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フラクタル次元を用いた音環境の複雑性の評価

研究課題

研究課題/領域番号 10680523
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 環境影響評価(含放射線生物学)
研究機関芝浦工業大学

研究代表者

柴山 秀雄  芝浦工業大学, 工学部, 教授 (50052866)

研究分担者 福田 顕彰  芝浦工業大学, 工学部, 講師 (50052808)
福永 一保  芝浦工業大学, 工学部・通信工学科, 助教授 (40052766)
研究期間 (年度) 1998 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2001年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2000年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1999年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1998年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
キーワード環境の自己相似性 / アフィン変換 / タケンスの定理 / 離散反復関数系 / フラクタル次元 / 騒音制御 / ディジタル信号処理 / 環境音の自己相似性 / フラクタル補間 / 超低周波音 / 高分解能音源推定 / MUSIC法 / 移動音源 / フラクタル予測 / 等価騒音レベル / 聴覚心理 / ワイエルシュトラス関数 / 逆関数 / 音色
研究概要

フラクタル次元を変化させて音の複雑さと音色の関係を調べた聴覚心理実験の結果から、フフクタル次元が高くなるほど「複雑さを増し」そして暗色の特徴が少なくなる」とい2傾向を示し、フラクタル次元は聴覚心理の重要なパラメータであることがわかった。生活環境に依在する騒音のフラクタル次元は1.4以下の音がほとんどであり、フラクタル性を有する音波が多いことが分る。生活している音環境の保全には騒音レベルの評価と同時に、騒音の音質も加味した環境基準が必要である。
今期の研究成果は「自己相似性を用いた交通騒音圧縮に関する研究と地域環境の音の構造化の評価法」と「音波到来方向の同定法」にある。圧縮・構造化に関する研究は過去3年の成果をまとめ、騒音制御学会の国際会議であるInterNoise2001で報告した。
音波到来方向の同定法は新しい成果であるが、音環境を調査する中で、地域の暗騒音を形成している音源が同定でき場合が多いことに気がつく。また、気になる音についての聞き取り調査の中では、常に存在している音を指摘する人が多いが、その発生位置があいまいであることも多い。騒音源の発生箇所を探査することの重要性を知った。マイクロホンアレーを製作し、MUSIC法を用いた音波到来方向の同定を行うことにした。プログフムの製作、シミュレーション実験を行い、信号対雑音比(SNR)が-10dBの低SNRの環境状態0.5度以内で音源位置を推定できることを確かめた。
交通騒音のように移動音源の同定問題についても行ったが、時速65km/hで移動する音源の角度推定も5度以内で推定可能である。伝送系が常に変化している場合には、音波の発生機構は複雑になる。これらの手法を用いることにより、地域の音環境を形成している音源が明白になり、環境保全に対して寄与できると考えられる。

報告書

(5件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (34件)

  • [文献書誌] 柴山 秀雄, 山田 和幸, 渡辺 薫: "閾値フィルタを用いた雑音低減に関する検討"2002年 電子情報通信学会総合大会. A-10-2. 237 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 三輪 基敦, 王 輝, 柴山 秀雄, 谷本 益巳: "MUSIC法による低周波音のパワー推定"2002年 電子情報通信学会総合大会. A-10-6. 241 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 王 輝, 柴山 秀雄, 三輪 基敦, 宮内 俊也, 谷本 益巳: "マイクロホンアレーを用いた到来方向推定における感度位柏補正について"2002年 電子情報通信学会総合大会. A-10-7. 242 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 柴山 秀雄: "非圧縮信号に複号信号を挿入するための挿入するための切り出し位置検出"日本音響学会春季講演論文集. 1-4-9. 547-548 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 森本 康之, 柴山 養雄: "音響ホログラフィによる指向性を持つ音波の可視化"日本音響学会春季講演論文集. 2-3-9. 1203-1204 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 木村 誠一郎, 柴山 秀雄: "Wavelet変換を用いた音圧分布解析"日本音響学会春季講演論文集. 2-4-3. 567-568 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideo Shibayama, Kazuyuki Yamada, Kaoru Watanabe: "De-noise by a threshold filter"IEICE general conference. A-10-2. 237 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Motoatsu Miwa, Hui Wang, Hideo Shibayama, Masumi Tanimoto: "Estimation of Infrasound Power by the MUSIC Method"IEICE general conference. A-10-6. 241 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hui Wang, Hideo Shibayama, Motoatsu Miwa, Toshiya Miyautchi: "adjusting gain and phase errors for estimating DOA by microphne array"IEICE general conference. A-10-7. 242 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideo Shibayama: "Estimation of delay time between an original and an encorded signal"The 2002 spring meeting of the acoustical society of Japan. 1-4-9. 547-548 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuyuki Morimoto, Hideo Shibayama: "Visualization of the reflective wave using sound hplography"The 2002 spring meeting of the acoustical society of Japan. 2-3-9. 1203-1204 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Seiichirou Kimura, Hideo Shibayama: "The wavelet analysis of the sound pressure"The 2002 spring meeting of the acoustical society of Japan. 2-4-3. 567-568 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 柴山秀雄, 山田和幸, 渡邊 薫: "閾値フィルタを用いた雑音低減に関する検討"2002年 電子情報通信学会総合大会. A-10-2. 237 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 三輪基敦, 王輝, 柴山秀雄, 谷本益己: "MUSIC法による低周波音のパワー推定"2002年 電子情報通信学会総合大会. A-10-6. 241 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 王輝, 柴山秀雄, 三輪基敦, 宮内俊也, 谷本益己: "マイクロホンアレーを用いた到来方向推定における感度位相補正について"2002年 電子情報通信学会総合大会. A-10-7. 242 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 柴山秀雄: "非圧縮信号に復号信号を挿入するための切り出し位置検出"日本音響学会春季講演論文集. 1-4-9. 547-548 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 森本康之, 柴山秀雄: "音響ホログラフィによる指向性を持つ音波の可視化"日本音響学会春季講演論文集. 2-3-9. 1203-1204 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 木村誠一郎, 柴山秀雄: "Wavelet変換を用いた音圧分布解析"日本音響学会春季講演論文集. 2-4-3. 567-568 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] H.Shibayama H.Wang: "ESTIMATION OF DIRECTION OF INFRA SOUND BY MUSIC METHOD"Inter.noise 2000 Proceeding. Vol.1. 133-136 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] H.Wang H. Shibayama Y.Makabe K.Muto: "ESTIMATION OF DIRECTION OF ENVIRONMENTAL NOISE SOURCES BY USING ARRAY MICROPHONE SYSTEM"Inter.noise 2000 Proceeding. Vol.1. 137-140 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] H.shibayama M.Miwa H.Wang: "Estimation of direction of arrival infrasound"WESTPRA VII The Seventh Western Pacific Regional Acoustics Conference. 433-436 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] H.Shibayama H.Wang Y.Tsuchiya: "Estimation for arrival direction of moving sound source"WESTPRA VII The Seventh Western Pacific Regional Acoustics Conference. 441-444 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] H.Wang,H.Shibayama,A.Okamoto,M.Tanimoto: "Estimation of power and arrival direction of environmental noise by using array microphone"WESTPRA VII The Seventh Western Pacific Regional Acoustics Conference. 429-432 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 柴山秀雄,王輝,影山壮士: "アフィン変換を用いた環境音の構造化について"平成12年度日本騒音制御工学会講演論文集. 2-3-04. 233-236 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 柴山 秀雄: "時系列信号のフラクタル次元を考慮した補間"日本音響学会1999年秋季究発表会 講演論文集. 2-5-1. 415-416 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 柴山 秀雄、富永一保: "時系列信号の予測における埋め込み次元の影響"日本音響学会1999年秋季究発表会 講演論文集. 2-5-2. 417-418 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 影山 壮志、柴山 秀雄: "時系列信号のコラージュ定理に基づくフラクタル構造解析"日本音響学会1999年秋季究発表会 講演論文集. 2-5-3. 419-420 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 飯沼 良之、柴山 秀雄: "再構成法による予測に振幅の正規化を用いた効果"日本音響学会1999年秋季究発表会 講演論文集. 2-5-6. 425-426 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 富永 一保、柴山 秀雄: "パソコンを用いた航空機騒音の評価II"日本音響学会1999年秋季究発表会 講演論文集. 1-6-21. 671-672 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 柴山 秀雄、富永 一保: "環境音のフラクタル次元に着目したフラクタル補間の効果"日本音響学会2000年春季研究発表会論文集. 2-6-11. 483-434 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 柴山秀雄 真壁義明 福永一保 城戸健一: "ワイエルシュトラス関数のピッチ変動と聴感の関連性" 日本音響学会講演論文集. 1-6-1. 431-432 (1993.3)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 柴山秀雄 飯沼良之: "時系列信号の再構成法による予測の重み付けによる精度変化" 日本音響学会講演論文集. 3-6-13. 547-548 (1993.3)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 柴山秀雄 福永一保: "時系列信号の欠落部分の補間について" 日本音響学会講演論文集. 3-6-12. 545-546 (1999.3)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 柴山秀雄 景山壮志: "時系列信号のフラクタル変換による再合成" 日本音響学会講演論文集. 3-6-9. 497-498 (1999.3)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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