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令和元年度 公害防止管理者 騒音・振動特論 問10を解説|オクターブバンド音圧レベル

令和元年度 騒音・振動特論 問10は、ある騒音を1/3オクターブバンド分析した表から、中心周波数1000 Hzのオクターブバンド音圧レベルが75 dBのとき、抜けている値 x を求める計算問題です。

この問題のポイント

1つのオクターブバンドは、隣り合う3本の1/3オクターブバンドを束ねたものです。中心1000 Hzのオクターブバンドは、1/3オクターブでいう800・1000・1250 Hzの3本を合わせた範囲にあたります。音のレベルはエネルギー(パワー)で足し算するので、オクターブバンドのレベルは3本のエネルギーの和です。分かれ目は、3本のレベルをそのまま平均せず、エネルギーに直して和を作ること。全体75 dBから既知の2本を差し引いて逆算すると x は約72 dBとなり、選択肢(3)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(3)

各選択肢の正誤

選択肢正誤理由
(1)×(誤り)68 dBでは3本のエネルギー和が75 dBに届きません。
(2)×(誤り)70 dBもエネルギー和がやや不足します。
(3)○(正しい)x≒72 dB。800・1000・1250 Hzのエネルギー和が約75 dBになります。
(4)×(誤り)74 dBでは和が75 dBを超えてしまいます。
(5)×(誤り)76 dBでは和が明らかに過大です。

選択肢(3)を導く手順

中心1000 Hzのオクターブバンドに含まれる1/3オクターブは、800 Hz(69 dB)、1000 Hz(x dB)、1250 Hz(69 dB)です。エネルギーで合成すると全体が75 dBになります。

  • 全体のエネルギー:1075/10(相対値で 3.16×107)。
  • 既知2本の和:2×1069/10 = 2×(7.94×106)= 1.59×107
  • xのエネルギー:3.16×107 − 1.59×107 = 1.57×107
  • x = 10 log(1.57×107)≒ 72 dB。

ひっかけは、3本のレベルをそのまま算術平均してしまうことです。dBはエネルギーに直して足し引きします。

覚え方

  • 1オクターブバンド=1/3オクターブバンド3本のエネルギー和
  • 合成・逆算は必ずエネルギー(10L/10)で行う。算術平均は不可。
  • 1000 Hzオクターブに入る1/3オクターブ=800・1000・1250 Hz。

理解度チェック

Q.

中心1000 Hzのオクターブバンドには、どの1/3オクターブバンドが含まれるか?

800・1000・1250 Hzの3本です。これらのエネルギー和がオクターブバンドのレベルになります。

Q.

3本の1/3オクターブのレベルを合成するとき、算術平均でよいか?

いいえ。各レベルをエネルギー10L/10に直して和をとり、対数に戻します。

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出典

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