高速多重極境界要素法に基づく室内音場シミュレーション手法の開発

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11750520
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 佐久間 哲哉 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究所, 助教授 (80282995)
• Keywords: 高速多重極アルゴリズム / 境界要素法 / 音場解析 / 室内音響

Research Abstract

平成11年度に実施した下記3項目
1.3次元ポテンシャル問題のための高速多重極アルゴリズムの検討
2.要素積分の評価法と多重極展開の近似精度に関する検討
3.高速多重極境界要素法の計算精度および効率化に関する検討
の検討結果を踏まえて,今年度下記2項目を実施した.
4.室内空間の階層構造化手法に関する検討
高速多重極境界要素法に導入した階層セル構造に関して,セルのレベル数が計算精度・計算量・必要記憶容量に及ぼす影響を,複数の典型的形態を有する解析対象を設定したケーススタディにより明らかにした.その結果,最下位レベルのセル1個当たり約3〜10の境界要素が含まれるように階層セル構造を設定することで,計算量と必要記憶容量の双方が効率化されることを示し,その性質に基づいて室内空間の階層構造化方法を構築した。
5.音響設計支援を目指した音場の可視化に関する検討
室内音響シミュレーションの最終段階として、実務的な音響設計支援の観点から、シミュレーション結果の可視化表現を検討し、その結果を踏まえて、可視化情報を生成するための高速多重極境界要素法に適応した効率的な後処理アルゴリズムを構築した。続いて,室内音響シミュレーションにおける有用性を確認するため実際にリスニングルームへの適用を行い,さらには騒音制御シミュレーションへの応用として各種道路防音塀の解析を行った.二つの適用例において本手法は音響設計に有用な情報を提供し得ることが確詔された.

Research Products

• [Publications] 安田洋介,佐久間哲哉: "大規模音場解析に向けたFMBEMの開発-多段階化における打ち切り次数設定-"日本建築学会学術講演論文集D-1. 2000年度大会. 81-82 (2000)
• [Publications] 佐久間哲哉,安田洋介: "大規模音場解析に向けたFMBEMの開発-音響管解析による計算量・記憶容量の評価-"日本建築学会学術講演論文集D-1. 2000年度大会. 83-84 (2000)
• [Publications] 安田洋介,佐久間哲哉: "高速多重極境界要素法による3次元音場解析-セル階層化レベルに関する検討-"日本音響学会講演論文集. 2000年度秋季. 747-748 (2000)
• [Publications] Tetsuya SAKUMA,Yosuke YASUDA: "Application of the Fast Multiple Boundary Element Method to Room Acoustics"Proceedings of the 17th International Congress of Acoustics. (2001)