39AM84|第39回 臨床工学技士国家試験 過去問
医用基礎工学流体・圧力・音響レイノルズ数・ポアズイユ・静水圧・ドプラ効果
人の耳に聴こえる音の強さのレベルを表す単位はどれか。
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正解: 4
正答
4
この問題のポイント
この問題では、音の強さのレベルを表す単位が問われています。
人の耳が感じる音の大きさは、物理量をそのまま直線的に感じるのではなく、広い範囲の音を対数的に感じます。
そのため、音の強さや音圧のレベルは、対数尺度であるデシベル dBで表します。
解説
音に関係する物理量には、音の強さ、音圧、周波数などがあります。
このうち、音の強さのレベルや音圧レベルを表すときに用いる単位が dB です。
dBは、基準値に対してどれくらい大きいかを対数で表す単位です。
音の強さのレベルは、概念的には次のように表されます。
- 音の強さのレベル = 10 log10(音の強さ / 基準の音の強さ) dB
音圧レベルでは、音圧の2乗が音の強さに関係するため、音圧を用いてdBで表すこともあります。
ひっかけポイント
Pa は音圧そのものの単位です。しかし、問題では「音の強さのレベル」を問うているため、単位は dB です。
国家試験ではここを押さえる
音の問題では、
- 音圧:Pa
- 周波数:Hz
- 音の強さのレベル、音圧レベル:dB
を区別します。
選択肢の確認
1.誤り。
Wはワットで、仕事率や電力の単位です。音響出力などを表すことはありますが、音の強さのレベルを表す単位ではありません。
2.誤り。
Jはジュールで、エネルギーや仕事の単位です。音の強さのレベルを表す単位ではありません。
3.誤り。
Paはパスカルで、圧力の単位です。音圧そのものの単位として用いられますが、音の強さのレベルを表す単位ではありません。
4.正しい。
dBはデシベルで、音の強さのレベルや音圧レベルを表す単位です。人が聴こえる音の範囲は非常に広いため、対数尺度で表すdBが用いられます。
5.誤り。
Hzはヘルツで、周波数の単位です。音の高さに関係しますが、音の強さのレベルを表す単位ではありません。
覚えるポイント
- dB は、音の強さのレベルや音圧レベルを表す単位である。
- Pa は音圧そのものの単位である。
- Hz は周波数の単位で、音の高さに関係する。
- W は仕事率や電力、J はエネルギーの単位である。
- 音のレベルは、人の感覚に合わせて対数尺度で表される。