積雪面上における音響伝搬特性の解明と音響情報伝達の改善に関する研究

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09450216
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: 岩瀬 昭雄 新潟大学, 工学部, 教授 (30114391)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐久間 哲哉 新潟大学, 工学部, 助手 (80282995) ; 吉久 光一 名城大学, 理工学部, 助教授 (60158491)
• Keywords: 積雪 / 音響伝搬特性 / 多孔質材料 / 吸音率 / 縮尺模型実験 / 拡声

Research Abstract

本研究では、積雪面上の音響特性を実測調査することを研究の基礎基盤と考えているが、っ積雪という条件が整うのは冬季に限定される。そのため、予備実験として積雪の音響的なアナロジーから多孔質材料を雪に見立てて、多孔質材料表面に沿った音響伝搬特性を縮尺模型実験により調査することとした。縮尺模型実験の音源として超音波音源が必要であるが、高電圧発生回路を作製し、高電圧放電に伴う超音波パルス音源を用いた。この音源からの放射音を音源から離して超音波用小型マイクロフォンを配置した点で受音し、音源高さと受音点の距離と高さとを変えた種々の組み合わせごとに、音響伝搬周波数特性をFFT分析器を用いて観測を行った。今回の試験では、多孔質材料いは重いが目の粗いジュート麻を重ね、積雪の多孔質特性に対応させた。この分析結果を整理して多孔質材料までの距離による伝搬周波数特性の変化を調べた。また、実測調査として、1998年1月17,18日に新潟県南蒲原郡下田村の田圃において、積雪面上の音響伝搬特性を調べたほか、これと直接関係する積雪面吸音率を2チャンネルマイクロフォン法で計測した。この場合、自然積雪に加え、カンジキで圧雪した場合さらにスコップの裏面でたたく堅い圧雪条件、音源を4m程度にした条件など様々な実測調査を行った。実測調査は暖冬という条件のため、実測調査はこれに限定されたが、超音波縮尺模型実験と積雪面上における実測調査から、積雪面上で肉声でかいわすることを想定すると、音声帯域(250Hz〜500Hz)は非常に音波が伝わりにくい、すなわち話し声が伝わらないことがわかった。また、音源の高さを数mとして音響伝搬特性の改善のためスピーカによる拡声を想定すると、音楽の主要スペクトル成分である1kHz程度の方が強調されやすい音響伝搬特性になることなどが判明した。

Research Products

• [Publications] 岩瀬昭雄: "積雪面上における音響伝搬特性" 日本騒音制御工学会誌(騒音制御). Vol.21,No3. 148-151 (1997)
• [Publications] 岩瀬昭雄: "積雪の音響特性と音響伝搬特性に及ぼす影響" 日本雪工学会誌. Vol.13,No3. 253-260 (1997)
• [Publications] 岩瀬昭雄: "多孔質材料の吸音構造と吸音諸特性の計測技術" 日本音響学会誌. Vol.54,No1. 66-71 (1998)
• [Publications] 吉久光一: "屋外の音の伝搬における空気吸収の計算" 日本騒音制御工学会誌(騒音制御). Vol.10,No.2. 130-135 (1997)
• [Publications] 吉久光一他: "地域の音環境計画" 技報堂出版(日本騒音制御工学会編), (1997)