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Development of practical acoustic design method for non-diffuse sound field

Research Project

Project/Area Number 16K06613
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Architectural environment/Equipment
Research InstitutionOita University

Principal Investigator

Tomiku Reiji  大分大学, 理工学部, 准教授 (20420648)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 大鶴 徹  大分大学, 理工学部, 教授 (30152193)
岡本 則子  北九州市立大学, 国際環境工学部, 准教授 (00452912)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords室内音響設計 / 残響時間 / 非定常波動音響シミュレーション / 拡散音場 / 有限要素法 / 吸音率 / 解析精度 / 模型実験 / 非定常波動シミュレーション / 音響設計 / 数値シミュレーション / 拡散性
Outline of Final Research Achievements

In this study, to evaluate a sound field in a room for the measurement, the ratio of incident sound energy to a part of boundary in those to all boundary of a sound field in a room is calculated from results of the time domain finite element analysis. At first, the calculation method of the ratio is described. Next, the ratios are calculated in sound fields and are compared with ideal values of diffuse sound field in each room. In addition, the reverberation times are calculated from the results of TDFE analysis and from Sabin’s formula and differences between both the reverberation times are calculated in the rooms. It is shown that the larger the difference of reverberation time, the larger the difference between the ratio and the ideal value regardless of room size, absorption coefficient of absorbing surface. Finally, it is tried to predict the ratio from room size and absorption coefficient of absorbing surface without the results of TDFE analysis.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年、学校の教室や企業の会議室、一般家庭のリビング等、コンサートホールや講演会会場といったこれまで建築音響設計の対象としてきた空間に比べ、比較的小規模な室に対しても、児童への学習効果向上やプライバシー、生活の質(QOL)改善を目的に音環境の設計が実施されることが増えてきている。しかし、これらの空間では、本格的なシミュレーションの実施はコスト的に困難であるのが実状である。本研究では、このような室内音環境の設計において、一般的な残響式を用いて算出された残響時間が、実際の室の残響時間と乖離する現象について、数値シミュレーションを用いて明らかにし、補正手法についても検討した。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (19 results)

All 2019 2018 2017 2016

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] 時間領域有限要素法による吸音面が偏在する矩形室の残響特性に関する研究-拡散体が境界面への音の入射エネルギに及ぼす影響-2019

    • Author(s)
      田原卓弥, 大鶴徹, 富来礼次
    • Journal Title

      日本建築学会九州支部研究報告[環境系]

      Volume: - Pages: 5-8

    • NAID

      200000454581

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    • Author(s)
      市川涼, 大鶴徹, 富来礼次, 星野嗣人
    • Journal Title

      日本建築学会九州支部研究報告[環境系]

      Volume: - Pages: 9-12

    • NAID

      200000454580

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  • [Journal Article] 室内温度勾配が残響室内の減衰特性に与える影響2019

    • Author(s)
      星野嗣人, 大鶴徹, 富来礼次
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      日本音響学会2019年春季研究発表会講演論文集

      Volume: - Pages: 667-670

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      Reiji Tomiku, Toru Otsuru, Noriko Okamoto, Ryo Ichikawa
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      Volume: - Pages: 1-6

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    • Author(s)
      Reiji Tomiku, Toru Otsuru, Noriko Okamoto, Takuya Tahara
    • Journal Title

      Proc. of WESPAC 2018

      Volume: - Pages: 1-6

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      Volume: D1 Pages: 387-388

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      田原卓弥, 大鶴徹, 富来礼次
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      Volume: D1 Pages: 389-390

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      Reiji TOMIKU, Toru OTSURU, Noriko OKAMOTO, Youtarou KIMURA
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      INTER-NOISE and NOISE-CON Congress and Conference Proceedings

      Volume: 255 Pages: 1-7

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  • [Presentation] 時間領域有限要素法による吸音面が偏在する矩形室の残響特性に関する研究-拡散体が境界面への音の入射エネルギに及ぼす影響-2019

    • Author(s)
      田原卓弥, 大鶴徹, 富来礼次
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      日本建築学会九州支部研究発表会
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  • [Presentation] 残響室法吸音率測定音場に関する研究-全受音点の残響時間の変動係数と受音点数の関係-2019

    • Author(s)
      市川涼, 大鶴徹, 富来礼次, 星野嗣人
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      日本建築学会九州支部研究発表会
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      星野嗣人, 大鶴徹, 富来礼次
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  • [Presentation] COMPUTATIONAL INVESTIGATION ON MEASUREMENT OF REVERBERATION TIME FOR THE SOUND ABSORPTION COEFFICIENT IN A REVERBERATION ROOM2018

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      Reiji Tomiku, Toru Otsuru, Noriko Okamoto, Ryo Ichikawa
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      25th International Congress on Sound and Vibration 2018
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  • [Presentation] PREDICTION OF SOUND ENERGY INCIDENT ON BOUNDARIES IN NON-DIFFUSE SOUND FIELD WITH UNEVENLY-DISTRIBUTED SOUND ABSORBING SUR-FACES BY FINITE ELEMENT METHOD2018

    • Author(s)
      Reiji Tomiku, Toru Otsuru, Noriko Okamoto, Takuya Tahara
    • Organizer
      WESPAC 2018
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  • [Presentation] 吸音面が偏在する矩形模型室内音場の残響時間に関する数値解析的検討-その1 実測値と有限要素解析値の比較-2018

    • Author(s)
      竹永尚輝, 大鶴徹, 富来礼次, 田原卓弥
    • Organizer
      日本建築学会2018年度大会(東北)
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  • [Presentation] 吸音面が偏在する矩形模型室内音場の残響時間に関する数値解析的検討-その2 境界への音の入射エネルギの偏りによる補正の効果-2018

    • Author(s)
      田原卓弥, 大鶴徹, 富来礼次
    • Organizer
      日本建築学会2018年度大会(東北)
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  • [Presentation] 吸音面が偏在する矩形室における境界面への音の入射エネルギの偏りの予測に関する研究 -模型実験と有限要素解析の比較-2018

    • Author(s)
      木村鷹太郎、大鶴徹、富来礼次
    • Organizer
      日本建築学会九州支部研究発表会
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 残響室法吸音率測定音場に関する数値解析的研究 -残響時間測定精度の予測と改善手法の検討-2017

    • Author(s)
      市川涼、大鶴徹、富来礼次、木村鷹太郎
    • Organizer
      日本建築学会大会学術講演会
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 吸音面が偏在する矩形室における境界面への音の入射エネルギの 偏りの予測に関する研究 -時間領域有限要素法による室内音場解析を用いた検討-2017

    • Author(s)
      木村鷹太郎、大鶴徹、富来礼次
    • Organizer
      日本音響学会秋季研究発表会
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] Finite element sound field analysis for investigation on measurement mechanism of reverberation time in non-diffuse sound field2016

    • Author(s)
      Reiji Tomiku
    • Organizer
      5th Joint Meeting of the Acoustical Society of America and Acoustical Society of Japan
    • Place of Presentation
      Honolulu, Hawaii, USA
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      2016 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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