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【プラント設計の基礎】初心者こそ理解してほしい!音とデシベルの話【騒音対策】

2019年4月13日

【プラント設計の基礎】初心者こそ理解してほしい!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。

 

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簡単なプロフィール

【ヤン】
高専卒のプラントエンジニア。大卒との待遇の違いから一念発起して英語と資格の勉強をしまくる。プラントエンジニアリングのノウハウから資格・英語の勉強法に関する情報を提供しています。保有資格:1級管工事施工管理技士、1級機械保全技能士、英検準1級、TOEIC870点、甲種機械高圧ガス製造保安責任者、エネルギー管理士(熱)。趣味はバイクとキャンプ、愛車はGSX1300R隼。

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。

騒音・低周波音・振動の紛争解決ガイドブック

 

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この記事を書いた人

ヤン
・高専卒業後に専業プラントエンジニアとして活躍。その後、化学/食品プラントのエンジニアに転職。プラントエンジニアリングや、資格・英語勉強に関する情報を発信。
・就職後に大卒との待遇の違いから学歴コンプに陥るが、持ち前の負けず嫌いの精神から勉強しまくって大卒を見返す。
・社会では大卒の方が優遇されるが「高専卒の方が即戦力&活躍できる!」ということから全ての高専卒を応援するためにブログを開始。
・主に機械系を担当したのでPFDからPIDの作成などの基本設計から、回転機器選定、配管設計、調達、建設、施工管理、試運転、保守管理を担当。今では設備保全の知識を活かして効率的なメンテナンス計画の立案や設備診断技術の導入も実施。5Sを軸とした仕事&職場&業務効率のカイゼンにも従事。
・保有資格:1級管工事施工管理技士、1級機械保全技能士、英検準1級、TOEIC870点、甲種機械高圧ガス製造保安責任者、エネルギー管理士(熱)
・海外プラントの設計や立ち上げ経験もあり。