建築物環境衛生管理技術者(ビル管理士) 過去問
第49回(令和元年度(2019年))
問85 (空気環境の調整 問85)
問題文
「下の図に示す寸法 a×b(a<b)の長方形の面音源について、面音源中心から面に対して垂直方向への距離をdとした場合、音源付近 d < ( a/π )では( ア )としての伝搬特性を示し、( a/π )< d < ( b/π )では線音源に対応する減衰特性を、d > ( b/π )の範囲では( イ )に対応する減衰特性を示す。よって、d > ( b/π )の範囲で音源からの距離が2倍になると( ウ )dB減衰する。」
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問題
建築物環境衛生管理技術者(ビル管理士)試験 第49回(令和元年度(2019年)) 問85(空気環境の調整 問85) (訂正依頼・報告はこちら)
「下の図に示す寸法 a×b(a<b)の長方形の面音源について、面音源中心から面に対して垂直方向への距離をdとした場合、音源付近 d < ( a/π )では( ア )としての伝搬特性を示し、( a/π )< d < ( b/π )では線音源に対応する減衰特性を、d > ( b/π )の範囲では( イ )に対応する減衰特性を示す。よって、d > ( b/π )の範囲で音源からの距離が2倍になると( ウ )dB減衰する。」
- ア:点音源 イ:面音源 ウ:3
- ア:点音源 イ:面音源 ウ:6
- ア:面音源 イ:点音源 ウ:3
- ア:面音源 イ:点音源 ウ:6
- ア:面音源 イ:点音源 ウ:10
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この過去問の解説 (2件)
01
正解:
ア:面音源 イ:点音源 ウ:6
面音源(大きな音を出す面)からの音の広がり方は、距離によって変わります。図のような長方形の面音源(寸法 a×b)の場合、距離 d によって次のように分類されます。
1.音源に近い範囲 【 d<(a/π)】
この範囲では、音は面全体から均等に広がらず、面音源としての性質を持ちます。
アには「面音源」が入ります。
2.中間の範囲【(a/π)<d<(b/π)】
この範囲では、音は線音源として振る舞い、距離に対する減衰の仕方が異なります。
3.遠距離 【 d>(b/π)】
この範囲では、音源が一点から出ているように広がるため、点音源と同じ特性を示します。
イには「点音源」が入ります。
また、点音源の音の減衰量は、距離が2倍になるごとに 6dB 減衰します。
よって、ウには「6」が入ります。
正解です。
この記述は、面音源からの音の伝搬特性を示しています。距離が近いときは面音源として振る舞い、ある程度離れると点音源のようになります。特に点音源の領域では、距離が2倍になると音圧レベルが6dB減衰します。
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02
この問題は、有限な長方形の面音源が、観測距離によって面音源・線音源・点音源のどのような伝搬特性を示すかを問うものです。有限の広がりをもつ面音源は、近くでは面として見えますが、離れるにつれて見かけ上は細長い線、さらに十分遠くでは一点に近い音源として扱います。面音源では距離減衰はほぼなく、線音源では距離が2倍で約3dB、点音源では距離が2倍で約6dB減衰します。この基本関係を、a/π、b/πという境界条件と結び付けて判断することが大切です。
不適切です。近距離の d < a/π では、長方形の面音源はまだ十分に広がりをもった面として作用するため、点音源ではなく面音源としての伝搬特性を示します。また、十分遠方の d > b/π では、有限な広がりをもつ音源全体が小さく見えるので、面音源ではなく点音源として扱うのが適切です。さらに、点音源領域では距離が2倍になるごとに音圧レベルは約6dB低下するため、3dBという値も合いません。
不適切です。ウの6dBだけを見ると、これは点音源領域の距離減衰として正しい値です。しかし、アとイの対応が逆になっています。面音源は音源近傍では面音源として振る舞い、距離が離れると線音源的な領域を経て、最終的に点音源的な減衰へ移ります。したがって、d < a/π で点音源、d > b/π で面音源とするこの組合せは、有限面音源の伝搬特性の順序に反しています。
不適切です。アを面音源、イを点音源とする部分までは正しい理解です。有限な面音源は、近くでは面、遠くでは点として近似されます。ただし、d > b/π の範囲は点音源に対応する減衰特性を示すので、その領域で距離が2倍になったときの減衰量は約6dBです。3dBという値は線音源に対応するものであり、中間領域の a/π < d < b/π に当てはまる値です。
適切です。有限な長方形の面音源では、短辺方向の影響が強い近傍では面音源として扱えます。その後、距離が離れるとまず一方向に十分広がったように見えるため線音源的な減衰となり、さらに長辺寸法に比べても十分遠くなると音源全体が一つにまとまって見えるため点音源的な減衰へ移ります。点音源の距離減衰は倍距離で約6dBなので、この組合せが最も適当です。
不適切です。近距離で面音源、遠距離で点音源とみなす部分は正しいものの、点音源領域での倍距離減衰量が誤っています。点音源では音のエネルギーが球面状に広がるため、距離が2倍になると単位面積当たりのエネルギーは4分の1になり、音圧レベルは約6dB低下します。10dB低下するわけではありません。10dBは音の強さが大きく変化したときの別の目安として扱われることはありますが、この距離減衰の値ではありません。
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