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非拡散音場の音響調整のための吸音処理手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K14771
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 建築環境・設備
研究機関神戸大学

研究代表者

奥園 健  神戸大学, 工学研究科, 助教 (40727707)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード室内音響設計 / 非拡散音場 / 吸音 / 微細穿孔板 / 通気性膜 / 波動音響シミュレーション / 有限要素法 / 高性能音響数値解析 / 織編物 / 不織布 / 波動数値解析 / 次世代吸音体 / 建築環境・設備 / 波動音響解析
研究成果の概要

本研究では、環境性や意匠性などの観点から注目を集めている微細穿孔板(MPP)と通気性膜(天然・化学繊維素材の通気性のある織編物・不織布)を用いた吸音体により、建築に一般的な非拡散音場の音環境を快適に調整する手段を探求した。高性能な有限要素法に基づく波動音響解析技術により、空間と吸音体を厳密な波動論に基づきモデル化し、非拡散音場における吸音機構の解明と効果的な吸音処理手法の開発を試みた。吸音体はMPP、通気性膜、多孔質材から構成される多様な構造を対象としている。効果的な吸音構造と吸音体配置を示し、より高性能な吸音体を提案した。さらに、いくつかの効率的な音場と吸音体の解析技術を提案した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は建築において一般的な非拡散音場の音環境を、MPPと通気性膜吸音体を用いて快適に調整する基礎を与えるものとして社会的に有意義と考えている。さらに本研究により空間性能まで考慮した吸音体設計の新たな展開や可能性を示すことができ、建築音響と騒音制御に関わる学術に関して新たな展開が期待できる。また、新規に提案した音場・吸音体解析技術は、波動音響数値解析技術の高性能化に大きく寄与するものである。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] Heriot-Watt University(英国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Potential of Room Acoustic Solver with Plane-Wave Enriched Finite Element Method2020

    • 著者名/発表者名
      Okuzono Takeshi、Mohamed M Shadi、Sakagami Kimihiro
    • 雑誌名

      Applied Sciences

      巻: 10 号: 6 ページ: 1969-1969

    • DOI

      10.3390/app10061969

    • NAID

      120006846509

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Predicting absorption characteristics of single-leaf permeable membrane absorbers using finite element method in a time domain2019

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Okuzono, Noriyasu Shimizu, Kimihiro Sakagami
    • 雑誌名

      Applied Acoustics

      巻: 印刷中

    • NAID

      120006621640

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Note on microperforated panel model using equivalent-fluid-based absorption elements2019

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Okuzono, Takao Nitta, Kimihiro Sakagami
    • 雑誌名

      Acoustical Science and Technology

      巻: 印刷中

    • NAID

      130007641591

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dispersion error reduction of absorption finite elements based on equivalent fluid model2018

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Okuzono, Kimihiro Sakagami
    • 雑誌名

      Acoustical Science and Technology

      巻: 39 号: 5 ページ: 362-365

    • DOI

      10.1250/ast.39.362

    • NAID

      130007480093

    • ISSN
      0369-4232, 1346-3969, 1347-5177
    • 年月日
      2018-09-01
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 平面波エンリッチメントを用いたPartition of Unity FEMによる 室内音場解析 その1―精度検証―2020

    • 著者名/発表者名
      田丸加奈子 奥園健 向江俊一 阪上公博
    • 学会等名
      日本音響学会2020年春季研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 平面波エンリッチメントを用いたPartition of Unity FEM による 室内音場解析 その2 ―低次要素と高次要素の比較―2020

    • 著者名/発表者名
      向江俊一 奥園健 田丸加奈子 阪上公博
    • 学会等名
      日本音響学会2020年春季研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 平面波エンリッチメントを用いたPartition of Unity FEM による 室内音場解析2020

    • 著者名/発表者名
      奥園健 田丸加奈子 向江俊一 阪上公博
    • 学会等名
      日本音響学会建築音響研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 小規模矩形室に設置した各種MPP 天井吸音体の効果に関する有限要素解析2019

    • 著者名/発表者名
      奥園健 阪上公博
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Dispersion-reduced time domain FEM for room acoustics simulation2019

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Okuzono Kimihiro Sakagami Toru Otsuru
    • 学会等名
      23rd International Congress on Acoustics
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 等価流体に基づく吸音要素を用いたMPPの有限要素モデルに関する考察2019

    • 著者名/発表者名
      奥園健
    • 学会等名
      日本音響学会2019年春季研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 通気性膜吸音体アレイの垂直入射吸音特性に関する検討-背後構造による吸音の考慮-2019

    • 著者名/発表者名
      奥園健
    • 学会等名
      日本音響学会2019年春季研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 等価流体モデルに基づく吸音要素の分散誤差低減2018

    • 著者名/発表者名
      奥園健
    • 学会等名
      平成30年度日本建築学会近畿支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] AN EXPERIMANTAL STUDY ON THE ABSORPTION CHARACTERISTICS OF PERMEABLE MEMBRANE ABSORBERS ARRAY2018

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Okuzono
    • 学会等名
      25th International Congress on Sound and Vibration
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 等価流体モデルに基づく吸音要素の分散誤差低減2018

    • 著者名/発表者名
      奥園健
    • 学会等名
      日本音響学会建築音響研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 等価流体モデルに基づく吸音要素の分散誤差低減2018

    • 著者名/発表者名
      奥園健
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 通気性膜吸音体アレイの残響室法吸音率-従来吸音体との比較-2018

    • 著者名/発表者名
      奥園健 上西宏治 阪上公博 清水ひかる
    • 学会等名
      日本音響学会2018年春季研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 単一通気性膜吸音体の残響室法吸音率の数値予測2018

    • 著者名/発表者名
      清水徳泰 奥園健 阪上公博
    • 学会等名
      日本音響学会2018年春季研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 通気性膜吸音体アレイの吸音特性に関する実験的検討2017

    • 著者名/発表者名
      上西宏治 奥園健 阪上公博
    • 学会等名
      日本音響学会2017年秋季研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] Researchgate

    • URL

      https://www.researchgate.net/profile/Takeshi_Okuzono

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 神戸大学環境音響学研究室ホームページ

    • URL

      http://www.lab.kobe-u.ac.jp/eng-arch-en1/index-j.html

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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