第19回 言語聴覚士国家試験 第139問
音響学第19回
第19回 言語聴覚士国家試験 第139問(音響学)の正答は 2 です。閉管(片端閉鎖)の音響管の共鳴周波数を計算する問題である。
問題
片方のみが閉じている長さ17cm、内頸3cmの円筒形の音響管の共鳴周波数に近いのはどれか。音速は340m╱sとする。
a.500Hz
b.750Hz
c.1,000Hz
d.1,250Hz
e.1,500Hz
1. a,b 2. a,e 3. b,c 4. c,d 5. d,e
正答:2番
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解説
■ 正答:2番 — 片方が閉じた長さ17cmの管の共鳴は約500Hzと1,500Hz
閉管(片端閉鎖)の音響管の共鳴周波数を計算する問題である。音速340m/s。
【各選択肢の解説】
閉管の共鳴周波数は f=(2n−1)×c/(4L)(n=1,2,3…)で与えられる。L=0.17m、c=340m/s を代入すると、c/(4L)=340/0.68=500Hz。
a. 500Hz ⭕
基本共鳴(n=1)であり、含まれる。
b. 750Hz ❌
閉管の共鳴は奇数倍のみで、750Hzは現れない。
c. 1,000Hz ❌
偶数倍にあたり、閉管では共鳴しない。
d. 1,250Hz ❌
500Hzの整数奇数倍ではなく、該当しない。
e. 1,500Hz ⭕
第2共鳴(n=2、3倍音)であり、含まれる。
→ a・e の組合せである2番が正答となる。
【試験対策ポイント】
片端閉管は基本波長が管長の4倍で、共鳴は基本周波数の奇数倍(1:3:5)に現れる。声道を片端閉管に見立てるとフォルマントの近似計算ができる、音響学の重要モデルである。
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