JP3448586B2 - 聴覚障害を考慮した音の測定方法およびシステム - Google Patents

聴覚障害を考慮した音の測定方法およびシステム

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】年齢別、個人別の聴覚障害を
考慮した音の測定方法及びシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】音に対する人間の聴覚感度は、周波数に
よって異なる。そこで、音の測定においては、その聴覚
特性を模した周波数重み付けを施した音圧レベルを測定
することが提案された。この「Ａ特性」と呼ばれる周波
数補正回路は、１９３０年代からアメリカ、ドイツ等で
相次いで騒音計の規格に取り入れられた。日本における
現行の騒音評価法においても、「周波数補正回路Ａ特性
で重み付けられた音圧レベル」の使用による評価が規定
されている（ＪＩＳＺ８７３１「騒音レベル測定方法」
及びＩＳＯ１９９６／１「音響−環境騒音の記述と測定
方法−第１部：基本量とその求め方」）。
【０００３】そこで、現在の騒音計の規格ＪＩＳＣ１５
０２「基本騒音計」，ＪＩＳＣ１５０５「精密騒音計」
では、このＡ特性（図３の周波数特性）の周波数補正回
路を組み込み、その測定値（騒音レベル，ｄＢ）が表示
できることが必要とされている。また、近年になって、
周波数特性を補正するだけでなく、ＩＳＯの規格［ＩＳ
Ｏ５３２，方法Ｂ］に基づいて音の大きさ（ラウドネ
ス）をより正確に表示する騒音計（ラウドネス・メー
タ）も、国内外で発売されている。
【０００４】図４は、日本の騒音評価法に規定された音
圧レベル測定装置の１例を示す。１はマイクロホン、２
はレベル調整回路、３は周波数補正回路、４は二乗回
路、５は積分回路、６はレベル化回路、７は表示器を表
している。マイクロホン１は測定音圧を電気信号に変換
する。レベル調整回路２は入力信号のゲインを変える回
路、周波数補正回路３は測定された音圧信号Ｐを上記の
ようにその聴覚特性を模した周波数の重み付けを施し、
例えば図３のようなＡ特性を有する回路である。二乗回
路４はＡ特性により補正された音圧ＰＡを二乗し、積分
回路５は二乗された音圧信号ＰＡ２ を平滑化する回路
で、平滑化された信号はレベル化回路６で音圧信号の音
圧実効値を対数値（ｄＢ値）に変換し、表示器７で表示
する。代表的な評価量はＪＩＳＺ８７３１の表１に記載
されている。例えばＡ特性音圧レベルＬｐＡは１０log
10ＰＡ2／Ｐ０2で表される（ここで、Ｐ０は基準音圧で
若年健聴者の最小可聴音の音圧に近い２０μＰａが使用
されている。）
【０００５】
【発明の解決しようとする課題】Ａ特性音圧レベルなど
の聴感補正を施した測定値やラウドネス計算値は、人間
が実際に感じる音の大きさとも対応が良い。しかし、そ
れは聴覚の正常な若年者を対象とした場合に限られる。
更に、聴覚障害や加齢によって聴覚特性が変化している
場合には、聴感上の大きさとの対応は必ずしも良くな
い。
【０００６】図５に加齢による聞こえの変化を例示的に
示している。図５の横軸の値は時間を、縦軸の値は音の
相対振幅を表している。図５（ａ）の上段の音は低い周
波数成分が多い大型バスの音を、（ｂ）の上段の音は
「キーン」という高い周波数成分が多い製材機の音を従
来のＡ特性補正回路を使用して補正した例である。これ
らの音は若年健聴者が聞く音をシュミレートして作成し
たものである。これに対して、（ａ），（ｂ）の下段の
音は高齢者が聞く音をシミュレートして作成したもので
ある。
【０００７】図５（ａ）のように低い周波数成分の多い
音は若年層も高齢者も聞こえに大きな差はない。（ｂ）
のように高周波成分の多い音では若年層と高齢者の聞こ
えの違いが大きくなる。このように、音の種類（含まれ
る周波数成分）の違いによって、聴覚特性の変化のため
に小さく聞こえる音と、若年者と同程度に大きく聞こえ
る音がでてくる（図５参照。聴覚障害者においても、同
じ問題が生じる。）。
【０００８】機器が発する警告音や公共空間でのアナウ
ンスなどの音声は、全ての人が適切に聞き取る必要があ
る。しかし、聴覚特性の変化した高齢者や聴覚障害者
は、それらの音が必ずしも聞き取れないことがある。し
かし、現在のＡ特性補正回路を使用した測定器（騒音
計）による測定では、若年者の聴覚特性（Ａ特性）をも
とにしているため、高齢者や聴覚障害者が知覚する、こ
のような音の大きさの違いを的確に測定することが不可
能である。従って、聴覚障害者の聴覚特性を考慮した音
の大きさを評価するのにも限界があった。
【０００９】また、聴覚特性にはおのずと個人差がある
が、現在の測定器は上記のように若年健聴者の平均的な
特性を基にして測定しているため、個人の聴覚特性の違
いに適切に対処することができなかった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、年齢別聴覚特性データをメモリより読み
取り、測定した音を所定の年齢の聴覚特性に補正するこ
とにより、所定年齢の聴覚に対応した音を測定する方法
及び装置を提供する。更に、本発明は、聴覚特性は個人
によっても異なるので、個人聴覚特性を測定し、基準聴
覚特性に対する補正値を算出し、音響入力手段により測
定された音を該補正値により個人の聴覚に対応して測定
する方法及びシステムを提供する。年齢別聴覚特性デー
タ及び個人別聴覚特性データを任意に選択できるように
した測定システムを構成しても良い。
【００１１】
【発明の実施の態様】図１は、本発明の実施例の装置を
示している。図中、Ａは音響測定部、Ｂは聴覚特性測定
部を表し、１１は音を入力する音響入力手段、１２は測
定値算出手段、１３は年齢別聴覚特性データを記憶した
メモリ、１４は表示手段、１５は個人別聴覚測定手段、
１６は個人補正値算出手段、１７は算出された個人別聴
覚特性データを記憶するメモリ、１８は補正値として年
齢別聴覚特性データの選択又は算出された個人別聴覚特
性データに入力切換え、データ選択を行う信号を入力す
る切換部を表している。
【００１２】測定値算出手段１２は、まず、音響入力手
段１１の出力信号を年齢別聴覚特性データを記憶したメ
モリ１３に記憶されたデータ若しくは個人補正値算出手
段１６で求めた個人別聴覚特性データを記憶しているメ
モリ１７のデータに基づいて重み付けし、測定値を算出
する。
【００１３】（１）年齢別の聴覚特性を考慮した測定 加齢にともなう一般的な聴覚特性の変化に対応するため
に、Ａ特性などの聴感補正に代わる音響測定部（Ａ）を
組み込む。これによって、年代別の聴感補正を施した音
のレベル表示を可能にする。ただし、若年健聴者の場合
はＡ特性による聴感補正と一致する。
【００１４】音響入力手段１１は一般には、マイクロホ
ンを使用する。マイクロホンで音を直接入力しなくと
も、適切に録音された音信号を再生し、その電気信号を
入力する手段でもよい。入力信号は、Ａ／Ｄコンバータ
を通じてデジタル信号に変換される。以下の処理はデジ
タル化された信号を対象として説明するが、原理的には
アナログ回路でも等価な処理により可能である。
【００１５】年齢別聴覚特性データは、周波数と音圧レ
ベルごとの重み付け係数（補正値）で、測定された音の
補正値としてメモリ１３に年齢別に記憶されている。図
２に７０歳代における年齢別聴覚特性データの一例を示
す。図２の横軸の値は入力音の周波数、縦軸の値は補正
レベル、グラフ中の値は入力音圧レベルを表している。
表示手段１４は、算出した音の測定結果（ｄＢ）をアナ
ログメータや数値等で表示する。
【００１６】ここでは、まずマイクロホン等の音響入力
手段１１より音を入力する。入力された音は、測定値算
出手段１２へ送られ、音の大きさの計算を行う。この
時、年齢別聴覚特性データ１３を参照することによっ
て、目的とする年齢の聴覚特性に合わせた音の測定値を
算出する。その結果は、表示手段１４を通して出力され
る。
【００１７】表示手段１４に表示された数値（ｄＢ）
が、例えばゼロ以下であれば「聞こえない」と判定でき
る。その結果、多数の高齢者や聴覚障害者に実際に音を
聞かせて聞こえるか否かを問うといった煩雑な作業が不
要になる。
【００１８】（２）個人の聴覚特性を考慮した測定 平均的なデータ（例えば図２の補正値）を利用するので
はなく、個人の聴覚特性に対応した測定値を求めるため
には、本システムの聴覚特性測定部（Ｂ）によって対象
とする個人の聴覚特性を測定する。そのデータを補正特
性として利用することによって、個人の特性に合わせた
音のレベル表示を可能にする。
【００１９】個人聴覚測定手段１５は、様々な周波数と
音圧の音を、ヘッドホン等を通して対象者に提示する。
そして、聞こえるか否か、若しくはどの程度の大きさに
聞こえているかの判断を求める。その判断の結果に基づ
いて、対象者の聴覚特性を推定する。個人補正値算出手
段１６は個人聴覚測定手段１５の測定結果をもとに、年
齢別聴覚特性データ（例えば図２の特性）に相当するデ
ータを算出し、そのデータをメモリ１７に記憶する。
【００２０】測定されたそのデータは、個人補正値算出
手段１６によって加工され、個人別聴覚特性データを記
憶するメモリ１７に記憶される。切換部１８の切換え、
選択信号により、特定個人の聴覚特性データを測定値算
出手段１２に取り込む。その後、その個人の聴覚特性に
基づいた測定値を算出し、表示手段１４を通して結果を
出力する。
【００２１】図１の実施例では、音響測定部Ａと聴覚特
性測定部Ｂとを設け、切換部１８により、目的に応じて
補正値として年齢別聴覚特性データの代わりに算出され
た個人聴覚特性データを選択してより詳しく音を測定す
ることができる。又、音響測定部Ａと聴覚特性測定部Ｂ
とを別装置にしても良いのはもちろんである。
【００２２】
【発明の効果】（１）聴覚障害者による聞こえの有無の
判定が可能になる。 本システムを用いて目的の音や音声を測定することによ
って、高齢者や聴覚障害者に聞こえるか否かを判定する
ことが可能となり、その結果、多数の高齢者や聴覚障害
者に実際に音を聞かせて聞こえるか否かを問うといった
煩雑な作業が不要になる。
【００２３】また、警告音やアナウンスの音響特性の設
計に当たっては、本システムを用いてそれらの音を測定
することによって、高齢者や聴覚障害者に確実に聞こえ
るか否かを確認できる。その結果、警告音やアナウンス
設備を現場に導入する前に、設計の段階で聞こえの適切
さを判定することができ、効率的な製品設計ができる。
【００２４】（２）聴覚障害者を考慮した音の大きさの
測定が可能になる。 本システムを用いて、交通騒音などの環境騒音や工業製
品の発する音を測定することによって、高齢者や聴覚障
害者が感じる騒音の大きさを推定することが可能とな
る。その結果、例えば機器の設計にあたって騒音を低減
するためにはどの周波数成分を削除すれば良いかが明ら
かとなり、効率的な騒音制御指針が得られるようにな
る。
【００２５】（３）個人の聴覚特性に応じた測定も可能
になる。 「年齢別聴覚特性データ」としてシステムに内蔵された
高齢者や聴覚障害者の平均的な聴覚特性をもとに行うだ
けではない。本発明の「聴覚特性測定部」を用いること
によって、個人住宅内など限られた人が利用する空間で
の音の測定の際に、使用者の聴覚特性に、より適合した
騒音の制御や警報音等の設計が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図 １】本発明の実施例を示す図である。
【図 ２】本発明に使用する年齢別聴覚特性データ（７
０歳代）の一例を示す図である。
【図 ３】騒音計の周波数重み特性（補正値，Ａ特性）
を示す図である。
【図 ４】騒音レベル測定方法を説明する測定装置を示
す図である。
【図 ５】加齢による聞こえの変化を説明する図であ
る。
【符号の説明】
１１ 音響入力手段 １２ 測定値算出手段 １３ 年齢別聴覚特性データを記憶したメモリ １４ 表示手段 １５ 個人聴覚測定手段 １６ 個人補正値算出手段 １７ 算出した個人別聴覚特性データを記憶するメモ
リ １８ 切換部 Ａ 音響測定部 Ｂ 聴覚特性測定部
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平14−125397（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−217398（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−41698（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04R 25/00 G01H 3/00 H04R 29/00 310

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 音響入力手段により音を入力し、年齢
    別聴覚特性データをメモリより読み取り、入力した音を
    所定の年齢の聴覚特性に応じて補正することにより、所
    定年齢の聴覚に対応して測定することを特徴とする聴覚
    障害を考慮した音の測定方法。
  2. 【請求項２】 個人聴覚特性を測定し、基準聴覚特性に
    対する補正値を算出し、音響入力手段により入力された
    音を該補正値により個人の聴覚に対応して測定すること
    を特徴とする聴覚障害を考慮した音の測定方法。
  3. 【請求項３】 音響入力手段と、 年齢別聴覚特性データを記憶するメモリと、 音響入力手段により入力された音を前記メモリに記憶さ
    れた年齢別聴覚特性データにより補正する測定値算出手
    段と、 測定値算出手段の算出出力値を表示する表示手段とを具
    備することを特徴とする聴覚障害を考慮した音の測定シ
    ステム。
  4. 【請求項４】 音響入力手段と、 個人聴覚測定手段と、 個人聴覚測定手段の測定値に基づき個人の聴覚特性に応
    じて補正する補正値を算出する個人補正値算出手段と、 該補正値を記憶する個人別聴覚特性データのメモリと、 音響入力手段により測定された音を前記メモリに記憶さ
    れた個人別聴覚特性データにより補正する測定値算出手
    段と、 測定値算出手段の算出出力値を表示する表示手段とを具
    備することを特徴とする聴覚障害を考慮した音の測定シ
    ステム。
  5. 【請求項５】 音響入力手段と、 年齢別聴覚特性データを記憶するメモリと、 個人聴覚測定手段と、 個人聴覚測定手段の測定値に基づき個人の聴覚特性に応
    じて補正する補正値を算出する個人補正値算出手段と、 該補正値を記憶する個人別聴覚特性データのメモリと、 年齢別聴覚特性データと個人別聴覚特性データとを選択
    する手段と、 音響入力手段により測定された音を年齢別聴覚特性デー
    タ若しくは前記個人補正値算出手段により算出された個
    人別聴覚特性データのいずれかにより補正する測定値算
    出手段と、 測定値算出手段の算出出力値を表示する表示手段とを具
    備することを特徴とする聴覚障害を考慮した音の測定シ
    ステム。
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