1
2
1
1
4
S
q
ua
re
In
t
B
gr
atI
o
n
m
et
h
o
d
。。
α:
x
m
o0
P
e
a
km
et
h
o
d
O<
l
D 0 00C
l
I
l
)0
図B
.
9 中型トラックの速度8
0
k
m
/
hにおける 1
/
3オクタープパントの A特性音圧レベル
(前総:ラジアルリプタイヤ装着、後始:バイアスラグタイヤ 3
産省〉
1
1
6
t
1
=O.68dB(A)
(
3
)数値計算による倹討
上に述べた実験的検討から、ピーク法によるパワーレベル測定で生じるぱらつきの原因
t
1
=1
.0
4
d
B(
A)
としては、タイヤと路面の接触によって生じるパターンノイズが重要であることが明らか
になった。そこで、この点をさらに詳細に検討するために、単純化したモデルを設定し、
0
附，
/
hにおけるパワーレベル
図B
.
8 中型トラックの速度8
数値計算による検討を行った。
計算モデルとしては、図 8
.
1
0に示すように出力一定の純音性の二つの無指向性点音源が
次に、ピーク法によるパワーレベルのばらつきが、どの周滋数のレベルの変動によって
1
3オクタープバンドスペク卜ル (A
生じているかを調べるため、すべての走行について 1
特性補正〕をピークホールド(特定数 1
あms) の方法によって分析した。
.
9であり、いずれの走行においても
図8
一定の速度 Vで走行する場合を想定した。その際、二つの音源の間隔は、上述の実験の条
.6mとした。
件と合わせるために、中型トラックのトレッド幅を想定して 1
その結果が
2
0
0
H
z
、4
0
0H
z
、B
∞ H
zの帯域に卓越した成分が
見られる。
1
3
0ー
-131-
NZ‘﹀OZ凶コO 凶庄比
一
対抗⋮
v日
ー
一
一
一 h
f
o
-2
-1
0
TIME，s
e
c
2
3
R
図B
.
I
0 コヒーレントな 2音源の計算モデル
f
o
-50
(a) 受音点における鳳披拙~移
走行ラインから
7.
5m縦れた点 Rで観測される移動管源の周波数は、ドップラー効果を
5
考慮ーすると次式によって表わせる。
v
.J
O
O
k
m
/
h f
.~ 53111z
(
8.
2
)
すこすとし、
﹄￨よ
RN
[0
Iー (V/ c) C O S e，
v
.
s
日k
.
/
h
吋
工
]-(V/c)cosθl
(8.3)
f
.4
2
4
H
z
。
f，:脅源 8，からのま1
'
1
遠音の周波数、
f，:背筋(8，からの到達音の周波数、
・音源の周波数、
F
D
[0
c -音速
(
b
)受音声.における1，
とI
色
の
t
.
!
図B
.l
l ドップラー効果によって生じる周波数変移
ここで、 f0 はパターンノイズの卓越周波数を想定しているので、 Vに依存する。そこ
愉肉、 80
岡山、
で Vとして60
波数はそれぞれ 318
也
、
1
∞知的とすると、ここで想定しているタイヤ尊重音の卓低周
む2
UH
z
、
5
3
1Hzとなるので、
f0 としてはこれらの周波数を代入
して計算した。その結果を図 8.11(
a
) に示す。当然の結果として、受音点 Rで観測される
周波数 f， (
笑線〉
、九
(破線)は、音源が近っく際には f0 よりも i
高い周波数へ、ま
大きくなっている。このような周波数の差によって、受音点 Rではうなり現象か生じるこ
とになる。
受音点 Rにおける!碍時音圧 p(じ)を複素数表示すると、と欠式のように表わせる。
ー
」- e j(ω ，t-k，r，(t)+α ，)
P(t) = A {
r(
t
)
，
た遠ざかる際には{邸、周波数へ変移しているが、特に注意しなければならないのは、受音
点の近傍を通過する際に、二つの音源からの到達音の周波数に若干の差が生じることであ
る。図8.11(b) は([，-[，)の時間変化を表わすものであるが、 Vが大きいほど差は
+
一_1_0j(ω ，t-k，r2(t) +α ，)
、
，
r(t) -
1
(
8.
4
)
ただし、
A:音源の出力の大きさを表わす定数、
ω，= 2Jr [ ，
、
α: 、 α2
。
，，
/c、
k =
ω
ω.= 2Jr f. 、
S，
S
2の位相
k2 =ω./c
，
r，
(
t
)、
r
'2(t) :音源と受音点の距離
a -a I=
2
4
0
d
e
g
.
(V)ha
したがって、瞬時音庄の 2乗 p2(t)は次式で表わされる。
回O N
﹃ロ
内)=十 R
.{p(じ).P.(t))
-
2
=」- P [ー
」+
L
ー+
，
'
r2(t)
r
'
22(
t
)
r，
(
t
)r
'
2(
t
)
XCOS {
(
ω，
-ω2
)t- (k，
r，(t) - k2~(t) )
+ (αI -α2))
1
(
8.
5
)
ただし、 Re { )複素数の実数部、 * :共役複素数
2
ー
1
0
1
TIME，s
e
c
ここで、二つの音源として実際のトラックなどの両輸を考えてみると、同ーの車両が同
2
3
図8
.
1
2 二つの音源の位相差を変化させて計算したレベル波形
k
m
!
h
l
(
速度
目O
(
t)， 1
・
2(
t
)はほとんど変化しないが、
じ条件で走行した場合、 ω1 、 ω2 および r，
α1 、 α2 は走行のたびにそれぞれ変化すると考えなければならない。そこで、上式のう
S
O
U
N
DP
O
W
E
RL
E
V
E
L， d
B
l
d
B
α 』ー α2 )を段階的に変化させ、 p2(も)を数値計算によって調べてみた。その結
ちの (
知的1とした場合の受音点 Rにおける音圧レベルの変化を図 8.
1
2に
果として、走行速度を 80
示す。ここで、音源が受音点 Rの直前を通過する時刻を
o
sとした。ただし、図中の破線は
P2(t)をレベル表示したものであり、実線は p2(も)を騒音計の F
A
S
T
勤特性に相当する時定
・
ー
ー
ー
ー
司
惨
SQuare-integration
method
=
(
I
l
)OJ!)<
D
X
X
I
D
=
d
=1
.4
1d
B
数1
あm
sの一次選れ系に通したときのレベル披形である。これらの計算結果を見ると、音
源が受音点近傍を通過する際の音圧レベルの波形およびピーク値は、二つの音源の位相差
Peak method
C
X
l
I
O
C
l Cわ
Cわ(Il) C
J
O
O
I
D
O
.
8
6
d
B
d
によって大きく変動することが分かる。
，
-
。ずつ段階的に変化させ、それぞデれの場合について図 8，1
2の実線
次に、 ( a α2)を20
図8
.
1
3 コヒーレントな 2音源モテ・ルのパワーレベルの計算結果 (
速度8
0
k
m
!
h
)
のレベル波形をもとにピーク法と 2乗積分法からパワーレベルを算出した結果を図 8
.
1
3に
示す。なお、 2乗積分法の積分範囲は3s---3sとした。二通りの分析法によるパワーレベ
(標準偏差で 1，4
1dB)であるのに対して 2
ルの変動幅を比較してみると、ピ-'1法で 3，創 B
乗積分法では2.
4
dB(標準偏差で0，6
鎚B
) となっており、後者による場合の方がぱらつきが
以上の数値計算による検討結果から、卓越した純音成分を含むパターンノイズを発生す
るタイヤを装着した車両の場合には、走行のたびに管庄レベルのピーク値が大きく変動す
る可能性があり、ピーク法による自動車の走行騒音のパワーレベルの測定では、これがぱ
らつきを生じる一つの大きな原因であることが確認された。
小さい。
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5
9
6
) を入力して￨司係な検討を
次に、実際に測定した市傾別交通量 (
大担率混入率 :約4
行った〔
入力データは図5
.
8の上場合と同一)。その結果が図C.
2である。この紡采をみる
と、加速状態における側々の*両の速度パターンには前述のような小刻みな変動はみられ
ノ
ド研究で採用した交通流の J
世定モデルによれば、個々のJ.l
i向の位置変化と迷度変化を動
ず
、一般道路における僻￨々の車両の速度パターンかよく般定されていると .
誓えられる o ま
j
可の位置変化の1f
t
定結果につ
的に推定することが可能である。第 5t;Iでは、主に個々の耳 '
たこの場合、大型車の影響によ「て加速状態，における速度の上昇度合いが上記の場合より
いて示し、実際の信号交差点付近で観測される交通量の特徴をよく反映したモデルである
も相当小さくなっている。
ことを述べた。ここでは、個々の車両の速度変化の推定結果について示し、交通流の推定
モデルに関してさらに詳細な検討を行った。
C
.
1速度パターンの推定結果
まず、乗用車のみが定行していると仮定し、信号交差煮付近における側々の車両の速度
変化を縫定した(信号配置、交通f
止等については、図 5
.
7の場合と同一条件とした)。そ
lであり、全体的にみれば信号交差点付近における各尊師の減速、停止、加
の結果か図C.
J
l
磁
;
にf
主定されている。しかし、やや詳細にみてみると加速状態に
述、定常の迷度変化が H
ある数台の車両の速度が小刻みに変動しており(図中 Aの範囲)、実際の場合とは異なっ
た結果となっている。
。
令
11Mf
. 帽
、
}
ー-Aー.
.
j
関C
.
2 D寺市!の経過による車両速度の変化
(
実際の車種別交通量を入力J
上記の二つの結果から、本研究で係用した交通流の i
f
t
定モデルでは、大型司王混入港か板
端に少なく、発j
盆j
J
日速時のJ
m
i
生度が全体的に高くなると、溢l/!{.のパターンに小刻みな変動
が生じる恐れがある。
C
.
2速度の変動とパワーレベルの変動
ここでは、速度パターンの推定結果に小刻みな変動が生した場合に、自動車定行騒昔の
パワーレベルにどの程度影響するかを検討した。
TIME (
S)
図C
.l 時間の経過による車両速度の変化
(
全ての走行車両を乗用涯と仮定)
lに示した各車両の速度ノぞターンの中から代表的な l台の車両の速度パタ
そこで、図C.
ーンを取り出し(図C
.
3参照)、このパターンを基にして第 41
;
'
lてー
述べた方法にしたがっ
.
4である。発進直後の大幅なレベル変動はギ
てパワーレベルを推定した。その結果が図 C
ヤチェンジによるものであるが、図中 Bの範聞においてペワーレベルのわずかな変動がみ
られる。この変動は速度パターンの小刻みな変動によるものであり、道路交通騒音の予測
イ寸参事毛筆s=兎雪;-::><こ「十工犬
においてはほとんど問題にならない程度のレベル変動であることが分かる。
したがって、既に述ぺたように大型車協入率が緩端に少ない道路告対象とした場合、発
進加速時の速度パターンが小刻みに変動する場合があるが、このような場合でも道路交通
騒音ーの予測においてはほとんど問題にならないことが分かる。
1
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野康夫，
f
嵩
秀樹，
会騒音研究会資料
"自動車走行騒音の鉛直面内指向性に f
l
lする検討ヘ
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8
9
5
2
2
)押野康夫，田先宜U
f
!，橘秀位1，
の干渉によるデータの変動 n
I
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I!自動車の音響パワーレベル測定におけるタイヤ騒音
日本音響学会誌， V0
1
.46，N
o.5，397-402 (
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図C
.
3 時間の経過による車両速度の変化
(I台の乗用車についてみた湯合)
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図C
.
4 時間の経過によるパワーレベルの変化
(1台の乗用車についてみた嶋合)
1
3
8ー
日本音量語学
-139ー

一 。

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一。