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音が重なったときの大きさの変化と計算の不思議

大きさの違う2つの音が同時に鳴ったとき、聞こえる音の強さはどう変わるかをわかりやすく解説

「静かな部屋で音が1つ鳴っているときと、もう1つ音が加わったとき、音の大きさは単純に足し算されるのかな?」と疑問に思ったことはありませんか。音の単位であるデシベル(dB)は、私たちが普段使っている普通の数字の足し算とは少し違うルールを持っています。

今回は、資格試験の問題としても出題される「異なる大きさの音が合わさったときの音の変化」を例に、音の合体についての不思議なルールをご紹介します。

音の足し算は「70+80=150」にはならない

例として「70デシベルの音を出す場所」と「80デシベルの音を出す場所」が同時に動いたときのことを考えてみましょう。

足し算をして150デシベルになるわけではありませんし、平均をとって75デシベルになるわけでもありません。デシベルという単位は音のエネルギーの倍率を表しているため、単純な足し算ができない仕組みになっています。

大きい音と小さい音が重なったときのルール

同じ大きさの音が2つ重なった場合(例:80デシベルと80デシベル)、音のエネルギーは2倍になり、デシベルの表示は約3デシベル増えて「83デシベル」になります。

しかし、70デシベルと80デシベルのように「音の大きさに10デシベルの差がある場合」は状況が変わります。専門的な計算をすると結果は約80.4デシベルとなり、全体の音の大きさは「およそ80デシベル」のままほとんど変化しません。

音の大きさによる影響の差

このような結果になる理由は、デシベルの数値が離れれば離れるほど、小さい方の音が全体に与える影響がとても小さくなるためです。

大きな音がすでに鳴っている場所では、それより十分に小さな音が追加で鳴ったとしても、全体としての音のうるささはあまり変わらないという性質があります。

まとめ

音が重なったときの変化は、普通の数値の足し算とは異なるデシベルならではのルールに従っています。

音の大きさに10デシベル以上の開きがある場合、小さい方の音は全体の大きさにほとんど影響を与えず、ほぼ大きい方の音の数字のままになるという特徴があります。

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