ベストアンサー ※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:なぜ音圧は距離に逆比例して減衰する) 音圧は距離に逆比例して減衰する理由とは? 2019/01/18 09:37 このQ&Aのポイント 音圧は距離に逆比例して減衰する理由について解説します。距離が2倍になると面積が4倍になるため、エネルギーが1/4に減衰します。しかし、音圧は1/2になるとされており、なぜ1/4にはならないのか疑問です。 なぜ音圧は距離に逆比例して減衰する これらのURLはそのような計算です。 https://www.onosokki.co.jp/HP-WK/c_support/newreport/noise/souon_10.htm#mark10_11 http://www.miyazaki-kankyo.or.jp/kakeibo/sound1.htm https://www.e-koubou.co.jp/sousin_souonkyorigensuikeisan.html 距離が2倍になると面積が4倍になるので、 エネルギーが1/4(距離の2乗に逆比例)に減衰するが、 音圧は1/2(-6dB)になるとされています。 なぜ音圧が1/4(-12dB)にならないのでしょうか? 分かりやすい説明してもらえませんか? 質問の原文を閉じる 質問の原文を表示する みんなの回答 (2) 専門家の回答 質問者が選んだベストアンサー ベストアンサー 178-tall ベストアンサー率43% (762/1732) 2019/01/18 11:18 回答No.2 参照 URL でも。 参考URL: https://www.cradle.co.jp/tec/column07/009.html 質問者 お礼 2019/01/22 16:02 参考URLありがとうございます。 理解できたでしょうか?初心者には難解です。 次のように理解ではいかがでしょうか? 音響抵抗は空気密度*音速≒400Ω 音の強さは音のエネルギー量W/m2 多用される音の大きさPaは電圧で、オームの法則で計算できる。 Pa=√(W*400Ω) W/m2=Pa^2/400Ω 1m距離で音の強さが1W/m2で音圧が√(1W*400Ω)=20Pa(120dB) の音が距離2mで表面積が4倍に広がると 1/4倍の0.25W/m2(電力-6dB)になるが、 測定や耳が感じる音の大きさは√(0.25W*400Ω)=10Pa(114dB)で 1/2倍(電圧-6dB) それで音圧レベルSPLは距離に逆比例で、音の強さは距離の二乗に逆比例 例えば、スピーカーで距離が1mで1Pa(94dB)なら、 0.5mでは2Pa(100dB)で,2mでは0.5Pa(88dB)になるし、 入力電力を1Wから4Wにすると電力4倍(+6dB)で 音圧は2倍(+6dB) 0.00002Pa基準のdB換算は20*LOG(Pa/0.00002) で、 dBをPaに換算は10^(dB/20) 質問者 補足 2019/01/29 13:13 {音の強さ}での計算する説明は錯誤しやすいです。 普通は{音の強さ}ではなくて{音圧}を測定します。 {音圧は距離に逆比例して減衰し}、 {音の強さは距離の二乗に逆比例して減衰する}と言うことで、 質問を終わらせて頂きます、ありがとうございました。 広告を見て全文表示する ログインすると、全ての回答が全文表示されます。 通報する ありがとう 0 その他の回答 (1) Nobu-W ベストアンサー率39% (724/1831) 2019/01/18 10:37 回答No.1 ちょっとググってみたのですが・・・ ちょっと解りやすいかな? というサイトあったんで、参考程度で読んでみて 下さい m(_ _)m http://tsuyu.cocolog-nifty.com/blog/2007/02/post_50ab.html 参考URL: http://tsuyu.cocolog-nifty.com/blog/2007/02/post_50ab.html 質問者 お礼 2019/01/19 12:09 参考になりました、回答ありがとうございます。 この記事は音圧は電圧相当で、音のエネルギーは電力相当なので、 音圧は20*LOG(Pa/0.00002)でエネルギーは10*LOG(Pa/0.00002)の違いを説明しておられますが、初心者には理解困難です。 例えば、1mで100dBある時に、30cm前で測ると距離に反比例して+10dB(3倍)増加して110dBになったはずです。 人は音圧に感じるのでエネルギーは距離の二乗に反比例する言い方よりも、 音圧は距離に反比例すると言うほうが分かりやすいと思います。 広告を見て全文表示する ログインすると、全ての回答が全文表示されます。 通報する ありがとう 0 カテゴリ 学問・教育自然科学物理学 関連するQ&A 音圧レベルと距離による減衰 騒音の音圧レベルは距離の二乗に反比例して減衰すると言われます。 大体でよいのですが、例えば発生源で70デシベルの音は、10m離れた場所では、減衰して、何デシベルくらいになるでしょうか? 概ねの目安の数値で結構ですので、大体どのくらいに減衰してなるのか、お教え頂けませんでしょうか? 電波や音波(音圧)は距離の二乗に反比例して減衰する 電波や音波(音圧)は距離の二乗に反比例して減衰すると教科書などに書かれていますが、それ何故でしょうか? 自然現象で、もともと、そうなっていて、それを後から人間が発見しただけ、といわれればそのまでなのですが・・・。 もし、それなりの原理やメカニズム・作用の説明が存在していれば、お教えください。 音圧と距離に詳しい方いますか? 音圧は距離の2乗に反比例すると言いますが、 距離が倍はなれれば、ヒトが感じる音の大きさが半分になる、と同じですか? 天文学のお話。日本ではどのように考えられていた? OKWAVE コラム 音の、距離での減衰は何デシベルか? 物の本を見れば、距離が倍になると音(声)は6dB小さくなると 記載されています。 私の感覚では、距離が倍になると小さくなるのはその二乗(1/4)、 つまり6dB+6dB=12dBの低下になるように思うのです。 音の減衰と距離の関係について正しいことを教えて下さい。 よろしくお願いします。 音の距離減衰について 音の距離減衰について調べていたら 点音源 : 距離が2倍になるごとに6dB減衰 線音源 : 距離が2倍になるごとに3dB減衰 とありました。 この6dBという数字が一体どこから表れたのかが分かりません。 なぜ6dBという数字が出てきたのか分かる方いらっしゃいましたらご教授お願い致します。 音圧レベル 基準音圧を2.0×10-5乗とする 音圧が4倍になると何dB増加するか 音圧p=16.0×10-5乗の音圧レベルを求めよ やり方が分かりません教えて下さい(*_*) 音圧レベル 音 基準音圧を2.0×10-5乗とします。 音圧pの音圧レベルは次の式で定義されることとし、log10 2=0.3 音圧レベル20log10p/p0 音圧が4倍になると何db増加するか? 音圧p=16.0×10-5乗の音圧レベルを求めよ 計算のやり方がわかりません わがままかもしれませんが途中式と答えを書いてくれると嬉しいです。 どうか教えて下さい。 音圧・音圧レベルの精密な測定方法 とその他 初めて質問させていただきます。 いくつか質問があります。 1)現在の技術レベル(出来れば国内)において、 音圧あるいは音圧レベルの測定は、どの程度精密に測定できるのでしょうか? 音圧レベルでいえば、0.1dBまで、0.01dBまで、0.001dBまで・・・等の回答が得られると嬉しいです。 ※可聴領域に関する質問ではありません。(0dB~100dBといった類ではありません) 2)固体を伝播する音波においても、空気中と同様に以下の式は成立するのでしょうか? <式> L2-L1 = -20*log(r1/r2) つまり、距離減衰・逆2乗則?の式は、固体中においても成立するのでしょうか? また、空気以外において成立する場合の条件は、密度等に影響を受けると考えられますが、どのような補正を行うことになるのでしょうか? 3)1)、2)の質問に関連しますが、 固体を伝播している音波の音圧・音圧レベルの精密な測定は可能でしょうか? 1つの質問に関してでも、お答えいただければ非常にありがたいです。 よろしくお願いします。 電磁波の距離の逆2乗の法則について 点光源から発せられた電磁波は,距離の2乗に反比例して減衰していくことが知られていますが,フレネル・キルヒホッフの回折積分などでは,距離の1乗に反比例してモデル化されています. これは,エネルギーは,距離の2乗に反比例するが,電界×磁界がエネルギーになるため,電界では,距離の1乗に反比例するという認識でよろしいのでしょうか? お手数おかけしますが,詳しい方,ご教授をよろしくお願いします. 真空空間における電磁波の減衰 純粋な電磁場としての完全真空空間が存在するとして、この空間内において電磁波は減衰しますか。 よく言われるように電磁波は距離の2乗に反比例して減衰するのですか。 電磁波が距離の2乗に反比例して減衰するのであれば、土星近く(地球からの距離約 1,3000,000,000 km)を周回する電波出力100wの人工衛星が発信する電波が地球に届くころには何Wになるのか計算式とともに示してください。 感じる音の大きさソーン(sone)を実感しますか? 耳が感じる音の強さでソーン(sone)と言う単位があるとのこと、ここの良い記事があります。 https://www.onosokki.co.jp/HP-WK/c_support/newreport/noise/souon_3.htm#mark6_1 40dBを基準に1kHzが10dB上がる毎に耳が感じる大きさが2倍の音量に感じるとのことです。 ピンクノイズもほぼ同様らしいのでイヤホンで実験しましたが、まだしっくり来ません。 例えば1mで80dB/Wのスピーカーで0.01W入力すると60dBになりますが、 0.1W入れると70dBで2ソーンになり、1W入れると80dBで4ソーンになり、 10W入れると90dBで8ソーンになり、100W入れると100dBで16ソーンになるはず。 要するに0.01W 60dBで聴いていて、音を2倍大きくするには0.1W必要で10倍大きくすれば良いのですが、16倍大きくするには100W必要なので10000倍入力しなければならない計算です。 このような計算をどう思われますか?ご意見下さい。 音 基準音圧を2.0×10-5乗とします。 音圧pの音圧レベルは次の式で定義されることとし、log10 2=0.3 音圧レベル20log10p/p0 音圧が4倍になると何db増加するか? 音圧p=16.0×10-5乗の音圧レベルを求めよ 計算のやり方がわかりません わがままかもしれませんが途中式を書いてくれると嬉しいです。 どうか教えて下さい。 日本史の転換点?:赤穂浪士、池田屋事件、禁門の変に見る武士の忠義と正義 OKWAVE コラム 自由音場 音響関連の質問を2つさせていただきます。 いろいろなサイトを見ると、「自由音場とは均質媒質中で境界の影響を無視できる音場」とか「音の強さが音源からの距離の2乗に比例して減衰しながら音が伝わる音場」と言うように定義されていますが、これは、 音源iから制御点jの間の室内音響伝達関数をGij(z)とすると、全てのGij(z)についてGij(z)=1としてよい と言うことになるのでしょうか? 2つ目は「音の強さが音源からの距離の2乗に比例して減衰」と言うのは、 例えば、座標平面上で位置ベクトルrの音源の音圧を基準として、位置ベクトルsの地点の音圧を算出するときは 20log(p(s)/(p(r)|s-r|^2)) となるのでしょうか? もしかしたらちょっと的外れなことを聞いているかもしれませんが、つまり「音源からの距離」の「距離」の定義を知りたいです。 「自由音場で音源を基準とした音源から2mの位置の音圧はどうなるの?」みたいな感じです。 わかる方がいらっしゃいましたらよろしくお願いします。 3乗に比例する現象は3次関数で表現されるのですか? 3次関数って変です 3乗に比例する現象は3次関数で表現されるのですか? 3次関数って変ですよね。 センター試験、数学が7点だったという経歴の数学音痴です・・・。 たまたま物理の本を読んでいて、車とかの制動距離は速さの2乗に比例するとありました。 制動距離=質量×速さ×速さ / 2×ブレーキの力 だから、速さが2倍になると車が止まるまでの距離が4倍になるという二次関数の曲がり方が思い浮かびます。 でも、疑問になったのは世の中には3乗に比例する現象があるのかということ。それでウィキペディアの3次関数のところを見てみました。 http://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%89%E6%AC%A1%E9%96%A2%E6%95%B0 なんだこのグラフは上っていってまた降りてまた上っている・・・。仮に制動距離yが三乗に比例しているということを仮想してみると制動距離は速さが多くなるとめちゃくちゃ伸びる、つまり二次関数がより急になるようなグラフになるように感じるのだけど。 ほぼ意味不明で質問もよくわからなくなってきましたが、 3乗に比例する現象ってあるんでしょうか。 3次関数って上下にうねうねしているけど具体的に言うとこれは何を表現しているのでしょうか。 ということです。 すみません、数学音痴ですが教えてください。 デシベルの計算に詳しい方お願いいたします。 お忙しい所申し訳ありませんが、宜しくお願いいたします。 (問)半自由空間の反射面上にある点音源から2mの距離における音圧が8paであった。音源から16mの距離における音圧レベルは何dBになるか? (私の考え方)距離が2の4乗なので、音圧は4乗分の1となるので、 2mの距離で8paは16mでは1paとなり、1paは94dBなので答えは94dB (疑問)答えは94dBと書いてあったのですが、これを計算式で書くと、 点音源の音圧レベルをxdBとし、16m地点の音圧レベルをydBとすると、 8pa=103dB(=94+3+3+3)=x-20log 2-8 ...(1式) y=x-20log16-8 ...(2式) (logの係数の20は点音源だから、-8は半自由空間だから) (2式)から(1式)を引くとy=103-20log16+20log2=103-24+6=85dBとなり、答えと合いません。 何処がまちがっているのかお願いします。考え方が根本に違うのかもしれません。ご指導、宜しくおねがいいたします。 音の振幅と周波数関係について教えて下さい。 1000Hzで120dBの音圧レベルがあるときに、振幅が0.011mmだと言う記事がありました。 例えば周波数が2000Hzになると振幅はどうなるのでしょうか? 周波数に関係なく同じ音圧レベルでは振幅は同じと思いますが、周波数の二乗に比例してエネルギーが増えると言う説明も有って分からなくなりました。 高音になると振幅が小さくなるかな?と思うのですが、宜しくお願いします。 室内での無指向性点音源について 室内において無指向性点音源が存在するときに、音源からの距離と音圧レベルの関係はどうなりますか? 距離の二乗に反比例ですか? 室内においては別のファクターが絡むので違った結果になりますか? 教えて頂ければ幸いです。 スピーカーを耳近くで聴いたことがありますか? じゃまになりますが、耳前方~斜め45度位に8cmスピーカーを設置しました。 1m前で50dBなら騒音計で音圧が理論通りに距離に逆比例して大きくなります。 10cm前では10倍の20dB(4sone倍)で70dBになり、 20cm前では5倍の14dBで(約3sone倍)64dBになります。 重低音が少ないけどホームシアター並の音量が得られています。 これは20cm前64dBと,3m前40dBとで比較すると、 15倍の24dB違いでアンプ出力が225倍違います。 言い換えると20cm前で聴くと24dB防音室並の効果があると言うことになります。 ヘッドホンではもっと大きな効果があるけど耳に付けるのがうっとうしいのですが、 この方法では頭の中で鳴る頭内定位が無くてきっちり前方定位します。 設置方法を考えています。 上に棚があるパソコンデスクでスピーカーを吊るす方法も良いかな?と思っていますが何か良い設置方法はないでしょうか? 又、スピーカーを近くで聴いて試したことがありますか? 色々ご意見下さい。 近接場に関して http://www.moge.org/okabe/temp/elemag/node40.html ここのページに出てくる距離の2乗に反比例して減衰する近接場というのは 近接場光と全く同じものなのでしょうか? その他に電気工学で出てくるニアフィールドというのもありますが、 それのことを指しているのでしょうか? どなたか教えて下さい。 銅損が電力2乗に比例?力率かけなくていいの? 銅損が電力2乗に比例することの意味するところがわかりません。問題解いてみたら疑問だらけです。電験3種機械の問題です。以下をみてください↓ http://www.jikkyo.co.jp/kakomon/denken3_kakomon/h16/kikai/h16k_no16.htm (a)は無理やり納得しました。銅損=鉄損の時、最大効率になるのですね。 (b)がわかりません。特に銅損です。 負荷定格容量1/2、力率1 ↓ 負荷定格容量1、力率0.8 に変化するのになぜ2倍(の2乗)になるのですか? わたしは力率が0.8なので1.6倍(の2乗)になると思っています。つまり、 (答え×)銅損=0.3801×((100k×1×0.8)/(100k×0.5×1))^2=0.3801×(80k/50k)^2と思っています。 しかし、正解は、 (答え○)銅損=0.3801×((100k×1)/(100k×0.5))^2になるそうです。 なんで力率いらなくなるんですか?電力の2乗なんでしょ?容量の2乗なんですか?というかこの場合容量とか電力に厳密な違いなくないですか? 個の問題で時間かかって大きく挫折しました・・教えてください。 注目のQ&A 「You」や「I」が入った曲といえば? 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お礼
参考URLありがとうございます。 理解できたでしょうか?初心者には難解です。 次のように理解ではいかがでしょうか? 音響抵抗は空気密度*音速≒400Ω 音の強さは音のエネルギー量W/m2 多用される音の大きさPaは電圧で、オームの法則で計算できる。 Pa=√(W*400Ω) W/m2=Pa^2/400Ω 1m距離で音の強さが1W/m2で音圧が√(1W*400Ω)=20Pa(120dB) の音が距離2mで表面積が4倍に広がると 1/4倍の0.25W/m2(電力-6dB)になるが、 測定や耳が感じる音の大きさは√(0.25W*400Ω)=10Pa(114dB)で 1/2倍(電圧-6dB) それで音圧レベルSPLは距離に逆比例で、音の強さは距離の二乗に逆比例 例えば、スピーカーで距離が1mで1Pa(94dB)なら、 0.5mでは2Pa(100dB)で,2mでは0.5Pa(88dB)になるし、 入力電力を1Wから4Wにすると電力4倍(+6dB)で 音圧は2倍(+6dB) 0.00002Pa基準のdB換算は20*LOG(Pa/0.00002) で、 dBをPaに換算は10^(dB/20)
補足
{音の強さ}での計算する説明は錯誤しやすいです。 普通は{音の強さ}ではなくて{音圧}を測定します。 {音圧は距離に逆比例して減衰し}、 {音の強さは距離の二乗に逆比例して減衰する}と言うことで、 質問を終わらせて頂きます、ありがとうございました。