この感覚をご存知ですか？部屋に入ると、不快な感じがします。たとえば、部屋がうるさすぎると感じたり、会話が追いにくいと感じたり、耳に鈍い圧力を感じたり、疲れを感じたりするかもしれません。
これらの原因は環境の音響によるものかもしれません。音は反射によって増幅され、不快な音響環境を作り出すことがあります。周波数や音圧レベルによっては、背景の騒音が聴覚や自身にとって疲れることがあります。
これにより、「どのようにしてこのような不快感の原因を具体的に評価できるのか？」という問いが生まれます。答えは以下の3つの分野に分けることができます：
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外部の騒音、例：交通からの騒音
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内部の騒音、つまり、建物自体で発生する騒音、例：換気ダクト
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部屋の音響特性、例：残響時間
ここでは、これらの3つの原因について詳しく見ていき、それらがどのように測定され、どのように軽減されるかを説明します。
外部騒音
道路交通、建設現場、航空機などが外部騒音の最も一般的な原因の一部です。これらはオフィスやアパートのファサードや窓を通り抜け、不快感や不眠症から精神的健康問題や疾病に至るまでのさまざまな問題を引き起こす可能性があります。騒音源自体を減らすための取り組みが行われているかもしれませんが、これらの取り組みはしばしば物理的または財政的に制約されています。
その結果、騒音に悩まされる人々は、入ってくる音がわずかに減少するだけに見えるかもしれません。騒音がどれだけ効果的に低減されたかを測定するために、ファサードの音遮断性能の標準化された測定方法が使用されます。
ファサードの音遮断性能
ファサードの音遮断性能とは、建物の外からの音を内部から遮断する能力のことです。この測定では、強力なスピーカーをファサードの前に置きます。建物の外と内側に設置された2つのマイクロフォンからのデータの違いを使って、音の遮断性能を計算します。
内部騒音
建物の中では、さまざまな音が生じます。人々によるもの（会話、音楽、建設騒音など）や、固定された機器からのもの（換気、暖房、洗濯機など）があります。
これらの音を評価する際には、音のレベルだけでなく、音の伝達方法も重要です。以下の2つのケースが考慮されます：
- 空気中を伝わる衝撃音は、空気中を移動する音のことです。
- 構造伝播音は、建物の構造物（壁や床など）に対する衝撃から振動として広がります。たとえば、たたく音やドリル音などが該当します。
各部屋間の空気中音と衝撃音の遮音を別々に測定するために、2つの測定方法が確立されています。
空気中音の遮音
空気中音の遮音は、ファサード音遮断性の決定と同様に、相対的な測定を使います。最初の部屋（送信部屋）に基準音源を配置し、この部屋と次の部屋（受信部屋）で音のレベルを測定します。そして、この2つの測定値のレベル差と受信部屋の残響時間から、空気中音の遮音性能を計算します。
衝撃音の遮音性能
これは相対的な測定ではなく、絶対的な測定方法です。床に校正されたタッピング機を置き、発生した衝撃音を下の部屋（または隣の部屋）で音響的に測定します。そして、受信部屋の残響時間と組み合わせて、衝撃音の遮音性能を計算します。
対策方法
建物内の騒音対策では、音の伝達方法を考慮することが重要です。空気中音の場合、音を吸収したり拡散させたりする材料を取り付けることが主な解決策です。構造伝播音の場合、浮動床などで衝撃の発生点を隔離することが解決策となることがあります。
部屋の音響特性
部屋の快適性に極めて重要な第三の側面は、部屋の音響特性の調査です。決定的な要因は残響時間であり、つまり部屋で生成された音が減衰（「消える」）するまでの時間です。具体的には、「RT60」と呼ばれる値が決定されます。これは、突然終了した音が60 dB減衰するまでにかかる時間を測定します。
一般的に、部屋の音響環境には「快適帯」と呼ばれるものがあります。なぜなら、非常に短いまたは非常に長い残響時間はともに部屋を不快にさせるからです。たとえば、オフィスでは、0.5〜1秒の残響時間が適切であり、豊かで暖かみのある音が響くコンサートホールやオペラハウスでは、1.5〜2秒の残響時間が好まれる場合があります。
測定手順
実践的には、RT60値を測定するためには以下の3つの前提条件があります：
1. 残響時間を信頼性を持って測定できるように、十分に静かな環境が必要です。
2. 十分な大きさで、広帯域のテスト音を生成することが必要です（広帯域とは、音に十分な低音、中音、高音の成分が含まれていることを意味します）。
3. 適切な測定器が必要です。
測定自体では、まず音源を適切な場所に設置します。ISO 3382などの規格では、測定マイクと壁、床、テーブルトップなどの反射面の間に少なくとも1メートルの距離が必要とされています。音源を高さ1.5メートルに配置することが推奨されます。音源とマイクの高さは同じになるようにします。また、音源とマイクの間の最小距離も少なくとも1.5メートル必要です。詳細については、常にISO 3382規格を参照してください。
測定を開始する準備が整いました：音源を繰り返しオンにしてオフにし、その間に測定器が残響時間を測定して平均化します。特に大きな部屋では、音源と測定器の位置を定期的に変更しながら、複数の測定を行う必要があります。
実際には、レベルが20 dB（T20）または30 dB（T30）下がるまでにかかる時間が測定されます。この時間は、60 dBに外挿されます。これは、避けられない背景騒音や音圧レベルの必要な余裕のため、完全な60 dBのレベル低下測定には非常に大きなテスト信号が生成されなければならないためです。これは通常、実現が困難です。
十分な音を生成すること
テスト音信号は重要です。まず測定が十分に行えるように、音は十分に大きくなければなりません。実際には、以下のような音源が120 dBSPLを生成できる必要があります。
- 全方向性のスピーカーからのピンクノイズ
- スターターピストル、破裂する風船、またはクラッパーボードなど、大きな音を発生させる音源
重要事項：残響時間の測定には非常に高い音量が必要なため、常に適切な聴覚保護具を着用することを強くお勧めします！
測定結果
一連の測定が終了すると、測定器は各サードオクターブ帯ごとの残響時間を表示します。さらに、相関係数と測定の不確かさという2つの追加パラメーターも表示されます。
相関係数は、測定されたレベルの低下がどれだけ直線的かを示します。実際には、部屋の形状が均一でない場合や、断続的な背景騒音がある場合など、さまざまな要因がレベルの低下を乱します。測定器はこれらの影響を自動的に検出し、ユーザーに通知します。
一方、測定の不確かさは、測定帯域、残響時間測定の期間（T20またはT30）、および測定サイクルの数を考慮した標準化された手順に基づいて計算されます。測定の不確かさが小さいほど、結果はより正確になります。
実用的な考慮事項
人がいない部屋での測定結果は、実際の使用状況とは異なる可能性があります。なぜなら、人間の体は音を吸収するため、部屋が空である場合は残響時間が増えるからです。特に多くの人が訪れる場所、例えばクラシックのコンサートホールやオペラハウスでは、座席が音を吸収するので、影響が顕著です。
測定中に使用される音は大きくなければなりませんが、満員の場所での測定は通常許容されません。
この問題を解決するために、空の空間で測定された残響時間を減らす必要があります。この補正値は、複雑なシミュレーションによって計算することができますが、実際には、音響の専門家が状況と経験に基づいて経験的に決定します。
部屋の残響時間を変える方法
部屋の残響時間を変える方法は大きく2つあります：
- 音を反射させる表面: コンクリートの壁や天井、窓、テーブルトップなどの表面は、音を反射させるため、残響時間が長くなります。
- 音を吸収する材料: カーテン、カーペット、特殊パネルなどの材料は、音を吸収するので、残響時間が短くなります。
これらの要素は、部屋を建設する段階で考慮されるべきですが、最悪の場合、部屋の設置が完了した後に取り入れることも可能です。
さらに、音を逃がす出口を作ることも有効です。例えば、窓を開けることで、部屋で発生した音が外に逃げることができます。しかし、気候条件や外部の騒音などの理由で、これが実用的ではない場合もあります