令和7年度 公害防止管理者 騒音・振動特論 問17を解説｜振動レベルと変位振幅

令和7年度 騒音・振動特論 問17は、周波数の違う2つの鉛直振動の振動レベルが等しいという条件から、変位振幅を求める計算問題です。振動源Bの変位振幅として正しい値を選びます。

この問題のポイント

振動レベルは、振動加速度レベルに鉛直方向の振動感覚補正を加えた量です。補正は人が最も感じやすい4〜8 Hzで最大（ほぼ0 dB）、8 Hzを超えると1オクターブごとに約6 dB下がります。分かれ目は、周波数16 Hz（補正 約−6 dB）と5 Hz（補正 約0 dB）で振動レベルが等しいという条件から、両者の加速度レベルの差を読み取る点です。加速度は変位振幅に比例し、比例定数は角振動数の2乗（2πf）²になります。ここを押さえれば式一本で解けます。

※ 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(2)

各選択肢の正誤

計算の手順

まず振動レベルの条件を加速度レベルの差に翻訳します。鉛直の振動感覚補正は、5 Hz（4〜8 Hzの範囲）で約0 dB、16 Hz（8 Hzから1オクターブ上）で約−6 dBです。両者の振動レベルが等しいので、

• （16 Hzの加速度レベル）−6 dB ＝（5 Hzの加速度レベル）
• よって、5 Hzの加速度は16 Hzの加速度の 1/2（−6 dBは振幅で約1/2）

加速度は変位振幅Aと a ＝（2πf）²A の関係にあります。振動源A（16 Hz、A_A＝5 μm）と振動源B（5 Hz、A_B）で、a_B ＝ a_A／2 を立てると、

• （2π×5）²×A_B ＝（2π×16）²×5 ÷ 2
• 25×A_B ＝ 256×2.5 ＝ 640
• A_B ＝ 640 ÷ 25 ＝ 25.6 μm ≒ 約25 μm

したがって振動源Bの変位振幅は約25 μmで、正解は選択肢(2)です。周波数が低い側は同じ振動レベルでも変位が大きくなる点が要点です。

覚え方

• 振動レベル＝振動加速度レベル＋鉛直感覚補正（4〜8 Hzが最大、8 Hz超は約−6 dB/oct）。
• 加速度は a＝（2πf）²×変位振幅。低い周波数ほど同じ加速度でも変位が大きい。

理解度チェック

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