1. 音とは何ですか?
音は、多くの場合、気体、液体、固体などの媒体を伝播する波 (音波、弾性波) として定義されます。このチュートリアルでは、主に空気中を伝播する音波を考慮します。音波は約340m/sの速度で移動しますが、これが波動現象です。私たちはこれらの波が空気中を移動するときに聞こえます。これらの波は、空気の大気圧が継続的に変動する (つまり、交互の圧力変動) ときに発生します。大気圧 (静圧) から離れた圧力変動は、多くの場合、音圧と呼ばれます。以下は IEC 60050-801 (JIS Z 8106:2000) からの引用です。
音圧:
特に指定のない限り、一定期間にわたる瞬間音圧の二乗平均値
上記のように、IEC 規格 (JIS) では、瞬間音圧と音圧が明確に区別されています (図 1-1 を参照)。 「音圧」という用語は、IEC 60050-801 (JIS Z 8106:2000) で定義されている「音圧」または「瞬間音圧」を指します。正常な聴力を持つ人は、ある範囲の音圧を聞くことができます。 20μPaから20Paまで。マイクロを意味する記号μは、10を表すために使用されます。 -6 。これは、聞こえる最大の音は、聞こえる最小の音の 10 倍大きいことを意味します。 6 時間。 Pa は圧力の単位です。 1Paは1mの面積に1N(重さ約0.1kg)を加えたときに得られる圧力に相当します 2 。天気予報で使用される気圧は、1 Pa の 100 倍である hPa という単位で表されます。 (1 気圧は約 1013 hPa です。)音の強さと同様に、正常な聴覚を持つ若者は、約 20 Hz から約 1000 倍高い 20 kHz の周波数範囲の瞬間音圧を聞くことができます。音は次の周波数帯域に分類できます。 20 Hz未満: 超低周波音 20Hz~20kHz:可聴音 20 kHz以上: 超音波 | 図 1-1: 騒音計の基本的な処理フロー |
以下の音の特徴に基づいて音を区別します。
サッカー場: | ピッチは音の高低のレベルであり、音の周波数によって決まります。周波数が高いほど、音は高くなります。周波数が低いほど、音は深くなります。 |
ラウドネス: | 大きい「a」と小さい「a」があり、どちらも同じピッチです。波形は似ていますが、「a」が大きいほど振幅が大きく、「a」が小さいほど振幅が小さくなります。騒音計は音の大きさを測定するように設計されています。 |
音色/トーン: | 同じ高さと大きさの音を発する場合でも、私たちは異なる楽器を区別することができます。これは、さまざまな種類のトーンとトーンを区別する能力があるためです。音色も音色も完全には解明されていませんが、音の波形と関係があると考えられています。 |
波と同様に、音にも以下に示す反射、透過、回折などの関連効果があり、距離とともに減少します。
図 1-2: 音の影響 |
2. ノイズとは何ですか?
騒音とは、さまざまな音の中でも、誰も聞きたくない、不快で迷惑な音のことを総称して「騒音」といいます。このガイドで前述した IEC 60050-801 (JIS Z 8106:2000) では、ノイズを不快または不要な音、またはその他の妨害と定義しています。不快な音は人の健康や生活環境に悪影響を及ぼし、騒音公害に発展する可能性があります。
20 Hz ~ 20 kHz の可聴範囲内で、特定のプロセス ノイズ評価の範囲は約 50 Hz ~ 5 kHz です。日常会話では、300 Hz ~ 3 kHz の範囲が可聴性にとって重要です。大きな騒音の中で長時間作業すると、聴覚に損傷を与える可能性があります。私たちを騒音から守り、正常な生活を確保するために、騒音規制が設けられています。
騒音計は騒音の測定と評価によく使用されます。音響測定には、物理的測定と知覚的測定の 2 種類があります。音の物理的測定には、音圧レベル、音響強度レベル、音響パワーレベル、周波数分析のためのオクターブおよび 1/3 オクターブ範囲が含まれます。音の知覚測定には、音量、ピッチ、音色、音量レベル、および A 特性音圧レベルが含まれ、これらの測定の多くは JIS (日本工業規格) および IEC (国際電気標準会議) の定義によって承認されています。感覚測定は成長を続ける科学分野であり、これまでに多くの研究が行われてきましたが、まだ行われていません。
小野測器 LA7200、LA7500、LA7700 オーディオアナライザー
さまざまな評価目的にさまざまな音響尺度が使用されます。環境騒音を評価するための A 特性音圧レベル。製品開発のためのオーディオパワーレベルと1/3オクターブ範囲。そして最近では、音質評価パラメータ。詳細については、第 5 章、第 6 章、および第 11 章を参照してください。
騒音計は音圧レベルやA特性音圧レベルの測定に使用されてきましたが、近年の技術進歩により、オクターブや1/3オクターブのレベルや大きさも測定できるモデルがいくつか販売されています。バンド。 ノイズについて詳しく見てみましょう。 | 図 2-1: 代表的なノイズとそのレベル |
3. 騒音の分類
ノイズの変化は、時間軸上のレベル変動と周波数軸上のスペクトル構成の違いに分けられ、ノイズを分類することができます。
注:この章は、JIS Z 8733:2000「スペクトルとレベルの時間変動に基づく騒音の分類」(ISO 12001)の付録 F からの引用に基づいています。 |
3.1 レベルの時間変動に基づく騒音分類
これらのノイズには次のような特徴と代表的な時間軸波形があります。
安定した騒音定常騒音とは、測定点でのレベルがほぼ同じで、メーターの指示値に変動がないか、わずかに変動する騒音です。 | 図 3-1 |
変動ノイズ振動ノイズとは、測定点において非常に広範囲かつ不均一に変動するノイズです。典型的な例は、ある程度の交通量がある道路の近くで測定される騒音です。 | 図 3-2 |
断続的なノイズ断続的なノイズは、一定間隔で発生するノイズであり、各ノイズの間隔は数秒以上続きます。かなり規則的な時間もあれば、電車や飛行機が通過するときのように不規則な時間もあります。 | 図 3-3 |
孤立した音響エネルギーのバースト分離可能な衝撃ノイズは、音響エネルギーの孤立したバーストであり、典型的な例としてはパイルハンマーがあります。単一のバーストであるものもあれば、断続的に発生するものもあります。ほぼ同じままのものもあれば、かなり大きく変動したバーストもあった。一般に音響エネルギーの孤立バーストと呼ばれるものは、0.2 秒以上の間隔で発生します。 | 図 3-4 |
インパルスノイズはほぼ安定半定常衝撃音は、非常に短い間隔 (約 0.2 秒未満) で発生し、ほぼ同じレベルのままです。例としては、ベルや削岩機などがあります。半定常的な衝撃性ノイズが安定したノイズとみなされる場合が多くあります。 | 図 3-5 |
3-2 周波数スペクトルに基づく騒音の分類
ノイズは周波数軸上のスペクトル形状から次の3種類に分類できます。
これらのノイズには次のような特徴と代表的なスペクトル波形があります。
広帯域ノイズ広帯域ノイズは、比較的広い周波数範囲にわたって音響エネルギーが分布するスペクトルです。 例:転倒音、エアコンの吹き出し口の音、高速道路の騒音など | 図 3-6 |
狭帯域ノイズ狭帯域ノイズは、比較的狭い周波数範囲 (1/3 オクターブ範囲内) に音響エネルギーが集中したスペクトルであり、明確な音色はありません。 例えば、遠くの雷の音(低周波)、草原や渓谷を吹き抜ける風の音(中周波)、タイヤから空気が抜ける音(高周波)などです。 | 図 3-7 |
支離滅裂な口調離散音には、ピッチ感とスペクトル周波数を伴う周期的な音圧変動があります。 たとえば、ファンの羽音、デジタル機器のビープ音、楽器の音などです。 | 図 3-8 |
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