| 研究課題/領域番号 |
16K05477
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
数理物理・物性基礎
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| 研究機関 | 九州工業大学 |
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研究代表者 |
高橋 公也 九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 教授 (70188001)
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| 研究分担者 |
高見 利也 大分大学, 理工学部, 教授 (10270472)
小林 泰三 帝京大学, 公私立大学の部局等, 准教授 (20467880)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | 流体音 / 管楽器 / 遅延方程式 / 木管楽器 / 非平衡・非線形物理学 / 数理物理 / 計算物理 |
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| 研究成果の概要 |
流体音響解析と遅延方程式モデルを用いた解析の２種類のアプローチで管楽器の発音機構の解析を行った。
流体音響解析の成果は以下の通りである。1) Howeのエネルギー推論を用いて、エアリード楽器の音の発生源と音響エネルギーの評価を行った。2) オルガンパイプのフットの役割を明らかにした。3)DNSを用いて2次元エッジトーンの厳密解析を行い、モード遷移を再現した。
遅延方程式の解析では、クラリネットのレジスターホールの機能を明らかにした。さらに、多重遅延系モデルの線形安定解析を行い、様々の条件におけるモード選択則を明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、楽器の研究を通し低マッハ数における流体音発生のメカニズムを明らかにした点に学術的な意義があると考えられる。特に、楽器特有の共鳴管がある場合の様々な問題を数値解析により明らかにした。楽器の発音機構は、基本的にキャビティ騒音の発生機構と同じであり、研究成果の広い応用が見込まれる。さらに、オルガンパイプの成果は、パイプオルガンやその他のエアリード楽器の設計に役に立つと考えられる。
多重遅延モデルを用いたクラリネットのレジスターホールの解析の成果は、音楽音響の分野における重要な進展である。多重遅延系の基礎解析の成果は、遅延方程式でモデル化可能な様々な問題への応用が期待される。
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