Development of quantitative evaluation method of acoustic disturbance for design scheme of acoustic disturbance prevention
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19K04743
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 23020:Architectural environment and building equipment-related
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| Research Institution | Nihon University Junior College |
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Principal Investigator |
羽入 敏樹 日本大学短期大学部, その他部局等, 教授 (70299981)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
星 和磨 日本大学短期大学部, その他部局等, 教授 (50373171)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2020: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
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| Keywords | 拡散度 / 室内音場 / 音響障害 / c-c法 / カーディオイドマイク / 1/10縮尺音響模型 / 指向拡散度 / 拡散性 / フラッタエコー / 時系列変動係数 / 周波数変動係数 / 減衰除去インパルス応答 / 評価 / 音場 / 発生確率 / 拡散 / 評価指標 / 設計スキーム |
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| Outline of Research at the Start |
災害が多発している我が国において、避難誘導などの音声伝達を確実にするため、建築空間における音響障害を評価・防止する手法の開発は喫緊の課題である。音響障害の防止には壁面の凹凸（拡散体）による「音の拡散」の設計が重要である。
本研究の目的は「音場の拡散度」の指標によって音響障害を定量評価する手法を確立する事である。そこで研究期間内に、１）「音場の拡散度」の指標の確立と、２）「音場の拡散度」の指標による音響障害の発生確率の予測手法の確立を目指す。
本研究の成果によって「音響障害を防止する室内音響設計スキーム」を確立することが最終目的である。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，「音場の拡散度」の指標によって音響障害を定量評価する手法を確立することである。そのため研究期間内に，1)「音場の拡散度」の指標の確立と，2)「音場の拡散度」の指標による音響障害の発生確率の予測手法の確立を目指す。
令和4年度は以下の成果が得られた。1，1/10縮尺音響模型実験用の方向情報解析システム構築のため，複数のカーディオイドマイクを組み合わせて音の方向情報を得るc-c法に基づく測定システムについて検討した。直径5mmの小型カーディオイドマイクロホンと，直径10㎜の標準カーディオイドマイクロホンを用いるマイクジグを複数設計・作成した。2，近距離音場と干渉音場においてもc-c法が成立するか否か検証実験を実施し，音圧と粒子速度の振幅と位相が複雑に異なる音場においてもc-c法が成立することを確認した。3，マイク間隔，マイク遮蔽，ジグ遮蔽が，音の方向情報の測定精度（特に高音域）に与える影響について詳細に検討した。その結果，標準型ジグでは4kHzオクターブ帯域まで測定精度が確保でき，マイク間隔と遮蔽効果の小さい小型ジグでは8kHzまで確保できることが明らかになった。4, さらに高音域まで対応するために，マイクの配置を工夫したマイクジグを新たに設計・作成した。この新ジグの効果については来年度実施予定である。5，「音場の拡散度」の指標と「音響障害の発生確率」の関係を基にした音響障害評価指標の提案し，実験により検証中である。6，音場の拡散性を評価する際，拡散音場からのずれによって評価できる可能性がある。その前提として重要となる拡散音場の残響と室内音圧レベルに関する理論の修正理論について検討した。7，研究成果を日本建築学会，日本音響学会，国際音響学会議ICA2022に発表した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
令和4年度の研究計画は以下の通りであった。1，1/10縮尺音響模型実験用のマイクジグの完成，2，「音場の拡散度」の指標と「音響障害の発生確率」の関係を基にした音響障害評価指標の提案と検証を完了，3,音響障害の評価指標が実音場で適用可能かどうか検証実験の実施。
1については，マイクジグを複数設計・作成した。このマイクジグを用い，近距離音場と干渉音場において実験を行い，音圧と粒子速度の振幅と位相が複雑に異なる音場においてもc-c法が成立することを確認した。また，マイク間隔，マイクやジグの遮蔽の影響についても詳細に検討し，標準型ジグでは4kHzオクターブ帯域，小型ジグでは8kHzまで測定精度が確保できることを確認した。さらに高音域まで対応するために，マイクの配置を工夫したマイクジグを新たに設計・作成した。この新ジグの効果については来年度実施予定である。2については，「音場の拡散度」の指標と「音響障害の発生確率」の関係を基にした音響障害評価指標の有効性を確認するため，心理実験を実施中であるが，完了は来年度に持ち越された。3については，音場の拡散性の評価指標として提案している各指標を検討するためのデータを実音場においてc-c法により測定して拡充しつつある。詳細な分析は来年度実施予定である。さらに，研究計画にはなかったが，音場の拡散性を評価する際，拡散音場からのずれによって評価できる可能性がある。その前提として重要となる拡散音場の残響と室内音圧レベルに関する理論の修正理論について検討した。
コロナ禍の影響によって海外の国際会議での研究成果発表に一部遅れが生じたため，研究期間を1年延長することとした。しかし，研究は着実に成果を重ねつつあり，いくつか新たなアプローチの可能性も見えてきた。以上により，成果発表は一部遅れが生じているが，研究はおおむね順調に進展していると判断する。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度の研究計画は以下の通りである。1，1/10縮尺音響模型実験および実音場の方向情報解析システムの完成，2，「音場の拡散度」の指標と「音響障害の発生確率」の関係を基にした音響障害評価指標の提案と検証を完了，3,音響障害の評価指標が実音場で適用可能かどうか検証実験の実施。
1，1/10縮尺音響模型実験用の方向情報解析システムについては，作成したマイクジグを用いて最終性能評価を実施して測定システムを完成させる。さらに模型実験だけでなく実音場測定を実施する予定である。2，拡散性の評価指標と心理量（エコー障害を感じる度合い）との関係を聴感実験により検証する。その結果を基に「音場の拡散度」の指標と「音響障害の発生確率」の関係を明確化し，音響障害の評価指標を確立する。3,聴感実験で有効性を確認した音響障害の評価指標が実音場で適用可能かどうか実音場において測定システム（c-c法）により測定・検証する。これらを通じ，最終的に「音響障害防止の設計スキーム」の提案を目指す。4，研究成果を審査付論文として投稿する。
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Report
(4 results)
Research Products
(29 results)
