| 研究課題/領域番号 |
20H02103
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分20010:機械力学およびメカトロニクス関連
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| 研究機関 | 早稲田大学 |
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研究代表者 |
及川 靖広 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (70333135)
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| 研究分担者 |
池田 雄介 東京電機大学, 未来科学部, 教授 (80466333)
矢田部 浩平 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20801278)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2023年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2022年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2021年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2020年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
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| キーワード | 光学的音響計測 / 偏光高速度干渉計 / 音場 / 音源 / 最適化信号処理 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
マイクロホンを用いて音源直近の音場を波動現象として計測することは困難が生じることがある．そこで，偏光高速度カメラを組み込んだ干渉計を用いた光学的音響計測手法を適用し，動画を撮影することにより音場の可視化計測を行う．まず，我々が日常的生活で気になりやすい周波数帯域，音圧レベルの音に対してサブミリオーダの時間空間分解能をもつ可視化計測法を確立する．次に，可視化計測結果に対して物理最適化信号処理やスパース信号処理を適用し音響現象として音源を記述，音源と音場を統一的に扱う手法を確立する．最後に，提案手法を適用した物理計測実験によって様々な音源に対して有効であることを明らかにする．
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| 研究成果の概要 |
本研究課題では，偏光高速度カメラを組み込んだ干渉計を用いた光学的音響計測手法を適用し音源に近接した空間の音場の計測法を確立し，それを基に音源を音響現象として記述することにより音源と音場を統一的に扱う手法を確立することを目指した。具体的には，まず，偏光高速度干渉計の高度化による計測対象の拡張に取り組み，より高度な手法による光学的な歪の補正，既存技術による測定との比較と計測機器として重要となる校正方法を確立した。次に，実験によって様々な音源に対して有効であることを明らかにした。最後に，音響現象としての音源のモデル化，実験と数値計算による評価，実用化及び汎用化と総括を実施した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究課題では，偏光高速度干渉計を用いた光学的音響計測手法を我々が日常的生活で気になりやすい周波数帯域，音圧レベルの音を高時間空間分解能で計測可能なシステムに高度化した。実際に我々の身の回りにある問題の解決につなげた。また，音源に近接した音場は音源の情報を多く含んでいるという点に着目し，それを高分解能で計測した結果に基づき音源を音響現象として記述することを可能とした。音源近接音場を理解することは学術的にも産業的にも非常に重要な課題となっており，そのような空間での音の挙動が解明されれば，より複雑な音響問題の把握と解決に役立つことが期待できる。特に自動車業界等の多くの産業界での応用が期待される。
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