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光学干渉計による高速度映像からの音響情報抽出に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 19K14929
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分20010:機械力学およびメカトロニクス関連
研究機関東京農工大学 (2022)
早稲田大学 (2019-2021)

研究代表者

矢田部 浩平  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20801278)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
キーワード光学的音響計測 / 信号処理
研究開始時の研究の概要

マイクロホンなど従来の方法では原理的に計測できない音場に対して,レーザ干渉計を用いて非接触に音を計測する光学的音響測定の研究を進めている.計測法やデータ解析手法に関する検討を行い,光学的に測定可能な音響現象の種類を増やしてきた.一方,現実の応用問題へ適用するにあたり,これまで取り組んだ計測法自体の改善に加え,計測されたデータに対する発展的な信号処理も検討する必要があるが,現状は基礎検討に留まっている.本研究では,これまで発展させてきた光学的音響測定手法を現実の工学的問題に適用することを目指し,光学干渉計によって測定された音響データに対する信号処理について検討を行う.

研究成果の概要

音を光学的に計測する光学的音響計測の計測対象を広げるために,画像処理による音響情報の抽出,アレイ処理の適用,投影像からの三次元音場の復元,水中音場への適用,計測領域拡張のための測定系,移動物体近傍の音場の計測,測定器校正への応用などの研究を行った.これらの研究により,計測の対象となる音場としてこれまで扱われてこなかった音場を新たに計測できることがわかり,またその信号処理によって各測定データから音響情報の抽出が可能なことを示した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

従来の研究では測定されてこなかった音場を光学的に測定できることを示したことにより,音の情報が重要な工学的または工業的な応用に適用可能な範囲を広げることができた.それにより,光学的音響計測を実用に近付けることができた.

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Determination of microphone acoustic center from sound field projection measured by optical interferometry2023

    • 著者名/発表者名
      Hermawanto Denny、Ishikawa Kenji、Yatabe Kohei、Oikawa Yasuhiro
    • 雑誌名

      The Journal of the Acoustical Society of America

      巻: 153 号: 2 ページ: 1138-1146

    • DOI

      10.1121/10.0017246

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Visualization of sound wave from high-speed moving source2022

    • 著者名/発表者名
      Akutsu Mariko、Uda Toki、Yatabe Kohei、Oikawa Yasuhiro
    • 雑誌名

      Acoustical Science and Technology

      巻: 43 号: 6 ページ: 339-341

    • DOI

      10.1250/ast.43.339

    • ISSN
      0369-4232, 1346-3969, 1347-5177
    • 年月日
      2022-11-01
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Underwater sound visualization and temperature measurement using high-speed interferometer2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Souta, Tanigawa Risako, Yatabe Kohei and Oikawa Yasuhiro
    • 雑誌名

      Acoustical Science and Technology

      巻: 43 号: 3 ページ: 177-187

    • DOI

      10.1250/ast.43.177

    • ISSN
      0369-4232, 1346-3969, 1347-5177
    • 年月日
      2022-05-01
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Speckle holographic imaging of a sound field using Fresnel lenses2022

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa Kenji、Yatabe Kohei、Oikawa Yasuhiro、Shiraki Yoshifumi、Moriya Takehiro
    • 雑誌名

      Optics Letters

      巻: 47 号: 21 ページ: 5688-5688

    • DOI

      10.1364/ol.469972

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 光を用いた楽器近傍音場の計測2021

    • 著者名/発表者名
      石川憲治, 矢田部浩平, 及川靖広
    • 雑誌名

      日本音響学会誌

      巻: 77 号: 9 ページ: 601-608

    • DOI

      10.20697/jasj.77.9_601

    • NAID

      130008095433

    • ISSN
      0369-4232, 2432-2040
    • 年月日
      2021-09-01
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Physical-model-based reconstruction of axisymmetric three-dimensional sound field from optical interferometric measurement2020

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

      Measurement Science and Technology

      巻: 32 ページ: 045202-045202

    • DOI

      10.1088/1361-6501/abce73

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 偏光高速度干渉計を用いた音響現象の可視化と計測2019

    • 著者名/発表者名
      及川靖広, 谷川理佐子, 矢田部浩平, 石川憲治
    • 雑誌名

      騒音制御

      巻: 43 ページ: 207-210

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 音の光干渉計測 ~ 並列位相シフト干渉法による流れと音の同時可視化計測2019

    • 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
    • 雑誌名

      光学

      巻: 48 ページ: 241-241

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Acoustic application of phase reconstruction algorithms in optics2022

    • 著者名/発表者名
      Tomoki Kobayashi, Tomoro Tanaka, Kohei Yatabe and Yasuhiro Oikawa
    • 学会等名
      IEEE Int. Conf. Acoust., Speech Signal Process. (ICASSP)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 光学的音響計測のための信号処理2019

    • 著者名/発表者名
      矢田部浩平
    • 学会等名
      日本音響学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Estimating sound intensity from acoustic data captured by parallel phase-shifting interferometry2019

    • 著者名/発表者名
      F. Imaeda, K. Ishikawa, K. Yatabe and Y. Oikawa
    • 学会等名
      Int. Congr. Acoust. (ICA)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Interferometric measurement of aerodynamic sound generated by parallel plates inside flow field2019

    • 著者名/発表者名
      R. Tanigawa, K. Yatabe and Y. Oikawa
    • 学会等名
      48th Int. Congr. Expo. Noise Control Eng. (inter-noise)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Guided-spatio-temporal filtering for extracting sound from optically measured images containing occluding objects2019

    • 著者名/発表者名
      R. Tanigawa, K. Yatabe and Y. Oikawa
    • 学会等名
      IEEE Int. Conf. Acoust., Speech Signal Process. (ICASSP)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Extracting sound from flow measured by parallel phase-shifting interferometry using spatio-temporal filter2019

    • 著者名/発表者名
      R. Tanigawa, K. Ishikawa, K. Yatabe, Y. Oikawa, T. Onuma and H. Niwa
    • 学会等名
      SPIE Def. Commer. Sens.
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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