騒音計の数値(dB)から周波数値(Hz)の計算はできますか？

質問

ピアノの音が自宅の部屋の中でどれくらい響いているのかを騒音計で調べてみました。

数値はdBで出てくるのですが、これをHzに直す計算式はあるのでしょうか？
単純に考えて、真ん中のラの音を弾けば440Hzが出るんじゃないのかと思うのですが、騒音問題の本を読んでいると、違う計算を通してHzを出しているような数値が出ていました。
どのような公式になるのでしょうか？

教えてください
よろしくお願いします。

回答No.6

noname#65504 · ベストアンサー

騒音値（デシベル）から周波数を換算するような公式はありません。

騒音計の中には周波数分析（オクターブバンド分析）機能があるものがあります。
最も利用されているリオン社製品でしたらＮＡという記号で始まるタイプのものです（この機能のないものはＮＬという型番です）。
この機械でしたら計るときにオクターブまたは１／３オクターブバンドの周波数を測定できます。
これらから求まる周波数は音楽で使用する周波数とは異なり、４４０Ｈｚの音が出ているとおそらく４００Ｈｚの音が出ているという表示になると思います。
この表示する周波数は、特定の周波数範囲にある音を代表して示しているもので、ＪＩＳ（日本工業規格）で決まっています。これについては騒音の本に必ず書いてありますので、調べてみてください。

楽器のように特定の周波数だけが鋭く卓越する周波数が出るものに対しては、オクターブバンド分析機能のない騒音計で測る場合は、周波数補正機能を用いれば、ある程度推定できることができます。
一般に騒音はＡ特性という周波数補正を用いて測定します（ＬＡという表示）。このほかにＣ特性または平坦特性という周波数補正方法があり、同じ大きさの音をこの周波数補正を切り替えて測定して、その差を求めると、周波数補正による差が求まり、この差は周波数ごとに決まっていますので、差から周波数は推定できます。この周波数の補正量の差もＪＩＳで決まっています。なお、実際は楽器といえども単一の周波数だけか出ているのではなく、また他の音源の音も拾ってしまいますので、この方法はあくまで卓越振動数の概算だけです。

このほかアナログ出力のある騒音計でしたら、電圧出力をして、パソコンやＦＦＴアナライザーのような機械に取り込んで、ＦＦＴ（フーリエ解析）をするソフトで解析すれば求まります。本当に周波数を知りたい場合、この方法ですね。

お礼

単純にHzではなかったですね。
お聞きしたかったのは、オクターブバンド分析のHzの値のことだとわかりました。

一応騒音の本は読んだのですが、文系の自分が読むと物理と数学が交叉するのでもうパニックになっていました。(しかも弁護士からdB数値を渡したら、Hzは1000以上の数値が出ましたか？という変な要求が来たので…単純にラの音を弾けば440Hzだからオクターブ上を弾けば1000Hzは超えるんじゃない？？と混乱していました)

測定に使った騒音計はリオン社のNL-26でした。
残念ながらオクターブバンド分析ができない機種でした。今度出来る機種を借りてこようと思います。

回答ありがとうございました。

回答No.5

ufon

騒音計(普通型)は20Hzから8000Hzの周波数範囲全体の音の大きさを測定する測定器です。
したがって騒音計での測定結果からは、特定の周波数成分を求めることはできません。これを求めるには、騒音計に周波数分析器をつないで測定しなければなりません。しかし低周波成分が多い音であるか、少ない音であるかは、騒音計の平坦特性とＡ特性を切り替えて測定することによってわかります。この差が大きければ低周波成分が大きく、差がなければ高周波数成分の音です。

お礼

調べたかったHz値は基本周波数値ではなく、オクターブバンド分析のHz値で勘違いをしていました。
混乱させてしまい申し訳ありませんでした。
回答ありがとうございました。

回答No.4

angkor_h

その騒音計は、人間の聴覚感度補正がされているんでしょうか?
人間の聴覚感度は1000Hz近辺が一番高くなっていると言われています。たとえば1000Hzと5000Hzとでは15dB程度差が有ります。補正がされていないと同じ値ですが、人間の耳には大きさが違って聞こえます。
こう言う事をお聞きですか?

お礼

測定した騒音計には聴覚感度補正機能はついていませんでした。
そして、調べたかったHz値は基本周波数値ではなく、オクターブバンド分析のHz値で勘違いをしていました。
混乱させてしまい申し訳ありませんでした。

回答No.3

Ta595

こんにちは。

（#2さん>ほとんど同じ回答をかぶせます。申し訳ありません）

まず，dB表示された騒音計の表示の意味ですが，今鳴っている音が「人間がどのくらいうるさいと感じるか」というもので，もちろん音の高さを測っているのではありませんし，また，単純に物理的な音圧を表示するのでもなく，人間の耳の感度による補正が加えられています。つまり，人間の耳は音の高さ（周波数，単位Hz）によって敏感な部分と鈍感な部分があるので，測定の際にそれを補正している，ということです。読まれた本に書いてあったのはこのようなことではないでしょうか？

dBをHzに変換したい，というのは，#1＆#2さんがおっしゃるように，これは不可能です。

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以下，勝手な憶測で申し上げますが。

・測定した音の周波数成分を分析したい
というならば，#2さんがおっしゃるようなソフトで解析すれば可能です。
しかし，測定した音のうち，ピアノの音による部分だけ抽出したいという場合でも，#2さんがおっしゃるように，440Hzを弾いても他の周波数成分も入りますので，440Hzだけ考えればよいということでもありません。

・dBで表示された単位を別の単位に変換したい
というならば，騒音レベルや音の大きさには確かに別の表現方法もあります。添付URLが参考になるかと思います。

http://www.eic.or.jp/ecoterm/?act=view&ecoword=%C1%FB%B2%BB%A5%EC%A5%D9%A5%EB

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測定の目的そのものが分かれば，また違ったアドバイスも集まると思います。それを書き込みしていただくことは可能でしょうか？

お礼

私が求めたかったHz値は基本周波数値ではなく、オクターブバンド分析のHz値ということがわかりました。
そして、測定した機械にはその機能がついていませんでした。
一番基本的なところが間違ってました。
(混乱させてしまい申し訳ありません。)

アドバイスありがとうございました。

回答No.2

shkwta

音は、空気の振動（空気を伝わる波）です。空気の振動とは、空気の圧力が小刻みに高くなったり低くなったりすることを繰り返す現象です。

dBは音の大きさ、つまり音圧レベルの単位です。振動するときの空気の圧力変化の対数です。騒音計で得られるものは、人の聴覚に合わせた周波数特性で補正されています。
Hzは音の高さ、つまり周波数の単位です。圧力の上下が、１秒間に何往復するかを表わします。

同じ大きさ（音圧レベル）でも、周波数の高い音、低い音があります。
同じ高さ（周波数）でも、音圧レベルの大きい音、小さい音があります。

このように、音圧レベルと周波数は、独立な量であるため、一方から一方を求めることは不可能です。
たとえていうなら、「車が40 km/h の速さで走っている。進む方角を求めなさい」とか、「気温が25℃のとき、気圧を求めなさい」というようなものです。

なお、ピアノの場合、１つの鍵を押したときにでる音の周波数は１つでなく、倍音と呼ばれる複数の周波数の音が同時に出ます。

なお、参考までに、次のURLは、パソコンで周波数を測定できるフリーソフトです。
http://www.vector.co.jp/soft/win95/art/se085448.html
http://www.vector.co.jp/soft/win31/art/se074351.html

お礼

私が求めたかったHz値は基本周波数値ではなく、オクターブバンド分析のHz値ということがわかりました。

ありがとうございました。

回答No.1

パんだ パンだ（@Josquin）

dBは音の大きさ、Hzは音の高さという全く別のものを表すので、相互変換はできません。
（例えていえば、kg単位をkm単位にするようなものです。）

ただし、何か別の量がわかっていれば求められるのかもしれません。
（例えば、紐１kgあたり500mというのがわかっていれば、この紐についてはkgをkm単位に変換できますので。）

お礼

＞kg単位をkm単位にするようなものです
わかりやすい回答ありがとうございました。
(それは無理な計算だとわかりました。)
そして、私が求めたかったHz値は基本周波数値に基づくものではなく、オクターブバンド分析のHz値ということがわかりました。

ありがとうございました。