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流体音響理論を用いたエアリード楽器の解析

研究課題

研究課題/領域番号 23540455
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 数理物理・物性基礎
研究機関九州工業大学

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)

研究分担者 高見 利也  九州大学, 情報基盤研究開発センター, 准教授 (10270472)
小林 泰三  九州大学, 情報基盤研究開発センター, 学術研究員 (20467880)
連携研究者 青柳 睦  九州大学, 情報基盤研究開発センター, 教授 (00260026)
西田 晃  九州大学, 情報基盤研究開発センター, 学術研究員 (60302808)
小林 宏充  慶応大学, 法学部, 教授 (60317336)
研究期間 (年度) 2011 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2013年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2012年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2011年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード流体音 / エアリード楽器 / 移動境界問題 / エッジトーン / 渦音理論 / 圧縮流体 / 空力音 / 音楽音響
研究概要

音場と流体場の相互作用の解析を行い、Howeによって提案された理論を用い音と流れの相互作用によるエネルギーの変換を数値的に評価する手法を開発した。楽器の2Dモデルに適用しHoweの評価式を数値的に計算することに成功した。この結果は、他の研究者が実験に置いてHoweの評価式を計算したものと良い一致を示し、楽器の歌口のどの部分が主な音源になっているかが明らかになった。
また、圧縮流体と非圧縮流体におけるLighthillの音源分布を比較検討し、それらの間には定性的にも定量的にも違いがでることを見つけた。これは、従来の非圧縮流体を用いた近似計算では不十分であることを示唆する。

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (19件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (18件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Effective techniques and crucial problems of numerical study on flue instruments2013

    • 著者名/発表者名
      K. Takahashi, T. Iwasaki, T. Akamura, Y. Nagao, K. Nakano, T. Kobayashi, T. Takami, A. Nishida, M.Aoyagi
    • 雑誌名

      Proc. Meetings on Acoustics

      巻: Vol.19 ページ: 35021-35021

    • DOI

      10.1121/1.4799959

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical analysis of the interaction between fluid flow and acoustic field at the mouth-opening of a flue instrument2013

    • 著者名/発表者名
      T. Akamura, Y. Nagao, T. Iwasaki,, K. Nakano, K. Takahashi, T. Kobayashi, T. Takami, A. Nishida, M. Aoyagi
    • 雑誌名

      Proceedings of Meetings on Acoustics

      巻: 19 ページ: 35023-35023

    • DOI

      10.1121/1.4799957

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical study on the function of tone holes of a recorder like instrument from the viewpoint of the aerodynamic sound theory2013

    • 著者名/発表者名
      T. Iwasaki, T. Kobayashi, K. Takahashi, T. Takami, A. Nishida, M. Aoyagi
    • 雑誌名

      Proc. Meetings on Acoustics

      巻: Vol.19 ページ: 35024-35024

    • DOI

      10.1121/1.4801053

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical reproducibility of time-dependent motions of spatial waves in air-columns of wind instruments2013

    • 著者名/発表者名
      K. Takahashi, S. Goya, K. Goya, C. Susaki
    • 雑誌名

      Proc. Meetings on Acoustics

      巻: Vol.19 ページ: 35063-35063

    • DOI

      10.1121/1.4799955

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical Study on Acoustic Oscillations of 2D and 3D Flue Organ Pipe Like Instruments with Compressible LES2013

    • 著者名/発表者名
      M. Miyamoto, Y. Ito, T. Iwasaki, T. Akamura, K. Takahashi, T. Takami, T. Kobayashi, A. Nishida, M. Aoyagi
    • 雑誌名

      Acta Acustica united with Acustica

      巻: 99 号: 1 ページ: 154-171

    • DOI

      10.3813/aaa.918599

    • NAID

      120005856407

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] クラリネットのレジスターホールの機能のモデル解析22012

    • 著者名/発表者名
      合屋佳奈, 合屋沙耶, 高橋公也
    • 雑誌名

      音楽音響研究会資料

      巻: vol.31 No.4 ページ: 7-12

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 管楽器の管体内波形の再現2012

    • 著者名/発表者名
      合屋沙耶, 合屋佳奈, 高橋公也
    • 雑誌名

      音楽音響研究会資料

      巻: vol.31 No.4 ページ: 13-18

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [雑誌論文] エアリード楽器の歌口付近における音と流体の相互作用2012

    • 著者名/発表者名
      赤村高宏,長尾友樹,高橋公也,小林泰三,青柳睦
    • 雑誌名

      音楽音響研究会資料

      巻: vol.31 No.4 ページ: 25-30

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [雑誌論文] エアリード楽器の音孔に関する流体音数値解析2012

    • 著者名/発表者名
      岩崎拓也,小林泰三,高橋公也,高見利也,西田晃,青柳睦
    • 雑誌名

      音楽音響研究会資料

      巻: vol.31 No.4 ページ: 31-36

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 三次元エアリード楽器の流体音源と発振特性2012

    • 著者名/発表者名
      高橋公也, 宮本真孝, 伊藤泰典, 岩崎拓也, 高見利也, 小林泰三, 西田晃, 青柳睦
    • 雑誌名

      数理解析研究所講究録

      巻: 1776 ページ: 100-114

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 3次元エアリード楽器の流体音源と発振特性2012

    • 著者名/発表者名
      高橋公也,宮本真孝,伊藤泰典,岩崎拓也,高見利也,小林泰三,西田晃,青柳睦
    • 雑誌名

      数理解析研究所講究録

      巻: 1776 ページ: 100-114

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Reproduction of Transitions among Notes on an Air-reed Musical Instrument with Com- pressible LES Combined with Moving Boundary Technique2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Ito, T. Kobayashi, K.Takahashi, T. Takami, A. Nishida, M.Aoyagi
    • 雑誌名

      Proceedings Open Source CFD International Conference 2011, November 3rd & 4th, Paris-Chantilly, France

      巻: 巻なし

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical Study on Air-Reed Instruments with LES2011

    • 著者名/発表者名
      K. Takahashi, M. Miyamoto, Y. Ito, T. Takami, T. Kobayashi, A. Nishida, M. Aoyagi
    • 雑誌名

      Proceedings of ASME-JSME-KSME Joint Fluids Engineering Conference 2011, AJK2011-08011, July 24- 29, Hamamatsu, Japan.

      巻: 巻なし

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 2次元および3次元モデルを用いたエッジトーンの数値解析2011

    • 著者名/発表者名
      高橋公也,宮本真孝,伊藤泰典,高見利也,小林泰三,西田晃,青柳睦
    • 雑誌名

      数理解析研究所講究録

      巻: 1749 ページ: 121-136

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 移動境界問題の大規模流体シミュレーションと動的負荷分散の評価2011

    • 著者名/発表者名
      高橋公也
    • 雑誌名

      学際大規模情報基盤共同利用・共同研究拠点 平成 22 年度共同研究 最終報告書

      巻: 巻なし

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [雑誌論文] シューマッハモデルを用いたクラリネットのシミュレーターの最適解探索2011

    • 著者名/発表者名
      合屋沙耶,西山裕樹,合屋佳奈,高橋公也
    • 雑誌名

      音楽音響研究会資料

      巻: Vol.30,No.6 ページ: 1-6

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [雑誌論文] クラリネットのレジスターホールの機能のモデル解析2011

    • 著者名/発表者名
      合屋佳奈,西山裕樹,合屋沙耶,高橋公也
    • 雑誌名

      音楽音響研究会資料

      巻: Vol.30,No.6 ページ: 7-12

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Interaction between compressible fluid and sound in a flue instrument

    • 著者名/発表者名
      T. Kobayashi, T. Akamura, Y. Nagao, T. Iwasaki, K. Nakano, K. Takahashi, M. Aoyagi
    • 雑誌名

      Fluid Dynamic Research

      巻: (to be published)

    • NAID

      120005856404

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical Study on Air-Reed Instruments With LES

    • 著者名/発表者名
      K. Takahashi, M. Miyamoto, Y. Ito, T. Takami, T. Kobayashi, A. Nishida, M. Aoyagi
    • 雑誌名

      ASME-JSME-KSME 2011 Joint Fluids Engineering Conference

      巻: No.AJK2011-08011 ページ: 2135-2145

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 非線形物理学から見た管楽器の発音機構2013

    • 著者名/発表者名
      高橋公也
    • 学会等名
      第6回レーザーのカオス・ノイズダイナミックスとその応用専門委員会
    • 発表場所
      石垣市
    • 年月日
      2013-09-24
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Interaction between compressible fluid and sound in a flue instrument2013

    • 著者名/発表者名
      T. Kobayashi, T. Akamura, Y. Nagao, T. Iwasaki, K. Nakano, K. Takahashi, M. Aoyagi
    • 学会等名
      IUTAM Symposium on Vortex Dynamics : Formation, Structure and Function
    • 発表場所
      九州大学
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 非線形物理学から見た管楽器の発音機構2013

    • 著者名/発表者名
      高橋公也
    • 学会等名
      第6 回レーザーのカオス・ノイズダイナミックスとその応用専門委員会
    • 発表場所
      石垣市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] キャビティ騒音における音と流体のエネルギーの相互作用の解析2013

    • 著者名/発表者名
      中野健一郎,赤村高弘,高橋公也,小林泰三,長尾友樹
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      徳島市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] エアリード楽器の歌口付近における音と流体のエネルギー相互作用の解析2013

    • 著者名/発表者名
      長尾友樹,赤村高宏A,高橋公也A,小林泰三,青柳睦
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      徳島市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 流体音に於ける移動境界問題IV2013

    • 著者名/発表者名
      小林泰三,岩崎拓也,高橋公也,高見利也,青柳睦
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      徳島市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Interaction between compressible fluid and sound in a flue instrument2013

    • 著者名/発表者名
      T. Kobayashi, T. Akamura, Y.Nagao, T. Iwasaki, K.Nakano, K. Takahashi and M. Aoyagi
    • 学会等名
      IUTAM Symposium on Vortex Dynamics: Formation, Structure and Function
    • 発表場所
      九州大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] エアリード楽器の歌口付近における音と流体の相互作用II2013

    • 著者名/発表者名
      赤村高宏,長尾友樹,高橋公也,小林泰三,青柳睦
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      広島大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] エアリード楽器の歌口付近における音と流体の相互作用2012

    • 著者名/発表者名
      長尾友樹,赤村高宏,高橋公也,小林泰三,青睦睦
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 流体音に於ける移動境界問題III2012

    • 著者名/発表者名
      小林泰三,岩崎拓也,高橋公也,高見利也,西晃,青柳睦
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 管楽器の管体内部の音波の再現2012

    • 著者名/発表者名
      合屋沙耶,合屋佳奈,高橋公也,三木晃,鬼束博文
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 流体音に於ける移動境界問題II2012

    • 著者名/発表者名
      小林泰三,伊藤康典,岩崎拓也,赤村高宏,高橋公也,高見利也,西田晃,青柳睦
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      西宮市
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Study on aerodynamic sound of small air-reed instruments2011

    • 著者名/発表者名
      K. Takahashi, M. Miyamoto, Y. Ito, T.Iwasaki, T. Takami, T. Kobayashi, A. Nishida, M. Aoyagi
    • 学会等名
      Dynamics Days Europe 2011
    • 発表場所
      Oldenburg, Germany
    • 年月日
      2011-09-15
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 流体音に於ける移動境界問題:音源としての移動境界2011

    • 著者名/発表者名
      小林泰三,伊藤康典,高見利也,宮本真孝,高橋公也,西田晃,青柳睦
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      富山
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] クラリネットのレジスターホールの機能:2重遅延モデルを用いた解析2011

    • 著者名/発表者名
      合屋佳奈,合屋沙耶,西山裕樹,高橋公也
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      富山
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Study on aerodynamic sound of small air-reed instruments2011

    • 著者名/発表者名
      K.Takahashi,M.Myamoto,Y.Ito,T.Iwasaki,T.Takami,T.Kobayashi,A.NIshida,M.Aoyagi
    • 学会等名
      Dynamics Days Europe 2011
    • 発表場所
      Oldenburg,Germany
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 3次元エアリード楽器の流体音源と発振特性2011

    • 著者名/発表者名
      高橋公也,宮本真孝,伊藤泰典,岩崎拓也,高見利也,小林泰三,西田晃,青柳睦
    • 学会等名
      京都大学数理解析研究所研究会
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 移動境界問題の大規模流体シミュレーションと動的負荷分散の評価2011

    • 著者名/発表者名
      高橋公也
    • 学会等名
      学際大規模情報基盤共同利用・共同研究拠点
    • 発表場所
      品川グランドセントラルタワー
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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