SOUND…平成21年度助成研究より…

高周波騒音の測定と高周波音の聞こえに関する研究
独立行政法人

産業技術総合研究所

人間福祉医工学研究部門
主任研究員

学術博士

蘆原

は聞こえる。このことを利用した一種の１．はじめに撃退機

郁若者とも呼べる装置が販売されている。この若者撃退機は、イギリスで、 街中や店先を一般に人の可聴域は、20Hzから20kHzと言われており、20kHzをこえる高周波音は、しば長時間占拠する迷惑なしば超音波と呼ばれ、可聴音と区別されている。

開発されたものだが、東京都足立区でも、公園

しかし、音圧が充分に高ければ20kHzをこえる内での夜間の迷惑行為防止を目的として、2009高周波音でも知覚できる場合があること年５月から試験的に導入されている。

、

１），２）

若者を追い払うために

骨導では一部の重度難聴者でも超音波を知覚で防音室内でこの装置を作動させ、１m離れたきること３）が知られている。一般的な生活環境

位置にて広帯域マイクロホン（SCHOEPS MK-において、現代人は、このような高周波音にど5）を介して録音した。観測されたパワースペのくらい暴露しているのだろうか、また、高周クトルを図１に示す。18kHz付近に100dB SPL波音への暴露は、生体にどのような影響を及ぼをこえるスペクトルピークが観察される。

すのだろうか。

２．高周波音暴露の実態
15kHzをこえる高周波音は多くの高齢者にとって聞こえないレベルであっても多くの若者に

図１

若者撃退機から放射される音のパワース
図２

ペクトル
12

超音波ねずみ撃退機の外観

SOUND図３

超音波ねずみ撃退機が発する音のパワースペクトル

図４

秋葉原駅前で観測された高周波音のパワースペクトル例

また、都会のビルの入り口や搬入口、駐車場点付近の音圧は160dB SPLをこえる。集束点以入り口などに、しばしば図２に示すような超音外でも、100dB SPLをはるかにこえる超音波が波ねずみ撃退機が設置されている。図３は、こ発生しており、研究員は日常的にこのような音のネズミ撃退機のほぼ真下、地上1.5mで観測波に曝されている５）。

されたパワースペクトルである。最大のピークは、19kHz付近で、音圧のピーク値は100dB

３．高周波音計測の問題SPLをこえていた。この出入り口は一般に開放

通常、音の強さを比較するには音圧レベルがされており、通行する人は例外なくこのような用いられる。20Hzから20kHzにおいては、す音波を浴びていることになる。

でに音響標準が確立されているので、校正済み

ネズミ撃退機が放射している音と若者撃退機の計測用マイクロホン、あるいは計測用マイクの音の周波数はそれほど変わらない。実際に、ロホンを基準にして比較校正された録音用マイねずみ撃退機の音を検知できる人も決して少なクロホンを用いて音圧を測定できる。しかし、くない。

20kHzをこえる帯域において音響標準は確立さ都市環境騒音に見られる高周波成分の例を図れていない。

４に示す。秋葉原駅前にて平日の昼間に収録さ騒音を評価する場合には、音圧レベルにA特れたものである。この例では16kHz付近に80性の補正をかけた騒音レベルが用いられる。AdB SPLをこえるピークが認められる。15kHz

特性はもともと等ラウドネス曲線に基づくものをこえる帯域におけるこのような顕著なスペクだが、等ラウドネス曲線は20kHzをこえる帯域

トルピークは、一瞬で消える場合もあれば10秒まで測定されていない。このため騒音レベルに以上連続的に観測される場合もある 。

は、20 kHzをこえる音は殆ど関与しない。

５）

人が日常的に高周波音に曝される代表的な場

図５は、図１や図３、図４に示す音を録音し所として、超音波自体を研究している研究室がたマイクロホン（SCHOEPS MK-5）の周波数ある。日本大学理工学部応用音響・環境工学研

特性を、計測用マイクロホン（Brüel & Kjær究室で制作され使用されている点集束型空中超type 4133）の特性を基準とし、基準からの差音波音源は、音源前方140㎜で音波が一度集束として表示したものである。周波数による感度した後拡散するように設計されている 。集束のばらつきは、100Hzから40kHz付近まで、±４）13SOUND図５ 広帯域マイクロホンMK-5の周波数レス定では耳元の音圧が容易に変動する。そこで、閾値の測定データにどの程度の不確かさが含まポンスれているのかが重要となる。さらに個人差や加数dBに収まっている。しかし、基準とした齢による閾値変化に関する研究も求められる。

Brüel & Kjær type 4133に関しても20kHz以上

電気生理学的手法による閾値測定の試みも報の帯域の特性については保証されていない。標告されている７），８）。超音波の利用における安全準が確立されていないから保証できないのであ性を検討する上で乳幼児や児童の高周波聴覚閾る。

値のデータは重要なものとなるが、それには、超音波帯域の音響標準が確立したとしても、他覚的な手法による閾値測定が不可欠である。

空気中で20kHzの音の波長は約1.7㎝と非常に短

また、空中超音波だけではなく、水中超音波やい。また直進性が高く指向性が鋭いため、マイ骨導超音波も含めた議論を展開していく必要がクロホン周囲の物体の状態によって音圧が変動ある。

する。耳元の音圧を測定する場合、頭部や耳介の形状、向きによって音圧が大きく影響される。
このため同じ実験環境でも聴取者によって耳元の音圧は大きく異なる 。
１）

聴覚閾値などの測定では、実験装置、特にス

５．まとめ
本稿では、超音波利用における安全面について検討していくためのいくつかの課題について述べた。

ピーカの非線形性による混変調歪や低調波歪が超音波ネズミ撃退機や、若者撃退機が発する問題となる２），６）。また超音波領域でのノイズの音は、人によっては、かなり不快な音として検混入や機器の発振が生じた場合、耳では聞き分知されるが、聞こえない人にはまったく検知でけられないのでスペクトル分析による確認が重きない。

要となる。

４．高周波音の影響

都会の環境騒音には、しばしば、15kHzをこえるような高周波成分が、80dB SPLをこえるような高いレベルで観察される。また、空中超高周波音の生体への影響についての実験デー

音波を研究対象とする研究施設では、日常的にタは乏しい。聴覚閾値については、音響心理学

100dB SPLをこえるような超音波に研究者が曝的手法による定量的な実験データが報告されてされている。

。しかし、現時点では音響標準とリン20kHzをこえるような騒音は、A特性の補正クしていない。また前述のとおり、音場での測をかけた時点で測定できなくなってしまう。こいる14１），２）

SOUNDのため、騒音レベルとしては捉えることができ

４）伊藤洋一：空中用線集束超音波音源と楕円ない。また、20kHz以上の帯域では、標準マイ筒を組み合わせた容器内強力音場の形成,クロホンが存在しないため、音響機器の厳密な日本音響学会誌, 49, 615−621, 1993.

校正は行えない。

５）蘆原郁：身のまわりにある超高周波音の実超音波を含めた高周波音への暴露が、生体に態調査, 日本音響学会誌, 65, 23−28, 2009.

どのような影響を及ぼすのかについての系統的

６）K. Ashihara and S. Kiryu：Audibility ofな研究は少なく、今後の課題である。外耳道内

components above 22kHz in a complex

での音圧の高精度な測定技術の確立も求められ

tone, Acustica united with acta acustica,

る。

89, 540−546, 2003.

参考文献
１）蘆原郁：16kHzから30kHzの聴覚閾値, 聴
覚研資, H−2005−32, 2005.

７）京相雅樹, 細川和雅, 小俣瑞季, 蘆原郁, 石島正之, 桐生昭吾：高周波音の最小可聴値の心理音響的測定と脳波測定の比較, 音講論集, 85, 2008. 3.

２）K. Ashihara：Hearing thresholds for８）桐生昭吾：超高周波域における聴覚閾値のpure tones above 16kHz, J. Acoust. Soc.

心理学的・生理学的測定, 日本音響学会誌,Am., 122, EL52−EL57, 2007.

65, 29−33, 2009.

３）中川誠司：骨導超音波知覚の解明 −重度

９）高橋弘宜：空中超音波帯域における音響標

難聴者のための新型補聴器の開発に向け準の開発, 日本音響学会誌, 65, 34−39,て−, 日本音響学会誌, 65, 46−51, 2009.

2009.

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