LA5 と LAFmax,5 は、どちらも「90%レンジ上端値」と呼ばれる値ですが、対象としてる内容は全く違うものです。
特に、衝撃音を含む場合は、LA5 と LAFmax,5 で、レベルが大きく変わってしまうので注意が必要です。
ここでは、その違いを図を使いながら、出来るだけ優しく説明していきます。
※本記事では直感的に理解していただくことを優先し、専門的な定義や厳密な表現は一部簡略化しています。
LA5 とは何か
LA5 とは、時間率騒音レベルの 90% レンジ上端値を指します。
時間率騒音レベルとは、ある時間の中で、『測定時間のうち○%は、このレベルを超えていた』
というように、音の大きさを時間の割合で表す指標です。
具体的に説明すると、例えば 10分間測定した場合の LA5 とは、
10 分間のうち、この値を超えている時間の合計が、30 秒間となるレベルをいいます。
つまり、10分間の中で30秒間は、このレベルを超えていたということです。
※10分間の 5% ＝30秒間
下の図でいうと、 LA5 が 48.3dB であるという事は、
『測定した 10 分間の内、 30 秒間は 48.3dB を超えていた』という事がいえます。
同様に中央値（LA50）は、10 分間の半分にあたる 5 分間は 39.6dB を超えていた、
下端値（LA95）は、10分間のうち 9分30秒間は 37.8dB を超えていた、ということがいえます。
上の図は、LA5 の意味を見た目で分かりやすくした図です。
※レベル波形は実際の環境音のデータを使用しています。
LAFmax,5 とは何か
LAFmax,5 とは、衝撃性の音のみを対象として、90%レンジ上端値を求めたものです。
具体的には、発生した衝撃音ごとの F 特性最大値をあつめ、これらを累積相対度数分布図で整理し、
上位 5％にあたる値、すなわち p95 を求めた値、ということになります。
上の図は、100個のデータを用いて作成した累積相対度数分布図のサンプルです。
横軸に騒音レベル、縦軸に、そのレベル以下のデータが全体の何％あるかを示しています。
この図において、累積相対度数の95%に当たる値が『LAFmax,5（90%レンジ上端値）』となります。
たまにネット上で、「データが100個の場合、レベルの大きい順に上から5番目の値になる」
と説明されていることがありますが、それは誤りです。
LAFmax,5 は、単純な順位だけで決まるものではなく、累積相対度数分布図の下から 95％ に当たる位置から求める値です。
そのため、実際のデータの上から5番目とピタリと同じ数値になることは稀で、
上の図でわかるように、観測された数値と数値の間の値になることの方が多くなります。
実際にExcelで計算する場合、LAFmax,5は以下のような式で求めます。
=PERCENTILE.INC(A1:A100,0.95)
これは、A1:A100 に入力された100個のデータの中から、「累積相対度数の95%となる位置の数値」を正確に割り出すための計算式です。
この式からも、「単純に大きい順に5番目をとる」という解釈が間違いであることが分かります。
2つは何が違うのか
環境確保条例では、測定方法を「日本産業規格 Z8731 に定める騒音レベル測定方法」とし、騒音の大きさの値を次のように定めています。
- 条文の「3」 騒音計の指示値が不規則かつ大幅に変動する場合は、指示値の 90% レンジの上端の数値とする。
- 条文の「4」 騒音計の指示値が周期的又は間欠的に変動し、その指示値の最大値が一定でない場合は、
その変動ごとの指示値の最大値の 90% レンジの上端の数値とする。
どちらも「変動する音」を対象としているため、条例の説明だけでは分かりにくいところがありますが、
総務省が公開している「騒音に関わる苦情とその解決方法」では、図を用いて具体的に説明されています。
総務省＞騒音に関わる苦情とその解決方法＞第3回 音響の基礎：騒音の影響と評価・規制方法＞P29 図８
この図から、それぞれを対象とする場合の評価の考え方が分かります。
- 衝撃音を含まない変動騒音 の場合は 「LA5」（図の左側）
- 衝撃音 を対象とする場合は 「LAFmax,5」（図の右側）
環境確保条例の測定方法については、以下の記事で詳しく解説しています。
環境確保条例における測定条件
衝撃音ではどれほど差が出るのか
では、実際の現場の騒音の状態を例にとって、その違いを見ていきましょう。
下の図は、衝撃的な騒音が発生している 10分間の騒音レベル波形です。
レベル波形を見ると、衝撃的な音が複数回発生している様子が分かります。
この波形について、LA5 と LAFmax,5 の両方を求め、その結果を図中に線で示しました。
青い線が LA5 、赤い線が LAFmax,5 の測定結果を表しています。
図が示す通り、青い線（LA5）が 64.9dB であるのに対し、赤い線（LAFmax,5）は 97.0dB となっています。
このように、同じ「90%レンジ上端値」の考え方に基づく評価であっても、
衝撃音を含む環境では、LA5とLAFmax,5のどちらを用いるかによって、これほど大きなレベル差が生じることになります。
なぜ現場では LA5 が使われやすいのか
実際の現場では、衝撃音が問題となっているにもかかわらず、LA5で評価されているケースが少なくありません。
私自身、これまでの実務や相見積もりの内容を確認する中で、
対象が衝撃音であるにもかかわらず「LA5」を前提に説明している業者をたびたび目にしてきました。
なぜ、本来の対象音とは異なる LA5 が使われることがあるのでしょうか。
そこには実務上の複雑な事情が絡んでいます。
理由の一つは、測定と解析にかかる「手間の違い」です。
LA5 は演算機能付きの騒音計や解析ソフトで機械的に算出できるのに対し、
LAFmax,5 は対象となる衝撃音を一つずつ確認して整理する必要があるため、解析に大きな手間がかかります。
もう一つの理由として、「測定結果の再現性の重視（属人性の排除）」が挙げられます。
LAFmax,5 の評価は「どの突発音を対象として拾い上げるか」という測定者の判断が介在するため、
担当する環境計量士によって結果にバラつきが生じるリスクがあります。
一方、LA5 であれば機械的に一律の処理ができるため、業者（測定者）の違いによるレベルの差が出にくくなります。
現状、どちらの評価方法を採用するかは現場の環境計量士の判断に一任されていることがほとんどです。
公共の道路騒音などでは、業者間のバラつきを防ぐために複数の業者が同じ条件で測る
「相互比較測定」が行われる場合がありますが、一般的な民間の測定では費用面から現実的ではありません。
そのため、測定者による結果のブレを避ける目的で、あえて一律に LA5 を採用する実情もあるようです。
こうした実務上の事情やジレンマがあるのは確かです。
しかし、東京都の環境確保条例や JIS（日本産業規格）の規定を見る限り、
「不規則かつ大幅に変動する騒音」と「発生ごとの最大値が一定でない騒音（衝撃音）」は明確に区別されています。
実務上の都合があるとしても、騒音苦情を伴う測定であれば、まず問題となっている音を正確に捉えることが重要です。
そのうえで、条例やJISの本来の考え方に沿い、対象となる音の性質に最も合った評価方法を採るべきだと私は考えています。
これから測定を依頼する事を考えている方は、気になっている音が「衝撃音」なのか、それとも「衝撃音を含まない変動騒音」なのかを、
測定業者に具体的に伝えたうえで、どの評価方法で整理するのかを確認してみてください。
また、すでに測定を受けている方や、その結果に疑問がある場合は、
数値の大きさだけでなく、その数値が LA5 なのか、LAFmax,5 なのかも確認することが大切です。
衝撃音が問題であるのに LA5 だけで評価されている場合は、その結果が本当に対象音を表しているのかを見直し、
必要に応じて評価方法を含めた再確認や、再測定を検討した方がよい場合も考えられます。
おまけ｜90%レンジ上端値を求めてみよう
これまで、計算用紙を配布し、ご自身で記入していただく方法をご紹介してきましたが、
このたび、50個のデータを入力するだけで90%レンジ上端値を自動計算できるシートを作成しましたのでご紹介します。
この自動計算シートは、測定業者が実際の測定業務で使用している整理様式をもとに作成したものです。
どなたでも無料でご利用できます。
登録なども一切不要です。
利用方法は簡単です。
50個の測定データを入力し、測定方法として「時間率」または「最大値」のどちらかを選択するだけです。
- 時間率：一定間隔（例えば５秒間隔）で測定した50個のデータ（エアコン室外機やエンジン音、テレビや人の声など）
- 最大値：最大値だけを対象とした50個のデータ（例えば上階の足音や物音、工場などからの衝撃音など）
これら50個のデータを入力するだけで、時間率の場合はLA5、最大値の場合はLAFmax,5が自動計算されます。
これに加えて、エネルギー平均値（パワー平均値）、標準偏差を計算し、累積相対度数分布図も作成されます。
また、この結果は、測定業者が実際の測定業務で使用している整理様式でPDF保存できます。
業者が作成する資料との違いは、測定器が計量法第71条の条件に適合しているか、計量士による計量管理が行われているか、だけです。
データの集計方法、計算方法、グラフの作成方法は基本的に変わりません。
ご自身で確認の為に利用される場合は、スマホアプリや簡易騒音計で測定した結果でも、本格的なレポートが作成できます。
これから測定してみようと考えている方や、これまでたくさん記録をとって持て余している方は、
ぜひこのシートを活用して、今後の騒音対策のためにお役立てください。
専門的な作業を、できるだけ分かりやすく、誰でも使える形にすること。
これにより、騒音でお悩みの方の少しでも力になれたら幸いです。
