道路騒音

道路騒音は、自動車から発せられる総合的な音響エネルギーです。主に路面、タイヤ、エンジン/トランスミッション、空力、ブレーキの各要素から構成されます。舗装路を走行するタイヤの転がり騒音は高速道路騒音の最大の原因であり、車両の速度が上がるにつれて増加することが分かっています。^{[1] [2] [3]}

先進国と発展途上国では、道路騒音が社会全体の騒音公害に占める割合は大きく、米国では道路騒音が他のどの騒音源よりも 環境騒音曝露に大きく寄与している^{[4] 。}

1960年代には、この現象のコンピュータモデル化が意味を持ち始め、道路騒音が広範囲に測定されるようになりました。国家環境政策法と騒音規制法^[5]が可決された後、詳細な分析の需要が急増し、意思決定者は新しい道路の計画や騒音緩和の設計に関する答えを音響科学者に求めるようになりました。

都市部での自動車の部分的な禁止は、騒音レベルの低減にほとんど影響を及ぼさないことが示されています（後のモデル研究で明らかになりました）。たとえば、スウェーデンのヨーテボリでの部分的な禁止では、騒音レベルはわずかに低下しました。^[6]

EU と日本のタイヤとパワートレインの騒音に関する規制は、騒音を約 3 dB 削減することしか目指しておらず、少数の古い騒音の大きい車両が音響環境を支配する可能性があるため、規制の発効はゆっくりとしか進みません。

1970 年代に各州や省が消音装置なしの車両条例を施行したことにより、車両騒音はわずかに減少しました。

過去30年間、車両の騒音はあまり変わっていませんが、ハイブリッド車の使用傾向が続くと、特に時速35マイル以下の交通流の領域で、大幅な騒音低減が実現します。ハイブリッド車は低速では非常に静かなので、後退時や駐車時などの操縦時に歩行者の安全上の問題を引き起こします（前進時には問題ありません）^{[7] 。そのため、通常は}電気自動車の警告音が装備されています。

交通操作騒音は車両速度に大きく影響されます。これは、車両速度が時速 10 マイル増加するごとに音エネルギーがほぼ 2 倍になるためです。この規則の例外は、ブレーキと加速の騒音が空力騒音よりも優勢になる非常に低速の場合に発生します。

トラックは、エンジンが大きいだけでなく、ディーゼルスタックの高さや空気抵抗によっても、不釣り合いなほどの騒音を発しています^{[要出典] 。走行中の自動車の車内には通常、かなりの車内騒音が存在します。実際、経験上、運転手は一般的に 65} dBA を超えるレベルを予想しているため、乗客はこれらのレベルが高いことに気付いていません。

道路の表面の種類によって騒音レベルは異なります。現代の都市で一般的な表面の種類では、最も騒音が大きいものと最も騒音が小さいものとの間に4 dB ^{[引用が必要] の差があります。}チップシール型と溝付き道路は最も騒音が大きく^{[引用が必要]}、スペーサーのないコンクリート表面は最も静かで、アスファルト表面はほぼ平均的です。

ゴム化アスファルト（古いタイヤをリサイクルしたもの）ははるかに静かで、すでに広く使用されています。実験的な多孔質弾性路面（PERS）は、道路の騒音を半分に減らす可能性があります。PERSは、粉砕したタイヤをアスファルト舗装材に加えて作られます。^[8]

研究によると、舗装に縦溝を切ると騒音が減少することが分かっています。^{[9] [10]}

2001年に市販のタイヤ100本をサンプルとして調べた結果、タイヤの種類によって騒音に10dB(A)の差が出ることが分かりました。2001年時点では、グリップと騒音の間に相関関係はありませんでした。静かなタイヤは、転がり抵抗がわずかに低い可能性があります。^{[11]騒音、グリップ、転がり抵抗に関する} タイヤの表示は、ヨーロッパで広く導入されており、騒音の大きいタイヤには税金が課せられています。

道路の形状と周囲の地形は相互に関連しています。音の伝播は全体的な形状に敏感であり、回折（障害物の周りの音波の曲がり）、反射、地表波の減衰、拡散損失、屈折を考慮する必要があるためです。簡単な議論では、音の経路が地形によってブロックされると音が小さくなり、道路が高くなって音が広がると音が強くなることが示されています。ただし、変数の相互作用は非常に複雑であるため、この単純な議論には多くの例外があります。

微気象学は、音波が風の勾配やサーモクラインによって屈折し、防音壁や地形の影響を効果的に排除できるという点で重要である。^[2]

建物や壁の存在によって特定の状況下では音が遮断される可能性がある一方で、反射特性によって他の場所では音エネルギーが増大する可能性があるため、エリア構造の形状は重要な入力となります。

マクロレベルでは、道路騒音公害に対する国レベルおよび世界レベルの対応について継続的な研究が必要です。問題には、路面の選択、騒音を出す設計の規制と課税、個々の車両の継続的な検査などがあります。

特定の道路を管理するミクロレベルでは、上で説明した変数の複雑さのため、道路付近の騒音レベルを分析できるコンピュータ モデルを作成する必要があります。最初の意味のあるモデルは、騒音線源(道路など) を対象とする 1960 年代後半から 1970 年代前半に登場しました。主導的な研究チームとして、ボストンのBBNとカリフォルニア州サニーベールのESLの 2 つがありました。両グループは複雑な数学モデルを開発し、任意の設定で代替の道路設計、交通運用、騒音緩和戦略を研究できるようにしました。その後のモデルの変更は州の運輸局や都市計画担当者の間で広く使用されるようになりましたが、初期のモデルの精度は 40 年間ほとんど変わっていません。

一般的に、モデルは音波束をトレースし、屈折現象による音波束の発散（または収束）とともに拡散損失を計算します。回折は通常、地形的または人体的な「鋭さ」のあるポイント（防音壁や建物の表面など）に二次放射源を確立することで対処されます。気象は、実際の風のバラと風速の統計（サーモクラインデータとともに）を考慮して統計的に対処できます。最近のモデルでは、タイヤやエンジンの騒音に関連する特定の周波数の分析に基づいて、地域の大気汚染レベルを予測する試みも行われています。^[12]

2つの主要モデルが対立した興味深い初期の事例として、ニュージャージー・ターンパイクの6車線から12車線への拡幅案が挙げられます。BBN ^{[13] モデル}とESL [ ^14] モデルは、ニュージャージー州高等裁判所で判決が下された問題で対立していました。1970年代初頭のこの事例は、音響科学者が主要高速道路の設計に関与した米国初の事例の1つでした。モデルにより、裁判所は道路の形状（この場合は幅）、車両の速度、提案された防音壁、住宅地のセットバック、舗装の種類の影響を理解することができました。その結果、騒音公害の影響を大幅に軽減する妥協案が成立しました。

もう一つの初期の訴訟は、バージニア州アーリントンを通る州間高速道路66号線の延長案に関するものでした。原告のアーリントン交通連合は、空気の質、騒音、近隣の混乱を理由にバージニア州交通局を訴えました。道路騒音を分析するために、原告はESLモデルを使用し、コンピュータモデルの信頼性もあって原告はこの訴訟に勝訴しました。この問題は10年後に再検討され、交通要素と広範囲にわたる騒音緩和を備えた大幅に縮小された高速道路設計が合意されました。

その後、すべての州で、論争の的となる訴訟と日常的な高速道路の計画および設計の両方で、音響科学が道路設計プロセスに有用な洞察を提供する価値を認識するようになりました。

規制がなくても、静かな車を求める個人からの強い経済的圧力がある。所有者や雇用主は静かな車の方が贅沢でストレスが少ないと考えているからだ。EU や日本の厳しい規制要件は、規制のない国でも静かな設計を奨励している。ほとんどの自動車メーカーが国際販売を狙っているからだ。一方、バイク、ラジカセ車 (非常に大きな音の出る音楽システム付き)、マッスルカーの個人所有者は、自分の車がもっとうるさいことを好むかもしれない (少なくともアイドリング時や低速時は)。こうした騒音 (多くの場合、改造された排気システムによる) は、継続的な検査と制裁によってのみ制御できる。

いくつかの研究では、交通騒音公害の削減は低コストまたは費用対効果が高いと結論づけています。こうした研究では、騒音の影響を受ける不動産の価値の低下、あらゆる騒音から逃れようとする分散した人口を支えるコスト、統計的に騒音の多い環境に起因する医療費の増加などが考慮されています。

欧州の技術は1980年代までに米国の道路騒音対策を模倣し始めたが、騒音研究の国内要件は概して米国ほど厳しくない。発展途上国では、自動車による騒音公害が大きな影響を及ぼしているが、技術は西側諸国ほど進んでいない。例えば、イランからの最近の論文は、米国が1960年代に直面した技術レベルを示している。^[15] 欧州連合は最近、1970年代に米国で導入されたものと同様の一連の車両タイヤ要件を提案した。^[16]

インドのムンバイでは、過度のクラクションと道路騒音は重大な迷惑行為とみなされている。地元警察は2020年に、赤信号の時間を周囲の騒音センサーとリンクさせ、交通による周囲の騒音が制限を超えた場合に赤信号の時間を延長する実験プログラムを開始した。これはクラクションの使用に対する抑止力として機能する。^[17]

• 物理的な障壁を使用した道路騒音軽減に関するより深い洞察のための騒音障壁
• 不要な音を積極的に減らす方法についての議論のためのノイズキャンセリング

一般的な：

• 騒音の健康への影響：生理的および心理的影響についての議論
• 環境騒音に関する幅広い議論のための騒音公害
• 道路やその他の騒音を規制する騒音法の歴史に関する騒音規制

• FHWA 交通騒音モデル
• ノルウェーの騒音プロファイルによると、道路騒音が騒音不快感全体の78%を占めている。
• NoiseOFF - 騒音公害反対連合 - ホーム