R3騒音・振動

R3 騒音・振動概論 問14

問題

周波数が 250 Hz,音圧実効値が 2 Pa の純音の平面波の諸量について,誤っているものはどれか。ただし,音速は 340 m/s,空気の特性インピーダンスは 400 Pa·s/m とする。 

⑴ 粒子速度実効値   2.5 × 10-3 m/s

⑵ 周期        4 × 10-3

⑶ 波長        1.36 m 

⑷ 音圧レベル     100 dB 

⑸ 音の強さのレベル  100 dB

解説

(1)粒子速度実効値とは、音が伝わる速度の音速ではなく、空気中の粒子が動く速度を意味します。

音圧p、特性インピーダンスρc、粒子速度vには、以下の関係式があります。

p=ρc·v

v=p/ρc=2/400=5×10-3(m/s)

(2)周波数fと周期Tには、互いに逆数の関係があります。

T=1/f=1/250=4×10-3(s)

(3)音速c、周波数f、波長λには、以下の関係式があります。

c=f·λ

λ=c/f=340/250=1.36(m)

(4)音圧pと音圧レベルLpには、以下の関係式があります。

Lp=20 log p/p0

p0:基準音圧2×10-5(Pa)

Lp=20 log 2/2×10-5=20×5=100(dB)

(5)音の強さI、音圧p、特性インピーダンスρcには、以下の関係式があります。

I=p2/ρc

I=22/400=1/100=10-2

音の強さIと音の強さのレベルLIには、以下の関係式があります。

LI=10 log I/I0

I0:基準の音の強さ10-12(W/m2)

LI=10 log 10-2/10-12=10×10=100(dB)

 


解答.

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ピエうさ
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