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令和5年度 公害防止管理者 騒音・振動特論 問6を解説|セイビンの残響時間

令和5年度 騒音・振動特論 問6は、工場建屋の残響時間をセイビン(Sabine)の残響公式で求める計算問題です。

この問題のポイント

セイビンの残響公式は T=0.161V/A で、室容積 V と吸音力 A から残響時間を出します。計算の要は、面ごとに吸音率が違うときの吸音力の合計です。吸音力は面ごとに(その面の面積)×(その面の吸音率)を求め、すべて足し合わせます。ここでは床の吸音率は小さく、側壁と天井の吸音率が大きいので、面積の内訳に沿って別々に計算して合算するのがポイントです。求めた残響時間は約0.64秒です。

※ 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

選択肢正誤解説
(1) 約0.56秒×(誤り)吸音力Aを大きく見積もりすぎで、Tが短くなります。
(2) 約0.60秒×(誤り)面ごとの吸音力の合計がずれており、値に届きません。
(3) 約0.64秒○(正しい)T=0.161V/Aに、床0.05・側壁天井0.4の吸音力合計を入れた値と一致します。
(4) 約0.68秒×(誤り)吸音力を小さく取りすぎで、Tが長く出ます。
(5) 約0.72秒×(誤り)吸音力の合計が過小で、残響時間が長くなりすぎます。

計算の手順

セイビンの残響公式は次の形です。

  • 残響時間:T=0.161×V/A(V=室容積、A=室内の総吸音力)
  • 吸音力は面ごとに合計します:A=(床面積×0.05)+(側壁と天井の面積×0.4)

まず建屋の内寸から容積 V と各面の面積を求めます。床は吸音率 0.05 と小さいので吸音力への寄与は小さく、側壁と天井は吸音率 0.4 で吸音力の大半を担います。面ごとの吸音力を足して A を求め、T=0.161V/A に入れると約0.64秒になります。吸音率の異なる面をひとまとめにせず、面積ごとに分けて吸音力を合計するのが取り違えやすいところです。

覚え方

  • セイビンの式:T=0.161V/A。残響時間は容積に比例、吸音力に反比例。
  • 面ごとに吸音率が違うときは A=Σ(面積×吸音率)。まとめて平均にせず面別に足す。

理解度チェック

Q.

セイビンの残響公式は?

T=0.161V/A です。Vは室容積、Aは総吸音力。吸音力が大きいほど残響時間は短くなります。

Q.

面ごとに吸音率が違うとき吸音力Aはどう出す?

面ごとに(面積×吸音率)を求めて全部足します。床0.05、側壁・天井0.4のように分けて計算し合算します。

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出典

  • 一般社団法人 産業環境管理協会「令和5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