平成26年度後期期末試験問題S2選択音響振動工学No.1(2015.02.13 Fri. 1･2) No. Name 問1 図に示すように、一端が開口した管内の音圧と粒子速 度の一般式を求めたい。以下の設問に答えよ。 x=0 x=l (5).共鳴周波数.f0.の式を導出し、管路長.l.=.1(m).のときの第 2 次 共 鳴 周 波 数 ( .n .= .2) の 値 を 求 め よ 。 た だ し 、 音 速 は.c.=.344(m/s).とする。 ρc (1).平面波の波動方程式の一般解を示せ。ただし、角周波 数は.ω、.波数は.k.とし、積分定数は..A,.B.とする。 p(x,t) = u(x,t) = (2).管の状態から定まる境界条件を記せ。 (3).(2)の境界条件をもとに、粒子速度の方程式を導出せ よ。 (6).第2次共鳴周波数における管内の音圧、および粒子速度 の振幅分布の概形を描け。 x=0 x=l x=0 x=l 音 圧 粒子速度 問2 ある計測用マイクロホンの仕様が次のとおりであっ た。これに関する説明文について、()内に最適な語句や数値 を記入せよ。 1/2" バックエレクトレット・コンデンサ型 音場型 周波数特性：20Hz.~.20kHz 感度：−25dB 冒頭の1/2".はマイクロホンの( )を表す。 これが大きいほど感度も( )が、音場に与え る影響も考慮しなければならない。コンデンサ型は音を 感知する振動膜と背面電極が文字通りコンデンサを形成 しており、入射音による( )容量の変化が電 気信号に変換され、出力となる。このため、バイアス型 は分極を起こすために外部( )が必要である が、バックエレクトレット型は永久分極した高分子フィ (4).音圧の一般式を導出せよ。 ルムを背面電極に設置することで、これを不要としてい る。しかし、一般に( )や安定性の面では、 バイアス型の方が優れている。応答のタイプには音場型 と( )型があり、一般には( )者 が使われる。音場型はマイクロホンの設置に伴う音圧の 上昇を補正しているが、この影響は( )域で 平成26年度後期期末試験問題S2選択音響振動工学No.2(2015.02.13 Fri. 1･2) No. Name 顕著となる。最後に、マイクロホンの感度は音圧.1.Pa.に 対して電圧.1.V.を発生するものを( ).dB.と定義 している。したがって、このマイクロホンは音圧.0.5.Pa. 問4 周波数分析法に関して以下の設問に答えよ。 (1).オクターブバンド .(1/1oct.).とは何か、簡単に説明せ よ。 に対し、電圧( ).mV.を発生する。 問3 以下の文章は騒音計について説明したものである。( ) 内に最適な語句や数値を記入せよ。 (2).1/.3.oct.バンドとは何か、簡単に説明せよ。 騒音計は音の大きさを計る機器であるが、設定により 様々な評価値を得ることができる。周波数特性のうち、 A.特性は純音に対する( )曲線の ( )phon.の特性を模擬したもので、人間の感覚が (3).オクターブバンドには、このほかに1/.6.oct.,1/.12.oct..な どが考えられている。この2つについて、隣り合うバン ドの周波数比率を算出せよ。 考慮されている。そのため、この特性で測定した値は.LA. と表記し、( )レベルと呼ばれる。その他、 B.特性や.C.特性もある。一方、F.特性は平坦な特性を有 し、これで測定した値は. Lp.と表記し、( )レ ベルと呼ばれる。 レベル計算の動特性のうち、FAST.特性は人間の感覚 に近い( )ms.の時定数をもち、通常はこれが使 われる。一方、SLOW.特性は( )ms.の時定数を もち、変動騒音などの測定に用いられる。その他、衝撃 (4).周波数スペクトルの測定には、ホワイトノイズがよく 使用される。その理由を、ノイズの特徴を含めて説明せ よ。 音を対象とし、立ち上がりの時定数を( ) く、立ち下がりの時定数を( )くした.IMP. 特性を備えたモデルもある。 騒音は時間的な変化の特性から( )騒音と 不規則変動騒音に大別される。前者はSLOW.特性による (5).ホワイトノイズはオクターブバンドの測定には適さな い。その理由を説明せよ。 レベル変動が( ).dB.以内のものと定義されてい る。不規則変動騒音に対しては( )騒音 レベルや( )騒音レベルなどが規定されて いる。前者は同じエネルギーを有する定常騒音レベルに 相当し、交流電気回路の( )値と同じ考え 方を適用したものである。後者は一定期間の測定値のう ち、出現確率(%)を基準としてレベルを定めている。こ れらの測定は一定期間のデータ収集が必要であり、この 機能を備えたものは( )形騒音計という。 (6).オクターブバンドの測定にはピンクノイズが用いられ る。その理由をノイズの特徴を含めて説明せよ。 平成26年度後期期末試験問題S2選択音響振動工学No.3(2015.02.13 Fri. 1･2) No. Name (7).「ピンク」ノイズの名称の由来を説明せよ。 (2).無響室と残響室を比較して、その特徴を解説せよ。 項 目 無 響 室 音場の ( )音場 種類 残 響 室 ( )音場 (8).代表的な周波数分析法である.FFT.において、エイリア シングとは何かを説明し、それを防ぐ方法を述べよ。 音場の 特性 部屋の 構造 (9).同じく.FFT.において、リーケージ誤差とは何かを説明 し、それを防ぐ方法を述べよ。 問5 音響パワーレベルの測定に関連して、以下の設問に答 えよ。 (3).音響出力 .5(W).のスピーカを無響室内で鳴らした。音 が.4π.方向へ均一に放射されているとすると、2(m).の距離 における音圧レベルは何.(dB).となるか。 (4).(3)のスピーカを同じ条件で残響室内で鳴らした。この ときの平均音圧レベル.Lp(dB).を求めよ。ただし、部屋の 容積は.160(m3)、残響時間は.5(s).とする。 (1).近年、機器の動作音の評価に騒音レベル(音圧レベル) ではなく、音響パワーレベルが適用される傾向にある。 その理由を説明せよ。 配点 問1:(1)(2)2,(3)6,(4)3,(5)(6)4,計21点 問2:各1,最後のみ3,計12点 問3:各1,計14点 問4:(1)(2)2,(3)5,(4)~(7)3,(8)(9)4,計29点 問5:(1)4,(2)10,(3)(4)5,計24点 総計100点
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