騒音測定用語集:音響と聴覚の基本用語

このページは、騒音測定、聴覚健康、職業性騒音まわりで頻出する用語を、専門用語をなるべく噛み砕いて整理した用語集です。本サイトの該当節への相互リンクも張ってあります。科学解説ページ、職場の騒音規制ページ、あるいは「読者がこの語彙を知っている前提」の技術文書を読んでいる途中で、引きにくる場所として使ってください。

英字頭文字の順で並べてあります。日本語の対訳は見出し直後に付記しました。

A

A‑weighting / dBA(A 特性)

音圧レベル測定にかける周波数重み付けフィルタの 1 つで、中程度の音量における人間の聴覚の応答を近似します。低音域を強く減衰させ(50 Hz でおよそ −30 dB)、6 kHz より上もわずかに減衰、耳が最も敏感な 1 〜 5 kHz はほぼフラット。現代のほぼあらゆる騒音規格 — NIOSH REL、OSHA PEL、WHO の地域ガイドライン、ISO 1996、EU 2003/10 — が A 特性を採用しています。詳細は 周波数重み付け。

Acoustic trauma(音響外傷)

単一の高強度暴露 — 爆発、近距離の銃声、産業事故など — によって瞬間的に生じる重度の聴力損失。長期暴露で進行する騒音性難聴とは区別されます。原因が代謝的な疲労ではなく、機械的破壊だからです。蝸牛損傷に加えて、鼓膜破裂や耳小骨連鎖の破断を伴うことがあります。

Action level(行動レベル)

職業性規制において聴力保護プログラムが必須となる暴露レベル。OSHA 29 CFR 1910.95 では行動レベルは 85 dBA / 8 時間 TWA(PEL は 90 dBA、ただしオージオメトリ検査と労働者教育は 85 dBA から義務化)。EU 指令 2003/10/EC は 2 段階の行動値 — 下位 80 dBA、上位 85 dBA。詳細は 職場の騒音規制。

AGC(自動ゲイン制御)

ほとんどのコンシューマーマイクや録音系に組み込まれた信号処理機能で、入力ゲインを自動調整して録音レベルを目標値に近づけます。通話やカジュアルな録音には便利ですが、騒音計測には積極的に有害 — 実際の SPL とデジタルサンプル値の関係を時間変化・非線形にしてしまうからです。本サイトの計器は OS に対し autoGainControl: false を要求しますが、コンシューマー機がこのフラグをどこまで尊重するかには個体差があり、これが キャリブレーション を端末ごとに行う必要がある理由の 1 つです。

ANSI S1.4

騒音計の性能と校正要件を定める米国規格。国際対応版は IEC 61672‑1。両者とも Class 1(精密、±1 dB の許容差)と Class 2(汎用、±2 dB)の 2 つの性能等級を定義します。職業性コンプライアンス用機材はほとんどが Class 2 です。

Audiogram(オージオグラム)

各周波数における聴覚閾値を縦軸に、周波数を横軸にプロットしたグラフで、人の聴力特性の記述に使われます。防音処理されたブースの中でオージオメータを使って取得。OSHA 29 CFR 1910.95 は、85 dBA 行動レベル超の労働者に対して、職業性暴露開始前のベースラインオージオグラムと年次フォローアップの取得を要求しています。NIHL の古典的所見は「ノッチ」 — 4 kHz だけ隣接周波数より落ち込む形 — であり、他の周波数が正常であっても見えてきます。

B

Background noise(背景騒音)

関心ある音源が存在しないときに、その場所に存在する周囲音レベル。測定が有効であるためには、背景がターゲット値より少なくとも 10 dB 低いこと(音源が背景より少なくとも 10 dB 高いこと)が必要です。差が 10 〜 6 dB なら補正が要り、6 dB 未満なら測定そのものが不安定です。

Basilar membrane(基底膜)

蝸牛内の膜で、感覚有毛細胞が並んで載っています。機械的な共振特性によって周波数を位置にマッピングしており、高音は卵円窓近くの基底側、低音はらせんの最奥(頂端)を振動させます。基底側の損傷は NIHL の早期所見です。基底側に最も大きな音響ストレスがかかるためです。

C

C‑weighting / dBC(C 特性)

ピーク測定や、低音支配の音源(コンサート、サブウーファー、雷、花火)で使う、ほぼフラットに近い周波数重み付け。31.5 Hz から 8 kHz までほとんどフラットで、両端で数 dB 減衰する程度。レベル表記には必ず併記すること(「100 dB」ではなく「100 dBC」)。

Cochlea(蝸牛)

内耳にある液体で満たされたカタツムリ型の器官で、音圧を神経信号に変換します。基底膜上に約 15,000 個の感覚有毛細胞が配置されています。哺乳類の蝸牛有毛細胞は再生しません。これが騒音損傷の永続性の理由です。詳しくは 聴力健康。

D

Decibel(デシベル、dB)

2 つの値の比を対数で表す単位。音響では音圧レベル(SPL)、音響強度、音響パワーに使われます。デシベルは SI の意味では 単位ではなく、有意味であるためには基準値が必要です。音圧については基準が 20 µPa(1 kHz における聴覚閾値)で、式は L = 20 × log10(p / 20 µPa)。詳細は デシベル尺度。

dBA / dBC / dBZ

音圧レベルの dB 値に A、C、Z(ゼロ、フラット)重み付けをかけたもの。同じ物理音でも、重み付けによって異なる数値になります。測定値を報告するときは、必ずどの重み付けかを明記すること。

dB FS(フルスケール)

デジタル音声で使うスケール。0 dB FS が表現可能な最大サンプル値。DAW や音楽制作で用いられます。参照キャリブレーション(既知の音響圧力を既知のサンプル値に対応させたもの)なしには、dB SPL と直接比較できません。

dB SPL(音圧レベル)

20 マイクロパスカル(20 µPa) を基準とする dB 値。環境・職業性音響のデフォルト尺度。騒音計に表示される数値は、明示的に断りがない限り dB SPL です。

Dynamic range(ダイナミックレンジ)

システムが扱える最大信号と最小信号の比。健康な人間の耳のダイナミックレンジは約 120 dB(0 dB SPL の聴覚閾値から、120 dB SPL 付近の痛覚閾値まで)。騒音計は通常 25 〜 130 dB SPL の範囲をカバーします。

E

Equal‑loudness contour(等ラウドネス曲線)

周波数 vs SPL の平面上で、「等しいラウドネスに知覚される」点をつないだ曲線。ISO 226:2003 で標準化されており、原データは 1933 年の Fletcher and Munson によるもの。A 特性のカーブ形状の根拠であり、A 特性が中程度の音量で最も精度が高い理由でもあります。

Exchange rate(交換率)

安全暴露時間が半分になるデシベル幅。NIOSH と多くの国際規格は 3 dB(エネルギー等価:3 dB ごとに音響エネルギーが倍)。OSHA は歴史的経緯から 5 dB を採用。OSHA PEL と NIOSH REL の実用的な差のうち、最大のものの 1 つです。

F

FFT(高速フーリエ変換)

時間領域信号を周波数領域表現に変換する効率的なアルゴリズム。本サイトの 計器 のビジュアライザは、マイクサンプルの各窓に対して FFT を実行し、各周波数ビンの大きさを表示します。FFT のビン分解能はサンプルレート / FFT サイズ — 48 kHz、2048 サンプル/窓なら、1 ビン = 23.4 Hz。

Free field(自由場)

反射面のない理想化された音響環境 — 音源からの伝搬が遮られずに外側に広がる空間。無響室がこれに近く、開けた屋外空間も(精度は落ちるが)近似します。自由場では逆二乗則が成立 — 点音源から距離が倍になると SPL は 6 dB 下がります。

Frequency(周波数)

周期信号における 1 秒あたりの完全振動数で、単位は ヘルツ(Hz)。健康な若年者の可聴域は 20 Hz から 20 kHz。20 Hz より下は低周波音(infrasound)、20 kHz より上は超音波(ultrasound)。

H

Hair cell(有毛細胞)

蝸牛内の感覚細胞で、基底膜の機械的運動を神経信号に変換します。哺乳類は片耳に約 15,000 個 — 内有毛細胞 3,500 個(実際の変換器)、外有毛細胞 12,000 個(機械的増幅器)。騒音で損傷した有毛細胞は再生しません。

Hearing Conservation Program(HCP、聴力保護プログラム)

職業性騒音規格のもとで、暴露が行動レベルを超えた時点で要求される一連の活動。モニタリング、オージオメトリ検査、聴覚保護具、教育、記録管理を含む。詳細な内訳は 職場の騒音規制ページ。

Hertz(Hz、ヘルツ)

周波数の SI 単位:1 秒あたりのサイクル数。1 Hz = 1 サイクル / 秒、1 kHz = 1,000、20 kHz = 20,000。

Hyperacusis(聴覚過敏)

通常の音量への耐性が下がった状態 — 他人にとっては快適な音が、不快なほど大きく感じられる。耳鳴りや騒音損傷と関連していることが多く、神経学的疾患の一症状である場合もあります。

I

IEC 61672‑1

騒音計の性能と校正を規定する国際規格。Class 1(精密、±1 dB)と Class 2(汎用、±2 dB)の性能カテゴリを定義。職業性・環境騒音のコンプライアンス用機材は、IEC 61672‑1 認証を受けたものでなければなりません。

Impulse weighting(I、インパルス時間重み付け)

立ち上がり 35 ms、減衰 1.5 s の時間重み付けで、短い大音量イベントを捉える設計。瞬間音(銃声、ハンマー打、風船の破裂)の測定に使われ、目立つ衝撃音を含む職業性測定では一部の規格が要求します。

ISO 1996

環境騒音測定の国際規格。1996‑1 が用語と量、1996‑2 がフィールド測定手順をカバー。地域騒音マッピング、交通騒音調査、ほとんどの環境影響評価の参照基準です。

L

LAeq(A 特性等価連続音圧レベル)

実際の変動信号と同じ総音響エネルギーを、測定期間にわたって運ぶ定常 SPL。式は:LAeq,T = 10 × log10((1/T) × integral(10^(LA(t)/10) dt))。現代のほぼあらゆる職業性・地域騒音規格で使われる、エネルギー等価量です。

Lden

EU の地域騒音マッピングで使う 24 時間重み付け平均レベル。夕方は +5 dB、夜間は +10 dB のペナルティ。WHO の 2018 年ガイドラインでは、道路交通の屋外基準値が 53 dB Lden です。

Leq

等価連続音圧レベル — LAeq と同じ定義ですが、周波数重み付けを明示しない名称。実務では LAeq(A 特性)または LCeq(C 特性)としてよく見ます。

L10、L50、L90

変動騒音の統計的記述子。L10 は測定期間の 10 % で超過していたレベル(「典型的なピーク」)、L50 は中央値、L90 は 90 % で超過していたレベル(「背景」)。Leq だけではイベント分布が見えない地域騒音で有用です。

Lmax、Lpeak

単一イベント最大値。Lmax は測定中の最高 時間重み付け レベル(Fast、Slow、Impulse のいずれかを使用)。Lpeak は最高 瞬時無重み付け サンプル値で、時間重み付けでは平均化されてしまうごく短いピークを捉えます。

Logarithmic scale(対数尺度)

等しい増分が、等しい差ではなく等しい 比 に対応する尺度。デシベル尺度は対数尺度で、+10 dB はどのレベルでも音響強度比が 10 倍。広いレンジを扱いやすい数字に圧縮するという利点に加え、人間の感覚量(ラウドネス、明るさ、音高)の知覚特性にもおおむね合致しています。

M

Microphone(マイクロホン:全指向性 vs 指向性)

空気圧を電気信号に変換するトランスデューサー。全指向性(omnidirectional) はあらゆる方向に等感度。指向性(directional)(カーディオイド、ハイパーカーディオイド、ショットガン)は軸外感度が下がる設計。騒音計には通常、全指向性マイクが使われます — 読みが「マイクの向き」ではなく「マイク位置の実 SPL」に依存するためです。スマホマイクは指向性であったり、ソフトウェアビームフォーミングが入っていたりすることが多く、これも キャリブレーション を端末ごとに行う必要がある理由です。

N

NIHL(騒音性難聴、Noise‑Induced Hearing Loss)

大音量への暴露によって生じる永続的な感音性難聴。長年にわたって徐々に進行するもの(慢性 NIHL)と、単一の高レベルイベントによって生じるもの(音響外傷)があります。加齢性難聴に次いで多い感音性難聴の原因。ほぼ完全に予防可能ですが、現在は修復不可能。背景知識は 聴力健康ページ にあります。

NIOSH REL(推奨暴露限界、Recommended Exposure Limit)

NIOSH の推奨する職業性騒音暴露限界:85 dBA / 8 時間 TWA、3 dB 交換率。OSHA PEL より保護的。米国外の雇用主、および「ベストインクラスの聴力保護」を実践する米国雇用主にとっての事実上の国際標準です。

NRR(Noise Reduction Rating)

聴覚保護具のラベル表示減衰量(dB)。ANSI S3.19 に基づく実験室測定から導出されます。実環境での減衰量は、表示 NRR より低くなるのが常で、OSHA は実用計算用にフォーム耳栓 NRR の 50 %、イヤーマフ NRR の 25 % を割り引くよう勧告しています。最新のフィットテストシステムは、利用者の実際の耳における減衰量を測定します。

O

OSHA PEL(許容暴露限界、Permissible Exposure Limit)

OSHA が規制する職業性騒音暴露限界:90 dBA / 8 時間 TWA、5 dB 交換率。29 CFR 1910.95 に成文化、1983 年以降変更なし。聴力保護プログラムは 85 dBA の行動レベルから義務化。詳細は 職場の騒音規制。

P

Pascal(Pa、パスカル)

圧力の SI 単位:1 ニュートン / 平方メートル。大気圧は約 101,325 Pa。聴覚閾値は約 20 µPa(0.00002 Pa)、痛覚閾値は約 20 Pa。

Phon(ホン)

ラウドネスレベルの単位で、テスト音と等しいラウドネスに聞こえる 1 kHz トーンの SPL 値として定義されます。任意周波数の 60 phon は、1 kHz・60 dB SPL と同じラウドネスに聞こえる。線形尺度で知覚ラウドネスを表す sone(ソーン)とは別の概念です。

R

Reverberation time(残響時間、RT60)

音源停止後、室内の音が 60 dB 減衰するのに要する時間。RT60 として標準化されています。残響時間が短いほど音声了解度は良くなり、ANSI S12.60 は教室に対して RT60 = 0.6 s を推奨。リビングルームはたいてい 0.3 〜 0.6 s、大聖堂は 5 s を超えることもあります。

S

Sone(ソーン)

知覚ラウドネスの線形単位。1 sone = 40 phon(1 kHz・40 dB SPL のトーン)、2 sones = 50 phon(2 倍の大きさ)、4 sones = 60 phon。HVAC や台所家電など、対数 dB より知覚的に線形な指標が便利な場面の機器仕様で使われます。

Sound Pressure Level(SPL、音圧レベル)

音圧測定の dB 値。基準は 20 µPa。常に dB で表記し、通常はさらに重み付け(dBA / dBC / dBZ)と時間重み付け(Fast / Slow / Impulse)で修飾します。

STS(標準的閾値シフト、Standard Threshold Shift)

ベースラインオージオグラムに対して、2、3、4 kHz の平均で 10 dB 以上の閾値変化があった状態。OSHA の聴力保護プログラム下で、必須フォローアップ — 聴覚保護具の再フィッティング、再検査、当該労働者を高騒音区域から外す検討 — のトリガーになります。

T

Threshold of hearing(聴覚閾値)

健康な若年者の耳が、与えられた周波数で検出できる最小音圧レベル。慣例として 1 kHz における 0 dB SPL(対応する圧力は 20 µPa)と定義されます。きわめて低い、あるいはきわめて高い周波数では値が高くなる(感度が下がる) — 等ラウドネス曲線を参照。

Time weighting(Fast / Slow / Impulse、時間重み付け)

SPL 表示を計算する前に、二乗圧力信号にかける指数平均。Fast は時定数 125 ms — ほとんどの測定のデフォルト。Slow は 1 s — 安定した周囲騒音用。Impulse は立ち上がり 35 ms、減衰 1500 ms — 瞬間音用。

Tinnitus(耳鳴り)

外部音源がないのに音(キーン、ジー、ピーなど)が知覚される現象。音響暴露の後に出ることが多く、慢性化したケースでは多くの場合、測定可能な聴力損失と関連します。CDC の推計では、米国だけで 5,000 万人が耳鳴りと付き合っています。

TWA(時間加重平均、Time‑Weighted Average)

シフト中の労働者の変動騒音暴露を、8 時間のエネルギー等価値に換算したもの。線量から計算:OSHA の 5 dB 交換率では TWA = 16.61 × log10(D/100) + 90、NIOSH の 3 dB では TWA = 10 × log10(D/100) + 85。すべての職業性騒音規格におけるコンプライアンス対象量です。

Z

Z‑weighting(ゼロ / フラット、Z 特性)

10 Hz から 20 kHz まで平坦な周波数応答。メーカー間で定義が揃っていなかった「リニア」「無重み付け」という古い呼称を置き換えたもの。研究、計器検証、重み付けによる歪みを避けたい測定で使われます。IEC 61672‑1 で定義されています。

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ここに見当たらない用語は、たいてい 科学解説ページ(技術的概念)または 聴力健康ページ(医学的・生理学的概念)のどこかでカバーされています。これらの用語と現実の音レベルとの対応は 比較表 が橋渡しになります。