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Z 8738 : 1999 (ISO 9613-1 : 1993)
減衰を計算する。その場合,純音成分については5.2及び6.3に示した方法,広帯域成分
については8.2で規定した方法を用いる。
ステップ3 : 初期スペクトル(補正前スペクトル)が音源位置の音のものである場合は,受音点位置
でのスペクトルの広帯域成分及び純音成分の各々の音圧レベルの推定値を得るため,そ
れぞれから空気吸収減衰の計算値を差し引く。初期スペクトルが受音点位置の音のもの
である場合は,反対に,音源位置での音圧レベルの推定値を得るために空気吸収減衰の
計算値を加える。空気吸収以外の機構(例えば,距離減衰)による減衰の推定値につい
ても,同様に,初期スペクトルのバンド音圧レベルから差し引く(又は加える。)。
ステップ4 : スペクトルの広帯域成分及び純音成分のそれぞれの二乗平均音圧の推定値を合成して,
受音点又は音源の位置での合成スペクトルのバンド音圧レベルの推定値を得る。
――――― [JIS Z 8738 pdf 26] ―――――
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Z 8738 : 1999 (ISO 9613-1 : 1993)
附属書A(参考) 空気吸収の物理的な機構
A.1 本体6.2に示した空気吸収による減衰係数 算する式(3)(5)までは,多くの物理的な機構の寄与
を合成して計算に適した形にまとめたものであるが,式が複雑であるため,吸音過程を理解することが難
しくなっている。ここでは,式(3)(5)までに含まれる吸収機構の理解の助けとなるように,個々の機構の
寄与を記述する式を示す。
A.2 個々の吸音機構に対応する計算式は,吸音機構の物理的な過程を理論的に説明する上で最善のもので,
本質的に物理的な表現であり,経験的なものではない。式中の定数は,理論及び湿潤空気や乾燥空気,又
は要素気体の中で実験室測定を行って集積した膨大な空気吸収減衰データの分析から求めたものである。
A.3 減衰係数 懿 単位 : デシベル毎メートル)は,式(A.1)で表される。
懿 愀 愀 愀椀戀 O+ 愀椀戀 N
ここに, 愀 古典物理学の輸送過程に起因する古典吸収
愀 回転緩和現象に起因する分子吸収
愀椀戀 O及び 愀椀戀 N : それぞれ,酸素及び窒素の振動緩和に起因す
る分子吸収
備考 本体7.に示した精度の範囲では,二酸化炭素の存在による分子吸収はわずかであり,酸素及び
窒素の振動緩和による分子吸収を計算に入れておけば十分である。
A.4 古典吸収及び回転緩和吸収による減衰係数の和 ( 愀 ‰ 式(A.2)で与えられる。この式は,この規格
が取り扱う気温の範囲全体にわたって高い近似精度で成り立つ。
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10T
.160 10 f2
To
cr cl rot (A.2)
pa
pr
基準の気圧及び気温は,本体4.2に規定するとおりである。
A.5 式(A.1)の二つの振動緩和の項は,次に示す全く同じ形の式で表される。
2 1
f f f
[(
vib, O ) ax, O ] 2 1 (A.3)
c f rO frO
2 1
f f f
[(
vib, N ) ax, N ] 2 1 (A.4)
c f rN fr N
ここに, 添字O : 酸素
添字N : 窒素
c : 音の速さ,単位 : メートル毎秒
――――― [JIS Z 8738 pdf 27] ―――――
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Z 8738 : 1999 (ISO 9613-1 : 1993)
fr : 緩和周波数,単位 : ヘルツ
( 愀 振動緩和に起因する,1波長分の距離 単位 : メート
ル)での減衰の最大値,
単位 : デシベル
酸素及び窒素の緩和周波数は,本体6.2の式(3)及び式(4)で計算する。
A.6 式(A.3)及び式(A.4)の音速(単位 : メートル毎秒)は,式(A.5)で計算する。
1
2
T
c 3432. (A.5)
To
備考 水蒸気が音速に及ぼす影響は,本体7.に規定する大気条件の範囲では0.3%未満であり,式(A.5)
では小さいとして無視している。
A.7 振動緩和によって生じる1波長分の距離当たりの空気吸収減衰の最大値 ( 愀 気温だけによっ
て決まり,酸素及び窒素の緩和のどちらの場合も同じ形で表される。その値(単位 : デシベル)は,式(A.6)
及び式(A.7)によって計算できる。
2
O O
( ) ax, O
.1559XO exp (A.6)
T T
2
N N
( ) ax, N
.1559XN exp (A.7)
T T
ここに, 燿 特性振動温度
X : 乾燥空気中における酸素(添字O)及び窒素(添字N)の
モル濃度比率
A.8 この規格では,特性振動温度及びモル濃度比率の値として,次の数値を用いる。
燿 2239.1 K(酸素),3352.0 K(窒素)
X=0.209(酸素),0.781(窒素)(本体4.1参照)
2 35 10 log10e2) から得られる値である。
式(A.6)及び式(A.7)の定数1.559は,理論式
A.9 本体6.2の式(5)は,式(A.2)(A.7)までを式(A.1)に代入することによって得られる。
――――― [JIS Z 8738 pdf 28] ―――――
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Z 8738 : 1999 (ISO 9613-1 : 1993)
附属書B(参考) 湿度データの水蒸気のモル濃度への換算
この規格の本体では,空気吸収によって生じる音圧レベルの減衰の計算方法を示している。この方法は,
計算に便利な解析的な式の形で与えられている。この附属書の目的は,文献では簡単に分からない,相対
湿度及び気温並びに露点温度の測定値又は設定値から水蒸気のモル濃度を算出する解析的な計算式を提供
することによって,空気吸収による減衰の計算手順を完全なものにすることである。湿度が相対湿度以外
の尺度(乾球及び湿球の温度など)で与えられたときは,相対湿度に変換してからモル濃度に変換すれば
よい。
B.1 相対湿度
相対湿度は,ある気温の湿潤空気の標本を考えるとき,それと気温及び気圧が等しい水面
上での飽和水蒸気圧psatに対する標本空気の水蒸気圧の比を百分率(パーセント)で表したものである。
このとき,水蒸気のモル濃度h(単位 : パーセント)は,与えられた気温と気圧のもとで相対湿度hr(単
位 : パーセント)を定めれば,式(B.1)によって計算できる。
ps a t
pr
h hr (B.1)
pa
pr
ここに, pa : 気圧,単位 : キロパスカル
本体4.2に規定する基準気圧
備考 慣習によって,0℃未満の気温における相対湿度は,氷上ではなく,水上の飽和水蒸気圧で評価
する。
B.2 飽和水蒸気圧
水上での飽和水蒸気圧psatは,気温Tだけの関数である。Tに対するpsatの値を示す表,
及びそれを算出した式は,様々なハンドブックに載っている。
しかし,ときには次に示す式(B.2)及び式(B.3)を用いて飽和水蒸気圧を算出する方が便利なこともある。
これらの式で計算される飽和水蒸気圧は,世界気象機関 (WMO) が算出し,国際気象表(2)に記載している
飽和水蒸気圧の良い近似になっている。
ps at
10c (B.2)
pr
指数Cは,式(B.3)で与えられる。
.1261
T01
C .6834 6 .4615 1 (B.3)
T
ここに, 気温T : 絶対温度,単位 : ケルビン
T01 : 水の3重点273.16K(すなわち,+0.01℃)
paの値を式(B.2)及び
s t
与えられたT,pa及びhrの値に対するhを求める場合は,まず,その気温における pr
式(B.3)を用いて計算する。次に,基準気圧をpr=101.325kPaとして,与えられた相対湿度及び気圧に対す
るhを式(B.1)を用いて求める。
――――― [JIS Z 8738 pdf 29] ―――――
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Z 8738 : 1999 (ISO 9613-1 : 1993)
B.3 露点温度
気温T,気圧pa,モル濃度hの湿潤空気の標本の露点温度TDは,その標本を同じ気圧にあ
る水面上で冷却していき,飽和状態になったときの平衡温度のことである。
ある気温における露点温度の測定結果から水蒸気のモル濃度を計算する場合は,まず,その露点温度TD
paを式(B.2)及び式(B.3)を用い,TをTDとして計算する。次に,相対湿度hrを
s t
における飽和水蒸気圧の比 pr
pに対するモル濃度を式(B.1)を用いて算出する。
a
100%として,与えられた気圧比 pr
備考 低い気温で露点温度を測定すると,実際には,過冷却状態の水ではなく,氷面上の飽和に相当
する霜点が算出されることがある。霜点が測定される場合には,従来から用いられてきた相対
湿度の定義について正しく記述しなおすべきである。式(B.2)及び式(B.3)は,氷及び霜ではなく,
水上の飽和水蒸気圧に適用するものである。
――――― [JIS Z 8738 pdf 30] ―――――
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JIS Z 8738:1999の引用国際規格 ISO 一覧
- ISO 9613-1:1993(IDT)
JIS Z 8738:1999の国際規格 ICS 分類一覧
- 17 : 度量衡及び測定.物理的現象 > 17.140 : 音響及び音響測定 > 17.140.01 : 音響測定及び雑音除去一般