可聴域でも人が感知できない音は流せる？

質問

超音波だったり低周波だったりする音は、その人が音源の正面にいても聴こえないですが、可聴域でありながら人の聴覚が感知できない、できないけれど音は出ている、という音をスピーカーから流すことは可能でしょうか？

回答No.7

sirasak · ベストアンサー

万人は20～20kHzまでしか聴こえないとされているのですが、
低音はラウドネス曲線のように大音圧で無いと聴こえないのでスピーカー1ｍ前で20Hz以下の音を大きな音圧で鳴らすのは難しいですが、近くでは音圧が距離に逆比例するので10cm前では10倍20dB大きくなるので聴けやすくなるけど音としてよりもふわーとした振動に感じます。
ヘッドホンやイヤホンは鼓膜近くなのでmW入力レベルでも大きな音が聴けます。
最大可聴音圧20Pa120dBの音の振幅で、10Hzは1.1ｍｍで鼓膜を揺さぶるが、100kHzは0.11umと微小です。
超音波40kHzハイレゾは振幅が小さいのでツイーターをつければ簡単に巨大音圧が出せます。
1ｍ前では巨大口径+ツイーターのスピーカーで可聴域外の大きな音を出せるようです。

可聴外の20Hz以下低周波や20kHz以上超音波は巨大音圧だと耳などに障害を与える恐れがあります。
成人には聞こえないが、普通の音圧でも小学生は聴こえるようです。
なお、電力相当の音力(音の力/音量)は広がった面の音全部を聴いたり測定しなければならなくて不可能なので、聴いた音圧で音量Volumeを推定しています。

お礼

回答ありがとうございます。低音は音圧を上げないと聞こえなくても、一応耳に届くことは届いているのですね。40kHzなどの高周波音は確かスピーカー側が対応していないと、以前ほかの方に回答していただいたのを覚えていますが、専用の大きなスピーカーがあればいけると・・・。

20Hz以下の音は、聞こえなくてもフワ～はあるとのこと。何か知らないけれど部屋の雰囲気が変わったような感覚があるとしたら、そのフワ～をこっそり流すと実現できてしまうかもしれませんね。

可聴域が、子供のような小さい子だと大人よりもっとストライクゾーンが広いのは知りませんでした。教えていただいたURL参考にさせていただきます。

回答No.10

Don-Ryu

以前愛媛県西部の風力発電の風車で問題になりましたね。
10Hz。絶対に人に聞こえるはずがない。でも風車の近隣の住民がみんな眠れなかったり体調不良になってしまう、そんな内容だったと思います。
スピーカーで出そうとするとビル並みの大きさになってしまいますが、出すことは可能だと思いますよ。

お礼

回答ありがとうございます。エコキュートでは聞いたことがあったのですが、風力発電でもあったのですね。ただしそれをスピーカーから流そうとすると相当大きな機材がないとできない・・・現代のオーディオ技術で、小型化が実現できていなければいいのですが。

回答No.9

eroero4649

他の方がコメントしていないことを書けば、「モスキート音」なんてそうなんじゃないですかね。

若者は聞こえるけれど、中年以上は聞こえない。可聴域かどうかといえば、若者は聞こえるのだから可聴域といっていいのではないでしょうか。

お礼

回答ありがとうございます。モスキート音もありますね。可聴域の帯域が異なる人が複数入れば、重なっていない領域の音を流すことで、片方は聴こえていて、片方は聴こえない、なんてことができそうです。

回答No.8

nijjin

サブリミナルってのが昔流行りましたね。
音の場合は音楽などに聞こえない（知覚できない）音や音声を混ぜて潜在意識に働きかけようとかいうものですね。

お礼

回答ありがとうございます。昔は、CMとCMの間とかに一瞬だけ画像が出たりしていましたね。サブリミナルや錯聴などを使用して、脳に一定の癖（ある周波数に意識が向くようになるとか）を付けられるというのもあるかもしれません。

回答No.6

okok456

スピーカーに耳を当てれば聞こえるが、
離れれば聞こえない程度に
音量を下げれば良いでしょう。

お礼

回答ありがとうございます。音量を限りなく下げるのもひとつの手段ですね。例えば音楽を100で鳴らしているとして、別の音を1で鳴らしていれば、まずその別の音が聞こえる人はいないと思いますが、その1の音も一応耳には届いているということになりますね・・・

回答No.5

HAL2（@HALTWO）

錯聴で検索するといろいろ出てきますよ。
(1) 存在しない筈の音を認識してしまう
(2) 存在する筈の音を認識できない
の (2) が御質問者さんの知りたい現象でしょうか……。

大きな音に小さな音が搔き消されてしまう Masking 現象とか、左から鳴っている音に感覚が引っ張られて急に右から鳴りだした音を右からとは感じずに中央からと勘違いするとか、左右で同じ音が鳴っているのにほんの少し (数十分の一秒とか) 早く鳴り始めた方から鳴っていると錯覚するといったものもあります。

面白いものとしてこんなのはどうでしょう？

https://www.youtube.com/watch?v=ugriWSmRxcM&ab_channel=JoeFreeza

最後まで (12 秒) 聴いたら、直ちに初めからもう一度聴き直してみてください。
……さて、音階は掴めましたか？
同じ Data なのに 2 度目に聴き始めた音は最初に聴いた最後の音階に続いて更に高い音階に上がって行っているようじ感じませんか？
本当の音階 (周波数) は果たして何 Hz の音でしょうか？
音階を正しく認識できなくなる錯聴の一つですね。

私は自作 Speaker System を Multi Amp' で鳴らしているのですが、音階が判らない超低域を受け持つ Super Woofer や超高域を受け持つ Super Tweeter は Cable が断線して音が出ていないのに「鳴っている」と勘違いして必死に向きを変えたり Level 調整していたりする事がありましたね(笑)。
……重低音域と超高音域を Filter して鳴らしている小口径 Full Range Unit の楽音に脳が勝手に 1 Octave や 2 Octave 上下の音を補完してしまうようで、鳴っていない音を認識してしまうわけです。

あと、私は Test 信号音では 12kHz 以上の音を殆ど認識できないのですが、楽音中の Sizzle Cymbal 残響音 (12kHz 以上の筈) を聞き分けてしまいます……不思議ですね(^^;)。

素敵な Audio Life を(^_^)/

お礼

回答ありがとうございます。たぶんなのですが、私が想定しているその音はきっと、マスキング効果と錯聴を利用したものだと思いました。本当にあっているかどうかは分かりませんが・・・。

本来物理的に鳴っていないはずの周波数の音が、マスキングと錯聴で脳の側で生み出すことができるのかもしれません。ウーファーエピソード、私も似たような経験があります（笑。

回答No.4

John_Papa

こんにちは。

『可聴域でありながら人の聴覚が感知できない、できないけれど音は出ている、という音』
そのような現象は、いくつかあります。

マスキング効果：
　音量の大きな音が有る場合、大幅に音量の小さな音は聞こえない。小さな音は大きな音が出ていない時に聞こえる。

カクテルパーティ効果：
　マスキングの一種とも考えられるが、自分の注意を引く音（会話相手の声など）が有る場合に、周囲の音が（聞こえてはいるのだけど）無意味な騒音になる。

ハース効果：
　先着音優先感知効果として1951年にハースが論文にした。
　同質の音が時間差で耳に到達した場合、先着した音の方角に発音源を感じる。
　身近な例では、充分に離れた２つのスピーカーから同じ音を出していて真ん中ではなく左右に偏った位置で聴いてる場合、近い方のスピーカーからのみ音が出てるように聞こえるが、この先着のスピーカー音が途絶えると、遠い方のスピーカーから同じ音が出ていたのだと気付く。
　現在では先着度合いによる効果の違いなど研究が進み、1Box立体音響スピーカーなどに活用されている。
　立体音響（ステレオ）を考えるに当たって、非常に重要な聴感覚である。

というあたりが、有名どころです。
耳という聴覚器官が捕らえ（データ化し）ても、脳が無視する（処理しない）と、該当の現象になる訳ですが、研究の為に脳の働きをデータ化するのは非常に難しいですね。
そういう意味では、自分の知らない外国語なども、聞こえてはいるが感知できない音の一つに該当するのでしょうね。

お礼

ジョンパパさん、回答ありがとうございます。ほかの回答者さんも答えておられますが、錯聴の中にハース効果という研究があるのでしょうか。音がどこから出されているのか、その発信源を脳に誤解させる仕組みは興味深いです。そういう効果もあるのですね。

回答No.3

q4330

音圧を下げればよい
可聴周波数の中心である1000Hzでも0dbまで下げれば聞こえません
最も聞き取りやすい周波数1200Hzでも-10dmまで下げれば聞こえない

お礼

回答ありがとうございます。音圧は確か音量とは違う・・・ものかなと思いますが、Googleに聞いてみたところどうやらどちらも同じもの？のようです。なのでおそらくは、単純に音圧を下げるのはスピーカーのつまみをゼロにするのと同じことをしているのではないかと思います。

ですが、音量と音圧がまったく別のものであれば、例えば、音量がゼロで音圧が50、という1000Hzの音が出せるのだろうか？などと考えたりするのですが、こういう芸当は可能なのでしょうか？

回答No.2

asciiz

＞可聴域でありながら人の聴覚が感知できない、

可聴域というのは、人によって違います。
一般的には20～20,000Hz、とざっくり言われますが、20,000Hzの音が聞こえる人はあまりいないのです。
また一般的に、年齢を重ねるほど、可聴域の上限は下がってくる傾向にあります。

Aさんの可聴域が25～12,000Hz、Bさんの可聴域が30～18,000Hzだった、なんていう場合は、16,000Hzの音を出せば、Bさんには聞こえますがAさんには聞こえません。
そういう音ならば、出すことができます。

また、圧縮音源(*.mp3 や*.AAC等)では、圧縮時に「カットオフ周波数」というのが設定されていて、高周波成分をあらかじめ棄てて、データ化してしまいます。
20,000Hzの音を 128kbpsでmp3ファイルに変換すると、変換されたmp3ファイルを再生しても本当に何の音もしないものとなったりしてしまいます。

プログラムで20,000Hz音声を、無圧縮のWAVファイルとかに保存し、それをスピーカで再生すれば、その通りの音が出せるでしょう(スピーカーの性能によりますが。)
で、その音が聞こえるかどうかは、人それぞれです。

お礼

回答ありがとうございます。年齢と共に聴力は衰えるといいますが、可聴域がどれぐらい下がるのかは人それぞれなのですね。低音域の方のHzは下限が上に上がったりしないのが不思議です。

もし、私の聴覚が感知できる可聴域が20Hz～18000Hzだった場合、19000Hzの音は聞こえないことになりますね。では、18100Hzだったりする場合は、やはりちょっとは聞こえるかな？ぐらいの聞こえ方がするのでしょうか。

回答No.1

noname#252929

超指向性スピーカーというものがあります。
非常に狭い指向性を持ったスピーカーで、その範囲に入らないと音が聞こえないというものです。

博物館などに設置されて居たりします。

あとは、質問と違いますが、2つの聞こえない音を同時に出して、可聴域の音を合成して聴こえる様にするというものもあります。
この場合、2つの音はどちらも聞こえませんが、それが交わっている部分のみで聞くことができます。

お礼

回答ありがとうございます。パラメトリックスピーカーというものですね、一度秋月電子さんからキットを買って作ってみたことがあります。本当に、そのスピーカーの直線状にこないと聞こえなかったことを覚えています。

ほかの回答者さんからも錯聴との回答がありましたが、2つの聞こえない音を重ねて音を出す仕組みもあるのですね。例えばの話ですが、聞こえる音、たとえばポップミュージックの音に、その聞こえない音を一つのスピーカーで同時に流した場合、ポップミュージックの音の中にわずかであれ変な音が混じる、、、ということはないでしょうか？