TLM逆伝搬アルゴリズムによる音源探査システムの開発

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11650250
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 土屋 隆生 岡山大学, 工学部, 助教授 (20217334)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 若槻 尚斗 岡山大学, 工学部, 助手 (40294433) ; 加川 幸雄 岡山大学, 工学部, 教授 (10019200)
• Keywords: TLM法 / 音源探査 / 逆伝搬 / 逆問題 / 音波伝搬

Research Abstract

音源探査の可能性を示すために2次元の音響空間を想定して数値実験を行った。TLM逆伝搬解析プログラムは,すでに開発されている超音波CT用のプログラムを利用し,音源探査用に変更した。計算機上に2次元音響空間を想定し,計算機シミュレーションにより開発されたプログラムの妥当性を検討した。"観測データ"はTLM法による順伝搬計算の結果を用い,逆伝搬解析プログラムヘの入力とした。2,3の数値実験の結果
1.逆伝搬計算により音波が音源に戻る様子が観測でき,本手法で音源探査が可能である,
2.良好な探査のためには観測点の間隔は1/4波長以下であることが必要である,
3.観測波のS/Nは40dB以上あることが望ましい
等が示された。また,音源面に振動分布が存在する場合についても数値実験を行い,振動分布が急峻に変化しなければ,良好に音源分布を推定できることが分かった。
プログラムの開発と並行して,音源探査システムを試作中である。本システムはパルス波を送波器から放射し,リニアアクチュエータにより移動可能な受波器を用いて複数地点の観測波形を取得できるようにしてある。受波信号はプリアンプにより増幅後,ディジタルストレージスコープで量子化し,計算機メモリ内に格納している。本システムは多数の時間波形を扱うため,高速処理が可能な高速波動場解析装置を用いている。すなわち,試作された音源探査システムによって取得された波形データは,GPIBを介してディジタルストレージスコープから高速波動場解析装置に転送後,逆伝搬計算などの処理を行う。現在はリニアアクチュエータの制御プログラムの調整中である。