第19回 言語聴覚士国家試験 第40問

■ 正答：1番 — 音速が変化すると周波数も変化する。 音波の基本式「音速（c）= 周波数（f）×波長（λ）」から、気温変化により音速が変わっても、音源の周波数は変わりません。周波数は音源の振動数で決まるため、媒質の性質には依存しないのです。例えば、同じ音声を冷たい部屋と温かい部屋で発声すれば、周波数は同じですが、音速と波長は異なります。 --- 【各選択肢の解説】 1. 音速が変化すると周波数も変化する。 ❌ 誤り。周波数は音源の振動数で決定されるため、媒質（空気の温度）の変化に影響されません。気温が上がって音速が増加しても、周波数は変わらず、波長が調整されて基本式を満たします。 2. 周波数が高くなると波長が短くなる。 ✅ 正しい。基本式c＝f×λから、音速が一定の場合、周波数が高くなれば波長は短くなります。これは音波の基本性質です。 3. 気温が高くなると波長が長くなる。 ✅ 正しい。気温上昇→音速増加。周波数は変わらず（音源固定）、c＝f×λより、音速が増加すれば波長も増加します。気温が1℃上昇すると音速は約0.6m/s増加します。 4. 疎密波(縦波)として伝わる。 ✅ 正しい。音波は媒質の粒子が進行方向と平行に振動する疎密波（縦波）です。光のような横波ではなく、真空を伝わることはできません。 5. 振幅が大きくなると音圧レベルが上昇する。 ✅ 正しい。音圧レベル（dB SPL）は基準音圧（20μPa）との比で定義され、振幅が大きい＝音圧が高い＝レベルが上昇します。音圧レベル=20log₁₀(P/P₀)の関係があります。 --- 【試験対策ポイント】 基本式の関係性 | 要因 | 周波数 | 波長 | 音速 | |---|---|---|---| | 音源固定（媒質変化） | 不変 | 変化 | 変化 | | 気温上昇 | ← 不変 | 増加 | 増加（約0.6m/s/℃） | | 気温低下 | ← 不変 | 減少 | 減少 | | 音源の振動数増加 | 増加 | 減少 | 不変（媒質固定時） | 頻出の誤解パターン - 「気温変化で周波数が変わる」→間違い（発声者の声の高さは変わらない） - 「音速が変わると全て変わる」→波長と音速は変わるが、周波数は不変 - 「音圧＝振幅」→両者は正相関（振幅大→音圧大→レベル上昇） 音波の性質（定義暗記） - 疎密波（縦波）：粒子振動が進行方向と平行。空気・水でも伝わる - 音速の値：気温15℃で約340m/s（水中は約1,480m/s） - 可聴周波数：20Hz～20,000Hz（年齢で上限低下）