正答2
解説
正解は2です。
音圧レベル(dB SPL)の定義と、デシベルでの増幅の計算を問う問題です。
音圧レベルは基準音圧20μPaに対する比を対数で表したものです。
【計算】
音圧レベルの式は Lp = 20 log10(p ÷ p0)で、基準音圧 p0 は20μPaです。
元の音圧20μPaを代入すると、20 log10(20 ÷ 20)= 20 log10(1)= 0 dBです。
20dBの増幅は音圧を10倍にすることなので、増幅後の音圧は200μPaです。
増幅後は 20 log10(200 ÷ 20)= 20 log10(10)= 20 dBです。
したがって音圧レベルは 0 dB + 20 dB = 20 dB SPLです。
【選択肢別解説】
1:× 誤りです。
10dBは音圧を約3.16倍にした場合の値です。
2:○ 正しい選択です。
0dB SPLの音を20dB増幅すると20dB SPLになります。
3:× 誤りです。
30dBにするには音圧を約31.6倍にする必要があります。
4:× 誤りです。
40dBは音圧を100倍にした場合の値です。
5:× 誤りです。
50dBは音圧を約316倍にした場合の値です。
【ポイント】
20μPaは人の最小可聴値付近の音圧で、0dB SPLに当たります。
音圧が10倍になるごとに音圧レベルは20dB上がります。
【用語】
音圧レベル:音の圧力を、基準となる音圧との比を対数で表したデシベル値である。
純音:単一の周波数だけからなる、波形がなめらかな正弦波の音を指す。
線形増幅:入力の大きさに比例して出力が大きくなる増幅で、波形をゆがめずに大きくする。