線形システム

中間テスト92 『パワースペクトルが平坦な雑音の帯域幅を 半分にした時の音圧レベルは3dB減少する』 この記述は◯か✕か。 ヒント： パワースペクトルが平坦な雑音は、 ホワイトノイズかインパルスかバンドノイズ。 そのうち、帯域幅が存在するのはバンドノイズのみ。 パワースペクトルの縦軸は、 音の強さのレベルなのでdB ILである。 パワースペクトルの横軸は、 周波数なのでHzである。 帯域幅を半分にするのは、 パワースペクトル上で長方形のバンドノイズを 横に真っ二つにするイメージで良い。 すると、面積が半分になるので、 音の強さのレベルの変化は1/2になるので、 dB IL= = = =10×(…

中間テスト91 『線形システムで帯域を10kHzに制限した 50dB IL/Hzの白色雑音の音圧レベルは90dB SPLである』 この記述は◯か✕か。 ヒント： 問題文で与えられている情報を整理しよう。 50dB IL/Hzというのは、 1Hzあたりの音の強さのレベルが50dB ILということだ。 白色雑音（ホワイトノイズ）は、 広い範囲で同程度の強度となっているノイズのことである。 最初にやるのは、帯域を10kHzに制限するとどうなるかを計算すること。 10kHz=10×1000Hz=10000Hz となるので、 1Hzあたりの音の強さのレベルが50dB ILならば、 10kHzあたりの音の…

中間テスト90 『線形システムに400Hz、0.1mPaの純音を入力したところ、 20mPaの出力音圧が得られた。 このシステムの400Hzにおける増幅倍率は200倍であり、利得は26dBである』 この記述は◯か✕か。 ヒント： 増幅倍率＝出力音圧÷入力音圧 で計算できるので単位を揃えて数値を代入すると、 増幅倍率＝20÷0.1 ＝200 増幅倍率は200倍だとわかる。 音圧比が200倍になったときのdB値の求め方は、 比が与えられているので基準音圧の値を使わなくて良い。 dB SPL=20log200 =20log(2×102) =20×(log2+log102) =20×(log2+2lo…

中間テスト89 『1000Hz前後の音波を40dB減衰させる帯域阻止フィルターに 1000Hz 30dB SPLの音波を入力すると、出力は10dB SPLになる』 この記述は◯か✕か。 ヒント： フィルターは、 低域通過型(LPF : Low-Pass Filter)、 高域通過型(HPF : High-Pass Filter)、 帯域通過型(BPF : Band-Pass Filter)、 帯域阻止型(BEF : Band-Elimination Filter)の４つに分類される。 線形システムでは、 入力レベル＋利得＝出力レベル という式が成り立つ。 帯域阻止フィルターで40dB減衰させる…

中間テスト87 『40dB SPLの純音を入力すると80dB SPLの純音が出力される 線形システムの利得は40dBである』 この記述は◯か✕か。 ヒント： 線形システムでは、 入力レベル＋利得＝出力レベル という式が成り立つ。 仮に線形システムの利得がわからないのでxと置くと、 40+x=80 という簡単な方程式ができる。 これを解くと、 x=40 つまり、線形システムの利得が40dBであると求められる。

中間テスト86 『線形システムでは入力音圧レベルが20dB増加すると 出力のレベルも20dB増加する』 この記述は◯か✕か。 ヒント： ①伝達特性の時間変化 ・線形システム 一定で変化しないのが原則。 ただし、「注目する短い時間内では変化しない」と仮定する場合がある。 ・非線形システム 変化する。 ②入力と伝達特性 ・線形システム 入力が変化しても伝達特性は一定。 ・非線形システム 入力の大きさなどに応じて変化する。 例えば、過大な入力音に対して利得を下げる補聴器。 ③純音が入力されると ・線形システム 同じ周波数の純音が出力される。 ・非線形システム 入力にはない純音も出力されることがある。…

中間テスト85 『非線形システムに1000Hzの純音を入力しても、1000Hzの音は出力されない』 この記述は◯か✕か。 ヒント： ①伝達特性の時間変化 ・線形システム 一定で変化しないのが原則。 ただし、「注目する短い時間内では変化しない」と仮定する場合がある。 ・非線形システム 変化する。 ②入力と伝達特性 ・線形システム 入力が変化しても伝達特性は一定。 ・非線形システム 入力の大きさなどに応じて変化する。 例えば、過大な入力音に対して利得を下げる補聴器。 ③純音が入力されると ・線形システム 同じ周波数の純音が出力される。 ・非線形システム 入力にはない純音も出力されることがある。 ④…