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Development of quantitative evaluation method of acoustic disturbance for design scheme of acoustic disturbance prevention

Research Project

Project/Area Number 19K04743
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 23020:Architectural environment and building equipment-related
Research InstitutionNihon University Junior College

Principal Investigator

羽入 敏樹  日本大学短期大学部, その他部局等, 教授 (70299981)

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)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
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)
Keywords拡散度 / 拡散性 / 室内音場 / 音響障害 / フラッターエコー / c-c法 / カーディオイドマイク / 残響理論 / 1/10縮尺音響模型 / 指向拡散度 / 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
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。

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し検討を行った。
令和5年度は以下の成果が得られた。1,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1/10縮尺音響模型実験および実音場に対応した測定システムを完成させた。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した。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」の関係を基に音響障害の評価指標を提案した。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・検証中である。4,研究計画にはなかったが,拡散音場からのずれによって音場の拡散性を理論的に定量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理論の修正理論について検討した。5, さらに,吸音配置が偏った矩形室における非拡散音場の残響理論について検討した。6,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法に関する研究成果を審査付論文として投稿した。7,拡散音場の残響理論の修正理論に関する研究成果を審査付論文として投稿した。8, 研究成果を日本建築学会,日本音響学会,国際会議Auditorium Acoustics2023, InterNoise2023, Acoustics Sydney2023 に発表した。

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5年度の研究計画は以下の通りであった。1,1/10縮尺音響模型実験および実音場の方向情報測定システムを完成させる。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, 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により測定・検証する。
1については音の方向情報を得るc-c法に基づく1/10縮尺音響模型実験および実音場に対応した測定システムを完成させた。2については,拡散性の評価指標と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した。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」の関係を基に音響障害の評価指標を提案した。3については,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・検証を継続実施中である。さらに,研究計画にはなかったが,音場の拡散性を予測するための理論的裏付けとして音場の完全拡散を前提とした残響理論と非拡散音場における残響理論について検討した。
上記の研究成果について,c-c法に関する論文,拡散音場における修正残響理論に関する論文の2編の査読付論文として投稿して採択された。また,研究成果を日本建築学会,日本音響学会をはじめとした国内の学会および3つの国際会議Auditorium Acoustics2023, InterNoise2023, Acoustics Sydney2023 に発表した。
測定・検証については一部遅れており継続実施中であるが,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,研究はおおむね順調に進展していると判断する。

Strategy for Future Research Activity

令和6年度の研究計画は以下の通りである。1,音響障害の評価指標が適用可能かどうか実音場における測定・検証を完了する。2, c-c法による音の方向情報としての音響インテンシティ測定の検討。3,拡散音場と非拡散音場の残響理論についてさらに検討し,音場の音響障害の理論による予測可能性を探る。4,研究成果を査読付論文として投稿する。
1,音響障害の評価指標の測定・検証については,フラッターエコーなどの音響障害が生じている音場と生じていない音場を測定して音響障害の評価指標を算出し,音響障害の有無を正しく判定できるか否か検証する。2,については,c-c法により音響インテンシティを測定できるか否か実験により検証する。3,拡散音場と非拡散音場の残響理論については,主に吸音配置が偏った矩形室における非拡散音場の残響理論についてシミュレーションなどを実施して理解を深める。4,研究成果を査読付論文として投稿する。

Report

(5 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (39 results)

All 2024 2023 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 2 results) Presentation (34 results) (of which Int'l Joint Research: 12 results,  Invited: 5 results)

  • [Journal Article] Method for analyzing sound pressure and sound particle velocity using cardioid microphones2024

    • Author(s)
      Hanyu Toshiki、Hoshi Kazuma
    • Journal Title

      Acoustical Science and Technology

      Volume: 45 Issue: 2 Pages: 90-97

    • DOI

      10.1250/ast.e23.38

    • ISSN
      0369-4232, 1346-3969, 1347-5177
    • Year and Date
      2024-03-01
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  • [Journal Article] Revision of Sabine's reverberation theory by following a different approach to Eyring's theory2024

    • Author(s)
      Toshiki Hanyu
    • Journal Title

      Acoustical Science and Technology

      Volume: 45 Pages: 119-126

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    • Author(s)
      羽入 敏樹, 星 和磨, 鈴木 諒一, 渡辺 大助
    • Journal Title

      Journal of Environmental Engineering (Transactions of AIJ)

      Volume: 86 Issue: 783 Pages: 462-473

    • DOI

      10.3130/aije.86.462

    • NAID

      130008046086

    • ISSN
      1348-0685, 1881-817X
    • Year and Date
      2021-05-30
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    • Author(s)
      Kazuma Hoshi, Toshiki Hanyu, Ryoichi Suzuki and Daisuke Watanabe
    • Journal Title

      Applied Sciences

      Volume: 11 Issue: 6 Pages: 1-21

    • DOI

      10.3390/app11062709

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    • Author(s)
      羽入 敏樹,星 和磨,鈴木 諒一,渡辺 大助
    • Journal Title

      日本建築学会環境系論文集

      Volume: 86

    • NAID

      130008046086

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      Toshiki Hanyu, Akane Kawai, Ryoichi Suzuki, Kazuma Hoshi
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      Toshiki Hanyu, Kazuma Hoshi, Ryoichi Suzuki
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      The 24th International Congress on Acoustics
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      Ryoichi Suzuki, Kazuma Hoshi, Toshiki Hanyu
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      The 24th International Congress on Acoustics
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    • Int'l Joint Research
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    • Author(s)
      羽入敏樹
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      羽入 敏樹
    • Organizer
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      鈴木 諒一,星 和磨,羽入 敏樹
    • Organizer
      日本音響学会秋季研究発表会
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  • [Presentation] 側方エネルギー率における反射音到来方向による重み付けの再検証2022

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      河合 茜音,羽入 敏樹,星 和磨,鈴木 諒一
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      羽入敏樹,星和磨,鈴木諒一,下山達志,横田雅人
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      羽入敏樹,星和磨,鈴木諒一,下山達志,横田雅人
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      高須賀弘忠, 下山達志, 羽入敏樹, 星和磨
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      下山達志, 高須賀弘忠, 羽入敏樹, 星和磨
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      2019年度日本建築学会大会
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URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2024-12-25  

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