音環境がこの水準に達すると、耳が心地よく感じられます。

制作：中国科学普及協会

制作者：孫進（中国科学院音響研究所東シナ海研究ステーション）

制作者: 中国科学院コンピュータネットワーク情報センター

私たちは都市部の大気汚染や光害に非常に敏感ですが、目や鼻のケアには気を配る一方で、耳の感覚を無視しがちなことに気づいたことがありますか?

いつも騒がしい道路や混雑した環境にいると、時間が経つにつれて肉体的にも精神的にも疲れを感じてしまいます。生活環境も騒音によって乱されると、ほとんどの人は不安や情緒不安定の状態に陥ります。

画像出典: Veer Gallery

では、日常の都市環境で私たちが快適に感じる音量はどの程度でしょうか?人間の耳が聞き取れる最小の音の強さはどれくらいでしょうか。また、許容できる最大の音の強さはどれくらいでしょうか。手で耳を塞ぐと音の強さはどのくらい減衰しますか？

これらの質問を踏まえて、聴覚と音響環境についてお話ししましょう。

視力検査表を見るのが不安な場合は、聴力閾値テストを試してみてください。

まず、聴覚から始めましょう。人間の耳が知覚できる音波の周波数範囲は20Hz～20000Hzです。周波数が20Hz未満の音波は超低周波音と呼ばれ、周波数が20000Hzを超える音波は超音波と呼ばれます。

動物の中には、超低周波音や超音波を聞くことができるものもいます。たとえば、ゾウは超低周波音を発したり聞いたりすることができ、コウモリやイルカは超音波を発したり聞いたりすることができます。

音の強度が非常に高い場合、超低周波音と超音波は非聴覚経路を通じて身体に作用する可能性があります。

人体の臓器の低い固有周波数は超低周波音の範囲内にあるため、超低周波音が人体に作用すると共鳴が生じ、生理反応や病理学的変化を引き起こします。高強度の超低周波音は人体の内臓に損傷を与える可能性があるため、軍隊は超低周波音兵器を開発しました。

高強度超音波は、主に超音波の熱効果やキャビテーション効果などにより、人体組織に損傷を与える可能性があります。これらの効果の物理的根拠は、粒子の機械的振動です。診断用超音波で使用される線量は治療用超音波で使用される線量よりもはるかに低いため、人体に害を及ぼすことはありません。

人間の耳が知覚できる最小の音の強さ（つまり、音量を表すために使用される音波の平均エネルギー束密度）は、聴覚閾値と呼ばれます。ただし、聴覚閾値は固定値であると誤解しないでください。聞こえるか聞こえないかという主観的な判断の間には明確な境界はありません。音の強さが非常に弱い場合、被験者は時々音を聞くことができ、時々音を聞くことができません。

著者（右から1番目）は、耳ケアデーのイベント中に高齢者の純音聴力閾値テストを実施しています（画像提供：著者提供）

そのため、聴力閾値を正確に測定することは困難です。

臨床試験では、研究者は被験者が 50% の反応を示す最小聴力レベル (HL) を聴力閾値として使用します。正常な聴力を持つ若者が聞き取ることができる平均最小音圧レベルは、聴力レベル 0、つまり 0dB HL と定義されます。

1997年、世界保健機構（WHO）は、500Hz、1000Hz、2000Hz、4000Hzの平均空気伝導閾値に基づいて、難聴の分類基準を4段階に設定しました。具体的な分類は表1に示す。

表1 WHO（1997）難聴分類基準（0.5、1、2、4kHz平均聴力閾値）

（画像出典：参考文献4）

2021年にWHOは新しい聴覚分類基準を発表しました。騒がしい環境と静かな環境での難聴者の異なるパフォーマンスを考慮して、軽度難聴の開始値は 26dB HL から 20dB HL に引き下げられました。

軽度の難聴の人は静かな環境では会話に問題はありませんが、騒がしい環境では会話を明瞭に聞き取れない場合があります。新しい分類では、片側難聴に関する基準も追加されています。具体的な分類は表2に示す。

表2 WHO（2021）難聴分類基準（0.5、1、2、4kHz平均聴力閾値）（画像出典：文献4）

周囲の騒音に注意する

聴力等級基準からわかるように、正常な聴力を持つ人は音の強さが20dB HL以下の音は聞き取れますが、音の強さが120dB HLに達すると、不快感を覚え、耐えられなくなります。

私たちが日々生活している音環境では、さまざまな音源によって生成される音の強さが異なります。小さなささやき声から大きな会話まで、音の強さはおよそ 20 ～ 80dB HL です。工場の生産現場では騒音レベルが85dB(A)を超えることがよくあります。芝刈り機の音響強度は100dB HLに達することがあります。レーシングカー、飛行機、爆竹などの音響強度は120dB HLを超えることがあります。

騒音計を使用して周囲の音の強さのレベルをテストする場合、通常は A 特性が使用され、単位は dB(A) で表されます。ここで、dB HL としてマークされた周囲の音の強さは、dB(A) を聴力レベルに変換したものです。

さまざまな音源の音の強度と周波数分布 (画像出典: http://bestlab.shal.ac.cn/301/disanzhang2.html)

85dB(A)以上の音環境に長時間いると、一時的に聴力閾値が変化し、聞き取れる最小音の強さが増加することがあります。適切なタイミングで静かな環境に移されない場合、聴覚閾値が永久的に変化してしまう可能性があり、これを騒音性難聴と呼びます。

騒音環境では、音の強度が大きければ大きいほど、または音が長く続くほど、一時的な閾値の変化が大きくなります。

したがって、一部の業界では関連する騒音基準を策定する必要があります。たとえば、建設業界の 2016 年労働衛生運用手順では、騒音暴露に対する健康限度が設定されており、最大騒音健康限度は 115dB(A) を超えてはなりません。

表3 2016年建設業における職業性騒音暴露衛生基準（出典：2016年建設業における職業衛生運用手順）

耳を覆って聴力を保護する

騒音による聴力の損傷を防ぐために、騒音に頻繁にさらされる人は、耳栓、イヤーマフ、防音ヘルメットなどの耳の保護具を着用することを忘れないでください。

画像出典: Veer Gallery

耳栓の有効性に関しては、18種類のノイズキャンセリング耳栓の音減衰値をテストした研究者もいます。

結果によると、125Hzから8000Hzの範囲の騒音環境では、ノイズキャンセリング耳栓の音響減衰値は周波数の増加とともに増加します。 125Hz、250Hz、500Hzの周波数における音響減衰値は20dB未満です。 1kHz、2kHz、3kHz、4kHz、6kHz、8kHzの周波数における音響減衰値は20dB〜50dBです。

ノイズキャンセリング耳栓の音減衰効果は比較的限られていることがわかります。しかし、日常生活において耳に届く音の強さを 85dB 以下に抑えることができれば、耳栓を着用することで保護の役割を果たすことができます。

騒音を遮断するために私たちが最もよく使う方法は、手で耳を覆うことです。では、手のひらはどの程度の音を減衰できるのでしょうか?

研究によると、125Hzから8000Hzの騒音環境において、被験者が耳珠を内側に押して外耳道を完全に閉じた場合、音の減衰範囲は15dBから45dBの間であることがわかっています。

外耳道を完全に塞いでも外部の音を完全に減衰させることはできないため、耳を塞ぐと通常は音は聞こえますが、音量が少し小さくなることがわかります。しかし、突然、高強度の音響環境にさらされた場合、手で耳を覆うことは確かに聴力を保護するのに役立ちます。

声を小さくして騒音公害を避けましょう

昨今、私たちは心身の健康にとって健全な環境が重要であることをますます認識するようになっています。では、さまざまな音環境における適切な音の強さのレベルとはどの程度でしょうか?

我が国では、さまざまな種類の音響環境機能ゾーンごとに音響環境品質基準を制定しています。

クラス0のリハビリテーション・療養所では、昼間の騒音制限は50dB(A)、夜間の騒音制限は40dB(A)であることがわかります。騒音限度がこの基準に達した場合にのみ、静かな音響環境を作り出すことができます。

住居、医療、文化教育、科学研究・デザイン、行政事務所を主な機能とする地域では、昼間の騒音制限は55dB(A)、夜間の騒音制限は45dB(A)です。

実際、現実のさまざまな生活シーンは、背景ノイズに満ちています。

研究によると、静かな環境における平均的な背景騒音は約 40dB(A) です。バックグラウンドミュージックが流れる環境、屋外、ラジオやテレビがある環境では、平均的なバックグラウンドノイズは約 50dB(A) です。店内、駅の待合室やプラットホーム、キッチン、車内、複数の人が話している環境などでは、背景騒音が60dB(A)を超えることもあります。

多くの環境では、バックグラウンドノイズが 60dB(A) を超え、音質が快適性の要件を満たしていないことがわかります。

心身の健康に適した多様な音環境をすべての人に提供するために、都市建設者は多大な努力を重ねてきました。例えば、現代の建築デザインでは、遮音・吸音機能を持つ素材の使用や、道路の両側に緑地帯や遮音帯を設けることなどが重視されています。

音響環境を維持するには、あらゆる分野の労働者の共同の努力が必要です。私たち個人としては、公共の場で大きな音を出さないこと、運転中はクラクション禁止規則を守ることなどにより、音環境を維持することが非常に重要です。より快適な音環境の構築に向けて一緒に取り組んでいきましょう！

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