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令和4年度 公害防止管理者 騒音・振動概論 問14を解説|音圧レベルと音圧の実効値

令和4年度 騒音・振動概論 問14は、音圧レベルから音圧の実効値を求める計算問題です。音圧レベル97 dBに対応する音圧(単位Pa)として、最も近い値を選びます。

この問題のポイント

音圧レベルは基準音圧 2×10-5 Pa(20 μPa)を基準に、Lp=20 log(p/p0) で表される対数量です。数値を丸暗記するより、94 dB がちょうど 1 Pa に当たることを覚えておくと速く解けます。97 dB は 94 dB より3 dB大きく、レベルが3 dB上がると音圧は約√2倍になります。したがって 1 Pa×√2≒1.4 Pa。引っかけは「dBを10で割る」など対数の扱いを取り違える点で、素直に指数計算すれば約1.4 Paに落ち着きます。

※ 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(3)

各選択肢の正誤

選択肢判定解説
(1)×0.7 Paは約91 dB(1 Paより3 dB低い)で、97 dBには対応しません。
(2)×1.0 Paは約94 dBで、97 dBより3 dB低くなります。
(3)○(正解)1.4 Pa≒1 Pa×√2 で約97 dB。これが最も近い値です。
(4)×2.0 Paは約100 dB(1 Paの2倍=+6 dB)で、大きすぎます。
(5)×3.0 Paは約103.5 dBで、97 dBから大きく離れます。

音圧レベルから音圧を逆算する

Lp=20 log(p/p0) を音圧 p について解くと、p=p0×10(Lp/20) です。p0=2×10-5 Pa、Lp=97 を代入すると、10(97/20)=104.85=104×100.85。100.85≒7.1 なので、p=2×10-5×7.1×104約1.4 Pa。実務では基準点 94 dB=1 Pa(20 log(1/2×10-5)=20 log 50000≒94 dB)を覚えておき、そこから±3 dBで×√2、±6 dBで×2、±20 dBで×10と暗算するのが速いやり方です。97 dB は94+3 なので √2倍で1.4 Paと即答できます。

覚え方

  • 音圧レベルの基準点=94 dB がおよそ1 Pa
  • +3 dBで音圧√2倍、+6 dBで2倍、+20 dBで10倍。
  • 一発式は p=2×10-5×10(Lp/20)(基準音圧は2×10-5 Pa)。

理解度チェック

Q.

音圧レベル94 dB はおよそ何Pa?

1 Paです。基準音圧2×10-5 Paの約5万倍にあたります。

Q.

音圧レベルが6 dB上がると音圧は何倍?

2倍です。3 dBで√2倍なので、6 dBではその2乗で2倍になります。

この問題に関連する用語解説

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出典

  • 一般社団法人 産業環境管理協会「令和4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