騒音・振動概論
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(1)騒音規制法(以下,「法」という。)第 2 条(定義)第 1 項では,「この 法律において「特定施設」とは,工場又は事業場に設置される施設のうち, 著しい騒音を発生する施設であって政令で定めるものをいう。」となって おり,指定地域内だけに限っているわけではない。しかし,騒音規制を受 けることになる施設及び工場は,指定地域内のものだけである。誤り。 (2)法第 2 条(定義)第 2 項参照。正しい。 年 度
(3)法第 3 条(地域の指定)第 1 項及び第 2 項参照。正しい。 (4)法第 4 条(規制基準の設定)第 1 項及び第 2 項参照。正しい。 (5)法第 9 条(計画変更勧告)参照。正しい。 以上のことから正解は(1)となる。(テキスト法規.編:騒音規制法) 問 1:正解(1) 騒 音 ・ 振 動 概 論
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例えば,プレスとか,施設名を挙げて,それが特定施設に該当しているか否かの出題は騒 音と振動を合わせると,2 年に 1 回程度とよく出題されるが,本問題のような問いかけの 問題は例が少ない。「特定工場等において発生する騒音の規制に関する基準」(以下,「基準」とい う。)についての出題である。 (1)基準第 1 条(基準)備考 2 参照。正しい。 (2)基準第 1 条(基準)備考 4(二)参照。「周期的又は間欠的に変動し,そ の指示値の最大値がおおむね一定の場合は,その変動ごとの指示値の最大 値の平均値とする。」となっており,単に指示値の最大値ではないことか ら,誤り。 (3)基準の環境大臣の定める「基準」は表のとおりであり,時間の区分及び 区域の区分は正しい。 年 度
(4)基準第 1 条(基準)第 2 項一参照。正しい。 (5)基準第 1 条(基準)備考 3 参照。正しい。 以上のことから正解は(2)となる。 (テキスト法規編:騒音規制法,特定工場等において発生する騒音の規制に関 する基準) 問 2:正解(2) 騒 音 ・ 振 動 概 論
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特定工場等において発生する騒音の規制に関する基準及び特定工場等において発生する振 動の規制に関する基準については,基準値,測定方法,評価方法や値の決定方法等の違い はあるが,そのどちらかが,毎年出題されている。 45 デシベル以上 50 デシベル以下 50 デシベル以上 60 デシベル以下 60 デシベル以上 65 デシベル以下 65 デシベル以上 70 デシベル以下 40 デシベル以上 45 デシベル以下 45 デシベル以上 50 デシベル以下 55 デシベル以上 65 デシベル以下 60 デシベル以上 70 デシベル以下 40 デシベル以上 45 デシベル以下 40 デシベル以上 50 デシベル以下 50 デシベル以上 55 デシベル以下 55 デシベル以上 65 デシベル以下 第 1 種区域 第 2 種区域 第 3 種区域 第 4 種区域 昼 間 区域の区分 時間の区分 夜 間 朝 ・ 夕「騒音に係る環境基準について」(以下,「基準」という。)に関する出題であ る。 (1)基準,第 1 環境基準,第 2 項,(2)参照。「騒音の評価手法は,等価騒音 レベルによるものとし,時間の区分ごとの全時間を通じた等価騒音レベル によって評価することを原則とする。」となっており,音圧レベルではな いことから,誤り。 (2)基準第 1 環境基準第 2 項(1)参照。正しい。 (3)基準第 1 環境基準第 2 項(5)参照。正しい。 (4)基準第 1 環境基準第 2 項(5)なお書き参照。正しい。 (5)基準第 2 達成期間等第 1 項(1)参照。正しい。 年 度
以上のことから正解は(1)となる。 (テキスト法規編:騒音に係る環境基準について) 問 3 :正解(1) 騒 音 ・ 振 動 概 論
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騒音に係る環境基準については,基準値,測定方法,評価方法,地域の類型,時間の区分, 達成期間等の違いはあるが,ほぼ毎年出題されている。振動規制法の目的に関する出題である。 振動規制法の第 1 条(目的)は,「この法律は,鉉工場及び事業場における 鉤事業活動並びに建設工事に伴つて発生する鉈相当範囲にわたる振動について 必要な規制を行うとともに,道路交通振動に係る要請の措置を定めること等に より,銕生活環境を保全し,国民の健康の保護に資することを目的とする。」と なっていることから,正解は(3)となる。(テキスト法規編:振動規制法) 問 4 :正解(3) 年 度 本問題のように,振動規制法や騒音規制法の目的だけでの出題は少なかったが,他の事項 との複合した設問の一つまで含めると,2 年に 1 回程度出題される。法の目的は基本であ るので確実に覚える必要がある。
「特定工場等において発生する振動の規制に関する基準」(以下,「基準」とい う。)に関する出題である。 (1)基準第 1 条(基準)備考 3 参照。正しい。 (2)基準第 1 条(基準)備考 6 三参照。正しい。 (3)基準の環境大臣の定める「基準」は表のとおりであり,「第 3 種区域」と いうものはない。誤り。 (4)基準第 1 条(基準)備考 5 一イ参照。正しい。 (5)基準第 1 条(基準)備考 5 一ハ参照。正しい。 騒 音 ・ 振 動 概 論
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Q
uestion 55 デシベル以上 60 デシベル以下 60 デシベル以上 65 デシベル以下 60 デシベル以上 65 デシベル以下 65 デシベル以上 70 デシベル以下 第 1 種区域 第 2 種区域 昼 間 区域の区分 時間の区分 夜 間問 5 :正解(3) 年 度 特定工場等において発生する振動の規制に関する基準及び特定工場等において発生する騒 音の規制に関する基準については,基準値,測定方法,評価方法や値の決定方法等の違い はあるが,そのどちらかが,毎年出題されている。今回の試験問題では問 2 に騒音の規制 に関する基準からの出題があり,騒音振動の両方で出題があった。
「特定工場における公害防止組織の整備に関する法律」(以下,「法」という。) 騒音及び振動発生施設に関する出題である。 (1)法施行令第 4 条(騒音発生施設)第 1 号参照。正しい。 (2)法施行令第 4 条(騒音発生施設)第 2 号参照。正しい。 (3)法施行令第 5 条の 2(振動発生施設)第 3 号参照。正しい。 (4)法施行令第 4 条(騒音発生施設)参照。騒音発生施設として定められて いるものは,機械プレスと鍛造機の 2 機種のみであり,液圧プレスは定め られていないことから,誤り。なお,液圧プレスは振動発生施設として定 められている。 (5)法施行令第 5 条の 2(振動発生施設)第 1 号参照。正しい。 以上のことから正解は(4)となる。 (テキスト法規編:特定工場における公害防止組織の整備に関する法律,同施 行令) 問 6 :正解(4) 騒 音 ・ 振 動 概 論
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同法による騒音発生施設であるか振動発生施設であるかの違いはあるが,騒音又は振動発 生施設に関する出題頻度は多い。今回のように騒音及び振動の発生施設が同時に出題され ることは少なかった。Q
uestion主要な音源の特徴についての出題である。 (1)機械別の騒音レベルの情報によると,鍛造機は 85 ∼ 120 dB,製管機械 は 90 ∼ 115 dB,送風機は 75 ∼ 115 dB のものがありこれらの機械は概し て騒音レベルが高い。正しい。 (2)建設工事用機械別の騒音レベルの情報によると,ディーゼルハンマ 90 ∼ 103 dB,ドロップハンマは 88 ∼ 98 dB,リベットガンは 80 ∼ 86 dB の ものがありこれらの機械は概して騒音レベルが高い。正しい。 (3)自動車騒音の特徴であり,定常走行では,タイヤ音の寄与が約 6 割以上 となり,速度の増加とともに,タイヤ音による高周波成分が増加する。エ ンジン音の寄与の比率はタイヤ音より小さい。誤り。 (4)最近の民間ジェット旅客機は,騒音対策が進み,かつてのような高音域 成分の多い旅客機は少なくなって,その分中低周波数成分の多いものとな ってきている。正しい。 年 度
(5)鉄道騒音の特徴であり,正しい。なお,新幹線鉄道騒音は高速度のため, 空力音の影響等により高い周波数成分の多いものとなっている。 以上のことから正解は(3)となる。(テキスト 2. 3. 2 ∼ 6) 問 7 :正解(3) 騒 音 ・ 振 動 概 論
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主要な騒音源の特徴;騒音・振動概論: H18 問 8。比較的頻度の多い出題であり,特徴以 外のものとの組合せで出題されることもある。音の大きさと音の強さのレベルに関しての出題である。 音の大きさの感覚は,sone で表され,基準音の大きさを 1 sone として,感 覚上 n 倍に聞こえる音の大きさを n sone としている。音の大きさのレベルは 単位を phon で表している。 音の大きさ S(sone)と音の大きさのレベル LN(phon)の間には,次式の関 係がある。 S =2(LN−40)/10 又は,LN= 10 log 2S + 40 = 33.2 log10S + 40 音の大きさ S が 2 倍になると音の大きさのレベルは,10 phon 大きくなる。 題意での周波数は 1 kHz であることから,phon = dB と判断できる。10 phon 大 きくなることは,10 dB レベル大きくなることになる。音の強さのレベル L1 は,次式で表される。 (1) 強さが 10 倍になったときにレベルが 10 dB 大きくなることから,音の大き さが 2 倍と感じるときの,音の強さは 10 倍のときである。又は,レベルが 10 dB 大きくなったときの強さのレベルを L10,そのときの音の強さを I10とする と,次のように計算でも求めることができる。 L1 +10= log I0 I10 L1 = 10 log ( I:音の強さ,I0:基準の音の強さ) I0 I 年 度
(2) 式(1)と式(2)より 以上のことから正解は(5)となる。(テキスト 2. 4. 3) I10=10I L1 =10 log =10 log I0 I 10I0 I10 = I0 I 10I0 I10
L1 = log −10=10 log −10 log 10=10 log ×
I0 I10 I0 I10 I0 I10 10 1 問 8 :正解(5) 騒 音 ・ 振 動 概 論
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音の大きさと音の強さのレベルに関しての出題は,比較的少ないが,音の大きさに絡んだ 出題は頻度が多く,騒音・振動概論: H18 問 14,H19 問 9 ・問 10,H20 問 11 と出題さ れている。音の聞こえに関する出題である。 (1)人の可聴範囲で,周波数は 20 ∼ 20000 Hz,レベル範囲は,人によって 0 ∼ 130 dB という人もいるが,少し安全をみて一般には,0 ∼ 120 dB と している。正しい。 (2)音の大きさの感覚尺度(ソーン)は,周波数 1000 Hz・40 dB の純音を 基準音とする比率尺度である。2000 Hz ではない。誤り。 (3)等価騒音レベルは変動する騒音のある時間範囲 T について,エネルギー 的な平均値として表したレベルであり,I =p2/tc であることから次式のよ うにも表される。正しい。 I :強さ(エネルギー),p :音圧,tc :特性インピーダンス, T:ある範囲の時間,pA:対象とする騒音の瞬時 A 特性音圧 p0:基準音圧,IA:対象とする騒音の瞬時 A 特性強さ 等価騒音レベル= LAeq,T= 10 log = 10 log pA2 p02 IA I0 t1 t2
#
t1 t2#
dt T 1 (t) dt T 1 (t) 年 度I0:基準強さ (4)マスキングの定義である。正しい。 (5)音の大きさ(ラウドネス)の定義である。正しい。 以上のことから正解は(2)となる。(テキスト 2. 4. 2 ∼ 3,2. 4. 5,2. 4. 8) 騒 音 ・ 振 動 概 論
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音の大きさを含めた音の聞こえ;騒音・振動概論: H18 問 9,H19 問13,H20 問 10 と毎 年出題されている。 問 9:正解(2)年 度 影響・評価に係る単位記号;騒音・振動概論: H19 問 12。数年に 1 回程度出題されてい る。しかし,単位そのものは基本的なものであるので,複合した問題で出題されることも 含めるとより出題頻度は多い。 単位記号等と騒音の評価量との関係に関する出題である。 (1)平成 25 年 4 月からの新「航空機騒音に係る環境基準について」では, Ldenで評価することになっている。正しい。 (2)音の大きさのレベルの単位は,phon である。正しい。 (3)騒音に係る環境基準は,等価騒音レベルで評価することになっている。 道路交通騒音も環境騒音の中に含まれている。正しい。 (4)工場騒音は,レベル変動に応じて評価をすることになっているが, WECPNL では評価しない。なお,WECPNL は航空機騒音の現在の環境基 準の評価基準に用いられているものである。誤り。 (5)音の高さの心理尺度に mel が用いられている。正しい。 以上のことから正解は(4)となる。 (テキスト 2. 3. 6,2. 4. 3,2. 4. 5,2. 4. 7,法規編:航空機騒音に係る環境基準, 騒音に係る環境基準) 問 10:正解(4)
騒 音 ・ 振 動 概 論
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騒音の影響の起こる概念の図での出題である。 鉉のブロックは,感覚的被害及び聴取妨害から情緒的被害,睡眠休養妨害及 び精神作業妨害から被害感とか妨害感等の意識(知覚)をつかさどる部分であ る。すなわち,大脳である。鉤は身体的影響であることから身体が入る。鉈はQ
uestion問 11:正解(2) 年 度 騒音の影響の起こり方の概念の図での出題であるが,このような図での出題はほぼ初めて である。類似問題として,騒音の影響と種類まで含めると,騒音・振動概論 H18 問 11 が ある。
騒 音 ・ 振 動 概 論
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騒音の評価等にかかわる基本的なものに関する出題である。 (1)騒音レベルは,A 特性音圧レベルのことであるが,その A 特性は等ラ ウドネス曲線の 40 phon に準拠して作られた周波数重み特性であり,騒 音計の中に,周波数補正特性(聴感補正回路)として組み込まれているも のである。誤り。 (2)音の大きさの等感曲線は図,A 特性の補正値は表のとおりであり,A 特 性の補正値と等感曲線とは一致していないため,騒音レベルの感覚と音の 大きさのレベルは必ずしも一致しないことがある。正しい。 (3)等価騒音レベルは,変動する騒音のある時間範囲 T について,エネルギ ー的な平均値として表したレベルである。また,変動する騒音のある時間 範囲 T における等価騒音レベルは,その騒音と等しい A 特性の平均 2 乗 音圧を持つ定常音(定常なエネルギーの音)の騒音レベルに相当する。正 しい。 (4)単発騒音暴露レベルは,単発的に発生する騒音の全エネルギー(瞬時 A 特性音圧の 2 乗積分値)と等しいエネルギーを持つ継続時間 1 秒の定常音Q
uestion年 度 騒音の諸量及び評価等にかかわる基本的なものに関する出題は,騒音・振動概論: H19 問 10,H20 問 12 とあり,また,A 特性の基本は重要なものであるため,関連したものまで 含めると毎年あり,頻度多く出題されている。 の騒音レベルである。正しい。 (5)時間率騒音レベルは,時間重み特性 F で測定した騒音レベルが,対象と する時間 T の N パーセントの時間にわたって,あるレベル値を超えてい る場合,そのレベルが N パーセント時間率騒音レベルとなる。この時間率 騒音レベルを求める場合は,累積度数曲線を用いて統計的に求める。正し い。 以上のことから正解は(1)となる。 (テキスト 2. 4. 4 ∼ 5,2. 6. 1,4. 2. 3 -6(3)) 20 31.5 63 40 30 20 10 0 −10 125 250 500 周波数(Hz) 1 k 2 k 4 k 8 k 16 k 20 k 可聴音の範囲(網かけ部分)と音の大きさの等感曲線(等ラウドネス曲線) 最小可聴値 周波数(Hz) 31.5 63 125 250 500 1k 2k 4k 8k A 特性補正値(dB) −39.4 −26.2 −16.1 −8.6 −3.2 0 +1.2 +1.0 −1.1 問12:正解(1)
音の基本に関する出題である。 以上のことから正解は(3)となる。 (テキスト 2. 6. 1-1,2. 6. 1-4,2. 6. 3) tcp 2 273T 空気中を伝わる音は鉉縦波であり,その伝搬速度は,伝搬速度の式 c = 331.5 (T:絶対温度)から,空気の絶対温度の鉤平方根に比例する。 また,音の強さは,I = (I :音の強さ, p :音圧(実効値),tc:空気の 特性インピーダンス(固有音響抵抗))より,音圧実効値の鉈二乗に比例する。
Q
uestion 問13:正解(3) 騒 音 ・ 振 動 概 論11
音の基本に関する出題は,基本的すぎて出題されることは少ない。しかし,関連しての出 題は,騒音・振動概論: H19 問 16,H20 問 15 と頻度多く出題されている。年 度 いろいろな諸量への換算の出題は,騒音・振動概論: H18 問 14,H19 問 15,H20 問 16 と頻度多く出題されている。 1 kHz,2 × 10− 3 Pa をいろいろに換算する出題である。 (4)音の大きさの感覚尺度(sone)は,周波数 1000 Hz・40 dB の純音を基準 音とする比率尺度であり,1000 Hz・40 dB の音は 1 sone となる。また, 音の大きさ 10 sone は,LN= 33.2 log 10+40=73.2 phon(73.2dB)であり, 40dB ではないことから,誤り。 (5)1 kHz においては,音の大きさのレベル(phon)=音圧レベル(dB)であ ることから,40 phon= 40 dB となり,正しい。 以上のことから正解は(4)となる。(テキスト 2. 4. 3,2. 6. 1 -6) ×10−3 2 ×10−5 2
(
(
(2×10−3)2 400 4×10−6 400 I I0(
(
tcp 2 tcp 2 p02 p2 (1)音圧レベル Lp = 10 log(p2/p0 2)=20 log =20 log (102) =40 dB,正しい。 (2)音の強さのレベルLp = 10 log(I/I0)と音圧レベルLp = 10 log (p2/p 0 2)はI = により,L p = 10 log = 10 log であり,数 値的には等しいことから,正しい。また,ごく簡単には強さのレベ ル≒音圧レベルとして良い。 (3)音の強さI = = = = 10−8ことから,正しい。 問14:正解(4)問15:正解(1) 騒 音 ・ 振 動 概 論
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音の基本である音の伝搬速度の出題であるが,伝搬速度そのものに関してのみの出題は少 ない。 音の伝搬速度に関しての出題である。 伝搬速度は c = 331.5 (T:絶対温度= 273 +θ)で表されることから, 正解は(1)となる。なお,常温前後のときには略式で,c = 331.5 +0.61θとす ることもできる。常温と差のある温度範囲の場合は略式は用いない。 (テキスト 2. 6. 3 -1) 273TQ
uestion年 度 音の屈折は,下式で表され,気温の低いほう(伝搬速度の遅いほう)に屈折 する性質がある。言い換えれば,音は気温の低いほうに集まるような伝搬の仕 方をする。冬の地表面の冷えた夜間等に遠くの音がよく聞こえることがあるの はこのためである。 風の影響については,「音の伝搬速度= 331.5 + 0.61 θ + 風速」と判断される sin i1 sin i2 = c2 c1
問 16:正解(4) 騒 音 ・ 振 動 概 論
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音の伝搬状況は基本的なものであるが,出題頻度はやや少なく,騒音・振動: H18 問 15 がある程度である。 ことから,風速の遅いほうに音が集まるような伝搬の仕方をする。大気中の風 速は一般に地上より上空のほうが速い。このため風下の地表近くに音が集まる ような伝搬の仕方をする。 したがって(a)では,上空鉉が高温,低いほう鉤 が低温,(b)ではその逆で 上空鉈 が低温,低いほう銕 が高温,(c)では,上空が鈿 風速大,低いほう鉋 が風速小となる。 以上のことから正解は(4)となる。(テキスト 2. 6. 3 -5)問17:正解(2) 年 度 このような苦情件数等に関する出題は,騒音又は振動のどちらかで毎年ある。また,両者 の苦情件数の比較に関する出題もある。 公害等調整委員会の調べによる振動公害の苦情に関する出題である。最近及 び数年間の定義がはっきりしていないが,最新の資料での最寄の 3 年間のデー タは次のようになっている。 (1)振動公害の苦情件数は,平成 16 年度 1916 件,平成 17 年度 2100 件,平 成 18 年度 2081 件であり,ほぼ 2000 件前後である。正しい。 (2)道路交通振動に対する苦情件数の交通機関全体に占める比率は,平成 16 年度 270/308,平成 17 年度 281/332,平成 18 年度 278/329 であり,約 85 % 程度になっている。40 %ではないことから,誤り。 (3)製造事業所に対する苦情件数は,平成 17 年度に多少増加したが,大筋 では斬減傾向である。正しい。 (4)交通機関と製造事業所の苦情件数は,平成 16 年度 308 対 188,平成 17 年度 332 対 207,平成 18 年度 329 対 160 であり,交通機関に対する苦情件 数のほうが多い。正しい。 (5)建築・土木工事の全体の苦情件数に占める比率は,平成 16 年度 54.9 %, 平成 17 年度 53.4 %,平成 18 年度 56.8 %であり,全体の半数以上を占めて いる。正しい。 以上のことから正解は(2)となる。(テキスト 3. 2. 2)
騒 音 ・ 振 動 概 論
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主要な振動発生源全般の特徴についての出題である。 (1)プレス機械は衝撃振動を発生し,比較的レベルも大きく苦情の多いもの となっている。昭和 48 年当時の資料によると,機械プレスの苦情が最も 多く,次いで同様な衝撃振動の発生する鍛造機であった。振動は衝撃で発 生することがほとんどであり,現在もこの傾向は続いていると判断してよ い。正しい。 (2)建設作業振動の苦情について,東京都の調査によれば,苦情の発生と工 事現場からの距離では,10 m 以内が 43 %,10 ∼ 20m 未満が 27 %,20 ∼ 50 m 未満が 23 %であり,50 m 未満で 90 %以上と,近い距離のものがほと んどで,50 m 以遠は約 8 %であった。正しい。 (3)道路交通振動のピーク成分(最大値)を支配しているのは大型車両の走 行である。正しい。 (4)自動車の走行速度 10 km/h 当たりの変化で,振動レベルは 2 ∼ 3 dB 程 度の変化をしている。路面補修による効果は,一般的に 5 ∼ 10 dB の振 動レベルの低減効果が見込めるようである。よって,路面補修による変化 のほうが大きい。正しい。Q
uestion問18:正解(5) 年 度 主要な振動発生源である機械,建設作業,道路交通及び新幹線鉄道それぞれの振動の特徴 に関する出題は,その中の全部又はいくつかのどちらかという見方をすると毎年ある。新 幹線鉄道振動の振動レベル波形パターン;騒音・振動概論: H20 問 19
騒 音 ・ 振 動 概 論
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振動の感覚についての出題である。 (1)振動レベル計の指示計の動特性(時間重み特性)は,図 1 に示す振動の 継続時間と,振動の大きさの感じ方との関係の実験の結果から定められて いる。この特性を時定数で表すと 0.63 秒となり,振動レベル計の指針の振 れの速さに採用されている。継続時間に対する感覚特性と無関係ではない。 誤り。 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 5.0 2.0 1.0 0.5 0.2 0.1 0.05 0.02 0.01 振動の大きさの相対値 ( dB ) 継続時間(s) 周波数 (Hz) 2 5 10 20 40 60 100 200 105 105 105 105 105 105 100 90 パルス レベル (VGL) [出典:三輪] 図 1 振動の継続時間と振動の大きさの感じ方との関係Q
uestion年 度 振動の感覚;騒音・振動概論: H18 問 20,H19 問 20,H20 問 20 (3)感じるか感じないかの境目の値を感覚閾値といい,振動を感じるか感じ ないかの境の値は振動感覚閾値といわれる。正しい。 (4)図 1 の振動の継続時間と振動の大きさの感じ方との関係の実験結果によ ると,2 秒以上の継続振動は,連続してより継続している振動と同じ大き さに感じており,継続時間 5 秒以上においても当然連続振動と同じ大きさ に感じる。正しい。 (5)図 2 の鉛直・水平振動に対する人体の応答曲線より,鉛直振動と水平振 動では感じ方に差のあることが分かる。正しい。 以上のことから正解は(1)となる。(テキスト 3. 4. 4(1)∼(3)) 2.5 1.0 0.5 0.25 1 2 4 8 16 31.5 63 80 3 dB 9 dB +3 dB/oct 加速度 ( rms )( m/s 周波数(Hz) ① 鉛直振動 (労働環境の 8 時間の許容限界) ② 水平振動 (労働環境の 8 時間の許容限界) +6 dB/oct (注) oct:octave の略,倍の周波数 [出典:ISO 2631:1974] 図 2 鉛直・水平振動に対する人体の応答曲線 問19:正解(1)
騒 音 ・ 振 動 概 論
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振動感覚と人体各部の影響に関する出題である。 (1)前問の図 2 の鉛直・水平振動に対する人体の応答曲線より,水平振動で は 1 ∼ 2 Hz の周波数範囲の振動が最も感じやすいことが分かる。正し い。 (2)前問の図 1 の振動の継続時間と振動の大きさの感じ方との関係より,低 い周波数の振動では,約 2 秒以下,高い周波数の振動では約 1 秒以下で, 継続時間がそれより短いと大きさの感覚量が変化し,短いほど小さく感じ る。一般に継続時間 2 秒以下の振動では,連続振動の大きさよりも,継続 時間が短いほど,その大きさが小さく感じることが分かる。正しい。 (3)人体を振動台の上で加振した場合,立位と座位について振動台対人体各 部位の振動加速度比を実測した実験結果によると,人体各部位が,周波数 の変化によっていろいろな物理的応答を示すことが分かっており,特にお よそ 4 ∼ 8 Hz の周波数では,腰から上が振動台の振動と比べて 1.5 ∼ 2 倍ぐらいに大きく揺れることが分かっている。人体の共振周波数は,座席 への体の固定方法,姿勢,振動の方向などによって異なるが,鉛直振動でQ
uestion問 20:正解(5) 年
度
騒 音 ・ 振 動 概 論
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振動規制法の規制基準値設定時の測定位置を含めての基本的な考え方等に関 しての出題である。 (1)「工場,建設作業,道路交通,新幹線鉄道の振動に係る基準の根拠等に ついて」(振動専門委員会報告添付資料,昭和 51 年 2 月 28 日,中央公害 対策審議会騒音振動部会,振動専門委員会)によると,その中の基準値の 設定についての基本的考え方では,「基準値設定の基本的考え方は,昼間 については,振動による健康障害はもとより日常生活にも支障を与えない こととし,夜間については,睡眠妨害等の影響を生ぜしめないこととし た。」とあることから,正しい。 (2)振動の評価は,ISO 2631−1974「全身振動暴露の評価に関する指針」で の,周波数補正を準用した,振動レベルで評価していることから,正しい。 (3)振動規制法の規制値は,敷地の境界線での振動レベルのため,振動規制 法での規制値等との比較のための測定は,敷地境界線での振動レベルの測 定結果を評価することになる。住民の建物内の振動レベルの測定結果は, 参考値としかならない。誤り。Q
uestion要がある区域であり,地域性も加味されて設定されている。正しい。 以上のことから正解は(3)となる。 (テキスト 3. 4. 8,振動規制法第 2 条第 2 項,特定工場等において発生する振動 の規制に関する基準) 55 デシベル以上 60 デシベル以下 60 デシベル以上 65 デシベル以下 60 デシベル以上 65 デシベル以下 65 デシベル以上 70 デシベル以下 第 1 種区域 第 2 種区域 昼 間 区域の区分 時間の区分 夜 間 問 21:正解(3) 年 度 振動の規制値設定に関連しての,また,測定位置に関しても出題は,頻度が少ない。
騒 音 ・ 振 動 概 論
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振動の変位,速度,加速度,加速度レベル及び振動レベルについて,それら の換算の出題である。 dt dy dt dv d2t dy2 a0 a(
(
y0ω ω 2 振動変位をy = y0 sinωt とすると,振動速度は v = = y0 ωcosωt,振動 加速度はa = = =−ωv0 sinωt =−y0ω 2 sinωt で表される。そのピ ーク値にのみ着目すると,変位をy0とすると,速度はv =y0ω,加速度はa = vω = y0ω2 と表され,周波数と変位等のどれか一つが分かれば他の二つは, 換算できることになる。なお,ω = 2rf である。また,正弦振動の実効値は, 加速度等のピーク値 ×1/ である。加速度レベルはL = 20 log , a0 =10 −5である。鉛直方向振動の 20 Hz の人体感覚補正値は−8 dB である。 これらをもとに計算すると次のようである。なお,20 Hz の人体感覚補正値 が不明の場合は,16 Hz が−6 dB,31.5 Hz が−12 dB であることから,補 間法で求める。 (1)振動変位振幅 y0= =9×10−4/(2rf )≒ 9×10−4/125.7≒7.2×10−6。 正しい。 (2)振動加速度振幅=速度振幅 ×ω=vω=9×10−4×(2rf )=9×10−4×125.7Q
uestion問 22:正解(4) 年 度 変位,速度,加速度,加速度レベル,振動レベルの換算;H18 問 22,H19 問 24,H20 問 24 振動に関しての基本的事項で,これらの相互の変換の問題は,振動レベル計の校正を求 める問題等を含めると出題頻度が多く,他にこの基本を知らないと解けない問題も多い。 基本的事項は確実に覚えておくことが必要である。
固有振動数( f0)を求め,その値を使ってばね定数(k=mω0 2)を求める出題 である。 ばねの変位(d)(伸び)と固有振動数 f0は,変位の長さの単位を m で与える と次のようになる。式に数値を代入する場合,単位に気をつける必要がある。 このときのばね定数は k =mω02で与えられる。 k =m ×(2πf0) 2 =1 ×(2×π× 5)2≒1000 以上のことから正解は(1)となる。(テキスト 3. 6. 3 -1) f0 = = = =5 d 0.5 0.5 0.01 0.5 0.1 問 23:正解(1) 騒 音 ・ 振 動 概 論
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簡単なばね定数の計算は,基本的なものであるため,特論も含めるとほぼ毎年出題される。Q
uestion年 度 レーリー波の伝搬状況に関する出題である。 (1)レーリー波は,楕円運動(図参照)をし,進行方向の運動だけではない ことから,誤り。 (2)媒質粒子運動の振幅は,深さと共に急激に小さくなり,1 波長分の深さ では,表面の 0.4 倍以下となる(図参照)。誤り。 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 深さ /レーリー波の波長 表面の振幅との比 レーリー波の鉛直成分,水平成分 ( 水 平 成 分 ) ( 鉛 直 成 分 ) v= 0.25 v= 0.5 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 −0.2 −0.4 −0.6 0
問 24:正解(5) 騒 音 ・ 振 動 概 論
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波動の伝搬についての出題は,ほぼ毎年あるが,レーリー波の特長に関連しての出題は, 騒音・振動概論: H18 問 24 があり,2 年に 1 回程度の出題である。 (3)伝搬速度は,剪断波の速度の 0.965 ∼ 0.92 倍程度であり,5 割ではない。 誤り。 (4)媒質粒子の運動は円運動ではなく,楕円運動である(図参照)。誤り。 (5)楕円運動の方向は,波長の 1/5 ぐらいの深さで水平方向成分は逆方向に なり,地表とそれ以上の深さの地中では方向が逆となる(図参照)。正し い。 以上のことから正解は(5)となる。(テキスト 3. 6. 4-2(3))年 度 低周波音の特徴等についての出題である。なお,低周波音は,その特徴関係 は騒音・振動概論,測定関連は,騒音・振動特論で出題されることが多いが, 特徴と測定の両者を合わせて一つの問題としてどちらかで出題されることもあ る。 (1)圧迫感,振動感は 40 Hz 付近で特に強く感じられるといわれている。 正しい。 (2)心理的反応として圧迫感,振動感があることが知られている。正しい。 (3)周波数 20 Hz 以下の音波を超低周波音という。誤り。 (4)建具に超低周波音及び低周波音を照射して,次第に音圧レベルを上昇さ せ,建具ががたつき始める音圧レベルを実験室で調べた環境庁(現環境省) の調査結果を図に示す。その結果では,建具の揺れ始める最低音圧レベル は,建具の種類,大きさ,設置条件建具背後の部屋の構成や戸や扉の開閉 状態でも大きく異なっていた。正しい。 (5)図によると,建具の揺れ始める最低の音圧レベルは 70 ∼ 75 dB と判断 され,60 dB 以下では建具の揺れは生じないと判断されている。正しい。 以上のことから正解は(3)となる。(テキスト 2. 7. 1)
問25:正解(3) 騒 音 ・ 振 動 概 論