STカコモン — 言語聴覚士国家試験 過去問・解説

第24回 言語聴覚士国家試験 第40問

音響学第24回
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。
  1. 1.40dB
  2. 2.60dB
  3. 3.80dB
  4. 4.100dB ✓
  5. 5.120dB

正答:4番

解説
■ 正答:4番 — 100dB 音圧レベル(SPL)は基準音圧0.00002Pa(20μPa)との比に対する対数スケールです。1Paは基準音圧の5万倍に相当し、対数計算(20log₁₀(1/0.00002))により約94dBとなります。選択肢の中では100dBが最も近い値です。 --- 【各選択肢の解説】 1. 40dB ❌ 誤り。40dBに相当する音圧は約0.002Pa程度です。1Paはこれより遥かに高い音圧レベルを示しており、明らかに過小評価となっています。 2. 60dB ❌ 誤り。60dBに相当する音圧は約0.02Pa程度です。1Paはこの50倍の圧力であり、dB尺度では20log₁₀(50)≒34dB高くなるため、合計約94dBが正当な値です。 3. 80dB ❌ 誤り。80dBに相当する音圧は約0.2Pa程度です。1Paはこの5倍の圧力なので、20log₁₀(5)≒14dB高くなり、約94dBとなります。 4. 100dB ✅ 正しい。1Paを換算する計算:20log₁₀(1Pa/0.00002Pa)=20log₁₀(50000)=20×4.699≒93.98dB≈100dB。選択肢の中で最も近い値です。 5. 120dB ❌ 誤り。120dBに相当する音圧は1Pa以上となります。1Paのものが120dBであるはずはなく、わずかにオーバーシュートしています。94dBが正確な値であり、この選択肢は過大評価です。 --- 【試験対策ポイント】 音圧レベル(SPL)計算の基本式 公式:SPL(dB)=20log₁₀(P/P₀) - P:対象の音圧(Pa) - P₀:基準音圧=0.00002Pa(20μPa) 常用対数値(試験での快速計算用) - log₁₀(2)≒0.30 - log₁₀(5)≒0.70 - log₁₀(10)=1.00 - log₁₀(50000)=log₁₀(5×10⁴)=log₁₀(5)+4=0.70+4=4.70 1Paの換算過程 - 比率:1/0.00002=50000倍 - 20log₁₀(50000)=20×4.70=94dB 参考:よく出題される音圧レベル換算値 | 音圧(Pa) | 計算式 | SPL(dB) | |---|---|---| | 0.00002 | 基準値 | 0dB | | 0.0002 | ×10倍 | 20dB | | 0.002 | ×100倍 | 40dB | | 0.02 | ×1000倍 | 60dB | | 0.2 | ×10000倍 | 80dB | | 1 | ×50000倍 | 約94dB | | 2 | ×100000倍 | 約100dB | 頻出ポイント:対数計算が苦手な場合 - 「10倍の圧力増加=20dB増加」をリファレンス - 1Paは基準の5万倍→対数的には大きく、80dB以上は確実 - 選択肢が粗く設定されているため、詳細計算なしでも100dBが妥当な判断が可能
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