騒音計｜環境騒音を高精度に測定する計測器

騒音計

騒音計は、音圧レベルを定量化して表示・記録する計測器である。環境騒音評価、労働安全衛生、建築音響、製造設備の保全、交通・工事現場の監視など、工学・物理・機械・化学の横断領域で用いられる。一般にマイクロホン（圧力型コンデンサマイク）で音圧を電圧に変換し、周波数重み付け（A/C/Z）と時間重み付け（Fast/Slow/Impulse）を適用したのち、対数演算によりdB表示する。精度や機能は規格により等級化され、データロガや1/3オクターブ分析機能を備えたモデルも多い。

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測定原理と信号処理

基本構成は「マイクロホン→プリアンプ→フィルタ（周波数重み付け）→時間重み付け→RMS演算→表示・記録」である。人の聴感に近似するA特性（dB(A)）のほか、C特性（低域をやや重視）、Z特性（無重み付け）が選べる。時間応答は、変動音の追従性を規定するもので、Fast（125 ms）とSlow（1 s）、衝撃音向けのImpulseが代表的である。これらの設定により、同一音でも読み値が変わるため、用途に応じた条件指定が不可欠である。

音響指標（dB表示と代表値）

  • 等価騒音レベルLeq：観測時間Tにおけるエネルギー平均。変動騒音の代表値として広く用いられる。
  • Lmax/Lmin：最大・最小の瞬時レベル。衝撃・通過騒音のピーク把握に有効。
  • Lx（例：L10, L50, L90）：累積分布に基づく百分位レベル。背景騒音や交通流の変動性評価に用いる。
  • ピーク音圧レベル：CpeakやZpeakとして規定され、衝撃・爆発音評価に重要となる。

規格と等級

騒音計はIEC 61672-1に準拠し、許容差によりClass 1（精密）とClass 2（一般）に区分される。Class 1は周波数応答・直線性・指向性の厳格な要求を満たし、試験所や詳細評価に適する。Class 2は現地調査や日常管理に十分な性能を有し、携帯性とコストのバランスがよい。フィールドでの安定性確保のため、校正器・風防・三脚など付属品も併せて規定や推奨が存在する。

校正・トレーサビリティ

測定の信頼性は校正で担保する。現場ではアコースティックカリブレータ（典型値94 dB、1 kHz）で使用前後に感度確認を行い、ドリフトや装着ミスを検知する。定期的には試験所での校正（マイクロホン・本体・フィルタ・時間応答）により国家計量標準へトレーサブルな確度を保つ。校正履歴、環境条件、使用設定の記録は後日のトレーサビリティ証跡として重要である。

測定手順の要点

  1. 設置：風防を装着し、反射面から十分に離して三脚に固定する。屋外では風向・風速に注意し、雨滴・砂塵を避ける。
  2. 高さ・位置：受音点の代表性を考慮し、一般環境では地表1.2〜1.5 m程度が用いられることが多い。
  3. 設定条件：周波数重み付け（多くはA）、時間重み付け（Fast/Slow）、積分時間T、記録間隔、閾値（トリガ）を明示する。
  4. 現場校正：開始前後で感度差がないか確認し、差異があれば原因を特定して再測定する。
  5. 記録：Leq、Lmax、L10/L50/L90、スペクトル（1/3オクターブ）などを併録し、再解析に備える。

誤差要因と不確かさ

主な要因は、風雑音（低域の誤差増大）、温湿度変化による感度ドリフト、電磁ノイズ、マイク指向性と入射角、近接反射（床・壁・車体）である。さらに変動音では観測時間Tの選定が統計量に影響する。不確かさ評価では機器の等級・校正不確かさ・環境変動・設置ばらつきを合成し、報告書にレンジまたは標準不確かさとして明記するのが望ましい。

用途と事例

  • 環境評価：道路・鉄道・空港・工場周辺の常時監視、工事騒音の苦情対応。
  • 労働衛生：作業者の騒音ばく露評価（Leqやピーク）、保護具選定の基礎データ。
  • 製造設備：プレス・コンプレッサ・ファンの状態監視、遮音・吸音対策の効果検証。
  • 建築音響：室内騒音、遮音等級の測定補助、設備騒音の許容確認。

機能拡張とデータ活用

近年の騒音計は、ロガ機能、GPSタイムスタンプ、イベントトリガ記録、通信（USB/無線）、クラウド連携により、長期無人計測や遠隔監視を可能にする。1/1・1/3オクターブ分析、時間周波数解析、統計処理を組み合わせることで、支配周波数帯や発生源特定（音源探査）に寄与する。設備保全では、対策前後のLeq・スペクトル差を定量比較し、効果検証を明瞭化できる。

選定ポイント

  • 等級：精密評価はClass 1、日常調査はClass 2が目安。
  • 周波数・時間重み付け：A/C/ZとF/S/Iに対応しているか。
  • レンジとダイナミックレンジ：対象音のLmaxやピークを飽和なく測れること。
  • マイクロホン：交換可能性、耐候性、ノイズフロア。
  • 電源と可搬性：バッテリ寿命、重量、屋外対応。
  • 記録・解析：ロガ、オクターブ分析、外部出力、ソフト互換。

実務上の注意

報告書には、機器情報（メーカー・型式・等級・校正状態）、日時・場所・座標、設置高さ・周囲状況、設定条件（重み付け・時間応答・T・風防使用）、気象（気温・風速）、測定結果（Leq、Lx、Lmax、スペクトル）と不確かさを記す。再現性を確保するうえで、写真・スケッチ・バックグラウンドノイズの確認も有効である。これらを徹底することで、騒音計によるデータは意思決定に耐える工学的根拠となる。