2020 Fiscal Year Research-status Report
Studies on audio equipment using inclined sound radiation from large area for audible signage
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17K06222
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
若槻 尚斗 筑波大学, システム情報系, 准教授 (40294433)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
水谷 孝一 筑波大学, システム情報系, 教授 (50241790)
海老原 格 筑波大学, システム情報系, 准教授 (80581602)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 音声誘導 / 音響放射 / ハニカムパネル / 波動伝搬 / ハニカムパネルの接合 / 中継駆動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題では，公共空間における音声案内や音による誘導を目的として，広い範囲で同一方向からの音の到来を知覚させるため，パネルを伝搬する屈曲波から音が斜めに放射される現象を利用する方式を考案し，その実用化におけるいくつかの問題を解決すべく研究を実施した。
これまで，人が聴覚的に到来方向と誘導音声の内容を理解するに足る音量が得られるかどうか検証し，電磁アクチュエータと数W程度のパワーアンプでも十分なレベルで音響放射パネルを駆動し得ることが示された。また，放射パネルからの放射音が作る音場の計測とともに，本システムから放射される誘導音は人が聴取するべき音声であることから，音の到来方向に加え，放射音の周波数特性および過渡特性についても評価を行い，音の到来方向については意図した通りの方向性を持った誘導音声となることが示されたが，波動が板を伝搬する過程で数kHz以上の高周波数域が早く減衰してしまうこと，および，低周波数では板の端反射が不要な逆方向の音場を生成する問題も明らかとなった。そのため，システムの大規模化に伴う波動伝搬距離の延長において，なるべく継ぎ目での反射を起こさずに延伸する必要性と，減衰を補うために中継する必要性が確認された。これを受け，放射パネル端での反射をなるべく抑えながらパネルを延伸する方法の検討として，特にパネル同士の接合方法による反射の違いについて計測と数値シミュレーションを行い，施工現場で実施可能な有効な接続方法に繋がる特性を見出した。
令和２年度においては，これらの成果は，振動の減衰を補いながら放射パネルを延伸するもう一つの方策として振動を中継駆動する手法について，国際会議での発表を行う予定であったが，COVID-19の影響から発表申込していた国際会議(ICSV27)が１年延期となった。これらについては，さらに検討を進め，令和３年度に発表予定となっている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
前年度までに，パネル中の波動の端部での反射を抑える接合方法の検討に加え，パネルを長距離延伸した場合に生じる減衰を補うための中継手法を確立し，その成果発表を行うことを想定していたが，アルミハニカムパネルを用いる場合の波動伝搬特性において予想よりも音声の明瞭度に関わる高域の伝搬特性が良好でなかったため，その原因究明などに時間を要するなどの遅れを生じていた。
次の研究項目であった波動の中継手法についての研究の着手に遅れが生じたことから，令和元年度内の成果発表には至っていない。また，概ね手法の目処が立ったため研究期間を１年延長して国際会議発表への申込を行っていたが，COVID-19の影響で，その国際会議が1年延期された。別の発表先として国内会議等に切り替えることも検討したが，研究期間を延長しもう少し検討を進めてから発表予定で延期された国際会議で発表を行うこととした。
また，研究協力者である大学院生等が実験のために大学に来ることをある程度制限せざるを得ない状況が続いたことなども遅れを生じている理由の一つであった。
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| Strategy for Future Research Activity |
COVID-19によるリスク回避の一環として，リモートワークに対応するため実験の頻度は減らすこととして，当初計画よりも数値シミュレーション中心にシフトすることとする。検証実験についても小規模とし，少人数で実施できる実施項目を優先することとする。下半期以降，状況が改善すれば長距離に延伸した音響放射パネルによる実験を実施しやすくなると考えられる。
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| Causes of Carryover |
令和２年度に，国際会議発表(ICSV27)にかかる参加費及び交通費を想定して確保していた予算であったが，当該会議が延期となったため令和２年度中には使用しなかった。当該会議は，次年度にオンライン開催が決定し，参加費はかかるものの交通費はかからないこととなった。なお延期に伴い研究期間を１年延長したことから，もう少し研究を進めることができることになったため，交通費が不要となったことによる残額を消耗品購入などに充てることとしたい。
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