第28回 言語聴覚士国家試験 第139問

# 第28回 第139問 解説 ■ 正答：4番 — c. ホワイトノイズ、d. トーンバースト **連続スペクトル（Continuous Spectrum）とは、周波数領域で**すべての周波数成分がほぼ均等に分布している状態**です。音響学では、スペクトルの性質（線スペクトル vs 連続スペクトル）が周波数分析の基本となるため、この問題は頻出です。** --- 【各選択肢の解説】 **a. パルス列** ❌ **誤り。線スペクトル（離散スペクトル）を持つ** - パルス列は一定の時間間隔Tで繰り返される。基本周波数f₀ = 1/T で規則的な周波数成分のみが現れる - スペクトラムは「くし型」（Comb spectrum）：基本周波数とその整数倍音の線スペクトルのみ - 周波数成分は、f₀, 2f₀, 3f₀, … に限定される（歯状に分離） **b. 純音** ❌ **誤り。線スペクトル（1本の線）を持つ** - 単一の周波数成分のみ。例えば440Hzの純音は、周波数領域で440Hzの位置に1本の線が立つだけ - スペクトラムは「単一ライン」：最も狭いスペクトル - 楽器の基本周波数や正弦波発振器の出力が代表例 **c. ホワイトノイズ** ✅ **正しい。典型的な連続スペクトルを持つ** - あらゆる周波数の成分が「ほぼ等しい電力密度」で含まれている - 周波数領域で、低音から高音まで均等に分布した帯状のスペクトラム - 「ザー」というノイズ音が聞こえるのは、全周波数がランダムに重なるため - 白色光がすべての色を均等に含むことからの命名 **d. トーンバースト** ✅ **正しい。連続スペクトルを持つ** - 純音を短い時間窓で切り取った信号（純音 × エンベロープ） - **時間領域で急激な立ち上がり・立ち下がりを持つため**、周波数領域で目的周波数周辺に広がったスペクトル分布が生じる - スペクトラムは「sinc関数型の包絡線」を示す（周波数領域での広がり） - 継続時間が短いほどスペクトルが広い（時間-周波数の不確定性原理） - ABR測定などで用いられる刺激音 **e. のこぎり波** ❌ **誤り。線スペクトル（複合周波数）を持つ** - のこぎり波は周期的な複合音：基本周波数とその全ての整数倍の高調波を含む - スペクトラムは「くし型」：f₀, 2f₀, 3f₀, 4f₀, … に線が並ぶ - 数式的には無限級数の線スペクトル成分の和：y(t) = (A/π)Σ(sin(nωt)/n) - スペクトルの振幅は1/nで減衰する（高調波ほど小さくなる） --- 【試験対策ポイント】 **■ スペクトルの分類の整理** | 信号の種類 | スペクトルの性質 | 周波数領域の見た目 | 時間領域の特徴 | |---|---|---|---| | **純音** | 線スペクトル（単一） | 1本の線 | 正弦波：周期的で滑らか | | **複合周期音** | 線スペクトル（複数） | くし型：基本周波数の整数倍 |