建築音響の考え方

自然界に存在する案騒音は、大まかには、63～8000Ｈｚあたりの周波数帯成分がほとんどとなります。
そのため、通常は

63 125 250 500 1000 2000 4000 8000

上記8つのバンドにて案騒音LVを評価します。普通騒音計のほとんどが、この帯域を測定する設定となってます。

1気圧（1pa）での音速（m/s）は331+0.6x気温です。
気温が15度なら340m/sで、1度上がるごとに0.6m/s上昇します。

媒質とは・・・空気や空気以外の気体、水などの液体、金属やコンクリート等の固体も音を伝える媒質となります。
ちなみに、媒質のない空間（真空）では、まったく音はしないことになります。
西部劇の一場面で、線路に耳を傾けるシーンがあるが、媒質により音の伝搬速度は異なる為、空気中の音の伝搬速度より、金属やコンクリート等の固体を伝わる伝搬速度の方がずいぶんと早く伝わります。
遠くから接近する電車の位置を測定する方法として、線路を伝わる音（振動）を感知する行為は実に合理的であるということです。
空気中の音の速度≒３４１ｍ/秒（常温・1気圧中）・・・1℃温度が上がると約0.6秒速くなり、気体の種類が変化すれば、当然音速も変化します。
液体中の音の速度≒１５００ｍ/秒
固体中の音の速度・・・金属≒１５００ｍ/秒・・・ダイヤモンド≒１００００ｍ/秒以上と言われます。
※表記中固体については、縦波の速度を表示しています。

エアー層の中で起こる距離減衰（疎密を繰返す中での空気中の摩擦での熱エネルギーへの転換）
二次伝搬音の発生地点から外壁までの距離と位相の関係による遮蔽物の仕事量の増減等が主な原因となり、２番の部屋の方がより広い周波数帯域への遮音性能が高くなります。
しかしながら構造が同じで大きさも同じ場合は、質量則（重量則j）においての音エネルギーの遮蔽力は同じになります。空気層の設計によりいわゆるA特性での音の感じ方には大きな差が出てくるということです。

水中に棒を差し込んだときに、水の中で棒が曲がったように見えた経験をされた事がある人は多いでしょう。これは空気という媒質と水という媒質により、光の伝搬速度が異なる事で派生する光の屈折現象であり、音もまた媒質の変化により伝搬速度が変化する。
また、同じ媒質中においても、たとえば空気を例に挙げてみると、空気中の温度や湿度で音速は変化する。
温度分布による屈折現象としては、蜃気楼などが有名である。

ｆａｘは、セットされた原稿に光をあてて、その反射光の強弱により文字や画像のある原稿部分の認識をしており さらに原稿部分は小さなブロックにわかれていて、これは画素と呼ばれている。
この画素を電気信号に変換し、電気信号をさらに周波数に変調して電話線を使って受信側のｆａｘへ情報を伝送する。
受信側は、受信した周波数を電気信号に戻し、さらに画素情報に直して描かれていたものを受信する。
ＦＡＸの情報を伝送するのにも、周波数は使われている。

マイクロ波は１秒間に分子を２４億５０００万回振動させる事ができる、波長の短く強い波動現象で身近な例として、電子レンジや、衛星放送の電波などとして見うけられる。
電子レンジは、上記の振動を付与することにより、水または水分を含んだ対象物の分子を振動させてその摩擦現象により対象物を急速に加熱する原理を採用している。

プロ野球の投手が投げた球のスピードは、どのようにして計るのだろうか？
じつは、ドップラー効果を利用した計測器によって測られています。
ドップラー効果とは、救急車のサイレンや、超音波診断装置などでも活用されており、音源が近づいてくると音源は過去に出した音に追いつきながら移動するため前方の波長が短くなり高音になる。
また、遠ざかる時には、逆に波長が長くなり低音となる。
この現象は、音波だけでなく電波でも起きる現象で、さまざまなスピードを計る計測器は、移動対象物にマクロ波を発射し、その波長の変化により速度を計測している。

電話の仕組みは、音を電流の信号に変換して受信者に伝えている。
音は空気の振動なので、電話の送話器に向かって出した音声は送話器内にある振動版という薄いアルミ膜を振動させ奥にある炭素粒を疎密運動させる。 この運動を電気信号に変換し伝送している。
ところで、我々が普通に話している会話では、３００Ｈｚから３ｋＨｚくらいの周波数しか使っていない。
その為、電話は４ｋＨｚ以下の音だけが通るように設計されている。
その結果、人の声も生音と電話の声では、少し変化して聞こえる。周波数範囲を制限すると、音色と云われる部分において倍音が制限され、音の印象が異なってくることがあるのは、この為である。
一方、電話機には、電磁石と電振動版が入っているため、磁力の変化で振動版が振動して音になって聞こえる仕組みであります。
携帯電話などに使われている1000ＭHz（１ＭＨｚは１００万Ｈｚ）前後の電波は、音波に比べると非常に周波数帯が高いですが、その波長は30ｃｍ程度であり、物陰への回り込み方などの波動的な振る舞いは1ｋＨｚ近辺の音波と似ています。
ただし、遠くへ伝わるときの減衰量や壁を通り抜ける性質は電波と音波では大きく異なっています。

宴もたけなわのパーティーにおいては、たいへんに賑やかな状況であるがそんな中でも、特定の人の会話や話し声は聞き取ることができる。
雑音の中から、自分の必要とする情報を聞き取ることができる現象をカクテルパーティー現象という。
聞きたい音の方へ神経を集中したり、手を耳にそえてみたり、ウサギなどの動物の中には、耳自体を音のするほうに動かしたりする。
神経を集中することで、情報を集約する方法は、脳の処理による作用が大きいが、この様な脳の働きについては、未解明の点が多い。
同じ音源から発する音であることを、音の高さや大きさ、到来方向の変化が同じであること、基音や倍音が同一であること、などを分析することで判断していると考えられる。

高層ビルのエレベーターでは、ＢＧＭを流しているところが多く目的は、人間の聴覚の「マスキング」という性質を利用して、エレベーターの運転騒音を目立たなくしている。
オフィスなどでも、エアコンの音が止まると、他の音が急に耳障りになることがある。
マスキングとは、このようにある音が存在すると、他方の音が聞き取りにくくなる現象である。
騒音で人の声やテレビの音が聞こえにくくなるのは普段に経験のあることだと思います。また、自分が声を出していると、他人の声が聞き取りにくくなる。
もう少し、学術的表現をすると、妨害音によってある音の最小可聴値が上昇する現象がマスキングであります。
そして、最小可聴値の上昇分を「マスキング量」と呼びます。
これは、防音工事の技術でも応用されていて、その環境にすでにある暗騒音のレベルと比較して、防音室で遮音しきれない音エネルギーが外部の暗騒音レベルよりしたまわれば、人間の聴覚として感知できず、音は聞こえないという現象が生まれます。
アクティブノイズコントロールの技術とは、異なります。

大きな面積が振動すると動かされる空気の量が多くなるので、それだけ大きな音のエネルギーが放出されることになります。
振動する速度と振動する面積を掛け算したものが体積速度といいますが、この体積速度が大きいほど音源の強さも大きいということになります。
同じ振れ幅であれば、周波数が高いほど振動速度が速いので同じ面積でもそれだけ有用な音源となります。大きなうちわではゆっくりあおいでもそれなりの風が発生しますが、小さなうちわではせわしなくあおいでもなかなか風が起きにくい現象に似ていますね。
※大きい楽器（＝振動する面積が大きい）のほうが、小さい楽器よりも大きな音がする
※振幅が同じ場合、周波数が高い方が強い音がする。
ということです。

★音は人工的に排除しない限り、常に身の回りに介在している物です。

例えば、風邪に木々が揺れる音、建物や電線で風邪が切れる音、通学中の子供達の声、鳥のさえずりや車の通過する音、電車の通る音、緊急車両の通貨音、飛行機の飛ぶ音、さらに室内に耳を傾けると時計のカチカチ鳴る音、エアコンや洗濯機の動作音、ラジオやＴＶからの音、蛍光灯の音等例を挙げればきりがありません。

それぞれに周波数帯や、振幅による音の大きさは異なりますが常に音の中に身をおいて生活しているのが我々人間です。実際にまったく音のない世界『無音』の状態を体験するには、音響機器の実験等で使われる無響室と呼ばれるような部屋でしか無音の状態は体験できないのです。

無音の状態では気分もリラックスできさぞかし落ち着ける空間だろうと考えるのは誤りで人類が地球に生誕して以来、音に囲まれて生活してきた我々は、周囲の状況や危機の到来も音という情報から取得したり感知してきた生物であり情報源としての音を立たれたとき、人は非常な不安やストレスを感じるのであります。

文字通り弾力する性質のことで、自転車の空気入れでタイヤの空気を満タンに入れれば、空気入れのハンドルは重くなり、ともすれば跳ね返る現象を体験することがあります。幼少期の学校の実験中、注射器をシリンダーにみたて、空気を圧縮した事がある人も多いはずですが一旦押さえ込んだ空気が、跳ね返される現象を目にした事あるかと思います。

これは、押さえ込まれた空気という気体が一旦、圧縮されるもののその弾性により元の大きさに戻るという事です。さらに空気には質量もあり、普段生活している中で、空気の重さを体で感じることはないかと思いますが、質量がある以上、空気には重さがあり、重さがあれば慣性力が働くという事になります。 音エネルギーを空気が伝搬する時、その弾性による疎密の繰り返しと、質量による慣性力（音の方向・位相）で、音を伝えているのです。

さらに、空気には非常に微少ながら粘性もあり、空気中を音が伝わる際に、疎密運動による摩擦と分子レベルの気体と気体が衝突することで生じる力、そして、空気自体の粘性により、音が発生した地点から遠くなればなるほど、距離による音の減衰（音の距離減衰）が起こるのです。

○ その他の自由音場における、音エネルギーの減少要因

・拡散減衰とは・・・
音を点音源と考えたとき、音源発生位置からの距離に応じて、点音源を構成する球体の波面が大きくなり、同単位面積当たりのエネルギーは減少する現象です。

・吸収減衰とは・・・
吸音体の中で、音が運動エネルギーとして無数の反射、粗密運動を繰り返す中で、熱エネルギーへ転化され熱放射により減少する現象です。

○ 共振とは

ブランコをこぐとき、ブランコを大きく揺らす為には、こぐペースを調整する必要があります。ペースをあわせてこぐことができれば、小さな力でも十分揺らすことができます。これはある周波数のこぎ方に反応するからです。
共振周波数とその共振の度合いは形状や材質で異なり、弦のような単純なもの意外は共振周波数同士は正確な倍数関係にないことが多いのです。

ピアノを調律するときの音叉のチーンという澄んだ音も、共振によるものです。多少たたき方が変わっても同じ高さの音が得られます。 音叉に限らず物にはすべて、共振周波数があります。

防音室を設計するときは、それぞれの構成部材の共振周波数が一致しないように、また現状のお部屋の音響特性を事前に測定し、（新築の場合は、部材のデータでしっかりと検討し）音響障害となりうる共振の少ないお部屋の設計をする必要があります。