高崎晃さんのランダムスターに憧れたなあ。レイジー時代のフライング V もかっこよかったけど。樋口宗孝さんが亡くなったのはショックだった。二井原さんが剣道やってたことをブログで読んで、自分も 10 年ほど剣道をしていたので親近感を感じたり。戦慄の奇跡とか撃剣霊化とか魔界典章とか今聴いても痺れるほどかっこいい!

今回の投稿にあたって検索してたらバンドの方のラウドネスに関する検索結果がたくさん出てきてつい懐かしくなって書いてしまいましたが、今回は日本の代表的ハードロック / ヘビーメタルバンドのお話ではなく、そのバンド名の語源でもあるラウドネス (LOUDNESS) についてお話したいと思います。

バンド名のラウドネスは、一説によればバンド名を決めるときにメンバーの一人が目の前にあったオーディオのアンプについているボタンの名前から命名したそうですね。このラウドネスボタン、全体的な音量は上げずに低音部と高音部だけ強くして感覚的な体感音量を上げたように感じさせる装置でしたが、最近のオーディオ装置ではあまり見かけなくなりましたね。

 

 

さて、そろそろ本題に入りましょう。

音の強さ、物理的な大きさの単位としてよく目や耳にする単位に dB (デシベル) があります。環境騒音の問題が取り上げられる際によくその騒音を測定して 80 dB で電車の車内相当の騒音レベルだ、とか 100 dB で電車が通過するときのガード下レベルだ、とかいう表現を耳にしたことがあるのではないでしょうか。

dB は基準値と比較しての比を対数を使って表すための単位記号です。Alexander Graham Bell が電話における電力の伝送減衰を表現するために対数尺度を使用したためベル (B) が使用され、オリジナルのベル単位では値が大きくなりすぎるので SI 単位系で 10^-1 を表す d (デシ) を付けて値を 1/10 にした dB が一般に使用されています。平均的な人間の耳が聞き取ることができる最小の音圧である 2*10^-5Pa = 20μPa が基準値 0 dB とされています。測定された騒音の音圧レベル SPL は、測定された音圧を y、基準音圧 20μPa を x とすると以下の式で求めることができます。

db.png

ラウドネスは人間が感じる感覚的な音の大きさを sone という単位で表します。物理的な音の大きさ (強さ) は音の波形の振幅に比例して大きくなったり小さくなったりしますが、人間の耳は人間の聴覚の特性などさまざまな条件により、物理的に強い音が大きく聞こえるとは限りません。それゆえ上記の dB は物理的な音圧レベルを表すことはできますが人間の耳が感じる大きさを完全に表すことはできません。

人間の聴覚が感じることができる範囲、可聴域は個人差や年齢によっても変動はあるもののほぼ 20Hz から 20,000Hz だそうですが物理的に同じ音圧の音であってもその周波数によって人間の聴覚が感じる音の大きさは異なるそうです。

loudnesslevelcurve.png

上の図は等ラウドネスレベル曲線と呼ばれ、平均的な聴覚を持つ人々が等しい大きさに感じる純音の音圧レベルと周波数の関係をあらわしています。ここでラウドネスレベルつまり音の大きさのレベルは単位フォン (Phon) で示されています。フォンの値は平均的な聴力を持つ人がある音と同じ大きさに聞こえると判断した 1 kHz の純音の音圧レベルであらわします。1950 年代の研究を元に ISO226 が制定されました (上図で旧規格として青い破線で示されています) が、1985 年にドイツの研究者により誤差が含まれている可能性が指摘され、2003 年に ISO226: 2003 として新しい規格が制定されました (上図赤線で示された新規格)。

グラフを見ると一目瞭然ですが、高音域と低音域は人間の耳には聞き取りにくいことが分かります。上で触れたラウドネスボタンが低音域と高音域の音圧を上げる理由が良く分かります。

人間が音を感じるのは内耳の蝸牛にある有毛細胞という毛の生えた細胞だそうで、この細胞は年齢とともに蝸牛の基底部分、つまり高い音を感じる部分から次第に脱落していくそうです。このため、年をとるほど高い音が聞こえにくくなります。これを利用したのが近年いろいろ話題になっているモスキート音ですね。

ちょっと脱線しました。

上で書いたラウドネスレベルは感覚上の音の大きさのレベルを音圧レベルに対応させていますが、感覚量とは直接比較することができません。30 デシベルの音を 40 デシベルにすると、物理的な音圧は10倍になりますが、人間の感覚としては 10 倍大きい音と感じるとは限りません。したがって、等ラウドネス曲線で定義された単位フォンは、感覚的な音の大きさの差を表しているとはいえません。ラウドネスは感覚的な音の大きさを数量化するものです。周波数 1 kHz、音圧レベル 40 dB (40 phon) の音の大きさを 1 sone とし、この 2 倍に感じる音の大きさを 2 sone、3 倍に感じる大きさを 3 sone として表されます。音の大きさのレベルが 10 phon 大きくなると音の大きさが 1 sone 大きくなる関係にあります。

FlexPro ではバージョン 8 から 音響解析モジュール でラウドネスを求められます。Stevens 法 (ISO 532A) および Zwicker 法 (ISO 532B) の二つの手法から選択することが可能です。

 

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