第27回 言語聴覚士国家試験 第138問
音響学第27回
第27回 言語聴覚士国家試験 第138問(音響学)の正答は 4 です。音圧2μPaの音を100倍に増幅したときの音圧レベルを問う計算問題である。
問題
音圧2μPaの音を100倍に増幅したときの音圧レベルはどれか。
- 1.0.02dBSPL
- 2.0.2dBSPL
- 3.2dBSPL
- 4.20dBSPL ✓
- 5.200dBSPL
正答:4番
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解説
■ 正答:4番 — 20dB SPL
音圧2μPaの音を100倍に増幅したときの音圧レベルを問う計算問題である。音圧が100倍になると、レベルは20×log₁₀(100)=40dB増加する。元の音圧2μPaのレベルは20×log₁₀(2/20)=−20dBなので、−20+40=20dB SPLとなる。選択肢4が正しい。
【計算の手順】
・音圧レベルの基準は20μPa(=0dB SPL)。
・100倍の増幅=20×log₁₀(100)=20×2=40dBの増加。
・増幅後の音圧は2μPa×100=200μPa。
・レベル=20×log₁₀(200/20)=20×log₁₀(10)=20×1=20dB SPL。
どちらの計算でも20dB SPLとなる。
【各選択肢の解説】
1. 0.02dB SPL ❌ 桁が合わない。
2. 0.2dB SPL ❌ 桁が合わない。
3. 2dB SPL ❌ 増幅分の計算が誤っている。
4. 20dB SPL ✅ 正しい(=正答)。
5. 200dB SPL ❌ 増幅を200倍などと誤った場合の値で、過大である。
【試験対策ポイント】
音圧レベル(dB SPL)=20×log₁₀(P/20μPa)。音圧が10倍で+20dB、100倍で+40dB。基準20μPaが0dBである点と、対数(10倍ごとに20dB)の関係を押さえれば計算できる。
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