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令和3年度 公害防止管理者 騒音・振動概論 問16を解説|点音源の距離減衰

令和3年度 騒音・振動概論 問16は、自由空間中の点音源からの距離減衰に関する計算問題です。距離の比が4倍になったときの2点の音圧レベルの差が約何dBかを求めます。

この問題のポイント

自由空間の点音源は、音の強さが距離の2乗に反比例します(逆2乗則)。このため音圧レベルの差は距離の比の対数で決まり、Lr1-Lr2=20log(r2/r1) です。距離が2倍で6 dB下がるのが基本で、本問は4倍なので6 dBの2回分=約12 dB。20log4=20×0.602≒12という計算でも同じ結果になります。線音源(3 dB/倍)と取り違えないことが分かれ目です。

※ 問題文そのものは、産業環境管理協会が公開している公式サイトで確認できます。

正解:選択肢(5)

各選択肢の正誤

選択肢判定解説
(1)×0 dB。距離が変われば必ずレベルは下がるので不適です。
(2)×3 dB。距離2倍で3 dBは点音源ではなく線音源の値です。
(3)×6 dB。これは距離2倍のときの減衰で、4倍には足りません。
(4)×9 dB。20log4の値に一致しません。
(5)○(正しい)12 dB。20log4=20×0.602≒12。距離2倍で6 dB×2回分に相当します。

計算の進め方

点音源の音圧レベル差は Lr1-Lr2=20log(r2/r1) で計算します。r2/r1=4なので、20log4。ここで log4=log2²=2log2=2×0.301=0.602。よって 20×0.602=12.0となり、約12 dBです。イメージでつかむなら、点音源は距離が2倍になるごとに6 dB下がるので、4倍=2倍の2段階=6 dB+6 dB=12 dB。線音源だと1段階あたり3 dBなので4倍で6 dBですが、本問は点音源なのでこの3 dB/倍を当てはめると誤答になります。

覚え方

  • 点音源の距離減衰=距離2倍で6 dB、Lr1-Lr2=20log(r2/r1)
  • 線音源は距離2倍で3 dB(20を10に読み替える形)。
  • 距離4倍=2倍が2回=点音源で6+6=12 dB。

理解度チェック

Q.

自由空間の点音源で距離が2倍になると音圧レベルは何dB下がる?

6 dBです。20log2≒6。距離4倍なら12 dB、8倍なら18 dBと増えていきます。

Q.

距離2倍で3 dB下がるのはどんな音源?

線音源です。点音源(6 dB/倍)と混同しないように区別します。

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出典

  • 一般社団法人 産業環境管理協会「令和3年度 公害防止管理者等国家試験 騒音・振動概論 問題・正解」(公式PDF