Modeling and mapping of combined noise annoyance for aircraft and road traffic noise

Abstract

교통 시스템의 발달로 인해 항공기와 도로 교통 소음의 복합 소음에 대한 노출이 증가하고 있다. 이러한 복합 소음에 대한 반응은 단일 소음원의 경우와 다르기 때문에 기존의 방법과 다르게 평가해야 한다. 기존의 평가 방법은 소음의 물리적 수준만을 가지고 평가하고 있지만 불쾌감 지표는 심리음향학 지표이기 때문에 같은 인지적 지표를 통해 평가해야 한다. 다른 연구 결과에 따르면 불쾌감과 가장 밀접한 관련이 있는 지표는 라우드니스 지표로서 본 연구에서는 라우드니스 지표를 통해 불쾌감을 평가하였다. 복합 소음의 라우드니스를 계산하기 위해 양쪽 귀의 영향을 고려한 새로운 파셜 라우드니스 모델을 개발하고 이를 검증하였다. 새로운 모델을 통해 단기 및 장기 노출에 대한 불쾌감 평가 모델을 제시하였다. 항공기와 도로 교통 소음의 복합 소음에 대한 단기 불쾌감 평가 모델은 실험실 내 환경에서 실험을 통해 도출하였고 로지스틱 회귀분석을 통해 라우드니스와 불쾌감 사이의 관계식을 도출하였다. 복합 소음에 대한 장기 불쾌감 평가 모델은 설문조사와 소음지도 작성을 통해 개발하였다. 소음지도를 통해 항공기와 도로 교통 소음의 소음도를 추출하여 파셜 라우드니스를 계산하였고 이를 설문조사 결과와의 로지스틱 회귀분석을 통해 관계식을 도출하고 이를 소음 지도 작성 프로그램에 적용하여 인지적 소음지도를 작성하였다. 인지적 소음지도를 통해 소음 노출 지역에 대한 불쾌감을 한눈에 파악하고 또한 배경 소음에 대한 영향을 확인할 수 있다.

Since the transportation system became complex, exposure to combined aircraft and road traffic noises is common in these days. As the reaction to the combined noises is different from single noises, it should be evaluated for the annoyance from combined aircraft and road traffic noises. Previous studies have assessed the annoyance factor with physical noise levels. However, annoyance is a psychoacoustical factor so that it must be evaluated within the same category. By many researches, loudness is proved to have high relationship with noise annoyance so that in this research, annoyance models of combined aircraft and road traffic noises are studied with the loudness factor. Before developing annoyance models, a partial loudness model for combined noises incorporating with binaural inhibition is proposed and validated. As the new model well predicts the partial loudness from the combined noises, it is applied for the calculation of annoyance from complex noises. The short-term annoyance model is developed through the jury tests. By the evaluation of the annoyance for combined aircraft and road traffic noises from test subjects and logistic regression of partial loudness with test results, a short-term loudness model of combined noise is derived. The long-term loudness model is deduced from the survey data and noise maps. From the noise maps of aircraft and road traffic noises, noise levels at the survey regions are known, and they are converted to the partial loudness values with partial loudness model with binaural inhibition. Logistic regression of the partial loudness with annoyance data from field survey produced the long-term annoyance model for combined noises of aircraft and road traffic noise and it is implanted to noise mapping program to depict the annoyance map. Annoyance maps of aircraft and road traffic noise presents how annoyed the residents are and also show the background noise effect as the former noise maps could not.