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令和3年度 公害防止管理者 騒音・振動特論 問7を解説|吸音処理による音圧レベル低下

令和3年度 騒音・振動特論 問7は、工場建屋の天井と側面にグラスウールを張ったときの平均音圧レベルの低下を求める計算問題です。もとはコンクリート壁(吸音率0.15)で囲まれた室内に、天井と側壁を吸音処理して、800 Hzで何dB下がるかを求めます。

この問題のポイント

拡散音場の室内で吸音処理をしたときの低下量は、10 log(対策後の吸音力A₂ ÷ 対策前の吸音力A₁)で決まります。吸音力Aは「各面の吸音率×面積」の合計です。処理前は全面が0.15で吸音力が小さく、天井と側壁にグラスウール(800 Hzで吸音率およそ0.75)を張ると吸音力がぐっと増えます。合計してみると吸音力はおよそ4倍になり、10 log4 ≒ 6 dBの低下となって、選択肢(3)が正解です。

※ 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)

解き方の手順

手順内容
低下量の式平均音圧レベルの低下 = 10 log(A₂/A₁)。吸音力 A=Σ(吸音率×面積)。
対策前A₁全面が吸音率0.15。壁・天井・床の面積合計に0.15を掛けた値が対策前の吸音力です。
対策後A₂天井と側壁がグラスウール(800 Hzで吸音率およそ0.75)に置き換わり、吸音力が大幅に増えます。
比を対数にA₂/A₁ ≒ 4。低下量 = 10 log4 ≒ 6 dB

ここが分かれ目

間違えやすいのは、吸音率の差(0.75−0.15)をそのまま何dBかと結びつけてしまうことです。効くのは吸音率そのものではなく、吸音力(吸音率×面積)が何倍になったかです。低下量は10 log(後÷前)で表され、吸音力が2倍で約3 dB、4倍で約6 dB、10倍で約10 dBです。本問は天井と側壁という広い面が高吸音に変わるため、吸音力がおよそ4倍になり、約6 dBの低下となります。床が処理されず0.15のまま残る点も見落とさないようにします。

覚え方

  • 吸音処理の低下量=10 log(対策後の吸音力÷対策前の吸音力)
  • 吸音力=吸音率×面積の合計。2倍で3 dB、4倍で6 dB、10倍で10 dB。
  • 吸音率の差ではなく「吸音力が何倍か」で考える。処理しない床は元のまま。

理解度チェック

Q.

吸音処理による平均音圧レベルの低下量は、何で決まるか?

吸音力が何倍になったかです。低下量=10 log(対策後の吸音力÷対策前の吸音力)。吸音力は「吸音率×面積」の合計です。

Q.

吸音力が4倍になると、音圧レベルは何dB下がるか?

約6 dBです。10 log4 ≒ 6。2倍なら約3 dB、10倍なら約10 dBが目安です。

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出典

  • 一般社団法人 産業環境管理協会「令和3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