STカコモン — 言語聴覚士国家試験 過去問・解説

第25回 言語聴覚士国家試験 第138問

音響学第25回
誤っているのはどれか
  1. 1.音圧レベルは20μPawo基準にしている
  2. 2.音圧を2倍にすると音圧レベルは約3dB上昇する ✓
  3. 3.音圧を10倍にすると音圧レベルは20dB上昇する
  4. 4.音圧レベルを3dB上昇させると音の強さは約2倍になる
  5. 5.音圧レベルでー40dBの音は人の最小可聴値を下回る

正答:2番

解説
■ 正答:2番 — 音圧を2倍にすると音圧レベルは約3dB上昇する 音圧を2倍にすると、音圧レベルは約6dB上昇します。音圧レベル(SPL)の計算式はL=20log10(p/p0)であり、音圧が2倍になると20log10(2)≈6.02dBの上昇となるため、選択肢2の「約3dB」は誤りです。 --- 【各選択肢の解説】 1. 音圧レベルは20μPaを基準にしている ✅ 正しい。基準音圧p0=20μPa(マイクロパスカル)は国際標準です。これは空気中における人間の最小可聴閾値(1kHzで0dB)として定義されています。 2. 音圧を2倍にすると音圧レベルは約3dB上昇する ❌ 誤り。音圧が2倍になると、L=20log10(2)≈6.02dBの上昇です。「約3dB」は音圧を1.41倍(√2倍)にした場合の上昇量です。選択肢との混同が誤答の原因となりやすい問題です。 3. 音圧を10倍にすると音圧レベルは20dB上昇する ✅ 正しい。L=20log10(10)=20×1=20dBです。これは正確な計算結果です。 4. 音圧レベルを3dB上昇させると音の強さは約2倍になる ✅ 正しい。音の強さはI∝p²の関係があります。音圧が1.41倍(√2倍)になると強さは2倍になり、これが3dBの上昇に相当します。逆算するとL=20log10(1.414)≈3.01dBとなります。 5. 音圧レベルで-40dBの音は人の最小可聴値を下回る ✅ 正しい。0dBが基準(最小可聴値)であり、-40dBはこれより40dB下にあるため最小可聴値を大きく下回ります。実際には最小可聴値より小さい音は知覚できません。 --- 【試験対策ポイント】 dB計算の核心:「音圧」vs「強さ」 | 項目 | 係数 | dB上昇 | |---|---|---| | 音圧2倍 | 2 | 20log₁₀(2)=6dB | | 音圧√2倍 | 1.414 | 20log₁₀(1.414)≈3dB | | 強さ2倍 | 2 | 10log₁₀(2)≈3dB | | 強さ10倍 | 10 | 10log₁₀(10)=10dB | 重要な基準値 - 基準音圧:20μPa(1kHz、0dB SPL=最小可聴値) - 基準強さ:10⁻¹²W/m²(1kHz) - 基準電圧:1V(電気音響測定時) 頻出の混同パターン - 「音圧が2倍」→ 6dB上昇(×3dBと混同) - 「強さが2倍」→ 3dB上昇(×6dBと混同)
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