【プラント設計の基礎】音とデシベルの話




聴覚は私たちの最も大切な感覚の一つです。それは視力とともに、周囲の多くの情報を私達にもたらします。

しかし、実際にどのような音があるのか、またはそれがどのように知覚されるのかを考えたことがありますか?

音は、その媒体が固体、液体、または気体であるかどうかにかかわらず、媒体を通って伝わる一連の圧力波です。

それでは、私たちが最もよく知っている媒体である空気に少し焦点を当てましょう。

音が聞こえる原理

ラジオをオンにするとラジオ局から電波が音に変換されてスピーカーからラジオ方法が聞こえます。このときスピーカーは文字通り振動しています。

振動するスピーカーは周囲の空気に圧力波を発生させ、それらの波はなにか障害物に当たるまで飛んでいきます。そしてこれがあなたの耳に入ると神経系を介して脳に向かう電気信号となります。

あなたの脳はこれらの電気信号を音楽として認識します。

音とデシベル

圧力波が非常にに強い場合それらは私たちの耳の働きにダメージを与える可能性があります。

有害な圧力波は、ロックコンサートの巨大なスピーカーやジェットエンジンの近くに座ったりすることや、工場内に存在するさまざまな種類の機械によって発生する可能性があります。

ほとんどの場合、適切な保護具を着用することで聴覚を保護することができ、大きな音源にさらされる時間を制限することもできます。

ありがたいことに、音圧波が私たちの繊細な耳にダメージを与えることができるかどうかを判断することができる機器があります。

私たちの耳が音を知覚し始める音圧は0.00002(N/m2)と言われています。

実際の音圧測定値は、次の式に従って、デシベル(dB)単位で表される音圧レベルに変換されます。

Lp = 20×Log(p÷p0)

ここで、Lpは音圧レベル(dB)、pは測定された音圧です。前述のように、音圧p0は0.00002(N/m2)です。

それでは、工場の機器が周囲の人々に危険なほどうるさいかどうかを判断したいとします。

騒音計を使用すると、まず音圧pを測定して20(N/m2)とでたとします。

上記の式に適用して、音圧レベルを次のように計算します。

Lp=20×Log(20(N/m2)/0.00002(N/m2))=120(dB)

20(N/m2)が、ほとんどの人の耳が痛くなり始めるレベルです。このレベルで長時間暴露すると、耳に損傷を与え、難聴を引き起こす可能性があります。

音源への曝露時間によっては、さらに低い音圧レベルでも難聴につながる可能性があります。

音とデシベルの話:まとめ

それでは、音圧レベルと露出時間を考慮して、安全上どのような場所にいるのがよいのか?

どのような対策があるのでしょうか?それに関しては別の記事で解説していきたしと思います。