サウンドレベルの測定

XL3 Schallpegelmesser

サウンドレベルの測定は、音や騒音の良い面と悪い面を理解し、コントロールするために役立ちます。

例えば、音楽などの気分や健康に良い影響を与える音のレベルを測定することが可能であり、この情報を活用して、これらのポジティブな効果を促進する環境の設計ができます。

また、騒音レベルを測定する重要な理由もあります。多くの国では、異なる環境での騒音レベルに制限を設ける規制が存在します。これらの制限は、騒音汚染が人間の健康と幸福に与える影響を軽減するために設けられています。

サウンドレベルメータは、音や騒音のレベルを測定するために最も一般的に使用されるツールです。

サウンドレベルメータとは

  • :音は、空気分子などの粒子が振動するときに生じます。真空では音は伝わりません。人間が気にするのは、私たちの聴覚を刺激する振動の周波数です。

  • 騒音: 騒音には一つの明確な定義がありません。その定義は文脈や人々の文化に依存し、時とともに変わることさえあります。一人の人が音楽と感じるものが、別の人には騒音になることもあります。最も一般的に使用される定義は、「望ましくないまたは不快な音」と言えます。

サウンドレベルはどこで測定されるのでしょうか?

サウンドレベルはさまざまな環境で測定されます。例えば、

  • 建築音響測定: オフィス、学校、病院などの場所で、他の部屋や外部からの騒音を評価するために行われます。これらの建物内の部屋の目的が、そのような騒音によって妨げられないようにするためです。
  • 室内音響測定:会議室、講堂、教室、コンサートホール、レコーディングスタジオ、空港、駅など、閉鎖された空間の音響特性を評価するために使用されます。これにより、その空間を音楽やスピーチを聴く体験を向上させるように設計できます。
  • ライブイベント - サウンドレベルモニタリング: ライブイベントでの音響レベルが聴衆や近隣に不快感や損傷を与えないように配慮することが重要です。ライブ音響:ライブイベントでの音響レベルは、聴衆の聴覚に不快感や損傷を与えたり、近隣に迷惑をかけたりするものであってはなりません。
  • 環境騒音測定: 騒音が近隣や環境に与える影響を評価するために行われます。
    • 建設騒音: 建設作業から発生する騒音レベルを監視するためのものです。この情報は、騒音が受け入れ可能な範囲内にあることを確認し、労働者と住民の健康と福祉を守るために利用できます。
    • 産業騒音対策: 機械やその他の産業の源からの騒音レベルを評価することで、労働者の健康と幸福を守り、産業の環境への影響を減少させるために行われます。
    • 鉄道騒音: 鉄道の騒音が住民に与える影響を評価することで、騒音バリアの設置や鉄道車両の改良など、鉄道騒音を減少させる戦略を開発するために行われます。​
    • 空港騒音: 空港の騒音が住民に与える影響を評価するために行われます。この情報は、騒音バリアの設置や航空機の飛行経路や時間の変更など、空港騒音を軽減する戦略を開発するために活用されます。
    • 交通騒音: 交通からの騒音を監視し、住民の利益のために騒音を軽減する手段を講じるために行われます。

サウンドレベルメータは、さまざまな分野で広く活用されています。聴覚学、音楽制作、製品テスト、自動車騒音試験、音響法医学、音響強化システム、生体音響学、教育など、多岐にわたります。

サウンドレベルとは?

音圧レベル(SPL)は、音の測定に使用される最も基本的なレベルです。1930年代から広く使用されているSPLは、デシベル(dB)で表されます。

SPLは、音圧と基準音圧との比率の対数として定義されます。

SPL = 20 log10(p/pref) dB

p → 瞬時の音圧をマイクロパスカル(µPa)で表したものです。
pref → 基準音圧であり、20マイクロパスカル(20 µPa)となります。      

 

SPLには、通常、報告されるレベルをより関連性があるものにし、比較しやすくするためのいくつかの共通のフィルターが適用されます。これらのフィルターを適用すると、LAF、LCSなどのよく見られる指標が得られます。

一般的なフィルター
周波数重み付け:

周波数重み付けは、人間の耳が音をどのように知覚するかを考慮するために適用されます。マイクロホンは非常に低い周波数と非常に高い周波数を検出する点で、人間の耳よりも効率的です。そのため、重みづけ曲線は低い周波数と高い周波数を減少させ、音を人間が聞くものにより類似させます。

したがって、周波数重みづけは客観的なサウンドレベルメータの測定値と主観的な人間の反応を関連付けます。最も一般的なものはA、C、Zの3つです。

サウンドレベル測定の周波数重み付け特性について

 

時間重み付け:

音の検出と測定において時間重み付けは重要な役割を果たしています。人間は急激に変化する音のレベルではなく、短時間の平均として音を聞いています。このため、マイクロホンで検出される音をより滑らかに表示するために時間重み付けが適用されます。時間重み付けはレベルの急激な変化を減衰させることで、騒音計での読みやすさを向上させます。

時間重み付けには、測定される期間によって異なる種類があります。最も一般的なのは、低速を表すS、高速を表すF、そしてインパルスを表すIの3つです。このうち、Slowは最も長い期間にわたって測定されることを示しています。

時間重み付け特性Fast, Slow, Impulse について

 

アプリケーションによっては、レベルを説明するための興味深い方法がいくつかあります。詳しくはこちらをご覧ください:

LAeq、LAFmaxとは?

パーセンタイル統計はどのように測定されますか?

サウンドレベルメータはどのように動作しますか?

サウンドレベルメータ(SLM)は、音の音圧レベル(SPL)を測定し、数値化する機器です。

XL3 with M2340 Measurement Microphone

サウンド(信号)は、サウンドレベルメータを通る際に、次の順序で処理されます:

  1. 膜: 音波がマイクロホンの膜を振動させます。この動きは電気(アナログ)信号に変換されます。
  2. プリアンプ: プリアンプはアナログ信号を増幅します。
  3. AD コンバーター: アナログ信号をデジタル信号に変換します。
  4. DSP: DSP(デジタル信号プロセッサ)は、時間と周波数の重みを使ってデジタル信号を整えます。
  5. ディスプレイ: ディスプレイは結果として得られた音のレベルを表示します。

音圧レベル測定のための計測器

 

XL3は、騒音測定、室内音響、および建築音響のアプリケーションに特化したプロフェッショナルなサウンドレベルメータおよびオーディオアナライザーです。直感的なユーザーインターフェースは、基本的な騒音モニタリングアプリケーションに最適化されており、同時にプロフェッショナル向けの包括的な分析ツールも提供しています。このサウンドレベルメータは完全にネットワーク対応しているため、どんなモバイルデバイスからでも操作やデータアクセスが可能です。

特長

  • 多言語対応
  • タッチディスプレイ
  • シングルレンジ測定
  • 統合ウェブサーバーとファイルサーバー
  • バッテリー寿命8時間

 

XL3 インジケーター

瞬時のレベル:

LAF, LAS, LCF, LCS, LZF and LZS.

時間感覚の音圧レベル:

LAFmax, LASmax, LCFmax, LCSmax, LCpk, LZFmax, LZSmax, LAeq, LAeq_dt and LAE

パーセンタイルレベル:

LAeqX% (Percentile levels X where X is between 1 and 99)

周波数インジケーター:
  • Octave spectrum (8 Hz - 16 kHz)
  • 1/3-octave spectrum (6.3 Hz - 20 kHz)
  • LAx, LCx, LZx : A, C and unweighted sound pressure level at frequency x

音圧レベル測定を定義する

音の伝達に関連する基準(騒音規制)は、環境、産業、建築、および室内音響など、さまざまな分野での音圧レベル測定のためのガイドラインと勧告を開発する組織を通じて確立されています。これらの組織には以下が含まれます:

  • American National Standards Institute (ANSI)米国国家標準協会
  • International Organization for Standardization (ISO)国際標準化機構
  • European Committee for Standardization (CEN)欧州標準化委員会
  • International Electrotechnical Commission (IEC)国際電気標準会議
  • International Commission for Acoustics (ICA)国際音響委員会

これらの規格は、国家、州または地方自治体の政府レベルで採用されています。通常、これらの規格は騒音の量、騒音の持続時間、騒音の源に制限を設け、特定の時間帯に制限をかけることがあります。これらの規格には以下が含まれます:

  • ANSI S1.4 - サウンドレベルメータの要件を指定します。
  • ANSI S1.11 - オクターブバンドおよび分数オクターブバンドのアナログおよびデジタルフィルターの仕様を定義します。
  • IEC 61672 - 電気音響に焦点を当て、サウンドレベルメータのための基準を提供します。
  • ISO 9612 - 技術的アプローチを使用して職業性騒音曝露レベルを決定するための方法を確立します。
  • ISO 1996 - 環境騒音を説明し、測定し、評価します。
  • ISO 16032 - 建物内のサービス機器からの音圧レベルの測定に取り組み、技術的手法を使用します。
  • ISO 3382-1 - 室内音響パラメータの測定に関連します。

これらの基準は、異なる分野や産業で一貫して正確な音量測定を確保するのに役立っています。

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