問題

半自由空間とみなせる工場床面上に設置した機械が、250Hzの純音性の騒音を全方向に一様に放射している。その音響パワーレベルが108dBであるとき、機械から20m離れた地点における騒音のA特性音圧レベルは、約何dBか。ただし、機械は点音源とみなすことができ、その他に騒音源はないものとする。

  • (1) 62
  • (2) 65
  • (3) 68
  • (4) 71
  • (5) 74

解説

この問題は、音響パワーレベルから、特定の距離におけるA特性音圧レベル(騒音レベル)を算出する計算問題です。

1. 音響パワーレベルから音圧レベルへの変換

半自由空間(工場床面上など、一面が反射面)に置かれた点音源の音圧レベル Lp は、以下の式で求められます。

Lp = Lw + 10log Q/4πr2

  • Lw(音響パワーレベル):108 dB
  • Q(方向係数):半自由空間のため 2
  • r(距離):20 m

この式を簡略化すると、Lp = Lw – 20log r – 8 となります。

数値を代入すると以下の通りです。

Lp = 108 – 20log20 – 8

  • = 108 – 20×( log10 + log2 ) – 8
  • = 108 – 20×( 1 + 0.3 ) – 8
  • = 108 – 26 – 8
  • = 74 dB

2. A特性補正の適用

求めたい数値は「A特性音圧レベル」であるため、周波数 250 Hz における補正値を加味する必要があります。

250 Hz A特性補正値:-9 dB

計算:74dB – 9dB = 65 dB

したがって、選択肢 (2) が正解となります。

計算のポイント

方向係数 Q の選択:

自由空間(空中)なら Q=1、半自由空間(床面)なら Q=2 と使い分けます。

周波数補正の忘れに注意:

計算で出た 74 dB は「音圧レベル」です。設問で問われている「A特性音圧レベル(騒音レベル)」にするためには、250 Hz の補正値(-9 dB)を引く工程が不可欠です。

常用対数の近似値:

log 2 = 0.3 であることを覚えておくと、試験現場で素早く計算できます。

 


解答.

2


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