音圧のパスカルと騒音のデシベルとの関係

音圧のの単位の「パスカル」と騒音の単位の「デシベル」との関係について質問します。
（1）まず第1段階で、実際の音圧(音のエネルギー)を測定して得られた実測値(パスカル)を先に取得して、
（2）その次の第2段階で、上記の第1段階で取得した実測値(パスカル)を対数に変換することにより、騒音レベルの値(デシベル)を算出する、
と考えてよいのでしょうか?

No.3 ベストアンサー 回答者： spring135 回答日時： 2014/11/29 14:56

デシベルというのは「AはBの１００倍」といった場合の100に相当する数字です。

騒音がCデシベルというとき騒音がAパスカルとするとBは何かということが気になります。

これは国際的なルールがあって基準音圧p0（20μPa=20*10^(-6)Pa）の何倍かという

ことになっています。そしてデシベルはこの何倍という数字を対数に変換しています。

整理すると

（1）まず第1段階で、実際の音圧(音のエネルギー)を測定して得られた実測値(Pパスカル)を先に取得して、

（2）その次の第2段階で、実測値(Pパスカル)と基準音圧p0（＝20μPa=20*10^(-6)Pa）の比を

　　対数に変換することにより、騒音レベルの値(デシベル)DBを算出する。式で書けば


　　騒音の大きさ=20×log(P/P0)DB


この式の意味するところは、騒音が大きくなって基準音圧の10倍になると騒音は20DB、

基準音圧の100倍になると騒音は40DB、、、、と言うということです。

現在、騒音が50DBで、ジェット機が通過して70DBになったとすると騒音の音圧の大きさは

10倍になったことになります。

この回答への補足

詳しい回答ありがとうございます。

ついでに、一つだけ、教えて頂けませんでしょうか?

「現在、騒音が50DBで、ジェット機が通過して70DBになったとすると騒音の音圧の大きさは10倍になったことになります。 」とありますが、

現在、騒音が50DBで、ジェット機が通過して60DBになったとすると騒音の音圧の大きさは「?倍」になるのでしょうか? (できましたら簡単な計算式も・・・)

補足日時：2014/11/30 16:16

No.7 回答者： ufon 回答日時： 2014/11/30 19:36

補足します。

20×10^(-6)＝2×10^(-5) です。

この回答へのお礼

なるほど。
すみません。
私の勘違いでした。
ありがとうございました。

お礼日時：2014/11/30 20:44

No.6 回答者： okormazd 回答日時： 2014/11/30 14:36

#5さんは、

「従って(1)音圧実効値パスカル取得　
　　　(2)音圧実効値をA特性補正し、A特性補正音圧実効値Pa(パスカル)を取得
　　　(3)常用対数に変換
ということになります。」
として、実際にこれができるかのように書かれていますが、純音でなければそれはできないでしょう。
音圧レベルを知れば、音圧実効値[Pa]はわかります。しかし、周波数成分はわかりません。周波数成分がわからなければ、A特性補正はできません。したがって、騒音レベルも計算できません。騒音レベルは、騒音計のA特性回路を経て得られる量で、周波数成分の違いを考えなくてよいように、人間の感覚に合わせたものです。騒音計には、A特性回路の前に周波数分析回路を組み込んであります。騒音レベルは、簡単に何かに換算できるような物理的な量にはなっていないのです。騒音レベルが同じだからといって、周波数成分が同じになるわけではありません。音圧レベルが同じでも周波数成分の違いによって、騒音レベルは違ってきます。したがって一方から他方が求められないことは、明らかでしょう。もちろん、「近似的に」知りたいということであれば、純音に準じて計算できないことはありませんが、純音についての説明を一般化はできません。

No.5 回答者： ufon 回答日時： 2014/11/30 10:36

騒音レベルLa dB(デシベル）は次式で定義されます。

　La=20log｛Pa/［2×10^(-5)]｝
　　Pa:A特性補正音圧実効値Pa(パスカル)
　　2×10^(-5)：基準値Pa
従って(1)音圧実効値パスカル取得　
　　　(2)音圧実効値をA特性補正し、A特性補正音圧実効値Pa(パスカル)を取得
　　　(3)常用対数に変換
ということになります。
A特性の補正をしない音圧実効値Pを用いた場合は、騒音レベルではなく
音圧レベルLp=20log｛P/［2×10^(-5)]｝dB　となります。

この回答への補足

的確なご回答ありがとうございます。
素人なので、基本的な部分も自分では確認できないので、一つだけ、確認させて頂けないでしょうか? 次の点です。
上記のご回答の中で、

「騒音レベルLa dB(デシベル）は次式で定義されます。
　La=20log｛Pa/［2×10^(-5)]｝
　　Pa:A特性補正音圧実効値Pa(パスカル)
　　2×10^(-5)：基準値Pa」

と書いて頂きました。
この中の「(-5)」は「(-6)」の入力ミスでしょうか?
Wikipedia の音圧レベルの定義の部分に
「ここで、基準値p0 = 20×10－6 Paは、健康な人間の最小可聴音圧であり[1]、これは世界共通の定義である。」とありましたので、その可能性があると思いましたが、私の考え違いですか?

Wikipedia の音圧レベル:
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%9F%B3%E5%9C%A7% …

よろしくお願い致します。

補足日時：2014/11/30 16:21

No.4 回答者： okormazd 回答日時： 2014/11/29 16:30

基本的に考え方が違います。

「音圧レベル」は単純に音の音圧の実効値を基準の音の実効値と比較して算出される「物理的な」量です。これは、他の回答者さんの言うとおりです。
「騒音レベル」は人間の耳で聞いた音のうるささを表すために考え出された「感覚的な」量で、騒音計で得られる量にしかすぎません。騒音計では、音圧レベルを「A特性」回路で補正して「騒音レベル」を求めているので、「騒音レベル」を「A特性」の逆で補正すれば、「音圧レベル」を求められそうですが、「A特性」は、耳の感覚を周波数によって補正していますが、「騒音レベル」には、周波数の情報はありません。したがって、「騒音レベル」を知っただけでは逆補正はできません。同様に音圧レベルにも周波数の情報はありませんから、「音圧レベル」だけから「騒音レベル」は求められません。。純音なら、お互いの変換は可能ですが、一般的には不可能です。お互いは単純に変換できる量ではなく、別のものです。変換したければ、周波数分析の情報がなければだめでしょう。

No.2 回答者： ytrewq 回答日時： 2014/11/29 14:34

基本的にはあっていますが、騒音の場合は、さらに人間の聴覚に合わせた補正をします。

補正方法にはいくつかありますが、通常はＡ特性と呼ばれる補正をします。音圧レベルと区別するためにdB(A)と表記することがあります。

No.1 回答者： rx178z 回答日時： 2014/11/29 14:09

考え方は合っていますよ