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令和2年度 公害防止管理者 騒音・振動特論 問5を解説|塀による減衰量

令和2年度 騒音・振動特論 問5は、塀による減衰量と周波数の関係に関する計算問題です。1 kHzで20 dBの減衰が得られるとき、250 Hzでの減衰量を求めます。

この問題のポイント

塀(遮音塀)の減衰量はフレネル数 Nで決まります。N は行路差δを波長λで割った量に比例し、配置が同じならδは変わりません。波長は周波数に反比例するので、周波数が下がると N も小さくなり、音は塀を回り込みやすくなって減衰量は小さくなります。分かれ目は、周波数が1 kHz→250 Hzと1/4になると N も1/4になり、減衰量がどこまで下がるかを見積もる点です。低周波ほど減衰しにくい、という向きを押さえます。

※ 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)

各選択肢の判定

選択肢減衰量判定
(1)10 dB×(誤り)下げすぎです。
(2)12 dB×(誤り)下げすぎです。
(3)14 dB○(正しい)フレネル数が1/4になり、約14 dBになります。
(4)16 dB×(誤り)減り方が小さすぎます。
(5)18 dB×(誤り)周波数を下げてもほとんど変わらない、と考えた誤りです。

ここが分かれ目

塀の減衰量はフレネル数 N(=2δ/λ)で決まり、行路差δは配置が同じなら変わりません。波長λは周波数に反比例するので、周波数が1 kHz→250 Hzと1/4になると N も1/4になります。1 kHzの20 dBに対応する N から、その1/4の N に対応する減衰量を前川チャートの関係で読むと約14 dBです。引っかけは、「周波数が下がっても減衰量はさほど変わらない」と考えて18 dBのように高いままにする点です。低周波ほど音は塀を回り込みやすく、減衰量は小さくなります。

覚え方

  • 塀の減衰量=フレネル数 N(=2δ/λ)で決まる
  • 低周波ほど波長が長く N が小さい=回り込んで減衰量 小。
  • 行路差δは配置が同じなら不変。周波数比で N が変わる。

理解度チェック

Q.

塀の減衰量は高い周波数と低い周波数のどちらで大きいか?

高い周波数です。波長が短くフレネル数が大きいので回折しにくく、減衰量が大きくなります。

Q.

周波数が1/4になるとフレネル数はどう変わるか?

1/4になります。N=2δ/λでλが4倍になるためです。その分、減衰量も小さくなります。

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出典

  • 一般社団法人 産業環境管理協会「令和2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