19AM040｜第19回 言語聴覚士国家試験 過去問

正答

（1）

この問題のポイント

音源と観測者が動かない限り、媒質中の音速が変化しても音源が1秒間に振動する回数である周波数は変わらず、波長が変化する。

解説

音波にはv=fλの関係がある。周波数fは音源によって決まり、気温上昇などで音速vが大きくなると、同じ周波数なら波長λが長くなる。逆に音速が一定なら周波数が高いほど波長は短い。空気中では粒子が進行方向に平行に振動し、圧縮と膨張が進む疎密波、すなわち縦波として伝わる。振幅が大きいほど音圧実効値は増し、基準音圧との対数比で表す音圧レベルも高くなる。ドップラー効果のような相対運動がない条件で、音速変化を周波数変化と混同しない。

選択肢の確認

1．「音速が変化すると周波数も変化する。」：音速が変わっても音源周波数は保たれ、v=fλに従って波長が変わるため誤りである。
2．「周波数が高くなると波長が短くなる。」：音速一定ならλ=v/fなので、周波数上昇に反比例して波長は短くなる。
3．「気温が高くなると波長が長くなる。」：気温が高いと音速が増し、音源周波数一定なら波長が長くなる。
4．「疎密波(縦波)として伝わる。」：空気粒子は伝搬方向と同じ向きに往復し、圧力の疎密が伝わる縦波である。
5．「振幅が大きくなると音圧レベルが上昇する。」：振幅増大は音圧の増大を意味し、音圧レベルは対数的に上昇する。

覚えるポイント

v=fλを中心に、音源が決める周波数、媒質が決める音速、両者から決まる波長の役割を分ける。