令和4年　騒音・振動概論

合成樹脂練用のロール機は、振動規制法における特定施設には該当しますが、騒音規制法の特定施設には該当しません。

騒音規制法と振動規制法の特定施設は似ているものが多いですが、それぞれで異なっているものはよく出題される傾向にあります。

この問題の場合、送風機と穀物用製粉機は騒音規制法のみに規定されている特定施設となります。
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騒音規制は、隣地との敷地境界線上での騒音の大きさにかかりますが、届出事項には該当しません。

そもそも騒音の大きさは一定でないことが多いですので、届出書に数字を書いてもそのとおりになるとは限らないことから、違和感がある項目であると思います。
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騒音規制法や振動規制法において、規制を受ける事業者に対して測定の義務はありません。

したがって、騒音や振動の測定位置は届出事項に含まれていませんので、変更届も該当しません。なお、大気関係では、ばい煙発生施設の届出事項に測定位置が含まれています。
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振動規制法において、圧延機械は特定施設に該当しません。なお、騒音規制法では圧延機械が特定施設に該当しますが、原動機の定格出力の合計が22.5kW以上となっているので、(2)の2.5kWは騒音規制法の特定施設には該当しません。
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振動規制法における振動測定は、鉛直方向についてのみ規定されています。

したがって、振動規制法の規制基準を確認する場合は、鉛直方向だけの測定で大丈夫です。

ただし、公害防止管理者の試験では、水平方向についても問われることがあります。

特論まで見据えてしっかり勉強したい方は、鉛直方向の補正値はもちろん、水平方向の補正値まで覚えるようにしましょう。

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特定工場における公害防止組織の整備に関する法律で、液圧プレスは振動発生施設には該当し、騒音発生施設には該当しません。

よく問われるので、しっかり覚えましょう。

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騒音規制法において、資金的、技術的な援助については「国」が行うと規定されています。

あまり出題されない条文だとは思いますので、他の選択肢を含めて正解と判断できるようにしたいですね。

参考として、以下に条文を記載します。

（国の援助）

第二十三条　国は、特定工場等において発生する騒音及び特定建設作業に伴つて発生する騒音の防止のための施設の設置又は改善につき必要な資金のあつせん、技術的な助言その他の援助に努めるものとする。

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120デシベルの目安となる音の種類としては、飛行機のエンジンや雷鳴の近くが代表例としてあげられます。

つまり、120デシベルは一般的にほとんど発生しないくらい大きな音となりますので、設問にある「少なくない（≒よく発生する）」は間違いであるとわかります。

また、労働安全衛生法において聴覚保護の対象が85デシベル以上であることがよく問われますが、このことからも120デシベルは大き過ぎることに気づくと思います。

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環境基準は、昼間（午前６時から午後１０時まで）と夜間（午後１０時から翌日の午前６時まで）の二つにわけられています。

一方、規制基準は、昼間、朝・夕、夜間の三つにわけられます。

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(1)問題文の「音は聞こえない」ということは、グラフの最小可聴値を下回る音圧レベルとなります。最小可聴値の曲線において、2000～4000Hzあたりは音圧レベルが0dBを下回っているので、0dBを下回っても聞こえることがわかります。

(2)音に対する感度が上昇するということは、小さな音圧レベルでも聞こえると言い換えることができます。1000Hzよりも周波数が低くなるにつれて、等ラウドネス曲線が大きくなるので、音に対する感度は悪くなることがわかります。

(3)2000Hz、40dBの純音と250Hz、50dBの純音は共に等ラウドネス曲線の40phon上にあるため、ほぼ同じ大きさに聞こえると言えます。

(4)例えば、60dB、63Hzの場合は約20phonですが、40dB、1000Hzの場合は40phonとなりますので、周波数によっては40dBの純音の方が大きく聞こえることがあります。

(5)設問にある音の大きさ（ラウドネス）は、感覚的にどれくらい大きいかの指標であり、単位はソーン（sone）です。音の大きさレベル（phon）と音の大きさ（sone）は以下の関係式があります。

Ls=33.2logS+40

Ls：音の大きさレベル（phon）

S：音の大きさ（sone）

式から見てわかるとおり、音の大きさレベルが2倍になっても単純に音の大きさが2倍にはなりません。

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正しくは、単音節明瞭度は 100 %あれば、文章了解度が 85 %となります。

ただし、明瞭度をここまで詳しく問う問題は珍しいと思いますので、余裕があれば覚える程度で良いと思います。

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騒音障害防止のためのガイドラインでは、屋内と屋外の対策について記載されています。

測定については、Ａ測定とＢ測定が規定され、共に等価騒音レベルで評価します。

・Ａ測定：作業場を縦、横６ｍ以下の等間隔で引いた交点を測定点とし、床上1.2mから1.5mの間で測定

・Ｂ測定：発生源の近接

測定結果の評価と対策は以下のとおりとなっています。

・屋内の場合

第Ⅰ管理区分：いずれも85ｄＢ未満

第Ⅱ管理区分：いずれかが85ｄＢ以上でいずれも90ｄＢ未満

→必要に応じ保護具を使用

第Ⅲ管理区分：いずれかが90ｄＢ以上

→保護具を使用

 ・屋外の場合

Ｂ測定のみを実施

85ｄＢ以上→必要に応じ保護具を使用

90ｄＢ以上→保護具を使用

問題文では「(ア)dB以上」と記載されていますので、上記の管理区分から第Ⅲ管理区分であることがわかります。

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高齢者の方が騒音による睡眠妨害の影響が大きいとされています。高齢になる程睡眠が浅くなることは知っている方も多いと思うので、正解も想像しやすいのではないでしょうか。
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音圧pと音圧レベルL_pには、以下の関係式があります。

L_p=20 log p/p₀

p₀：基準音圧2×10^-5(Pa)

この式に問題文の音圧レベル97dBを代入します。

97=20 log p/p₀

4.85=log p – log(2×10^-5)=log p +4.7

0.15=log p

p=10^0.15

常用対数表より、p≒1.4Pa

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音響パワーレベルは、音源から単位時間に出るエネルギーです。

10^-12(W)が基準の量と単位の正しい組み合わせとなります。

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(a)

音波は空気の分子が振動しながら伝わる現象なので、風が吹いていれば、その吹いている方向に音も流されます。図では、音源より上空が左方向に曲がっているので、選択肢ニであることがわかります。

(b)(c)

音は波として伝わるので、光のように屈折します。

選択肢イ「上空ほど気温が低い」状態について、気温が低いほど空気分子の密度は高くなるので、上空ほど高密度と考えられます。中学や高校の物理で光の屈折について学習した方は、温度が低い方が水、温度が高い方が空気側と考えた場合と同じように音波も曲がっていきます。

したがって、選択肢イ「上空ほど気温が低い」の状態は、(c)のように曲がると考えられます。

また、選択肢ロ「上空ほど気温が高い」状態は、反対に(b)のように曲がることもわかります。

この問題は出題頻度としてはあまり高くないと思いますが、高校物理まで学習したことがある方は考えれば解ける問題です。

考えれば解ける問題ができるようになると暗記の負担も軽くなるので、このような問題も解けるようになると点数が安定してくると思います。

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騒音レベルを問われる問題は必ず出題されます。

騒音レベルを求める問題の場合、オクターブバンドごとの音圧レベルが与えられることが出題傾向として多くあります。その場合は、各オクターブバンドの音圧レベルをA特性補正に直し、補正後のレベルを合計して騒音レベルとします。

ただし、この問題の場合は、始めからA特性補正後の数字が与えられていますので、そのままデシベル和を求めるだけで大丈夫です。

また、選択肢のレベルが3dB差なので、順番を気にせず和を求めても誤差で選択を迷うことはないと思います。選択肢のレベル差が2dB程度なら低いレベルから足す方が誤差なく計算できることが多いですが、この問題は周波数順に計算してみます。

69_63Hz+72_125Hz=74dB

74+78_250Hz=80dB

80+82_500Hz=84dB

84+76_1000Hz=85dB

85+79_2000Hz=86dB

4000Hz以上は10dB以上の差になるので、正解は86dBとなります。

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令和元年度振動規制法施行状況調査によると、各選択肢は以下のとおりでした。

苦情統計を問う問題はよく出題されますが、概ねの傾向は毎年同じことが多いので、出題された問題の内容は把握しておくと良いでしょう。

(1)約10年程度、3000件以上の傾向が続いています。

(2)建設作業が7割程度と圧倒的に多くなります。

(3)工場等は減少し、建設作業は増加の傾向にあります。

(4)特定工場等に比べ、特定工場等以外が約5倍ほど苦情件数は多い傾向にあります。

(5)振動が発生しやすい機械としてプレス機が想像しやすく、特定施設の中では金属加工機械に分類される機械プレスが最も苦情件数が多くあります。

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在来線鉄道であっても振動は発生しますので、問題文のように「苦情はほとんどない」とまでは言い切れないと考えられます。
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そもそも振動に環境基準が設定されていないため、新幹線や在来線からの振動も環境基準はありません。

なお、新幹線の振動は、「環境保全上緊急を要する新幹線鉄道振動対策について(勧告)」で定められており、70dBとされています。

また、在来線の振動は規定されていませんが、騒音は「在来鉄道騒音測定マニュアル（平成27年10月）」に規定があります。

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日本産業衛生学会が公表している全身振動の許容基準は、X、Y、Zの三方向の合成値の 8 時間等価周波数補正加速度実効値で示されています。

ただし、この許容基準自体は過去問でほとんど問われたことがないため、別の選択肢から消去法で解ければ、知識としては知らなくても支障はないと思います。

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木質系の 2 階建て住宅における 2 階床のX、Y（水平）方向では,住宅の固有振動数付近で共振による振動増幅があります。

あまり過去問で問われる印象は無い問題ですが、地震で家が壊れる場合、横揺れで崩れるイメージを記載したような文章と思いますので、知らなくても予想で解ければ良い問題です。

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加速度の位相は,速度に対して π/2,変位に対して π のずれがあります。

振動に限らず、騒音の分野でも波の性質としてよく問われる事項なので、しっかり覚えておきましょう。

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減衰比が1未満のときは、減衰する振動が発生します。

一方、減衰比が1以上のときは振動が発生しません。

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縦波の方が伝わる速度が速いため、離れた場所では最初に縦波が観測されます。

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