前回は、マイクロホンとプリアンプから周波数補正までについて説明しました。今回は、実効値検波から表示までについて説明します。

　図1に、前回と同じく、一般的な騒音計の外観と機能ブロックを再度示します。A特性補正などの周波数補正された信号は、周期的な信号であるため、実効値を求める必要があります。この際の応答特性はJIS規格で規定されています。すなわち、Fastと呼ばれる時定数125msでの平均化とSlowと呼ばれる時定数1sでの平均化です。Fastは、人間の耳の時間応答に近似させた値で、一般的な測定に用いられます。一方、Slowは、新幹線騒音や航空機騒音の評価などに用いられます。

図1　騒音計の外観とブロック

　時定数と、抵抗とコンデンサで構成されたローパスフィルタの遮断周波数とは反比例するため、Fastは信号を1/0.125=8Hzのローパスフィルタに、またSlowは1Hzのローパスフィルタに通過させることになります。例として、0.1Paで0.2s間の音圧を2秒ごとに発生させた信号（バースト信号）をFastとSlowの処理を行った場合の出力を図2に示します。図の青い線が入力信号で、赤い線がFast処理、緑の線がSlow処理です。RCフィルタの出力は、時定数の位置で入力信号の約63%となります。図2を見ると、Fast処理では、約0.1Sで約0.06Paとなっていることがわかります。

　実効値検波された信号は、対数演算部で、基準音圧20μPaとの比の常用対数をとり、20倍とすることで、音圧レベルを求め、メーターあるいはデジタル表示器に表示されます。

図2　入力信号とFast、Slow処理後の信号

図3　入力信号とFast、Slow処理後の信号（デシベル表示）

次回は、検定と校正について説明します。

【参考文献】 機械音響工学　鈴木ほか　コロナ社