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人間の声をスピーカーのワット数にすると

人間の声をスピーカーのワット数にするとどのくらいですか?
例えば会話していると騒音レベルは55-60dBと言われていますが、そのお位の声でしゃべると、同じ音をスピーカーで出す場合何wくらいですか?
あるいは大声MAXだと何w相当ですか?

投稿日時 - 2019-05-30 15:36:41

QNo.9621496

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回答(7)

ANo.7

発音部のコーン形状で少し違うし、広い狭い空間での空気の音響インピーダンスの違いもあるし、サイン波でも出せる周波数の違いもあるし、低音をカットしているA特性ではフラットに近いC特性よりも10dBほど低く観測される騒音計数値が使われていて男声と女声で変わるし、普通は1mで測定する面音源で直進性のある音の音圧で、音響パワーは非常に測定困難で指向性で変わるなど色々要素があると思います。

ブルーバックス 楽器の科学(橋本尚著)S55 52pの記事に、
75人編成のオーケストラで70W、トロンボーンで6W、ピアノで0.4W、フルートで0.06W、ホルンで0.05W、普通の会話で0.00005W、
100人が30Wで総エネルギーが3000Wとすると、効率が3%位になるとかの記事が在りますが、

オーケストラでコントラバスとドラム類は全体の1/3の出力を出しているとの根拠は振幅のことを言っているのかな?と疑問に思いますし、
人の声は効率1%位だと書いてありますが、音圧がいくらなのか、数式や統計がどうなのかの説明がないので気になっています。

投稿日時 - 2019-06-05 06:28:22

お礼

ご回答ありがとうございます。

投稿日時 - 2019-07-04 11:37:27

ANo.6

No.3です。お礼ありがとうございます。

『先に会話時の55-60dBというのを出したのが』本当の事を知る為に良かったのですよ。

スピーカーの能率は無響室という どの方向からも反射が無い空間で 真正面1mの距離で1wの入力(アンプ出力)という条件で測定されます。
その時、音の大きさ(音圧)が90dBであれば 90dB/w/m と表記されますが、1mの距離で1wという条件は既存の了解事項として省く事も多いです。
この方法は『最低限人間の発音可能な周波数帯域の音響パワーで評価されたフェア』なものです。
自然空間(外)において音圧の減衰が距離の二乗に反比例するのと良くマッチするので到達音量を計算する為の基礎データになります。
ただ、無響室が世界的にも数が少なく、順番待ちだし利用が高価なので測定無しの商品が多勢になってます。

No.3の回答も、大声コンテストを含めて測定距離は1mです。
1mの距離で『てめえ,気がふれたのか?!』って音量(90dB/w/m)になる為に必要なアンプ出力を列記したものです。
No.3のリストでも1.と4.では1000倍も違うのがスピーカー能率の現実です。些細な違いではありません。

JBL GO2 Bluetoothという具体的な製品名が出て来ました。JBL GO2 Bluetoothは回答No.3の仕分けでは1.のグループに入りますが、能率に関するデータは開示されてない(おそらく測定されてない)ので、正しく知る事はできません。
アンプの最大出力が3wですから、大声コンテスト並みの90dB/w/m は無理っぽいです。
でも、室内においては反射音にサポートされて距離減衰が(屋外や無響室に比較して)少ないですからけっこう大きな音にも聞こえます。
室内騒音55-60dBに相当には、おっしゃるようにスピーカーの方向や距離でも多少変わるのですが、壁床天井などの反射音を考慮してアバウト0.1w程度程度であろうと推測します。
No.1の回答の3倍くらいのワット数が必要になるでしょう。

このような場合、『周辺空気のインピーダンス』とか『A特性』など「誤差の内」に入り、考慮する必要は無いかと思います。

投稿日時 - 2019-06-01 06:54:36

お礼

ご回答ありがとうございます。

投稿日時 - 2019-07-04 11:37:04

ANo.5

No4訂正です。
ヘッドホンのように1cm前位近くで聴く場合は音圧増加が30dB(約30倍)と書きましたが3cm前の誤りでした申し訳ありません。
音圧は距離に反比例で変化と、入力電力の二乗で変化はこの式で計算できます。
音圧SPL=1m基準SPL -20*LOG(距離m)+10*LOG(電力W)

1m1W92dBスピーカーなら、1mで92-20*LOG(1)=92dB
0.03mで92-20*LOG(0.03)=122dB(30倍30dB増加)
30mで92-20*LOG(30)=62dB(1/30倍-30dBに低下)

投稿日時 - 2019-05-31 12:14:00

お礼

ご回答ありがとうございます。

投稿日時 - 2019-07-04 11:36:48

ANo.4

1平方メートルに20Paの音圧があると、SPL120dBで音の力が1W位とされているようで音圧20Pa^2/音抵抗400=音力1Wです。

音力は測定困難で無限大バッフル空間に均一に拡散と仮定しての簡略計算し、
スピーカーは感度の高い正面だけの音圧で省略測定して計算して1m前で6.28平方メートルに拡散した音圧での計算です。
それを1平方メートルに換算すると6.28m2から1m2に音圧増加分が8dBなので、
スピーカーに1W入力して1m前で112dBあると1m2に+8dB換算して120dB在ると音力が1Wとされて効率100%の計算になります。
スピーカーに1W入力して1m前で92dBなら音力0.01Wで効率1%です。

1m前で、無理では?と思いますが大声で112dBなら音力1W,
出せると思う102dBなら音力0.1W,92dBなら音力0.01W,82dBなら音力0.001W,
72dBなら音力0.0.0001W,普通会話62dBなら音力0.00001Wになるはずですが、効率は人によって違うはずです。

1m1WでSPL92dB効率1%スピーカーでも1mWで62dBになるので普段これ位で聴いているのでは?
又、ヘッドホンのように1cm前位近くで聴く場合は音圧増加が30dB(約30倍)で電力は-30dB(1/1000倍)なので0.001mW位で聴いているのでは?と思いますし、イヤホンはもっと感度が良いはずです。
興味ある質問で、私も知りたいので具体的な計算式を探しています。
スピーカーの計算方法を声に当てはめるのは間違いかもですが参考まで。

投稿日時 - 2019-05-31 09:36:05

お礼

ご回答ありがとうございます。

投稿日時 - 2019-07-04 11:36:30

ANo.3

double_triodeさんの回答、良い表現ですね。

大声コンテストなどで人の出せる大声はおよそ90dB位です。

おなじ90dBを出すのに、スピーカーの種類によって必要なワット数がちがうのです。
スピーカーの出す音量は、例外も多々ありますけど、用途によって大雑把に次のようになります。

1.90dB/10w ポータブルアクティブスピーカーorテレビ・PC用スピーカー 
2.90dB/1w スタジオモニターorオーディオマニア用スピーカー 
3.90dB/0.1w PA用スピーカー 
4.90dB/0.01w 屋外用トランペットスピーカー 

0.01wで90dB出せるスピーカーもあれば、10w以上必要なスピーカーもあるということです。

投稿日時 - 2019-05-31 07:03:45

お礼

ご回答ありがとうございます。90dBでも高い音と低い音では距離減衰が異なるので発音点から測定点までの距離によっては両者の音圧レベルは逆転します。その意味ではある一点の音圧での評価はなかなか難しいです。
というか私が先に会話時の55-60dBというのを出したのがいけなかったのですが、人間の会話時の音の広がり、周波数などと同等にした場合のスピーカー換算のワット数が分かればありがたいです。

投稿日時 - 2019-05-31 09:15:54

ANo.2

はじめまして♪

double_triode様の「能率が良い:という前提であれば、同感致します。

しかし、「低能率」のスピーカーも多いので、数十倍から、時には数百倍という範囲も有り得るのが現実とも思えます。

投稿日時 - 2019-05-30 22:40:35

お礼

ご回答ありがとうございます。能率というのがどこまでの意味を含んでいるのかが素人の私にはわかりませんが、ネットの評判が良かったので買ってみたばかりのJBL GO2 Bluetoothスピーカーあたりをリファレンスにしましょう。

投稿日時 - 2019-05-31 09:21:14

スピーカの能率によってちがいます。能率がいいスピーカは,小さな入力で大きな音がでます。ふつうのテレビ受信機くらいの能率だとして,ごくおおざっぱに経験値をいうと,
・本物の人間がしゃべっているかと思った:数十ミリワット
・なに意気込んでしゃべってんだよ:100ミリワット
・うるせえ! だまってろ!:500ミリワット
・てめえ,気がふれたのか?!:1ワット

投稿日時 - 2019-05-30 17:33:27

お礼

ご回答ありがとうございます。臨場感あふれる表現面白いです。

他の方からも「能率でいくらでも変わり得る」ご指摘がありますが、個々にはいろいろな意味合いが混じっていると思います。すなわち発音部のコーンと周辺空気のインピーダンスの問題もあれば、90dBといっても音が単色なサイン波なのか広帯域なのか、あるいはA特性などの補正後なのかどうか、あるいは点音源で広がり切った後の90dBか面音源で直進性のある音の90dBか(つまり空間内の総合計である音響パワーは全く異なる)、など。

最低限人間の発音可能な周波数帯域の音響パワーで評価すれば、かなりフェアではないかと思いますがいかがでしょうか。

投稿日時 - 2019-05-31 09:11:23

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