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2012 Fiscal Year Annual Research Report

光の中から音情報を取り出す方法と光波マイクロホンの高性能・高機能化

Research Project

Project/Area Number 22560429
Research InstitutionTokai University

Principal Investigator

園田 義人  東海大学, 産業工学部, 教授 (90117143)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 佐松 崇史  東海大学, 産業工学部, 准教授 (60299667)
Project Period (FY) 2010-04-01 – 2013-03-31
Keywords可聴音 / 光マイクロホン / レーザー / 音計測 / 超音波
Research Abstract

本研究では、振動膜等の物体を一切用いず光で音を直接検出する方法、もしくは光の中から音情報を取り出す方法(光波マイクロホン)を提案し、それを実用化するための開発研究を行っている。
本年度は、前年度の研究において生じた新たな課題の解決を継続すると共に、光波マイクロホンの高性能化・高機能化を図るための研究を実施した。
(1)光ファイバ束による音の分離測定: 音の入射方向により観測面内での回折像の位置が変わるので、光ファイバ束を用いることにより音の進入方向毎の分離測定が可能となると考えられる。ここでは、16chの光ファイバ束を用いて、入射角の異なる音による回折光の分離測定を行った。その結果、入射方向毎の音の分離測定が可能なことを実証した。また、1本の光ファイバによる音検出では双指向性の受音特性を有すること、指向性の角度はおよそ±45°程度であることなどを明らかにした。
(2)受音指向性制御の検討: 上記(1)のシステムにおいて、16ch光ファイバ束の中の90°の相対角度に位置するの2本の光ファイバ出力の電気信号を合成することにより、45°の方向に最大強度を持つ指向性が実現できることを示した。また、3本、4本の光ファイバ出力の合成をそれぞれ行い、広指向性が得られることを実験的に示した。これらの結果より、各光ファイバから得られる出力電気信号を合成すれば受音指向性の手元制御が可能であることを実証した。

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (16 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] Development of optical wave microphone measuring sound waves with no diaphragm2013

    • Author(s)
      Y.Sonoda
    • Journal Title

      Proceedings of PIERS (Progress In Electromagnetics Research Symposium) 2013

      Volume: 1 Pages: 359-363

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Visualization of Electric Discharge Sound Fields in Atmospheric Pressure Plasma using Fraunhofer Diffraction2013

    • Author(s)
      T.Nakamiya
    • Journal Title

      Proceedings of PIERS (Progress In Electromagnetics Research Symposium) 2013

      Volume: 1 Pages: 364-367

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of Optophone with No Diaphragm and Application to Sound Measurement in Jet Flow2012

    • Author(s)
      Y.Sonoda
    • Journal Title

      Advances in Acoustics and Vibration

      Volume: Vol.2012, Article ID 909437 Pages: 1-17

    • DOI

      10.1155/2012/909437

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 光波マイクロホンの高機能化開発(2) =広帯域化の理論と設計=2012

    • Author(s)
      園田義人
    • Journal Title

      超音波TECHNO

      Volume: 24 Pages: 79-83

  • [Journal Article] 光波マイクロホンにおける音検出の物理的メカニズム2012

    • Author(s)
      園田義人
    • Journal Title

      超音波TECHNO

      Volume: 24 Pages: 101-107

  • [Journal Article] Application of Optical Wave Microphone to Measurement of Sound Field Emitted from Parametric Speaker2012

    • Author(s)
      T.Samatsu
    • Journal Title

      ICIC Express Letters

      Volume: 7 Pages: 699-703

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Tomographic Visualization of Electric Discharge Sound Fields in Atmospheric Pressure Plasma using Laser Diffraction2012

    • Author(s)
      T.Nakamiya
    • Journal Title

      The European Physical Journal - Applied Physics

      Volume: 61 Pages: 24310-24317

    • DOI

      10.1051/epjap/2012120416

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Optical wave microphone measurement during laser ablation of Si2012

    • Author(s)
      F.Mitsugi
    • Journal Title

      Thin Solid Films

      Volume: 521 Pages: 132-136

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A TOMOGRAPHIC VISUALIZATION OF ELECTRIC DISCHARGE SOUND FIELDS IN ATMOSPHERIC PRESSURE PLASMA USING LASER DIFFRACTION2012

    • Author(s)
      T.Nakamiya
    • Journal Title

      Proceeding of HAKONE XIII

      Volume: 1 Pages: 210-214

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 光ファイバセンサ型光波マイクロホンによる音波計測

    • Author(s)
      園田義人
    • Organizer
      日本音響学会2013春季研究発表会
    • Place of Presentation
      東京工科大学(東京)
  • [Presentation] 光ファイバセンサ型光波マイクロホンの開発

    • Author(s)
      園田義人
    • Organizer
      日本音響学会2012秋季研究発表会
    • Place of Presentation
      信州大学(長野)
  • [Presentation] Application of optical wave microphone to measurement of sound field emitted from parametric speaker

    • Author(s)
      T.Samatsu
    • Organizer
      Seventh International Conference on Innovative Computing, Information and Control
    • Place of Presentation
      Shanghai, China
  • [Presentation] Detection of Electric Discharge Sound in Atmospheric Pressure Plasma using Optical Wave Microphone

    • Author(s)
      T.Nakamiya
    • Organizer
      The 4th International Conference on Microelectronics and Plasma Technology (ICMAP-2012)
    • Place of Presentation
      Jeju, Korea
  • [Presentation] Optical wave microphone measurement for laser ablation of Copper in supercritical carbon dioxide

    • Author(s)
      F.Mitsugi
    • Organizer
      The 4th International Conference on Microelectronics and Plasma Technology (ICMAP-2012)
    • Place of Presentation
      Jeju, Korea
  • [Presentation] 不足膨張ジェットの近傍音場と渦の移流速度計測への光マイクロホンへの応用

    • Author(s)
      中園 与一
    • Organizer
      日本実験力学会2012年次大会
    • Place of Presentation
      豊橋技術科学大学(愛知)
  • [Presentation] Measurements of atmospheric pressure non-equilibrium plasma using electrical discharge sound and application to ozone generation

    • Author(s)
      T.Nakamiya
    • Organizer
      The 18th International Conference on Advanced Oxidation Technologies for Treatment of Water, Air and Soil
    • Place of Presentation
      Florida, USA

URL: 

Published: 2014-07-24  

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