正答2
解説
正解は2です。
音圧レベル(dB SPL)は、基準音圧に対する音圧の比の常用対数を20倍した値です。
音の強さ(エネルギー)の比で考えるときは10倍の対数になります。
この問題は誤っているものを選ぶので、○ が答え(誤った記述)です。
【計算】
音圧レベルは、20×log10(音圧÷基準音圧)で求めます。
音圧が2倍のとき、20×log10 2 = 20×0.301 ≒ 6dBです。
音圧が10倍のとき、20×log10 10 = 20×1 = 20dBです。
音の強さが2倍のとき、10×log10 2 = 10×0.301 ≒ 3dBです。
【選択肢別解説】
1:× 正しい記述です。
音圧レベルの基準音圧は20μPa(マイクロパスカル)で、1kHz付近の最小可聴音圧に相当します。
2:○ 誤った記述です。
音圧を2倍にすると、音圧レベルは約3dBではなく約6dB上昇します。
約3dB上昇するのは音の強さを2倍にしたときです。
3:× 正しい記述です。
音圧を10倍にすると、音圧レベルは20dB上昇します。
4:× 正しい記述です。
音の強さは音圧の2乗に比例するので、3dB上昇すると強さは約2倍になります。
5:× 正しい記述です。
ヒトの最小可聴値は最も感度の良い周波数でも0dB前後なので、−40dBの音は聞こえません。
【ポイント】
「音圧2倍で6dB、強さ2倍で3dB」が最頻出です。
音圧は20log、強さ(パワー)は10logと区別しましょう。
【用語】
音圧レベル:基準となる音圧に対する音圧の比を、デシベルで表した音の大きさの尺度である。
dB:基準値との比を対数で表す単位で、音の大きさなどを表すのに用いる。
最小可聴値:ヒトが聞き取ることのできる最も小さな音の大きさである。
音の強さ:単位面積を単位時間に通過する音のエネルギーで、音圧の2乗に比例する。