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うるさいわい

 投稿者:せいぎ  投稿日:2008年 6月19日(木)21時13分22秒
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4.2 騒音の発生源 4.2.1 機械類騒音、工場からの騒音、および換気装置騒音

 投稿者:ランプ  投稿日:2003年10月23日(木)20時26分39秒
  4.2 騒音の発生源

4.2.1 機械類騒音、工場からの騒音、および換気装置騒音

 機械化された産業は、労働人口のかなりの割合を、騒音の潜在的に有害な音圧レベルにさらして、深刻な騒音問題を引き起こします。それは、工場の屋外だけでなく、工場の屋内での高い騒音放射が原因です。先進工業国では、労働人口の少なくとも15~20%が、75~85 dBAの騒音レベルの影響を受けると推計されました。この騒音は、いろいろな種類の機械類によるもので、しばしば機械のパワーとともに増大します。工場騒音の特性は、具体的な設備によってかなり異なります。回転する機械や往復運動する機械は、調性と倍音の成分によって特色づけられる音を発生させます; 空気を動かす設備は、広い周波数範囲を持った音を発生させる傾向があります。通常、最も高い騒音レベルは、高速に動作する部品または高速気体流動(例えば、送風機、蒸気圧力逃しバルブ)、あるいは機械的な衝撃をともなう作業(例えば、打抜き加工、リベット打ち、道路の破壊)によって引き起こされます。

 工業地帯では、通常、騒音は多種多様な原因から生じます。その多くが複雑な性質です。各種の機械類は複雑です。そして、それらは調性成分だけではなく大部分は低周波成分ないし高周波成分も含んでいることがよくあるので、懸念すべき人工騒音を象徴しています。それらは衝撃的で、さらに不快かつ破壊的な一時的音響パターンを引き起こすことがあります。

 通常、空気を動かす機械は、多量の低周波成分を含む騒音を引き起こすので、特に興味深いです。主に高周波を含む騒音とは違って、低周波騒音は壁あるいは他の建造物によって減衰しません。また、低周波騒音は大気減衰と地面減衰によるエネルギー損失がほとんどなく、遠距離を横断することができます。

 住宅地域では、騒音が、隣人によって引き起こされた声、音楽、および他の種類の騒音(例えば、芝刈り機、活発なパーティー、および他の親睦活動)だけではなく、機械装置(例えば、冷暖房装置および換気装置、自動車)からも発生することがあります。低周波の特性のため、家屋の換気装置からの騒音は、低い普通の騒音レベルでさえ大きな問題を引き起こすことがあります。

 機械類の音の発生メカニズムは、かなりよく理解されています。通常、新型の機械類の低騒音出力について技術的要件を仕様書に明記しなければなりません。しかし、機械類の騒音表示(機械の騒音出力についての記載)は、まだ効果的に利用されていません。できれば騒音表示は、最も騒音の少ない機械の選択と購入のために利用されるべきです。音の出力を低減するという難しさ、および既存の設備の騒がしさは、労働環境の改善への重大な障害です(例えば、ジャックハンマー(携帯用削岩機)ないし射撃練習場)。機械類は、できれば発生源で静められるべきです。

 工場敷地ないし工事現場などの固定設備(屋上の冷暖房装置および換気装置設備)からの騒音もまた、近くの地域住民に影響することがあります。そのような発生源からの音の出力を低減させるためには、より静かな生産設備の使用が促進されるか、もしくは目的別地域区分によって工業用地をより騒音に敏感な住宅地域から分離するかのいずれかです。最後の手段として、防音もしくは操業時間の制限を用いる必要があります。
 

第4章 環境騒音のタイプ 4.1 序論

 投稿者:ランプ  投稿日:2003年10月15日(水)06時28分55秒
  第4章 環境騒音のタイプ

4.1 序論

 騒音は、すべての人に影響する問題です。騒音は、来世紀(21世紀)まで明確に主要な問題として存続すると思われます。私たちは、騒音を理解するために、騒音の種々のタイプ、騒音がどこから生じるのか、また人間への騒音の影響、そして騒音の原因としての音と騒音の影響の両方を測定するための私たちが持っている様々な方法を理解しなければなりません。本章は、公衆に影響する可能性がある各種の騒音のタイプについて説明します。また、予想される影響を評価するために、音の測定に用いられる基礎的な定義を提供します。

 音は、約330 m/s(メートル毎秒)の速度で空気中の波動として広がる力学的かく乱によって生じます。耳に入る音波は、生理的反応を喚起します。そして、脳に伝えられるための神経インパルスを引き起こします。脳は、それらを音であると知覚することができるように、これらのインパルスを解釈します。

 騒音は、望まれない音です。したがって、暗に音の主観的分類に関係します。音は、様々な異なった物理的特性を持つことがありますが、人々に好ましくない生理的ないし心理的影響を与えるとき、初めて騒音になります。それでも、これらの特性が、私たちが持っている音を測定し説明する様々な方法を決めるので、音の物理的特性を理解することが大切です。

 主な物理的特性は、騒音(音圧)レベル、可聴周波数、音のタイプ、および時間内変動です。典型的な騒音レベルは、非常に静かな農村地域の約20dB LAeqから、都会の昼間の50~70dB LAeq、また騒々しい工場とディスコの90dB LAeqまたはそれ以上、さらにジェット機離陸時の近辺の120dB LAmaxをはるかに上回るレベルにまで及んでいます。

 可聴周波数は、調性音の高さの知覚に関連しています。音の周波数は、1秒間の音波の繰り返されるサイクルの回数によって測定されます(サイクル毎秒c/s、またはヘルツHz)。また、可聴周波数範囲は、20~20000Hzです。ディーゼルエンジンのアイドリングは、20~150Hzの範囲の大量の低周波音を発生させることがありますが、それに対して、警告サイレンは、通常高周波までの中周波音(普通2000Hz前後)を発生させます。警告信号の音響設計は、人間の聴覚系が、1000~4000Hzまでの周波数の中央の範囲において最も敏感であるという事実に基づいています。騒音レベル計のA、B、Cフィルタで補正された騒音レベルは、弁別的な周波数感度の一部を考慮に入れることを目的としています。

 音のタイプは、聴取者がそれを特定するのを可能にする音の詳細な特徴について説明します。発生源を特定できる能力は、公衆アノイアンスの測定において非常に重要です。これらの特徴としては、調性と倍音の特性、衝撃性、高周波と低周波の相対的バランス、および音の定常性ないし不規則性を挙げることができます。騒音影響予測のための多少とも適切な方法で、これらの様々な特徴を表すことができるいろいろな物理的測定値があります。

 通常、騒音レベルは、経時的に変動します。1秒未満の間の騒音レベルの急速な変動は、衝撃性の原因となることがあります。上空を飛ぶ航空機ないし路上走行車といった移動音源は、典型的に10~100秒の事象期間の時変騒音レベルを引き起こします。換気装置のような固定設備からの騒音は、昼間のほとんどの間は多くは安定していることがありますが、夜間には低下するかもしれません。A特性最大騒音レベルは、量LAmaxによって表現され、測定器具に組み込まれた時定数(「slow(遅い)」または「fast(速い)」)によって決まります。ピークレベルは、実効音圧(prms)ないし騒音レベルの最大値ではなく、時間領域における瞬時音圧振動のピーク(頂点)です。ピークレベルは、計算(方程式3)によって、一般にdBで表現されます。

 等価騒音レベルは、量LAeqT(方程式6)によって表現されます。実際面では、時には様々な音の特性のための調整(しばしば「ペナルティ」係数と呼ばれる)が、騒音指数に導入されます(例えば、衝撃性、調性成分、低周波、および異なった時間(昼/夜)に関して)。LAeqTに基づくこのような指数は、時には「評定尺度」と呼ばれます(Schultz、1982a)。
 

3.5.3 ラウドネスないしアノイアンスの尺度としてのA特性SPL(騒音レベル)の限界

 投稿者:ランプ  投稿日:2003年10月14日(火)05時08分10秒
  3.5.3 ラウドネスないしアノイアンスの尺度としてのA特性SPL(騒音レベル)の限界

 HellmanとZwicker(1982)によって指摘されるように、A特性SPL(騒音レベル)は、1936年に初めて騒音レベル計に取り入れられました。その単純性と利便性のため、A特性は、また騒音の知覚された大きさを評価するために一般的で、しばしば有用な周波数補正になりました。しかしながら、長年、国際調査委員会は、dBAが人間の聴覚のスペクトル選択性も、音の強さとのその非線形の関係も、どちらもシミュレート(模擬実験)することができない総合的な値であることに気づいていました。したがって、異なったスペクトル包絡線(ほうらくせん)の音が比較されるなら(例えば、各種の都市騒音)、得られるdBA値は、人間の主観的反応の不正確な表示であるかもしれません。人間の聴覚は、コンピュータ・ソフトウェアおよびシグナルプロセッサ(信号処理用計算機)のいずれか一方または両方によって、はるかに良くシミュレートすることができます。

 これまで、騒音レベルは、A特性によって広く測定されました。同時に、研究室と実地の両方で、A特性は、都市騒音のラウドネスおよびアノイアンスをかなり不完全に予測するという証拠が蓄積しました。A特性騒音レベルは、騒音の低周波成分の影響を過小評価するだけではなく(Goldstein、1994)、さらに、経時的に暴露パターンに強く左右されます。また、60dBを超過する音については、A特性の信頼性は低下します。そのうえ、A特性騒音レベルは、複合音における成分間の相互マスキング効果を考慮せず、聴覚系で生じるマスキングパターンの非対称性も考慮しません(ZwickerとFastl、1990)。しかし、これらの周知の限界にもかかわらず、依然として、A特性騒音レベルが実際には広く使用されています。

 Aフィルタは、騒音と調性成分の混合物を含んでいる音の大きさを代表していません。そのような場合では、A特性騒音レベルは、ラウドネスないしアノイアンスの予測にあまり適していません。また、それは、15~400Hzの低周波範囲にそのエネルギーの大部分を含んでいる騒音にも当てはまります。それは、ひいては1000Hzの目標騒音に関して、知覚されたラウドネスを7~8 dBAの差で過小予測するかもしれません(KjellbergとGoldstein、1985)。理由は、Aフィルタによって、帯域幅拡大に起因してラウドネスが増加し、またスペクトル形状が満足できる程度まで明らかにされないということです(Zwicker、1987を参照)。A特性騒音レベルの減少量が、結果として、ラウドネスないしアノイアンスの対応する増加量になることがあります(HellmanとZwicker、1982)。これは、明らかに、ラウドネスおよびアノイアンスの尺度として、総合的なSPL(非加重またはA特性のどちらかの騒音レベル)を使用する欠陥を示しています。
 

3.5.2 レベル分布

 投稿者:ランプ  投稿日:2003年 8月13日(水)06時52分24秒
  3.5.2 レベル分布

 騒音レベル変動の記録に広く用いられている方法は、時として、統計的分布分析と呼ばれる、レベル分布分析の方法です。これは、定められた騒音レベルを超過する合計時間のパーセンテージ(百分率)のグラフをもたらします; そのような情報は、このグラフから特定のレベルを読み取ることによって要約することができます。例えば、L10、L50、L90(時間の10%、50%、90%の割合で超過したレベル)は、それぞれ「最大」、「中央値」、「暗騒音」レベルのための代表的な平均的尺度として頻繁に使用されています。同じ統計的手法は、N5(Fastl、1993)、N10(BerryとZwicker、1986)、N50(Watts、1991)において、ラウドネス値の分布について記述するために使用されています。
 

3.5.1 等価騒音レベル

 投稿者:ランプ  投稿日:2003年 8月13日(水)07時16分31秒
  3.5.1 等価騒音レベル

 平均騒音レベルを測定するために、計器の平均化時間は、対象の期間Tと等しくなるように延長されます(Tは、数秒、数分、数時間の間隔であるかもしれません)。これは、等価騒音レベルを表すLeqのdB値を示します; もしくは、IECによる次回の規格によって、「時間平均レベル」と呼称されるべきです。それは、A特性が適用された次の数式から得られます:

              T
 LAeqT = 10 log⑩ [(1/T) ∫ 10^[LpA(t)/10dB] dt]  (6)
              0

訳注:∫は、積分記号インテグラル(integral)です。

 積分が、期間Tの音の全エネルギーの尺度であるので、この処理過程はしばしば、エネルギー平均化と呼ばれます。同様の理由で、音の全エネルギーを表す積分項は、総騒音暴露量の尺度として解釈することができます。したがって、Leqは、対象の変動音と同じ時間間隔にわたって、同じ二乗平均音圧を有する、その定常音のレベルです。通常、A周波数補正と同時に用いられます(方程式6)。また、時間間隔は明記されなければなりません。

 等価騒音レベルは、長期の騒音暴露の測定のための尺度として幅広い支持を得ています。例えば、それは、ISOによって、都市騒音暴露(ISO 1996、1982、1987a、1987c)および聴覚損傷危険度(ISO 1999、1990)の両方の測定のために採用されました。また、それは、昼夜等価騒音レベル(Ldn)を含めて、このドキュメントの後の節で論じられる、より精密な複合騒音指数に基本原理を与えます。

 商業サービスへのジェット機の導入を受けて、当時の既存のラウドネス尺度が、航空機騒音評価目的には不十分であると提案されました。その結果、知覚騒音レベル(PNL)の既存のものに代わる新しい尺度が、単位dB(PN)と共に開発されました(Kryter、1959、1985、1994)。この尺度は、S.S. Stevens(1956、1972)の等ラウドネスレベル手順を用いることで導き出されましたが、その代わりに、ラウドネスよりも航空機騒音により多く関連性があると考えられていたが、間違っていると見なされていた、知覚されたノイジネス(音の「不必要な性質」と定義される)の属性に基づきました。実際には、関連する計算の唯一の相違は、異なった周波数応答曲線の使用です。研究が、航空機騒音排気規制のために立法化の方向で進むにつれて(米国連邦航空規則、1969; 関連項目ICAO(国際民間航空機関)、1993)、知覚騒音レベル尺度は「離散的な周波数成分」(すなわち、エンジンファンとコンプレッサーの騒音の顕著な周期的成分によって引き起こされるスペクトルの不規則性)のための特別な補正および音の持続時間を盛り込むために修正されました(KryterとPearsons、1963)。実効感覚騒音レベルとして知られているこの修正された量は、dB(EPN)で表されます。

 単純な計器でPNL(知覚騒音レベル)を測定することができなかったので、D特性フィルタは並行開発となりました。その特性は、(等ラウドネスではなく)等ノイジネス周波数応答曲線(IEC 537、1976; IECによって現在廃案にされたD特性)に基づきました。この補正回路は、いくつかの騒音レベル計において利用可能であり、航空機騒音監視目的を対象としています。

 dB LAeqTで表される等価騒音レベルは、長期的悪影響を予測するための評価尺度としては、不適当です(すなわち、暴露時間にわたる分布が現われず、時間的プロファイル(側面)が規定されていないという事実のために)。時間に起因する修正のための多くの提案が示されました:事象の回数、時刻、統計的分布、大型車両の通過の回数、騒音回数指数など(例えば、Kryter、1985; ZwickerとFastl、1990)。
 

3.5 騒音暴露尺度

 投稿者:ランプ  投稿日:2003年 8月13日(水)06時50分5秒
  3.5 騒音暴露尺度

 対象の知覚ないし他の影響に関連する多くの騒音測定と指数では、各種の基本的な音響特性と音響以外の(物理的)特性が、様々な方法で組み合わされました。測定の基本的な目的は、ひいては可能な限り最も平易な用語で総合的な騒音暴露を定量化することです。直観的事実と研究室の室内実験に基づいて、その知覚に影響を及ぼすと考えられている騒音の物理的特性は、次のものが挙げられます:ラウドネスレベル(必要に応じて、衝撃特性とともに平均値とピーク値を認識すること)、総騒音「暴露量」、レベル変動の振幅、変動の割合、騒音事象の回数と事象の持続時間、および総騒音暴露の持続時間。単に音響刺激だけで、明らかにたくさんの大きさがあります; 以下の3つの手順が、それらのいくつかを測定するのに最も一般的に用いられます。
 

3.4 時間の要素

 投稿者:ランプ  投稿日:2003年 8月 4日(月)13時53分4秒
  3.4 時間の要素

 音は、人間の聴力に、聴覚の平均化時間が生得的に長いので、音響上のサイクル時間よりはるかに長く安定しているように聞こえることがあります。同様に、騒音レベル測定値は、適切な長さの平均化時間を選択することによって安定させることができます。精密騒音レベル計で、「slow(遅い)」応答時間(1.0秒)は、聴覚の平均化時間よりかなり長く、信号レベルが急速な割合で変動する場合に、安定した示度を得るために使用されます。「fast(速い)」応答時間(0.125秒)が、聴覚系の平均化時間と類似した種類のものであると考えられます。しかしながら、騒音評価では、騒音レベル変動は通常無視されます。したがって、「slow(遅い)」応答時間(1.0秒)が、一般に適用されます。多くの環境で起きるように、これらの示度が時間とともに著しく変動する場合、問題が発生します。多くの場合、そのようなレベル変動は小さいが、例えば、道路と空港に近い場所では、数10dBの変動が測定されることがあります; また、変動の割合が大きく変化することもあります。衝撃音に関しては、しばしば、動特性「impulse(インパルス:衝撃)」(0.035秒)が使用されます。

 連続騒音事象ないし間欠騒音は、様々な方法で説明されます:発生のパーセンタイル(百分位数)、規定された騒音レベルを超えるパーセント、騒音と回数の指数(NNI)など。騒音測定値の動特性は、IEC 651(1979)で詳細に説明されます(特に、積分時間、短い著しい衝撃の帯域幅と取り扱いに関して)。計器設定「impulse(衝撃)」(0.035秒)で測定される騒音レベルが、知覚による大きさから生じているラウドネスレベルに基づいていることが重視されるべきです。その結果、例えば、最大騒音レベルは測定できませんが、その代わりに、聴覚への損傷にとっての危険度を評価するための瞬時に起こっている「ピーク(頂点)」は直ちに測定することができます。騒音レベル計のためのIEC規格は、4つの異なる精度等級 0、1、2、3を提示しています。そこで、0は最も正確な機器を表しています。

 等価騒音レベル(節3.5.1を参照)の測定に関して、例えば期間T時間にわたるA特性(LAeqT)を用いて、機器はIEC 804(1985)に従って使用されるべきです。
 

3.3.2 ラウドネスレベルの計算と測定

 投稿者:ランプ  投稿日:2003年 8月 6日(水)23時20分26秒
  3.3.2 ラウドネスレベルの計算と測定

 理想的には、音圧測定値のための計器類は、ラウドネスに相当する示度をホン(phon)で示すべきです。介在する人間の知覚過程が複雑なので、この目的を達成することは困難です。それでもなお、そうした手順が、国際規格として開発されて、採用されました(ISO 532、1975b)。最近まで、それらはあまりに複雑すぎたので、単一の計測器に組み込むことができません。したがって、実際にはめったに使用されません。現在、これらの技術は、現代のデジタル機器により実用化されつつあります。

 たいていの実際的な目的のためには、はるかに単純な手法が使用されています。A特性曲線は、近似的に純音のための人間の聴覚系の周波数応答特性に従って、周波数に応じて音圧レベルに加重値を与えるために使用されています。すなわち、低周波や高周波におけるエネルギーは、中間の周波数範囲のエネルギーと比較して、あまり重視されません。ほとんどの精密騒音レベル計は、3つの選択可能な補正回路(A、B、C特性)を組み込んでいます(IEC 651、1979)。また、ときにはDフィルタも組み込みます(IEC 537、1976)。これらの特性曲線の特徴は、図2で図示されます。A、B、Cフィルタは、個々に小・中・大のラウドネスレベルに、聴覚系の応答曲線が一致するように意図されました。補正目盛りの騒音レベルは、デシベル単位で測定され、多くの場合どの特性が使用されたかを示すことによって表現されます(例えば、dBA)。

 D特性曲線は、Karl Kryterによるいわゆる40ノイ曲線に基づき、現在廃案になったIEC 537(1976)に記載されている「航空機騒音測定のための周波数補正」です。等ラウドネス曲線は純音のために確立されましたが、等ノイジネス曲線はノイズ帯域に基づきました。ここでの測定の単位は、ノイ(noy)です。等ノイジネス曲線を作図するための論理的根拠は、たとえ等しい大きさでも、より高い周波数が、より低い周波数に比べてよりいっそういらだたせる傾向があったということでした(Kryter、1959、1970、1985、1994)。しかしながら、さらに、可聴周波数範囲のもう一方の端のより低い周波数は、もっといらだたせる傾向があります(Goldstein、1994)。

図2。騒音レベル計のための標準のA、B、C、およびDフィルタ特性(IEC 179、1973a; IEC 179a、1973b)。
縦軸:Relative sound pressure level (dB)
   相対音圧レベル(dB)
横軸:Frequency (Hz)
   周波数(Hz)

訳注:図は、すべて省略します。このドキュメント内のすべての図(Fig. 1~9)は、世界保健機関(WHO)ホームページ内の下記サイトにあります。

 特性曲線Aは、Dまでの他の特性曲線に比べてより広範囲に適用されています(例えば、聴覚への損傷の危険度の評価および交通騒音の騒音レベルの評価用)。実行可能な最も単純な方法で騒音の影響について説明するための成果、すなわち、たった1つの図の値の観点から補正のための多くの提案をもたらしました。そして、特性曲線A、B、C、Dに加えて、さらに様々な騒音指数にも(例えば、Kryter、1985、1994)、例えば、騒音評価指数(NR)および騒音規準(NC)。しかしながら、特性曲線はすべて、定常騒音ないし準定常騒音暴露のために開発されており、したがって、それ以外の都市騒音適用において多かれ少なかれ容易に重大な誤りを引き起こすかもしれません。

 特性曲線A、B、Cは、1950年代中頃のアメリカの規格とドイツの規格との妥協案です。そのため、新しい曲線の許容限度は、双方の規格の公称値を含んでいました。A曲線は、40ホンの等ラウドネス曲線に基づいて、20~55ホンの間のラウドネスレベルの用途のために推奨されました。

 A特性は、さまざまな場所における騒音レベル測定値に広く用いられています。狭い周波数範囲の音については、正確に音の大きさを反映しないかもしれないので、A特性騒音レベル値の解釈には、かなりの注意を払う必要があります。注意すべきは、Aフィルタがずいぶん一般に採用されたので、単にdBで文献中で頻繁に引用される騒音レベルが実際は、A特性レベルであるということです。その上、多くの旧式の汎用騒音レベル計は、もっぱらA特性騒音レベル測定値に限定されています。

 King (1941)は、恐らく最初に複合音のオクターブバンド分析から(知覚される)ラウドネスを推算するための計算方法を提案しました。その何年も後に、ラウドネスのための2つの異なった計算方法が、開発されて、標準化されました(ISO R532、1966; ISO 532、1975b):

方法A(Stanley S. Stevensによる)1/1オクターブ分析データを使用すること。
方法B(Eberhard Zwickerによる)1/3オクターブ分析データを使用すること。

http://www.who.int/environmental_information/Information_resources/community_noise.htm

 

3.3 騒音レベルとそれらの測定 3.3.1 ラウドネスとラウドネスレベル

 投稿者:ランプ  投稿日:2003年 7月28日(月)04時44分25秒
  3.3 騒音レベルとそれらの測定

3.3.1 ラウドネスとラウドネスレベル

 音の物理的な大きさは、その強さによって示されます。主観的ないしは知覚された大きさは、ラウドネスと呼ばれます。おもにラウドネスは、強さ、周波数、持続時間によって決まります(例えば、H. FletcherとMunson、1933; S.S. Stevens、1955; Zwislocki、1960、1969を参照)。バイノーラル(両耳性)の音は、モノラル(単耳性)の音より2倍大きく知覚されます(H. FletcherとMunson、1933; HellmanとZwislocki、1963); 日常の騒音暴露は、通常バイノーラルです。それは、研究室の室内実験からの知識が、必ずしも環境条件に一般化できるとは限らないという1つの理由です。人間の聴覚系の働きは複雑です。そのため、主観的な方法によって獲得されているすべての騒音のタイプと完全に比較可能な結果を示すための客観性のある騒音測定装置を設計することは不可能です(IEC 651、1979)。

図1。純音のための標準的な等ラウドネス曲線(From: ISO 226、1987a; D.W. RobinsonとDadson、1956)。
縦軸:Sound pressure level in dB re 20μPa
   20μPaを基準とするdB表示での音圧レベル
横軸:Frequency (Hz)
   周波数(Hz)
図中左下の記載:Normal binaural minimum audible field (MAF)
        正常な両耳の最小可聴音場(MAF)

訳注:図は、すべて省略します。このドキュメント内のすべての図(Fig. 1~9)は、世界保健機関(WHO)ホームページ内の下記サイトにあります。

 ラウドネスの基本単位は、ソーン(sone)です。ソーンは、指定された聴取条件のもとで、40dB(20μPaを基準とする)の音圧レベルで聞こえる1000Hzの純音のラウドネスと定義されます(ISO 131、1979a)。2ソーンは、1ソーンのラウドネスの2倍と等しいです。その他の場合も同様です。特定の周波数での音に関して、少なくとも実際的な強度範囲の有意な部分にわたって、ラウドネスは、音の強さのある冪(べき:累乗に同じ)に比例します。これは、しばしばスティーブンスの法則と呼ばれる、一般に最小弁別値のためのウェーバー比に従う、ラウドネスの精神物理学的「べき法則」です(S.S. Stevens、1957b; S.S. Stevens、1961a)。中間の可聴周波数範囲では、べき関数の指数は、ラウドネスの2倍の変化が、強さの10倍の変化(すなわち、音圧レベルの10dBの変化)に一致します(S.S. Stevens、1957a)。

 低周波では、ラウドネスは、音圧レベルの変化につれて、より急激に変化します。これは、図1で証明されます。図は、純音のための等音圧レベル曲線の一般的傾向を表しています(D.W. RobinsonとDadson、1956; ISO 226、1987a)。各線は、一定のラウドネスを維持するために、音の音圧レベルをどのように変えなければならないかを示しています(H. FletcherとMunson、1933、1957、1958による等ラウドネス曲線を参照)。事実上、各等ホン曲線は、単位ホン(phon)で表現された特定のラウドネスレベルに相当します。言い換えれば、1000Hzの音に等しく大きいと知覚されるどのような音も、1000Hzの音とまったく同じホン値であると仮定しています。1000Hzでは、ホン値はdB値とまったく同一です。したがって、ラウドネスレベルは、音圧レベルが同等で、指定された聴取条件のもとで測定される1000Hzのラウドネスとして言い表されます(ISO 131、1979a)。実用的な目的のために(ISO 131、1979a)、ラウドネス(S、ソーン)尺度とラウドネスレベル(P、ホン)尺度の関係は、40ホンより大きなラウドネスレベルで、次のように表すことができます:

 S = 2^(P-40)/10                   (5)

この方程式は、10ホンの増加に対して、(知覚される)ラウドネスが2倍になることを示しています。また、それは40ホンで1000Hzの音の(知覚される)ラウドネスが1ソーンであると述べる、ソーンの定義付けを反映しています。

http://www.who.int/environmental_information/Information_resources/community_noise.htm

 

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