24AM040第24回 言語聴覚士国家試験 過去問

音響学

音圧1Paを音圧レベルに換算したとき、dB尺度上で最も近いのはどれか。

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正解: 4

正答

(4)

この問題のポイント

音圧レベルは基準音圧20 μPaに対する実効音圧の比を、20を係数とする常用対数で表す。1 Paは約94 dB SPLであり、選択肢では100 dBが最も近い。

解説

音圧レベル Lp は Lp=20 log10(p/p0)[dB] で求める。ここで p=1 Pa、基準音圧 p0=20 μPa=2×10^-5 Pa を代入すると、p/p0=1/(2×10^-5)=5×10^4。したがって Lp=20 log10(5×10^4)=20(log10 5+4)≒20(0.699+4)=93.98 dB SPL、約94 dBとなる。選択肢40、60、80、100、120 dBのうち差が最小なのは100 dBである。音の強さレベルでは10 logを用いるが、音圧は振幅量で強さが音圧の二乗に比例するため20 logを用いる点に注意する。

選択肢の確認

1.「40 dB」:誤り。基準音圧の100倍に相当する程度で、1 Paよりはるかに低い。
2.「60 dB」:誤り。約20 mPaに相当し、1 Paの音圧レベル約94 dBには届かない。
3.「80 dB」:誤り。1 Paとの差は約14 dBあり、100 dBより遠い。
4.「100 dB」:正しい。計算値約94 dBとの差が6 dBで、提示値中最も近い。
5.「120 dB」:誤り。約20 Paに相当する水準で、1 Paより約26 dB高い。

覚えるポイント

音圧は 20 log10(p/20 μPa)。1 Pa≒94 dB SPL、20 μPa=0 dB SPLを基準値として即答できるようにする。

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