音圧の距離減衰計算
ある距離での音圧レベル(dB)から、別の距離での音圧レベルを計算します。点音源・自由音場の場合の計算です。
計算の前提(点音源・自由音場)
このツールは、次の条件に限定して計算します。
- 点音源:ひとつの点から、球状に広がる音源。
- 自由音場:壁・床・天井などの反射がない空間。
ラインアレイ(線音源)の特性や、壁・床などの反射、残響、空気による音の吸収、風、地面の影響は、考慮していません。 実際の室内や屋外では、これらによって、計算結果とは違う音圧レベルになります。
計算方法
点音源・自由音場では、距離が離れるほど、音圧レベルが下がります。
- 音圧レベルの変化(dB)= −20 × log10(新しい距離 ÷ 基準の距離)
- 新しい距離での音圧レベル(dB)= 基準の音圧レベル + 変化量
距離が 2 倍になると、約 6.02 dB 下がります。距離が 10 倍になると、20 dB 下がります。逆に、距離が半分になると、約 6.02 dB 上がります。
距離の比と変化量
| 距離の比(新しい距離 ÷ 基準の距離) | 変化量 |
|---|---|
| 0.5 倍(半分) | +6.02 dB |
| 2 倍 | −6.02 dB |
| 3 倍 | −9.54 dB |
| 4 倍 | −12.04 dB |
| 5 倍 | −13.98 dB |
| 10 倍 | −20.00 dB |
| 100 倍 | −40.00 dB |
計算例
- 1 m で 100 dB の音:2 m では約 93.98 dB、10 m では 80 dB
- 2 m で 90 dB の音:8 m(4 倍)では約 77.96 dB(−12.04 dB)、1 m(半分)では約 96.02 dB
注意点
- 音圧レベルは、−999〜999 dB の数で、小数も入力できます。マイナスの値も使えます。
- 距離は、0 より大きい数で、小数も入力できます(整数部9桁まで、小数部6桁まで)。基準の距離と新しい距離は、同じ単位で入力してください。
- 結果は、小数点以下 0〜2 桁に四捨五入します(初期値は 1 桁)。計算には、対数を使うため、通常の数値計算を使っています。
- 実際の音響設計や安全に関わる判断には、測定や、専用のシミュレーションで確認してください。
- 複数の音源を足したときの音圧レベルは、音圧レベルの合成計算で求められます。
よくある質問
距離が 2 倍になると、何 dB 下がりますか?
点音源・自由音場では、約 6.02 dB 下がります。
屋内でも、この計算どおりになりますか?
なりません。室内は、壁・床・天井の反射や残響があるため、距離による減衰は、この式より小さくなることがあります。このツールは、反射のない自由音場の条件の計算です。
ラインアレイのスピーカーは、この計算でよいですか?
ラインアレイ(線音源)は、点音源とは音の広がり方が違います。距離が 2 倍になったときの減衰が、点音源より小さくなる範囲があるなど、特性が異なるため、このツールでは扱っていません。
基準の距離は 1 m でなくてもよいですか?
かまいません。距離の比で決まるので、2 m から 8 m でも、1 m から 4 m でも、変化量は同じ(−12.04 dB)です。