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令和5年度 公害防止管理者 騒音・振動概論 問14を解説|音の強さと音圧レベル

令和5年度 騒音・振動概論 問14は、音の強さ・音圧・音圧レベルの定義に関する正誤問題です。誤っているものを選びます。

この問題のポイント

音の強さは単位面積を1秒間に通過する音のエネルギ、音圧レベルは基準音圧との比を対数で表した量です。どれも定義の言葉づかいが問われます。引っかけの核心は、音圧レベルの定義に使う音圧が瞬時値なのか実効値なのかという一点です。音圧は時々刻々変化するので、瞬時値のままでは値が定まりません。定義に使うのは実効値で、選択肢(2)はこれを「瞬時値」と取り違えています。

※ 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(2)(誤っている記述)

各選択肢の正誤

選択肢正誤解説
(1)○(正しい)正常な聴力で聞き取れる音圧はおよそ2×10-5〜20 Paで、下限が最小可聴値、上限が痛みに近い側です。正しい記述です。
(2)×(誤り)音圧レベルは音圧の実効値の2乗と基準音圧の2乗の比の常用対数の10倍です。「瞬時値」とする点が誤りです。
(3)○(正しい)音の強さは、進行方向に垂直な断面積1 m2を1秒間に通過する音のエネルギです。正しい記述です。
(4)○(正しい)基準の音の強さ10-12 W/m2に対し1 W/m2は約120 dBです。正しい記述です。
(5)○(正しい)平面進行波では音圧の実効値は粒子速度の実効値に比例します。正しい記述です。

選択肢(2)のポイント(ここが誤り)

音圧は時間とともに絶えず変化するため、ある瞬間の値(瞬時値)だけを取り出しても大きさの指標になりません。そこで音圧レベルの定義には、変動をならした実効値を用います。音圧レベルは Lp=10 log(p2/p02)=20 log(p/p0) と表され、ここで p は音圧の実効値、p0 は基準音圧 2×10-5 Pa です。選択肢(2)は音圧を瞬時値としており、これでは時間変動のたびに値が変わって一定の指標にならないため、定義として誤りです。

覚え方

  • 音圧レベルは実効値で定義(瞬時値ではない)。
  • 正常な人の可聴音圧はおよそ2×10-5〜20 Pa
  • 音の強さ1 W/m2はおよそ120 dB。基準は10-12 W/m2

理解度チェック

Q.

音圧レベルの定義に使う音圧は瞬時値ですか、実効値ですか?

実効値です。瞬時値は時々刻々変化して一定の指標にならないため、変動をならした実効値を用います。

Q.

音の強さ1 W/m2はおよそ何dBに相当しますか?

およそ120 dBです。基準の音の強さ10-12 W/m2との比の常用対数を10倍して求めます。

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出典

  • 一般社団法人 産業環境管理協会「令和5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