今回注目する基礎用語
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今月の基礎用語：そ ＃055
騒音
（noise）

博士「どうしたんじゃ、朝からぐったりして。珍しく目の下にクマまでこさえて」

あるる「あ、博士ぇ、おはようございます。このところよく眠れなくて」

博士「おや、珍しい。どうしたのじゃ?」

あるる「実はおじいちゃんが町内会のカラオケ大会で優勝を狙っててまして・・・」

博士「ほう、それは頑張ってほしいのぅ」

あるる「ええ、ぜひ優勝を勝ちとってほしいのですが、練習量が半端ないんですよ」

博士「あ〜〜、それでか(察し)」

あるる「はい〜〜。夜も朝も、時には昼も。歌は上手ですし、いい声ではあるのですが、同じ曲を何度も聴くのって、結構厳しくて。しかもどんどんノリノリになってるし」

博士「ふぉっふぉっふぉっ。そりゃたまらんのぅ」

あるる「笑い事じゃありませんよ。これが明らかに騒音だったら話は早いんですが」

博士「ふむ、騒音とな。あるるよ、騒音の定義、覚えておるかの？」

あるる「えっと、なんでしたっけ？　寝不足なので、ぼーっとして思い出せません」

博士「よし、良い機会じゃ。もう一度きちんと復習しておこうぞ」

意外と奥が深い騒音の話

今回はそれが「騒音」についてお話します。
ただし、法令や規制などは厚生労働省のHPにありますので、ここでは触れません。

まず、音とは皆さんご存知の通り空気の振動です。
音はエネルギーであり、音力発電というものまであります。

そして、音楽などの「楽音」と、そうでない「噪音」があり、噪音の中に「騒音」と「雑音」があります。

騒音には色々な定義がありますが、JIS Z8106:2000音響用語によれば、「不快なまたは望ましくない音、その他の妨害」となっています。

この表現からわかる通り、騒音とは心理学と物理学を合わせて考える必要のあるものですが、
今回は、物理学の面でお話しましょう。

また、「いまさら聞けない基礎用語【ウ】＃006　ウェーバー・フェヒナーの法則」では、心理、感覚面から「騒音」について掘り下げています。合わせてご覧ください。

機械や工場の騒音を計測するときの単位は「音圧レベル[dB]」です。

「d」は10-1を表す接頭語であり、「B」は電話を発明したベルのBです。

空気中で音波が伝わるとき、空気が圧縮と膨張を繰り返すことで波が伝わります。

通常の大気圧は1013hPa（静圧）ですが、この波により圧力の高い部分と低い部分ができます。この変化した圧力と静圧との差を音圧といいます。

通常我々が聞くことが出来るのは、音圧で20μPaから20Paと言われており、この20μPaを基準音圧( P0 )とし、0dBとしています。

そして、特定の音圧( P )の時の音圧レベル( L )は以下の式で表されます。

つまり対数となっており、これをグラフ化すると以下になります。

このグラフをみてわかる通り、80dBは60dBの10倍の大きさ（音圧）の音です。

では、80dBの騒音を出す機械が2台並んでいたらどうでしょうか？

圧力同士を加えることは出来ないので、次式で計算します。

よって、80dBが2台だと

また、60dBが2台だと

となり、簡易的に同じもの2台だと3dB増えると覚えておけばよいです。

ちなみに、80dBと70dBが並んでいると次の式になります。

次に距離との関係ですが、音の強さは点音源では距離の２乗に反比例し、線音源では距離の１乗に反比例します。

なぜこの違いがあるかと言うと、点から球体状に広がる場合、半径が２倍の場所ではその球面の表面積は4πr2ですから、半径の２乗に比例して４倍になります。

線から円筒状に広がる場合、半径が２倍の場所では音源の幅をBとすると、その円筒面の表面積は2πrBとなり半径に比例します。

点音源の場合

対象距離が基準距離の２倍だと

線音源の場合

対象距離が基準距離の２倍だと

となります。

博士「どうじゃあるる、思い出したかの？」・・

あるる「ZZZZ・・・」

博士「あるる！　あるるよ！　起きなさいっ！」

あるる「はっ！！　あ、よだれよだれ」

博士「ふぉっふぉっふぉっ。あるるは前回も寝ていたのぅ」

あるる「てへ。すいません。数字がいい感じに睡眠に誘うもので」

博士「まぁよい。ここは根気強く繰り返し計算することが大切じゃ。コツコツやっていくのだぞ」

あるる「はいっ！　コツコツですね。」

博士「あるるはおじいちゃんの血を引いているのだから、コツコツ練習を重ねることもきっとできるぞ」

あるる「あ〜思い出してしまった。今日も練習し・・・ますよね、おじいちゃん」

博士「じゃのう。カラオケ大会は今度の週末じゃな。ワシも応援にいくから、あるるも頑張るのじゃぞ！」

あるる「はいっ！」