第一部分 声环境诊断
　　调查城市(地区)声环境的实际状况、诊断其健康状态(好坏的程度)的出发点在于保护声环境。本书的第一部分介绍与城市声环境诊断有关的基本内容，并对现有的科学研究内容进行整理，同时介绍具体的调查事例。
　　首先，从日本的噪声测量历史出发，概述噪声相关法律制度及各种制度规定的内容。
　　其次，针对社会调查的方法以及社会调查中需要注意的事项等进行描述，以把握声环境的实际状况。
　　*后，以日本名古屋市区的声环境调查为例，大致介绍城市声环境的实际状况及分析结果。
　　根据社会调查数据分析得到科学结论，并结合技术性及经济方面的背景，可制定各种噪声相关的标准及规则。与噪声影响相关的科学结论通常用反映噪声量与居民反应之间关系(噪声量与居民反应曲线)的形式表现，作为噪声容许值与限制值等相关数值的衡量标准(准则)，其在诊断声环境的过程中发挥了重要作用。
　　第1章 噪声的测量与评价
　　人们的日常生活被各种各样的声音环绕着。定量测量这些声音大小的装置称为声级计。声级计测量的噪声的等级称为噪声等级。但是，实际上在测量周围的声时，噪声等级时时刻刻都在发生着变化，很难以具体的分贝值读出。声级计显示的信息，虽然可以用“大概是多少分贝”或“峰值是多少分贝”来表示，但是声级计自身存在误差，加上测量者的判断，导致测量值本身的可信度下降。也可以用记录仪的记录纸及计算机存储器上的噪声等级计记录声时时刻刻的变动情况，但是这样一来，数据量变得极为庞大，不仅预测性差，相互比较也存在困难。因此，有必要按照某种固定的方法，用一个数值表示一定时间内的噪声等级。这样的代表值称为噪声的评价量，一直以来都建议采用噪声等级的中间值及等价噪声等级作为评价量。本章按照日本工业标准(JIS)的规定，介绍噪声等级的测量方法以及求噪声评价量的方法(按照标准进行说明，因此符号等的显示可能会与其他章节有一些差异)。
　　1.1 JIS Z 8731:1966《噪声等级测量方法》
　　随着日本经济的迅速发展，在20世纪60年代，工厂及建筑作业、交通设施等导致的噪声问题日益严重，都道府县的条例中开始出现与噪声相关的规定。为防止噪声公害的扩大，1968年日本以工厂噪声及建筑作业噪声为对象，制定了《噪声限制法》。《噪声限制法》采用了JIS Z 8731:1966《噪声等级测量方法》中规定的噪声测量及评价方法。JIS Z 8731是在1958年制定的，按照噪声等级的大小，对声级计的听觉补偿特性(A特性、B特性、C特性)进行了分类，并在1966年进行修订，全部改为A特性，涉及工厂噪声、建筑机械的噪声、室外及室内的环境噪声等。另外，对噪声的时间变动模式进行了分类(参照图1.2)，规定了如下所述的表示方法(求代表值的方法)。
　　(1)变动较少的噪声以平均值表示。
　　(2)周期性或间歇性变动的、显示值大致一定的噪声，用*大值的平均值来表示。
　　(3)对于不规则且大幅变动的噪声，按照一定时间间隔对噪声进行取样，用精度高且稳定的时间差噪声等级(LA50、LA5、LA95)来表示。
　　JIS Z 8731:1966《噪声等级测量方法》作为噪声测量的基础，长期以来被大范围使用，代表性的有《噪声限制法》及1971年制定的《噪声相关的环境标准》。
　　1.2 JIS Z 8731:1999《环境噪声的描述和测量方法》①
　　1971年制定的《噪声相关的环境标准》，以噪声等级的中间值LA50为评价量，按照JIS Z 8731:1966中规定的方法进行测量。之后，随着测量处理技术的突飞猛进，欧美各国以等价噪声等级LAeq作为环境噪声的评价量，逐渐成为主流。其间，日本也对JIS Z 8731进行了修订(1983年)，如表1.1所示，追加了通过LAeq对噪声进行测量、评价的方法。
　　表1.1 噪声的种类及评价量
　　日本在1998年对《噪声相关的环境标准》进行了修订，评价量以LAeq代替LA50，正式用于环境噪声的评价量测量中。又结合日本国内外的状况，对JIS Z 8731进行了全面修订，变更为JIS Z 8731:1999《环境噪声的描述和测量方法》[1]。以下将按照JIS Z 8731:1999中记载的内容，针对环境噪声的测量及评价方法相关的基本事项进行概括说明。
　　1.2.1 声压等级与噪声等级
　　JIS Z 8731:1999《环境噪声的描述和测量方法》中规定了各种基本的表示环境噪声的量，并介绍了测量环境噪声的方法。
　　1. 声压等级(sound pressure level)
　　JIS Z 8731:1999中将声压等级定义为声压有效值p的平方除以标准声压(p0=20μPa)的平方的常对数乘以10。若用符号Lp表示，则其公式可以表示为
　　(1.1)
　　单位是分贝(dB)。由于人耳能够听到的声压的范围极为广泛，以及以对数表示的声压有效值等级与听觉能够很好地对应(Fechner法则)等，这种声压的对数(声压等级)被广泛应用于声的实用性定量。
　　2. 噪声等级(noise level)
　　通过麦克风测量的声压，乘以与声的大小(音量)相关的考虑了人类听觉特性的频率加权特性A(图1.1)，得到的声压的有效值称为A特性声压，用符号pA表示，单位是帕(Pa)。
　　图1.1 频率加权特性A和C
　　在声级计的内部，以穿过具有频率加权特性A的过滤器(A特性过滤器，听觉矫正回路)的方式实现对噪声等级的测量。关于频率加权特性A，在《声等级表(声级计)的规格》JIS C 1509-1:2005中有所描述[2]。声级计测量的声压等级(A特性声压等级)称为噪声等级LpA，通过下述公式定义：
　　(1.2)
　　单位是dB。
　　1.2.2 噪声的评价量
　　通常环境噪声的等级时时刻刻都在变化。用一个数值代表变动的噪声等级，称为评价量。下面针对代表性的评价量及求解评价量的方法进行介绍。
　　1. 时间差噪声等级(time difference noise level)
　　一直以来，时间差噪声等级都被用来评价一定时间内产生的噪声。JIS Z 8731:1999对时间差噪声等级定义如下：根据时间加权特性F(参照JIS C 1509)测量的噪声等级，在对象时间T的N%的时间内超过某一水平值的噪声等级称为N%时间差噪声等级(图1.2)。

目录
译者前言
前言
第一部分 声环境诊断
第1章 噪声的测量与评价 3
1.1 JIS Z 8731:1966《噪声等级测量方法》 3
1.2 JIS Z 8731:1999《环境噪声的描述和测量方法》 4
1.2.1 声压等级与噪声等级 5
1.2.2 噪声的评价量 6
1.2.3 基于等价噪声等级LAeq的评价量 10
参考文献 12
第2章 各种噪声的标准与规范(日本的法律制度) 13
2.1 《噪声限制法》 13
2.2 《噪声相关的环境标准》 15
2.2.1 旧环境标准 15
2.2.2 新环境标准 17
2.3 《航空设备噪声相关的环境标准》 19
2.3.1 现有的环境标准 19
2.3.2 《航空设备噪声相关的环境标准》的修订 20
2.4 《新干线噪声相关的环境标准》 21
2.5 老铁路线噪声对策的原则 22
2.6 各种标准与限制等的比较 22
2.7 声环境的宏观评价 24
参考文献 24
第3章 噪声相关的社会调查与居民反应 26
3.1 社会调查的目的与方法 26
3.2 社会调查与环境政策 27
3.3 各国环境噪声调查中噪声量与居民反应的关系 30
3.3.1 各国调查的结果 30
3.3.2 Schultz的综合曲线 30
3.3.3 Fidell等的综合曲线 31
3.3.4 不同声源的反应曲线 31
3.4 日本国内环境噪声调查中噪声量与居民反应的关系 33
3.5 噪声数据的积累、管理及应用 36
3.5.1 TNO的数据存档 36
3.5.2 日本的数据存档 36
3.6 调查表与调查方法相关的研究 38
3.6.1 ICBEN实施的国际共同研究 38
3.6.2 对调查表的研究(日本声学会) 39
3.6.3 社会调查的误差 40
3.6.4 样本的收集 41
参考文献 41
第4章 居住区的声环境(以名古屋市区为例) 43
4.1 居住区的噪声暴露量测量与生活环境调查 43
4.2 居住区的噪声暴露量 44
4.2.1 噪声等级的时间变动模式 45
4.2.2 全天及不同时间段的噪声等级分布 46
4.2.3 土地使用与环境噪声 47
4.2.4 从噪声暴露量观察“面向道路的地区” 52
4.3 居民对噪声的意识 53
4.3.1 与声环境相关的居民反应 53
4.3.2 地区类型与居民反应 54
4.3.3 室内声音“大小”与“干扰程度” 57
4.3.4 噪声对睡眠的影响 58
4.4 居住区的噪声暴露量分析 59
4.5 对居民意识的分析 61
4.5.1 与室外噪声相关的居民意识 62
4.5.2 与室内声环境相关的居民反应 64
4.5.3 相关反应的关系 65
4.6 居民对噪声反应的指标化 66
4.6.1 通过统计理论对居民反应进行指标化 66
4.6.2 通过累积评定法对居民反应进行指标化 69
4.6.3 通过系统工程法对居民反应进行指标化 70
4.6.4 指标的比较 72
4.7 噪声量与居民反应分析及噪声的评价标准 72
4.7.1 基于累积频率分布的评价标准 73
4.7.2 基于AIC的噪声量与居民反应分析及其评价标准 74
4.7.3 基于隶属函数的分析及其评价标准 75
4.8 环境标准评价相关的探讨 77
4.8.1 评价标准间的比较 77
4.8.2 基于居民反应指标化的评价标准 78
4.8.3 与基于强烈反应标准值的对应关系 79
4.8.4 日本国内外环境噪声标准的比较 80
4.8.5 标准值设定相关的思考方式 81
4.9 环境标准的实现状况与居民反应 81
4.9.1 环境标准值LAeq与LA50的对应关系 82
4.9.2 环境标准的完成状况 84
4.9.3 与居民声环境意识相对应的关系 86
参考文献 89
第二部分 声环境预测
第5章 环境噪声预测的现状与组织体系 93
5.1 预测的必要性 93
5.2 环境噪声的测量、评价及预测的现状 93
5.3 第二部分的概要 95
参考文献 95
第6章 根据能量平衡预测环境噪声(物理模型Ⅰ) 97
6.1 环境噪声的特点与模型化方法 97
6.2 市区的环境噪声模型与等价噪声等级LAeq 97
6.3 市区的声源数N(声源密度μ)与Wμ 100
6.4 市区的交通量(里程生产量)与Wμ 101
6.5 反射引起的噪声等级升高 105
6.6 市区的交通量与LAeq 106
6.7 高处的噪声等级 108
6.7.1 建筑物上空的噪声等级 108
6.7.2 与地面附近LAeq的关系 109
参考文献 110
附录1 非固定行驶车辆的声功率w 110
附录2 区域(面积S、周长??)内的平均道路长度 110
附录3 LAeq的算术平均值与功率平均值 111
第7章 考虑建筑物遮挡效果实施的预测(物理模型Ⅱ) 112
7.1 直达声与反射声的分离 112
7.2 声源与建筑物的分布 113
7.3 水平面内直达声的距离衰减 114
7.4 任意方向上放射的声线的距离衰减 115
7.5 面声源分布的直达声场 116
7.6 直达声与反射声等级 119
7.7 日本市区的噪声等级 121
参考文献 124
第8章 基于环境噪声等级变化因素实施的预测(物理模型Ⅲ) 125
8.1 *接近声源与背景声源 125
8.2 直达声场 126
8.3 反射场 128
8.4 百分率噪声等级LAm 129
8.5 环境噪声的变动 130
8.6 日本市区的LAeq与LA50 132
参考文献 134
第9章 基于GIS的环境噪声分析与预测 135
9.1 使用GIS整理数据 135
9.1.1 GIS简介 135
9.1.2 地区网格统计 136
9.2 环境噪声的分布 137
9.2.1 噪声调查数据 137
9.2.2 LAeq，24h的整体分布 138
9.2.3 不同时间段LAeq，6h的整体分布 140
9.3 土地使用与环境噪声 141
9.3.1 10m网格土地使用数据 141
9.3.2 土地使用与LAeq，24h 142
9.4 道路网与环境噪声 145
9.4.1 道路网与市区的里程生产量 145
9.4.2 LAeq，1h与Σql的时间变化 146
9.4.3 LAeq，1h与Σql的分布图分析 147
9.4.4 去除早晨(5:00～7:00)时间段的情况 149
9.4.5 日本市区的划分情况 150
9.4.6 根据时间长度对LAeq进行平均化 152
参考文献 154
第10章 基于神经网络预测环境噪声 155
10.1 神经网络定义 155
10.2 学习与评价用数据组合的构成 157
10.2.1 名古屋城市环境噪声的实测数据库 157
10.2.2 学习与评价用数据组合的制作 157
10.3 预测网络的构成 160
10.4 网络学习 161
10.5 预测结果 162
10.5.1 白天的预测结果 162
10.5.2 夜间的预测结果 163
10.5.3 名古屋地区类型带来的差异 164
10.6 名古屋以外其他城市的应用 165
参考文献 168
第三部分 声环境保护
第11章 汽车噪声对策 173
11.1 动力化与环境噪声 173
11.1.1 汽车保有量的变化 173
11.1.2 汽车保有量与环境噪声 174
11.1.3 环境噪声变化的实际情况(1974～2000年) 175
11.1.4 以往对策(单体限制、道路铺设等)的效果 176
11.1.5 环境噪声的确定(1975年以前) 177
11.2 保护声环境所采取的对策 177
11.2.1 汽车噪声的单体限制 179
11.2.2 《干线道路沿线改进相关的法律》 180
11.2.3 汽车噪声有限对策区间的设定 181
11.2.4 交通需求管理 182
11.3 汽车的降噪技术 183
11.3.1 环保汽车(混合动力汽车、电动汽车) 183
11.3.2 低噪声铺设 185
11.3.3 改良型隔音墙 186
11.3.4 吸声板 188
11.4 展望 189
参考文献 190
第12章 铁路噪声对策 192
12.1 新干线噪声 192
12.1.1 新干线噪声问题的变化 192
12.1.2 列车运行状况的变化 193
12.1.3 噪声发生源对策的变化 194
12.1.4 LAmax的变化 197
12.1.5 环境标准的完成率 199
12.1.6 LAeq的变化 200
12.2 老铁路线噪声问题的变化 201
12.2.1 LAmax的变化 201
12.2.2 LAeq的变化 204
12.3 展望 205
参考文献 205
第13章 航空设备噪声对策 206
13.1 旅客数与航空设备噪声的变化 206
13.1.1 航空设计使用人数的变化 206
13.1.2 《航空设备噪声相关的环境标准》 206
13.1.3 航空设备噪声的变化 208
13.2 环境保护措施 210
13.2.1 航空设备噪声的声源对策 210
13.2.2 ICAO的噪声证明 211
13.2.3 机场周边的环境建设 213
13.3 航空设备降噪对策 214
13.3.1 发动机噪声对策 214
13.3.2 航运方式导致噪声的降低 215
13.4 展望 216
参考文献 217