グレイノイズとは何か？音楽と音響での役割を深掘りする
エバープレイ編集部グレイノイズとは何か
グレイノイズ（gray noise、grey noise）は、音響・オーディオ分野で使われる「色つきノイズ」の一つで、主に人間の聴覚の周波数感度を補正したスペクトル特性を持つノイズを指します。技術的には、等ラウドネス（等しい知覚音量）となるように白色ノイズの周波数スペクトルにフィルタを掛けたもの、すなわち等ラウドネス曲線（equal-loudness contour）の逆特性を適用したノイズです。結果として、周波数ごとの物理的な音圧レベルが調整され、人の耳で聞くと全帯域がほぼ同じ「主観的な音量」に感じられるようになります。
ホワイト・ピンク・ブラウンなどとの違い
色つきノイズの代表的な種類と比較すると、次のようになります。
- ホワイトノイズ：周波数1Hzあたりのパワーが一定（平坦スペクトル）。機械的・数学的には最もシンプルだが、人の耳には高周波がややきつく感じられる。
- ピンクノイズ：周波数が倍になるごとに同じパワー（1/f）。低域が相対的に強く、音響測定やスピーカー調整でよく使われる。
- ブラウン（レッド）ノイズ：1/f^2の減衰を持ち、さらに低域寄り。
- グレイノイズ：上記と異なり“主観的に等しいラウドネス”を目標にスペクトルを整形する。つまり「物理的に平坦」でも「対数的に平坦」でもなく、人間の聴覚特性を基準にしたフィルタリング結果である。
なぜ“等ラウドネス”が重要なのか（基礎理論）
人間の耳は周波数によって感度が異なります。一般に2〜5kHz付近に最も感度が高く、低域や超高域は同じ物理レベルでも聞こえにくいです。この特性はFletcher-Munson曲線（等ラウドネス曲線）として古くから研究され、現代ではISO 226:2003などで標準化された等ラウドネス曲線が参照されます。等ラウドネス曲線は周波数ごとのdB SPL値が示され、ある周波数での音圧レベルがどの程度の主観ラウドネス（フォーン: phon）に相当するかを表します。
グレイノイズは、この等ラウドネス曲線の逆補正をスペクトルに適用することで、生のホワイトノイズを人の耳で「平坦」に感じられるようにするものです。言い換えると、耳が感度の低い低域・高域をブーストし、感度が高い中域を抑えることで、周波数全体で等しく聞こえるノイズを作ります。
グレイノイズは一意ではない：レベル依存性
重要な点として、等ラウドネス曲線は音の大きさ（フォーンやdB SPL）によって形が変わります。つまり「どの等ラウドネス曲線に合わせるか」によって適用する補正量が変わるため、グレイノイズは厳密には一意の信号ではありません。例えば20 phonに基づくグレイノイズと80 phonに基づくグレイノイズは同じ名で呼ばれていてもスペクトルが異なります。音響測定や実験で利用する際は、基準とするフォーン（参考音量）を明示する必要があります。
生成方法（実務的な手順）
グレイノイズを生成する基本的な流れは以下の通りです。
- 1) 白色ノイズを用意する（サンプル生成）。
- 2) ISO 226等の等ラウドネス曲線から目的とするフォーン値の周波数特性を取得する。
- 3) その等ラウドネス曲線を逆補正（周波数ごとのゲインを反転）してフィルタゲイン（dB）を算出する。
- 4) 得られた周波数応答を元にデジタルフィルタ（FIR/IIRまたはイコライザ群）を設計し、白色ノイズに適用する。
- 5) 出力を再生環境（ヘッドホン/スピーカー）に合わせて較正する。必要ならRMSやSPLで校正。
設計上の注意点として、等ラウドネス曲線は測定環境（自由音場か等価のヘッドフォン条件か）やレベルで変わるため、ヘッドホンでの試聴を前提にする場合はヘッドフォン補正を併用した方が精度が高くなります。また、デジタルフィルタはゲインが大きくなる帯域（特に極端な低域ブースト）でクリッピングやノイズフロアの問題を招くことがあるので、適切なリミッティングやノーマライズを行うことが重要です。
実装例（概念的）
実装はMATLABやPython（SciPy）、またはDAWのマルチバンドEQで行えます。大まかな数式は次の通りです。等ラウドネス曲線L(f;phon)が与えられたら、周波数別の補正ゲインG(f)をdBで求める：
G(f) = -L(f; phon) + C
ここでCは基準点（例えば1kHzで0dBとするなど）。そのG(f)を周波数応答としてフィルタを設計し、白色ノイズのスペクトルに適用します。FIRで設計する場合は、目的の周波数応答を持つインパルス応答を逆FFTで作る手法が一般的です。
用途と応用例
- オーディオ評価：ある種の主観評価で“周波数ごとの聞こえ方を均一化”した刺激が欲しい場合に用いられることがある。ただし測定目的によってはピンクノイズや特定帯域のテスト信号の方が標準的。
- 聴覚研究：等ラウドネスやマスキング効果を調べる実験刺激として使用される。
- サウンドマスキング／ヒーリング音響：理論上は有用だが、実務ではピンクノイズや設計されたマスキング信号が一般的で、グレイノイズの利用は限定的。
- 音楽的な質感作り：アンビエント系制作や特殊効果として、意図的に人の耳に“フラット”に聞こえるノイズを使う場合がある。
注意点と安全性
グレイノイズを再生するときは音量（SPL）に注意してください。等ラウドネス補正は主観的な平坦さを得るために低域・高域をブーストすることがあり、特に低域の過剰な増幅は増幅器やスピーカーに負荷をかけ、耳や機材に損傷を与えることがあります。また長時間の高レベル音は聴覚障害の原因となるため、一般的な音圧安全ガイドライン（例えば80–85 dBを超えないなど）を守るべきです。
まとめ（実務的提言）
グレイノイズは、人間の聴覚感度を基準にした「主観的に平坦なノイズ」を目指す興味深い信号概念です。ただし、等ラウドネス曲線のレベル依存性によって定義が一意ではない点、再生環境（ヘッドホン/スピーカー/室内音響）によって効果が左右される点に注意が必要です。測定・研究・制作で利用する場合は、基準とした等ラウドネスレベル、フィルタ設計手法、再生環境の較正手順を明確にしておくことが実務上重要です。
エバープレイの中古レコード通販ショップ
エバープレイでは中古レコードのオンライン販売を行っております。
是非一度ご覧ください。
また、レコードの宅配買取も行っております。
ダンボールにレコードを詰めて宅配業者を待つだけで簡単にレコードが売れちゃいます。
是非ご利用ください。
https://everplay.jp/delivery
参考文献
- ISO 226:2003 - Acoustics — Normal equal-loudness-level contours
- Equal-loudness contour — Wikipedia
- White noise — Wikipedia
- Pink noise — Wikipedia
- Generate colored noise — MathWorks
- SoX (Sound eXchange) — 公式サイト
投稿者プロフィール
