令和7年度 公害防止管理者 騒音・振動概論 問16を解説｜音の反射率
令和7年度 騒音・振動概論 問16は、密度と音速の異なる2つの媒質が接する境界面に、音が垂直に入射したときの音の強さの反射率を表す式を選ぶ問題です。正しいものを選びます。
この問題のポイント
音がどれだけ跳ね返るかを決めるのは、各媒質の音響インピーダンス（密度×音速、ρc）です。2つの媒質のρcが近いほど音は通り抜け、大きく違うほど跳ね返ります。式の形の分かれ目は2つあります。ひとつは、音の強さ（エネルギー）の反射率は「ρcの差÷ρcの和」を2乗した形になること。もうひとつは、掛け合わせる相手を間違えず、同じ媒質どうしのρ×c（ρ1c1、ρ2c2）を組むことです。2乗を落としたり、ρ1c2のように相手を入れ替えたりする式が並べてあります。
※ 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(4)（正しい式）
各選択肢の正誤
| 選択肢 | 正誤 | 解説 |
|---|---|---|
| (1) | ×（誤り） | 2乗されていません。これは音圧の比の形で、音の強さの反射率ではありません。 |
| (2) | ×（誤り） | 同じく2乗が抜けています。強さ（エネルギー）の反射率には2乗が必要です。 |
| (3) | ×（誤り） | 分子と分母が逆で、「和÷差」を2乗しています。正しくは「差÷和」です。 |
| (4) | ○（正しい） | （ρ1c1−ρ2c2）÷（ρ1c1+ρ2c2）を2乗した形で、音の強さの反射率を正しく表します。 |
| (5) | ×（誤り） | ρ1c2・ρ2c1のように密度と音速を相手方と組み合わせており、ρcの作り方が誤りです。 |
選択肢(4)のポイント（音の強さの反射率）
境界面での音圧の跳ね返り具合（振幅反射率）は、音響インピーダンスの差を和で割った「（ρ2c2−ρ1c1）÷（ρ2c2+ρ1c1）」で表せます。音の強さ（エネルギー）の反射率は、この振幅反射率を2乗したものです。2乗すると符号が消えるので、（ρ1c1−ρ2c2）÷（ρ1c1+ρ2c2）を2乗しても同じ値になり、これが選択肢(4)です。誤答は、2乗を落として音圧の比のままにする、差と和を入れ替える、ρとcを相手方と掛け合わせてρ1c2のように作る、という3方向の崩し方で作られています。2つの媒質のρcが等しいと分子がゼロになり反射率0（すべて透過）、片方が極端に大きいと1に近づき（ほぼ全反射）という極端な場合で式の形を確かめられます。
覚え方
- 音の跳ね返りは音響インピーダンスρc（密度×音速）の差で決まる。
- 音の強さの反射率＝「差÷和」を2乗（2乗を落とさない）。
- ρcは同じ媒質どうしで組む（ρ1c1・ρ2c2）。ρ1c2は誤り。
理解度チェック
音の強さの反射率が、音圧の反射率と違う点は？
2乗されている点です。エネルギーの反射率は振幅（音圧）の反射率を2乗した値になります。
2つの媒質の音響インピーダンスρcが等しいと、反射率はどうなる？
0になります。差がゼロなので反射せず、音はすべて透過します。
この問題に関連する用語解説
出典
- 一般社団法人 産業環境管理協会「令和7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）
※ この記事の確認日：2026年7月