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音の光干渉計測におけるデータ解析手法の研究

研究課題

研究課題/領域番号 17H07191
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分補助金
研究分野 機械力学・制御
研究機関早稲田大学

研究代表者

矢田部 浩平  早稲田大学, 理工学術院, 講師(任期付) (20801278)

研究期間 (年度) 2017-08-25 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード並列位相シフト干渉法 / 偏光干渉計 / 音響光学効果 / 位相シフト干渉法 / 物理音響モデル / 信号処理 / 計測工学 / 位相アンラップ
研究成果の概要

本研究では,光学的計測手法・光学的データ処理・音響的データ処理について研究を行った.光学計測では,空気中に密度の異なる気体を流入する可視化手法を提案し,これまで計測困難だった流れと音の同時取得を実現した.計測データの扱いに関しては,位相シフト干渉法の高度化に取り組み,非線形最適化による高精度な位相抽出を実現した.多方位からの観測データを用いて音響情報を復元する手法も提案し,これらによって光学的音響計測を高性能化することができた.さらに,音響信号に対する解析・処理手法についても研究を行い,光学的音響計測の高度化の可能性を示した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究によって,これまで計測することができなかった音場を観測することが可能となり,測定に基づいて音響現象を解析できる範囲を広げることができた.今後さらに研究を進めることで,産業的な需要は高いが計測が困難な音場を扱えるようになることが期待でき,そのためのステップを進めることができた点に本研究の学術的・社会的意義がある.

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (56件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件、 オープンアクセス 8件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (46件) (うち国際学会 17件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Griffin-Lim Like Phase Recovery via Alternating Direction Method of Multipliers2019

    • 著者名/発表者名
      Masuyama Yoshiki, Yatabe Kohei, Oikawa Yasuhiro
    • 雑誌名

      IEEE Signal Processing Letters

      巻: 26 号: 1 ページ: 184-188

    • DOI

      10.1109/lsp.2018.2884026

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Localization of marine seismic vibrator based on hyperbolic Radon transform2018

    • 著者名/発表者名
      Kusano Tsubasa, Yatabe Kohei, Oikawa Yasuhiro
    • 雑誌名

      Acoustical Science and Technology

      巻: 39 号: 3 ページ: 215-225

    • DOI

      10.1250/ast.39.215

    • NAID

      130006730817

    • ISSN
      0369-4232, 1346-3969, 1347-5177
    • 年月日
      2018-05-01
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Optical visualization of a fluid flow via the temperature controlling method2018

    • 著者名/発表者名
      Tanigawa Risako, Ishikawa Kenji, Yatabe Kohei, Oikawa Yasuhiro, Onuma Takashi, Niwa Hayato
    • 雑誌名

      Optics Letters

      巻: 43 号: 14 ページ: 3273-3273

    • DOI

      10.1364/ol.43.003273

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Time-directional filtering of wrapped phase for observing transient phenomena with parallel phase-shifting interferometry2018

    • 著者名/発表者名
      Yatabe Kohei, Tanigawa Risako, Ishikawa Kenji, Oikawa Yasuhiro
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: 26 号: 11 ページ: 13705-13705

    • DOI

      10.1364/oe.26.013705

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 3D sound source localization based on coherence-adjusted monopole dictionary and modified convex clustering2018

    • 著者名/発表者名
      Tachikawa Tomoya, Yatabe Kohei, Oikawa Yasuhiro
    • 雑誌名

      Applied Acoustics

      巻: 139 ページ: 267-281

    • DOI

      10.1016/j.apacoust.2018.04.033

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simultaneous imaging of flow and sound using high-speed parallel phase-shifting interferometry2018

    • 著者名/発表者名
      Kenji Ishikawa, Risako Tanigawa, Kohei Yatabe, Yasuhiro Oikawa, Takashi Onuma, and Hayato Niwa
    • 雑誌名

      Optics Letters

      巻: 43 号: 5 ページ: 991-994

    • DOI

      10.1364/ol.43.000991

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Infinite-dimensional SVD for revealing microphone array’s characteristics2018

    • 著者名/発表者名
      Yuji Koyano, Kohei Yatabe, Yasuhiro Oikawa
    • 雑誌名

      Applied Acoustics

      巻: 129 ページ: 116-125

    • DOI

      10.1016/j.apacoust.2017.07.014

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Hyper ellipse fitting in subspace method for phase-shifting interferometry: Practical implementation with automatic pixel selection2017

    • 著者名/発表者名
      Kohei Yatabe, Kenji Ishikawa, Yasuhiro Oikawa
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: 25 号: 23 ページ: 29401-29416

    • DOI

      10.1364/oe.25.029401

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Least-squares estimation of sound source directivity using convex selector of a better solution2017

    • 著者名/発表者名
      Yuki Tamura, Kohei Yatabe, and Yasuhiro Oikawa
    • 雑誌名

      Acoustical Science and Technology

      巻: 38 号: 3 ページ: 128-136

    • DOI

      10.1250/ast.38.128

    • NAID

      130005632161

    • ISSN
      0369-4232, 1346-3969, 1347-5177
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Acousto-optic back-projection: Physical-model-based sound field reconstruction from optical projections2017

    • 著者名/発表者名
      Kohei Yatabe, Kenji Ishikawa, and Yasuhiro Oikawa
    • 雑誌名

      Journal of Sound and Vibration

      巻: 394 ページ: 171-184

    • DOI

      10.1016/j.jsv.2017.01.043

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Rectified Linear Unit Can Assist Griffin-Lim Phase Recovery2018

    • 著者名/発表者名
      Yatabe Kohei, Masuyama Yoshiki, Oikawa Yasuhiro
    • 学会等名
      International Workshop on Acoustic Signal Enhancement (IWAENC)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Underdetermined Source Separation with Simultaneous DOA Estimation Without Initial Value Dependency2018

    • 著者名/発表者名
      Tachikawa Tomoya, Yatabe Kohei, Oikawa Yasuhiro
    • 学会等名
      International Workshop on Acoustic Signal Enhancement (IWAENC)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Separating Stereo Audio Mixture Having No Phase Difference by Convex Clustering and Disjointness Map2018

    • 著者名/発表者名
      Hiruma Atsushi, Yatabe Kohei, Oikawa Yasuhiro
    • 学会等名
      International Workshop on Acoustic Signal Enhancement (IWAENC)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Model-Based Phase Recovery of Spectrograms via Optimization on Riemannian Manifolds2018

    • 著者名/発表者名
      Masuyama Yoshiki, Yatabe Kohei, Oikawa Yasuhiro
    • 学会等名
      International Workshop on Acoustic Signal Enhancement (IWAENC)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Measurement of sound pressure inside tube using optical interferometry2018

    • 著者名/発表者名
      D. Hermawanto, K. Ishikawa, K. Yatabe, Y. Oikawa
    • 学会等名
      Inter-Noise 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Optical visualization of sound field inside transparent cavity using polarization high-speed camera2018

    • 著者名/発表者名
      K. Ishikawa, K. Yatabe, Y. Oikawa, T. Onuma and H. Niwa
    • 学会等名
      Inter-Noise 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Optical visualization of sound source of edge tone using parallel phase-shifting interferometry2018

    • 著者名/発表者名
      R. Tanigawa, K. Ishikawa, K. Yatabe, Y. Oikawa, T. Onuma and H. Niwa
    • 学会等名
      Inter-Noise 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 並列位相シフト干渉法による高速音場イメージング2018

    • 著者名/発表者名
      及川靖広, 石川憲治, 矢田部浩平, 大沼隼志, 丹羽隼人
    • 学会等名
      日本光学会年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 光音場計測法によるカスタネットの共鳴現象の観測2018

    • 著者名/発表者名
      石川憲治, 矢田部浩平, 及川靖広
    • 学会等名
      日本音響学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 光学的可視化における空間周波数フィルタを用いた流れと音の分離2018

    • 著者名/発表者名
      谷川理佐子, 石川憲治, 矢田部浩平, 及川靖広
    • 学会等名
      日本音響学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 1万チャネル音響データに対する部分空間法を用いたノイズ除去2018

    • 著者名/発表者名
      今枝文彦, 石川憲治, 矢田部浩平, 及川靖広
    • 学会等名
      日本音響学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Seeing the sound we hear: Optical technologies for visualizing sound wave2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Oikawa, K. Ishikawa, K. Yatabe, T. Onuma and H. Niwa
    • 学会等名
      Three-dimensional Imaging, Vis., Disp.
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] レーザ干渉計による音圧分布の非接触計測 ~これまでの動向と近年の発展~2018

    • 著者名/発表者名
      矢田部浩平, 石川憲治, 及川靖広
    • 学会等名
      電子情報通信学会 音響・超音波サブソサイエティ合同研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Determined blind source separation via proximal splitting algorithm2018

    • 著者名/発表者名
      K. Yatabe and D. Kitamura
    • 学会等名
      IEEE Int. Conf. Acoust., Speech Signal Process. (ICASSP)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Phase corrected total variation for audio signals2018

    • 著者名/発表者名
      K. Yatabe and Y. Oikawa
    • 学会等名
      IEEE Int. Conf. Acoust., Speech Signal Process. (ICASSP)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Envelope estimation by tangentially constrained spline2018

    • 著者名/発表者名
      T. Kusano, K. Yatabe and Y. Oikawa
    • 学会等名
      IEEE Int. Conf. Acoust., Speech Signal Process. (ICASSP)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Realizing directional sound source in FDTD method by estimating initial value2018

    • 著者名/発表者名
      D. Takeuchi, K. Yatabe and Y. Oikawa
    • 学会等名
      IEEE Int. Conf. Acoust., Speech Signal Process. (ICASSP)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Modal decomposition of musical instrument sound via alternating direction method of multipliers2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Masuyama, T. Kusano, K. Yatabe and Y. Oikawa
    • 学会等名
      IEEE Int. Conf. Acoust., Speech Signal Process. (ICASSP)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Parametric approximation of piano sound based on Kautz model with sparse linear prediction2018

    • 著者名/発表者名
      K. Kobayashi, D. Takeuchi, M. Iwamoto, K. Yatabe and Y. Oikawa
    • 学会等名
      IEEE Int. Conf. Acoust., Speech Signal Process. (ICASSP)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 近接分離最適化によるブラインド音源分離2018

    • 著者名/発表者名
      矢田部浩平, 北村大地
    • 学会等名
      日本音響学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 位相修正型全変動:瞬時位相に基づく複素スペクトログラムの正則化2018

    • 著者名/発表者名
      矢田部浩平, 及川靖広
    • 学会等名
      日本音響学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 偏光高速度干渉計を用いた軸対称音場の3次元・瞬時・定量可視化計測2018

    • 著者名/発表者名
      石川憲治, 矢田部浩平, 及川靖広, 大沼隼志, 丹羽隼人
    • 学会等名
      日本音響学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] L1,2及びL2,1混合ノルムを用いたDOAと音源の同時推定による劣決定音源分離2018

    • 著者名/発表者名
      立川智哉, 矢田部浩平, 及川靖広
    • 学会等名
      日本音響学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 接スプラインによる包絡の新たな定義とその推定2018

    • 著者名/発表者名
      草野翼, 矢田部浩平, 及川靖広
    • 学会等名
      日本音響学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ステレオ音楽音源分離への瞬時周波数に基づく非混合度指標の導入2018

    • 著者名/発表者名
      蛭間涼, 矢田部浩平, 及川靖広
    • 学会等名
      日本音響学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] FDTD法において指向性音源を実現する解法の拡張2018

    • 著者名/発表者名
      竹内大起, 矢田部浩平, 及川靖広
    • 学会等名
      日本音響学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 偏光高速度干渉計を用いた空力音の可視化2018

    • 著者名/発表者名
      谷川理佐子, 石川憲治, 矢田部浩平, 及川靖広, 大沼隼志, 丹羽隼人
    • 学会等名
      日本音響学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 交互方向乗数法を用いたモード分解による楽器音の解析2018

    • 著者名/発表者名
      升山義紀, 草野翼, 矢田部浩平, 及川靖広, 大石耕史, 宮城雄介, 高橋健
    • 学会等名
      日本音響学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Simultaneous visualization of flow and sound using parallel phase-shifting interferometry2017

    • 著者名/発表者名
      R. Tanigawa, K. Ishikawa, K. Yatabe, Y. Oikawa, T. Onuma and H. Niwa
    • 学会等名
      Pac. Symp. Flow Vis. Image Process. (PSFVIP)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Experimental visualization of flow-induced sound using high-speed polarization interferometer2017

    • 著者名/発表者名
      K. Ishikawa, R. Tanigawa, K. Yatabe, Y. Oikawa, T. Onuma and H. Niwa
    • 学会等名
      Int. Conf. Flow Dyn. (ICFD)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Visualization of 3D sound field using see-through head mounted display2017

    • 著者名/発表者名
      A. Inoue, K. Yatabe, Y. Oikawa and Y. Ikeda
    • 学会等名
      ACM SIGGRAPH
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 偏光高速度干渉計を用いた音場イメージング計測法の原理と応用2017

    • 著者名/発表者名
      石川憲治, 谷川理佐子, 矢田部浩平, 及川靖広, 大沼隼志, 丹羽隼人
    • 学会等名
      日本音響学会 アコースティックイメージング研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 光学透過型ヘッドマウントディスプレイによる三次元音響インテンシティ可視化システム2017

    • 著者名/発表者名
      井上敦登, 池田雄介, 矢田部浩平, 及川靖広
    • 学会等名
      日本音響学会 アコースティックイメージング研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] データ忠実性を制約とした最適化による楽器音のモード分解2017

    • 著者名/発表者名
      升山義紀, 草野翼, 矢田部浩平, 及川靖広, 宮城雄介, 大石耕史
    • 学会等名
      日本音響学会 音楽音響研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] FDTD法に対する指向性音源の導入2017

    • 著者名/発表者名
      竹内大起, 矢田部浩平, 及川靖広
    • 学会等名
      日本音響学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 制約付き最適化を用いた楽器音のモード分解2017

    • 著者名/発表者名
      升山義紀, 草野翼, 矢田部浩平, 及川靖広, 宮城雄介, 大石耕史
    • 学会等名
      日本音響学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 点音源モデルを用いたスパース推定による音源分離2017

    • 著者名/発表者名
      立川智哉, 矢田部浩平, 及川靖広
    • 学会等名
      日本音響学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 透過型ARデバイスによる三次元音響インテンシティ可視化システム2017

    • 著者名/発表者名
      井上敦登, 矢田部浩平, 及川靖広, 池田雄介
    • 学会等名
      日本音響学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 4次C2級スプライン関数を用いた制約付き最適化による包絡推定2017

    • 著者名/発表者名
      草野翼, 矢田部浩平, 及川靖広
    • 学会等名
      日本音響学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 無限本の音線による幾何音響シミュレーション2017

    • 著者名/発表者名
      古澤苑子, 矢田部浩平, 及川靖広
    • 学会等名
      日本音響学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 凸最適化を用いた重み付き方位クラスタリング2017

    • 著者名/発表者名
      蛭間涼, 矢田部浩平, 及川靖広
    • 学会等名
      日本音響学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ARMAモデルを用いたピアノ弦間共鳴のモデル化2017

    • 著者名/発表者名
      小林憲治, 矢田部浩平, 及川靖広, 宮城雄介, 大石耕史
    • 学会等名
      日本音響学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 偏光高速度干渉計を用いた透明筐体内部音場の2次元イメージング計測2017

    • 著者名/発表者名
      石川憲治, 谷川理佐子, 矢田部浩平, 及川靖広, 大沼隼志, 丹羽隼人
    • 学会等名
      日本音響学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Very near field sound pressure visualization of MEMS microphone by optical interferometer2017

    • 著者名/発表者名
      D. Hermawanto, K. Ishikawa, K. Yatabe and Y. Oikawa
    • 学会等名
      日本音響学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 流れと音の光学的可視化のための流体温度調節法2017

    • 著者名/発表者名
      谷川理佐子, 石川憲治, 矢田部浩平, 及川靖広, 大沼隼志, 丹羽隼人
    • 学会等名
      日本音響学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 相対伝達関数を用いたステレオ収録音の近似2017

    • 著者名/発表者名
      大木大夢, 小林憲治, 竹内大起, 矢田部浩平, 及川靖広, 宮城雄介, 大石耕史
    • 学会等名
      日本音響学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-08-25   更新日: 2020-03-30  

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