【歌うための用語の整理】音の大きさ（ラウドネス）、音圧、音の強さ（音響強度）の違い

こんにちは。
歌を歌う上でいわゆる「音量（音の大きさ）」について、「音圧」とか「音の強さ」とかの用語を聞いて、キョトンとしてしまったことがあると思います。

今回は、このような用語をGoogleの生成AI「Google Gemini」を用いて整理し、自分自身の他の文献での調査内容も加えて備忘録的にまとめてみようと思います。

音の大きさには、主に以下の3つの表現があります。それぞれ異なる概念を表しており、混同されやすいので注意が必要です。

1. 音圧 (Sound Pressure)

• 空気中の音波によって生じる圧力のことです。

• 単位はパスカル (Pa) で表されます。

• 音源から離れるほど小さくなります。

• 一般的に、聴覚を感じる音圧は20μPa程度からと言われています。

• 音圧レベル (Sound Pressure Level, SPL) は、20μPaを基準とした音圧の対数比で表し、単位はデシベル (dB) で表されます。

• 例えば、音圧が20μPaのとき、音圧レベルは0dB、音圧が1Paのとき、音圧レベルは100dBとなります。

2. 音の強さ（音響強度） (Sound Intensity)

• 音波が単位時間・単位面積あたりに伝達するエネルギー量のことです。

• 単位はワット/平方メートル (W/m²) で表されます。

• 音源から離れるほど小さくなりますが、音圧よりも減衰が小さい傾向があります。

• 指向性を持つ音の場合は、音源の方向によって音の強さが異なる場合があります。

3. 音の大きさ（ラウドネス） (Loudness)

• 人間の聴覚が感じる音の大きさのことです。

• 音圧だけでなく、音の周波数や音波の形状なども関係します。

• 人は子どもや女性が発する周波数のあたりの音を比較的大きく感じるようになっています。「聴覚感度特性」と呼ばれていて、JOYSOUND採点においてこの特性が考慮されています。

• 主観的な感覚であり、人によって感じ方が異なります。

• 一般的に、周波数 1kHz付近の音を基準として、音圧レベルとラウドネスの関係が定められています。

• 単位はソン (Sone) で表されますが、日常的にはデシベル (dB) で表されることが多いです。

図で表すと

音源 -> 音波
    ↓
  音圧 (Pa)
    ↓
  音の強さ (W/m²)
    ↓
  音の大きさ (Sone/dB)

例

• 20μPaの音圧の音は、音源から離れるほど小さくなりますが、音の強さは比較的変化しません。

• 1kHzの音の場合、音圧レベルが80dBであれば、ラウドネスは約40Soneとなります。

• 100Hzと10kHzの音の場合、同じ音圧レベル (80dB) であっても、ラウドネスは10kHzの方が大きくなります。

• 例えば、カラオケJOYSOUNDのリモコンに表示される、いわゆる「マイクボリューム」と「メインボリューム」は、1目盛り1dBとなっています。（「ミュージック」についてもおそらくそうだと思いますが、確たる文章をまだ見たことがないので言い切れないでいます。）

まとめ

• 音圧は、音波によって生じる圧力です。

• 音の強さは、音波が単位時間・単位面積あたりに伝達するエネルギー量です。

• 音の大きさは、人間の聴覚が感じる音の大きさであり、音圧、音の強さ、音の周波数などが関係します。

ステキな歌活を✋