2019 Fiscal Year Research-status Report
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19K04742
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| Research Institution | Fukuoka University |
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Principal Investigator |
穴井 謙 福岡大学, 工学部, 教授 (10325467)
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2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ヒートポンプ給湯機 / アクティブ騒音制御 / 低周波音 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は設備機器の開口部から放出される中低周波音を制御し，遮音する技術の提案を目指している。主な検討対象は，一般的に（直径およそ400 mmの）大きな開口部を有するヒートポンプ給湯機（以降，HPユニット）と考えており，その開口部に近接して制御用スピーカーを配してアクティブ騒音制御を行うことで，音響放射を低減させる技術の実用的な提案を行うものである。
本年度は実物大の模型実験を行い，3本の制御スピーカーを用いることで100 Hzから200 Hzのヒートポンプ模擬音を5 dB程度低減させることができ，設備騒音に対してアクティブ騒音制御技術の適用可能性があることを明らかにした。その際，アクティブ騒音制御の実施による周辺音場の変化を捉えるために，HPユニット模型を取り囲むように音響インテンシティ分布を計測している。制御システムのオンーオフによるレベル差（そのベクトル）を分析することで，特に相対的に大きな音響パワーが放出されていたHPユニット前面において大きな制御効果が得られていることを把握できた。その一方，HPユニットの背面では僅かながらも逆効果が生じていることを確認した。その原因は，HPユニットの音源と制御スピーカーを真に近接して配置することが物理的に不可能なためであり，本研究で適用を試みているダイポールによる音響放射パワーの低減原理が理想どおりには有効に働かないことが示唆されていると考えている。
引き続き，設備騒音のアクティブ騒音制御技術の実用のために，数値シミュレーションと実物大模型実験を行い，現実的な範囲で大きな制御効果が得られ，逆効果を最小限に留められるような制御システムを検討していく。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
実物大模型実験に必要な音響実験室が研究代表者の所属機関に2019年秋季に整備され，また，更新時期を迎えていたデジタル信号処理装置を本科研費で購入することができるなど，当初の実験計画におおむね沿って研究環境が整備できている。数値シミュレーションに必要な高性能コンピュータはまだ導入できていないが，現有のコンピュータを活用するなど最低限の計算資源を確保して，初期段階の検討を行いつつ本格的な検討に備えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き，アクティブ騒音制御によって現実空間で生じる音響現象を捉えるための実物大模型実験と，音場の可視化により精緻な考察を行うための数値シミュレーションを併用して研究を推進していく計画である。実験に必要な音響計測機器の購入や，数値シミュレーションに必要な計算資源の確保について，今後の研究進捗を鑑みながら適切なタイミングで実施していく。
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