■目指せ！建築士【建築計画】音の性質
音の性質、音の強さに関する事項。
【ＺＥ－２６１】
●解説
▼音響
▽音の性質
・音の計画では２点について検討する。
①：不必要な音の騒音を遮る。
②：必要な音が良好に聞こえるようにする。
壁体や床などの音を遮断する性能を高めたり、室全体の吸音性能や、それに伴う音響効果を検討する。
（１）音の３要素
・音は空気の振動であり、波として表す事ができる。
・気圧の高い部分と、低い部分が交互に耳に伝わり音として感じる。
・この気圧の変化をグラフで表すと波形になる。
①：音の大きさ
・気圧の変化の差の大小が、音の大小となる。
・単位は音圧レベル。
②：音色
・波形で表す。
・様々な音の大きさや音の高さを持つ音が、複雑に重なり合ってできる。
③：音の高さ
・気圧の変化する速さで、グラフでは単位時間あたりの波の数が多い音ほど高い音になる。
・単位は周波数といい、１秒間の波の数の振動数で表し、Ｈｚ（ヘルツ）となる。
（２）音の単位
・音源から発する音のエネルギーと、それを受ける側で分けて考える。
①：音響パワー：音源の放出エネルギーで、単位はＷ（ワット）。
②：音の強さ：１㎡あたりの単位面積を通過する受音側の音エネルギーで、単位はＩ＝Ｗ／㎡。
③：音圧：大気圧からの音による気圧変化。
・これらの基本単位を人間の可聴域の１倍～１０【１２】倍について計算すると、数値が大きくなり過ぎる。
・この大きな数値を圧縮した値がｄＢ（デシベル）の単位で、音響では一般に用いる。
・ｄＢ（デシベル）で表示した値を、それぞれのレベルという。
①：音響パワーレベル。
②：音の強さのレベル。
③：音圧レベル。
（３）音の単位〔ｄＢ〕の計算
・音の単位のｄＢは圧縮したレベル表示なので、２つ以上の音がある場合、その合成されたものは単純に足し算にはならない。
《デシベル値の考え方》
１：同一のデシベル値を持つ音が２つ加わると、音のエネルギーは２倍になる。
２：これをデシベル表示値に直すと３ｄＢだけ大きくなる。
３：同様に４つの音となれば、音のエネルギーは４倍になる。
４：デシベル表示値は＋６ｄＢとなる。
５：６０ｄＢの音が２つ加わった場合は６３ｄＢ。
６：４０ｄＢの音が２つ加わった場合は４３ｄＢ。
（４）距離と音のレベル関係
・点音源からの距離が２倍になると、音の拡散する面積が４倍になる。
・音のエネルギーは１／４になり、６ｄＢ小さくなる。
・音の強さは、点音源からの距離の２乗に反比例する事が、音の拡散する面積を考えると分かる。
▼音の性質、音の強さ
▽音の性質
〔音の伝播〕
・音の発生源の振動は、縦波として音の伝播する方向へ、空気の高い圧と低い圧の繰り返し、振動として伝わる。
・空気中の音の伝播速度Ｖは、気温により影響を受け下記の式になる。
Ｖ〔ｍ／ｓ〕＝３３２＋０．６ｔ
ｔ：気温〔℃〕
〔音の周波数〕
・音波の１秒間あたりの振動数の周波数により、人の聴覚では音の高低を感じる。
・周波数の単位はＨｚ（ヘルツ）。
・聴覚上は２０Ｈｚ～２００００Ｈｚの音域の音を知覚する事ができる。
〔音の強さ、音の大きさ〕
・音の物理的な大小の通りに人間の聴覚により、そのままの音の大小として聞こえる訳ではない。
・音の物理的な大小を音の強さといい、人間の聴覚では２０００Ｈｚ～５０００Ｈｚの音に対して最も敏感に感じる。
▽音の強さの諸単位
〔音の強さ〕
・音源から１秒間に音波として放射されるエネルギーを音響出力という。
・音響出力の単位はＷ（ワット）。
・音の強さは１㎡あたりに放射される音響出力で表し、単位はＷ／㎡。
〔パワーレベル〕
・音圧は計測しやすい利点がある。
・パワーレベル〔ＰＷＬ〕は、ある音の音圧Ｐ〔Ｐａ〕を基準音の音圧Ｐ【０】（２－１０【５】Ｐａ）で除した値の常用対数を１０倍したもの。
・単位はｄＢ（デシベル）。
ＰＷＬ＝１０ｌｏｇ【１０】（Ｐ／Ｐ【０】）
Ｐ【０】：基準音の音圧（２－１０【５】Ｐａ）
Ｐ：任意の音圧〔Ｐａ〕
〔音の強さのレベル〕
・ある音響出力の音Ｉ〔Ｗ／㎡〕を基準の音響出力の音Ｉ【０】〔１０【－１２】Ｗ／㎡〕で除した値の常用対数を１０倍したもの。
・単位はｄＢ（デシベル）。
・パワーレベルと音の強さのレベルは同レベルである。
音の強さのレベル＝１０ｌｏｇ【１０】（Ｉ／Ｉ【０】）〔ｄＢ〕
Ｉ【０】：基準の強さの音〔１０【－１２】Ｗ／㎡〕
Ｉ：任意の強さの音〔Ｗ／㎡〕
〔２つの音の合成〕
・音の強さのレベルは、対数表示となっている。
・同じ強さの音が２つあった場合、合成された音の強さのレベルは、元の値の２倍とはならない。
・同じ強さの音が２つあった場合、元の値には関係なく、音の強さのレベルは３ｄＢだけ大きくなる。
１０ｌｏｇ【１０】〔（２×Ｉ）／Ｉ【０】〕
＝１０ｌｏｇ【１０】２×（Ｉ／Ｉ【０】）
＝１０ｌｏｇ【１０】２＋１０ｌｏｇ【１０】（Ｉ／Ｉ【０】）
＝１０×０．３＋１０ｌｏｇ【１０】（Ｉ／Ｉ【０】）
＝３＋１０ｌｏｇ【１０】（Ｉ／Ｉ【０】）
・音の強さのレベルの差が１０ｄＢ以上ある場合は、小さい方の音は無視できる。
〔距離と音の強さのレベル〕
・点音源から発する音の強さは、音源からの距離の２乗に反比例して小さくなる。
・音源からの距離が１／２になると、音の強さは４倍になる。
・音の強さのレベルは３ｄＢ＋３ｄＢ－６ｄＢだけ大きくなる。
・音源からの距離が２倍になると、音の強さのレベルは６ｄＢ小さくなる。
《音に関する単位》
◆周波数の単位：Ｈｚ（ヘルツ）。
◆音響出力の単位：Ｗ（ワット）。
◆音の強さの単位：Ｗ／㎡。
◆パワーレベルの単位：ｄＢ（デシベル）。
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