建築物環境衛生管理技術者(ビル管理士) 過去問
第51回(令和3年度(2021年))
問85 (空気環境の調整 問85)

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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51回(令和3年度(2021年)) 問85(空気環境の調整 問85) (訂正依頼・報告はこちら)

音に関する用語とその説明として、最も不適当なものは次のうちどれか。
  • 広帯域騒音 ―――― 拡散音場広い周波数領域の成分を含む騒音
  • 吸音率 ―――――― 入射音響エネルギーに対する吸収エネルギーの割合
  • 純音 ――――――― 一つの周波数からなる音波のこと
  • 拡散音場 ――――― 空間に音のエネルギーが一様に分布し、音があらゆる方向に伝搬している状態のこと
  • パワーレベル ――― 音源の音響出力をデシベル尺度で表記したもの

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この過去問の解説 (3件)

01

正解は、「吸音率 ― 入射音響エネルギーに対する吸収エネルギーの割合」です。

 

この問題は、音に関するものです。

音響環境の評価では、音の性質や伝播、吸収に関する用語の正確な理解が不可欠です。

広帯域騒音や純音、拡散音場などは音の周波数特性や空間分布に関する概念であり、

パワーレベルは音源の出力を示す指標です。

吸音率は「入射音響エネルギーに対する反射されなかったエネルギーの割合」であり、

吸収されたエネルギーだけでなく透過された分も含みますので、

間違いないようにしましょう。

選択肢1. 広帯域騒音 ―――― 拡散音場広い周波数領域の成分を含む騒音

正しいです。広帯域騒音とは、

複数の周波数成分が広範囲にわたって含まれている騒音のことです。

例えば、交通騒音や機械騒音などが該当し、特定の周波数に偏らず、

広い帯域にわたってエネルギーが分布しています。

これは拡散音場で生じることもあり、

空間全体に音が均等に広がる環境では、広帯域騒音の影響がより顕著になります。

選択肢2. 吸音率 ―――――― 入射音響エネルギーに対する吸収エネルギーの割合

不適当です。吸音率は、音が壁や天井などの表面に当たった際に、

反射されずに失われた音響エネルギーの割合を示す指標です。

失われたエネルギーには、吸収されたものだけでなく、透過されたものも含まれます。

よって、吸音率は「入射音響エネルギーに対する反射されなかったエネルギーの割合」であり、

「吸収エネルギーの割合」ではありません。

この違いは音響設計や材料選定において重要です。

選択肢3. 純音 ――――――― 一つの周波数からなる音波のこと

正しいです。純音とは、単一の周波数成分のみを持つ音波であり、

理想的な正弦波形を持つ音です。

音叉の音や電子的に生成されたトーンなどが純音の例です。(ギターのチューニングに使われているものです)

実際の環境音は複数の周波数成分を含むため純音であることは稀ですが、

聴覚検査や音響実験では基準音として用いられます。

選択肢4. 拡散音場 ――――― 空間に音のエネルギーが一様に分布し、音があらゆる方向に伝搬している状態のこと

正しいです。拡散音場とは、音のエネルギーが空間内に均等に分布し、

音波があらゆる方向に反射・伝搬している状態を指します。

音響的に均質な環境であり、残響室などで意図的に作られることがあります。

この状態では、音圧レベルが場所によって大きく変化せず、測定や評価が安定します。

 

選択肢5. パワーレベル ――― 音源の音響出力をデシベル尺度で表記したもの

正しいです。パワーレベルは、音源が放射する音響エネルギーの強さを示す指標であり、

デシベル(dB)で表されます。

音圧レベルとは異なり、音源そのものの出力に基づく絶対的な値であり、

測定位置や距離に依存しません。

音響設計や騒音源の評価において重要な指標であり、

音源の性能比較にも用いられます。

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02

音に関する用語は、騒音測定や建築物の音環境評価を行ううえで重要な基礎知識です。音には周波数やエネルギー、伝わり方などさまざまな性質があり、それぞれを表す専門用語が存在します。試験では、用語の名称と定義の正確な対応が頻繁に問われます。特に、音場の状態を表す用語と騒音の種類を示す用語を混同しやすいため注意が必要です。各用語の意味を単独で覚えるだけでなく、実際の音環境との関係を理解することが重要です。

選択肢1. 広帯域騒音 ―――― 拡散音場広い周波数領域の成分を含む騒音

適切です。広帯域騒音とは、広い周波数領域にわたる多くの周波数成分を含む騒音をいい、交通騒音や空調機器の運転音などが代表例です。また、このような騒音が室内で多数の反射を繰り返すと、音があらゆる方向からほぼ均一に到来する拡散音場が形成されることがあります。したがって、「広い周波数領域の成分を含む騒音」という説明は広帯域騒音の特徴を表しており、適切な記述です。

選択肢2. 吸音率 ―――――― 入射音響エネルギーに対する吸収エネルギーの割合

不適切です。吸音率とは、材料に入射した音響エネルギーのうち、反射されなかったエネルギーの割合を表す指標です。反射されなかったエネルギーには、材料内部で吸収されて熱などに変換されたエネルギーだけでなく、材料を透過したエネルギーも含まれます。そのため、「入射音響エネルギーに対する吸収エネルギーの割合」とする記述では、透過エネルギーが含まれておらず、吸音率の定義としては不正確です。したがって、この記述は不適切です。

選択肢3. 純音 ――――――― 一つの周波数からなる音波のこと

適切です。純音とは、単一の周波数だけで構成された音のことです。音叉から発生する音や測定器の基準音などが代表例として挙げられます。実際の生活環境で聞こえる音の多くは複数の周波数を含んでいますが、音響測定や聴覚実験では純音が基準として用いられます。周波数が一つであるため波形が規則的であり、音の性質を理解する基本的な音源として重要です。

選択肢4. 拡散音場 ――――― 空間に音のエネルギーが一様に分布し、音があらゆる方向に伝搬している状態のこと

適切です。拡散音場とは、室内の各方向から均等に音が到来し、音のエネルギー密度がほぼ一様になった状態をいいます。残響室などでは壁面での反射を繰り返すことで拡散音場が形成されます。このような環境では測定位置による音圧の差が小さくなるため、吸音率の測定などにも利用されます。建築音響や室内音響の分野では非常に重要な概念です。

選択肢5. パワーレベル ――― 音源の音響出力をデシベル尺度で表記したもの

適切です。パワーレベルは、音源そのものが放射する音響エネルギーの大きさをデシベルで表した値です。測定位置や周囲の環境条件に影響される音圧レベルとは異なり、音源固有の性能を評価できる特徴があります。送風機や空調機器などの騒音性能を比較する際によく用いられます。機器のカタログなどに記載されることも多く、騒音対策の設計に役立つ指標です。

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03

この問題で覚えておくポイントは以下の通りです。「吸音率」の定義は、入射した音エネルギーのうち反射されなかった割合であり、吸収(熱変換)だけでなく透過したエネルギーも含みます。「吸収エネルギーのみ」とする記述は正確ではありません。

選択肢1. 広帯域騒音 ―――― 拡散音場広い周波数領域の成分を含む騒音

正しいです。
広帯域騒音(ワイドバンドノイズ)は広い周波数域にわたるエネルギーを含む騒音で、自動車騒音や水の流れる音などが例として挙げられます。
 

選択肢2. 吸音率 ―――――― 入射音響エネルギーに対する吸収エネルギーの割合

誤りです。
吸音率(α)は「入射音響エネルギーのうち反射されなかったエネルギーの割合」として定義されます。すなわち、材料に吸収(熱変換)されたエネルギーと、材料を透過したエネルギーの合計が対象です。「吸収エネルギーのみ」という記述では透過エネルギーが考慮されておらず、正確な定義ではありません。

選択肢3. 純音 ――――――― 一つの周波数からなる音波のこと

正しいです。
純音(単音)は正弦波で表される1種類の周波数のみからなる音です。実際の環境音はほとんどが多数の周波数成分が混じった複合音です。
 

選択肢4. 拡散音場 ――――― 空間に音のエネルギーが一様に分布し、音があらゆる方向に伝搬している状態のこと

正しいです。
拡散音場は空間内のどこでも音のエネルギー密度が等しく、あらゆる方向から等確率で音が到来する理想的な音響状態です。残響室の設計に用いられる概念です。
 

選択肢5. パワーレベル ――― 音源の音響出力をデシベル尺度で表記したもの

正しいです。
音響パワーレベル(PWL)は音源が放射する音響エネルギー(音響出力)をデシベルで表したもので、音源固有の指標です。距離によって変わる音圧レベルとは異なります。
 

まとめ

吸音率の定義の核心は「反射されなかった割合=吸収+透過」です。「吸収のみ」と誤解しないように注意しましょう。また、純音(1周波数)と広帯域騒音(広い周波数域)、音圧レベルと音響パワーレベルの違いも整理しておきましょう。

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