例題集

指向性の計算

理解レベル   難易度: ★★
自由音場にある出力 $P$ $\left[\textrm{W}\right]$ の音源から特定方向に向けて発せられた音が$r$ $\left[\textrm{m}\right]$ の地点で $L$ $\left[\textrm{dB}\right]$であった。この音源から特定方向への指向係数 $Q$はいくらか。
指向係数 $Q$ は、音源の音響インテンシティ $I_m$ に対する受音点の音響インテンシティ $I$ の割合であり、 % \begin{equation} Q=\frac{I}{I_m} \end{equation} % で与えられる。 ここで、点音源とした音源の音響インテンシティ $I_m$ は受音点までの距離を$r$ $\left[\textrm{m}\right]$ とすれば、 % \begin{equation} I_m=\frac{P}{4\pi r^2} \end{equation} % であり、 受音点の音圧レベルを $L$ $\left[\textrm{dB}\right]$ とすれば、受音点の音響インテンシティ $I$との関係は、 % \begin{equation} L=10\log_{10}\frac{I}{10^{-12}} \end{equation} % であるから、 % \begin{equation} I=10^{\frac{L}{10}} \times10^{-12}=10^{\frac{L}{10} -12} \end{equation} % となる。したがって、指向係数 $Q$は % \begin{equation} Q=\frac{10^{\frac{L}{10} -12}}{\frac{P}{4\pi r^2}} \end{equation} % となる。