低周波音調査レポート

1音とは何?

私たちは毎日、音に囲まれた生活をしていますが、音とは一体何でしょうか。
以下に、”音って何”から始まって、低周波音についての基本的なお話しまで、
環境省のパンフレットを基に紹介していきたいと思います。

~音って何?~

音は空気の微小な圧力変動です。
その変動が耳に伝わって、鼓膜を振動させることにより、人は音として感じます。
このとき、大きい圧力変動であれば大きい音、小さい圧力変動であれば小さい音に聞こえます。
また、1秒間に振動する回数を周波数といい、回数が多ければ高い音、少なければ低い音として聞こえます。音の大きさは音圧レベルで表し、単位はdB(デシベルと読む)を用います。音の高さは周波数で表し、単位はHz(ヘルツと読む)を用います。

環境省”よくわかる低周波音”

低周波音って聞こえるの?

低周波音は、私たちが話す声や鳥のさえずり、虫の音などと同じ音の仲間です。
音の中でも、特に低い音のことを低周波音と呼んでいます。
例えば、船やバス・トラックなどのエンジン音、大きな滝の水が滝壺に落ちる音、波が防波堤で砕ける音などに低周波音が多く含まれています。

身近な音と周波数の例

我が国では、概ね1Hz~100Hzの音を低周波音と呼び、その中でも、人間の耳では特に聞こえにくい音(20Hz以下の音)を超低周波音と呼んでいます。

環境省”よくわかる低周波音”

耳は低い音ほど鈍感

人は周波数によって音の感度が異なります。人の耳は2000Hz~5000Hz付近が最も感度がよく、初期の携帯電話のベルにはこの辺りの周波数が用いられていました。一方、人の耳は周波数が低くなるほど感度が鈍くなる傾向があります。
音の周波数が低くなると、大きな音でないと感じなくなります。
例えば、200Hzの音では2000Hzの音に比べておよそ15dB、20Hzの音ではおよそ80dB大きな音でないと人は感じることができません。

人が音を聞き取れる(感じ取れる)範囲

上の図は、横軸の音の高さ(周波数)に、縦軸を音の大きさ(音圧レベル)にとり、人が音を聞きとれる範囲を模式的に示したものです。黄色で示した領域の下側の線が、音を聞きとれる(感じ取れる)最少値になります。

環境省”よくわかる低周波音”

低周波音はどこにでも存在する

人が聞き取れる音と同じように、低周波音は私たちの身近に存在します。しかし、大きな低周波音はどこでも発生しているわけではないので、低周波音が存在しても問題が生じることは少ないのです。

物周りのいろいろな場所における低周波音の大きさの例

環境省”よくわかる低周波音”

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2音の表し方

今後、騒音・低周波音を説明するのに何度も出てきます周波数重み特性他について説明します。

下記に、騒音・低周波音を表す特性、A特性、F特性、G特性で記載したグラフを示します。
このグラフは1つの音を決まった周波数ごとに記載したもので、原音はF特性で示したグラフです。
その他、補正を加えてA特性、G特性で表したグラフを一緒に記載しています。
各、特性に関する説明を下記にまとめました。

風車の騒音予測

A特性
主に可聴音(人に聞こえる音)を評価するのに使っています。
一般に人が聞くことのできる音の周波数範囲は20Hz-20000Hzとされています。
機械で騒音を測定する場合は、人間に聞こえない周波数範囲の音まで計測することが出来ますが、音圧が同じでも周波数によって大きさ感が異なるため、大きさ感が同じになるように補正したものです。
A特性は”人間の聴覚の感度補正”といえます。
周波数が低いほど感度が鈍いことになります。
G特性
低周波音の中でも超低周波音領域(1~20Hz)の聞こえにくい音について、音圧が同じでも周波数によって感じ方が異なるため、感じ方が同じになるように補正したものです。
G特性は”人間の体感の感度補正”といえます。
F特性
A特性、G特性のような感度補正をしていない原音のことです。(平坦特性)
1/3オクターブ分析
音は周波数によって聴覚に対する作用や伝搬性状が異なるため、各周波数別に音圧レベルを調査する必要があります。音(騒音)に含まれる周波数成分を調べることを周波数分析といい、1オクターブ※1を3分割した1/3オクターブ幅で調べることを1/3オクターブ分析といいます。

※1 オクターブとは、例えばドの音から次の上のドの音との関係のように周波数比が 2 倍となる音程を意味しています。また、オクターブバンドとは、ある周波数を中心にして上限と下限の周波数比が 1 オクターブとなる周波数の帯域(バンド)のことで、の中心の周波数をオクターブバンド中心周波数と呼んでいます。また、オクターブバンドを 1/3 に分割したものを、1/3 オクターブバンドといいます。 下図のように、音楽の平均率音程とは、1 オクターブを定比的に 12 等分した音程で、1/12 オクターブバンドとなっています。

音階(12平均率)

50
不規則かつ大幅に変動する騒音のうち、発生時間のx%を占める騒音レベルが、x%時間率騒音レベルであり、量記号はLx、単位はデシベル、単位記号はdBを用いています。
これを、例えば、「騒音の発生時間をT分」とした場合、(T×x/100)分間が、「騒音レベルLx以上」、 (T-T×x/100)分間が「騒音レベルLx以下」であることを意味しています。
騒音の発生時間の50%を占める騒音レベルを「中央値L50」、5%を占める騒音レベルL5を「90%レンジの上端値」、また、95%を占める騒音レベルL95を「90%レンジの下端値」などという。
等価騒音レベル
LeqまたはLAeqで表します。等価騒音レベルとは、不規則かつ大幅に騒音レベルが変動している場合に測定時間内の騒音レベルのエネルギーを時間平均したものです。
一般に、等価騒音レベルの算出には騒音計の周波数補正回路のA特性を通したレベルが用いられ、これを明記した場合にはLAeqと標記されます。
主に環境基準に係る騒音の評価として用いられます。

等価騒音レベルのイメージ図

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3低周波音の健康被害

環境省では低周波音の評価に参考となる資料として、国内外の研究データを上げています。
これらは、まだ確定したものではなく、参考資料として総合的に判断し対策等に生かしていく必要があると結んでいます。
以下に、環境省の参考値を表にして記載します。

低周波音の影響評価(参考)

環境省”低周波音の測定方法に関するマニュアル”

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4風力発電と苦情の現状

下記に、平成22年10月7日、環境省「風力発電施設に係る騒音・低周波音の実態把握調査」より、
風車からの距離と苦情発生の関係を示します。

調査対象;風力発電施設 全国389か所
苦情なし325か所(全体の83.6%)
苦情有⇒終結39か所(全体の10.0%)
苦情有⇒継続25か所(全体の6.4%)

イメージ

  • 苦情が継続している25件の風車からの距離は、最も遠い1件が1020m、4件は7~800m、残り20件は700m未満である。
  • 健康被害問題のある愛知県伊方町、愛知県田原市、豊橋市は、210m、350m、680mと風車に近い地点に民家がある。
  • ※この調査は、「騒音・低周波音による健康被害」ではなく、その前段階である「苦情」の有無を調査したものですが、「苦情(継続)」は風車から約1000m以内で発生しています。
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5安岡沖洋上風力の計画

以下に安岡沖洋上風力の現状の風車配置検討案を説明致します。

当初の計画は、3MWの風車を20基、最も近い民家から約760m離れた位置に建設する予定でしたが、低周波音その他に対する地元の方々の健康被害に関する不安を考慮し、下記計画に修正致しました。

  • 安岡沖洋上風力の現状の検討案; 4MW風車 15基(2列配列)
  • 最も近い民家から 約1,500m 離す計画

★これまでの国内風力施設と比較しても、
生活エリアから十分な距離を確保しています。

安岡沖洋上風力;風車の計画位置図

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6低周波音の影響予測

調査位置図

  • 11地点で調査しました。
  • 調査位置図

各地点での低周波音の影響

  • 騒音調査の調査結果と予測結果

風車からの低周波音は村崎ノ鼻休日(昼間)では現況より1dB高い値となりましたが、
それ以外の地点では風車からの低周波音が現況の低周波音以下でした。

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圧迫感・振動感を感じる音圧レベルとの比較

村崎ノ鼻の結果

全ての低周波数帯
・よくわかる、不快な感じがしないを下回っています。

超低周波域(20㎐以下)では
・わからないを下回っています。

他調査地点も同様の結果となっています。

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低周波音連続調査の結果 (村崎ノ鼻)

測定場所:村崎ノ鼻 早鞆高校グラウンドそば海が臨める民家の屋外

低周波音連続調査の結果 (村崎ノ鼻)

期間:2015年10月1日から2016年9月30日の1年間
抽出データ:風速(10分平均)、低周波音(1-80Hz、G特性、10分間)
データ数:N=48,452

風速(10分平均)、低周波音(1-80Hz、G特性、10分間)

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7まとめ

  • ① 環境省のデータ(苦情と風車からの距離)より、苦情が継続している物件で風車から最も遠い距離は
      1,020mであり、今回の計画は風車から最も近い民家でも1,500mの距離があります。
  • ② 風車からの低周波音は村崎ノ鼻の休日昼間を除き観測された現況の低周波音の最小値以下です。
  • ③ 圧迫感・振動感を感じる音圧レベルでは全周波数帯でよくわかる不快な感じがしない以下であり、
      超低周波域ではわからないを下回っています
  • ④ 村崎ノ鼻での実際の計測結果から風車が稼働する風速において風車からの低周波音を下回る
      実測値はありません。(現況の低周波音は風車からの低周波音より大きい。

★以上、①~④の理由により、当社は、風車の低周波音による影響はたいへん小さいと
 考えています。

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8今後について

不明な点、ご質問等ありましたら当ホームページまでご質問頂ければ対応して参ります。
今後とも当計画をご理解の上、ご指導とご協力宜しくお願い致します。
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