dB(デシベル)って何?音圧とは?【知っておくと便利な用語】

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VUメーターやピークメーターのdB

プラグイン等で表示されるVUメーターやピークメーターで表示されている「dB」は本来電圧比を表現しており、音の強さを表現する「db SPL」とは異なります。数値はマイナス表示ですが、0dBを基準とし、それに対して何分の一か?という表示形式になっています。0dBを超えると音が歪むことになります。

VUメーター

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ピークメーター

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VUメーターは応答速度が300msec(ピークメーターは10~20msec)であり、人間の感覚に似ている表示といわれています。

クイズ「3dB上げる」ということはどういうことか?

以上を踏まえてクイズです。

※ここでは「dB同志を単純に足したり引いたりしてはいけない場合がある」ということだけ覚えていただければ結構です。また絶対レベル値と相対レベル値を扱う場合で計算方法が変わります。

1)80dBで吠える犬が2匹で吠えたら何dBか?(現実にはありえないが話を簡潔にするため二匹は完璧に同じ吠えかたをする)

間違い:80+80=160dB ・・・・もし160dBだとジェットエンジンの100倍の音の強さになるので死亡します

正解:約83dBになります。10×log10(108+108) ⇒ 1.4倍になるのですね。

2)会話60dBと図書館40dBの音の強さの差はどれくらい?(倍率)

正解:20dBの差だから10倍、図書館では静かにしましょう。

3)「3dB上げてください」とPAスタッフにお願いするとどれだけ音圧が上がるのか?

答え:約1.41倍

DTMFトーン(プッシュホンなどで使われるピポパポ音)で試してみます。

なお常用対数の計算は関数電卓で可能です(log10)。これはiOSの電卓(iPhoneでは本体を横向きにするとこれに切り替わります)

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【参考】人が感じる音の大きさは周波数によって異なる~ラウドネス~

わたしたちは同じ音圧レベルの音であっても、音の周波数の違いによって異なる大きさの音として認識します。

たとえばピアノを弾いた場合、わたしたちは「大きさ」「高さ」「音色」という「音の三要素」をトータルに聴く(感じる)ことになります。この感じる「量」は聴覚が感じる「音の強さ」であって感覚量(心理量)と呼ばれるものです。

感覚量というのは「味覚」「視覚」「嗅覚」といった主観的に感じる「強さ」の量のことで、たとえば海の水はだれでも「しょっぱく」感じるわけで、塩の濃度が上がるほど(個人差やその時の体調、気分の差はあるにせよ)さらにしょっぱく感じるという関係が成り立つわけですね。この感覚量である「音の大きさ」はラウドネス(loudness)と呼ばれます。

音の大きさの単位はsone(ソーン)音圧レベルが「40dBの1,000Hz」のサイン波の音の大きさを1soneとして、仮に大きさが倍に感じる音は2sone。

ただし周波数によって感じる音の大きさには変化があり「1000Hz 40dB」のサイン波と同じ大きさに聞こえるすべての、周波数と音圧をあらわし、特性をグラフにしたのが「等ラウドネスレベル曲線」です(下図)。

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「1000Hz 40dB」と同じように聞こえる値を表す線(青色)は40phon(ホン)。昔は騒音を表す単位に使われていました。

1KHzから5KHzあたりは私達の生活の中で「身近な」音なのか、感度が高い(音圧が低くても聞こえる)というのがわかります(個人差はあります)

LKFS/LUFS

なおラウドネス値を測定するラウドネスメーター(元々放送業界向けに開発されたもの)で扱う単位には、LKFS/LUFSというものがあります。

  • LKFS:Loudness K-Weighted Full Scale
  • LUFS:Loudness Unit Full Scale

テレビなどでは、チャンネルを変えたときに極端な音量差が生じないよう、EBU(欧州放送連合)のラウドネス推奨規格である R-128 ではラウドネス、ダイナミクス、ピーク値の測定方法や基準値が定められています。

というわけでお疲れ様でした~

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【補足】(あえて単位記号で表しております)元々B(ベル)は電力の伝送減衰の表現で採用されていました。デシベルを電力比として考えると10×log(W1/W2)ですが、電力と電圧、電流、抵抗には

電力(W)=電圧(V)×電流(A)、電圧(V)=電流(A)×抵抗(Ω)、W=V2/Ω  という関係があります。すると

10×log(V12/V22)=10×log(V1/V2)2=20×log(V1/V2)

となり、電圧のデシベルは電圧比の対数に「20」をかけます。音圧も同様です・・・なんだかわかったようなそうでないような・・・・

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