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光の中から音情報を取り出す方法と光波マイクロホンの開発・技術統合体系化

研究課題

研究課題/領域番号 25420419
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 計測工学
研究機関東海大学

研究代表者

園田 義人  東海大学, 産業工学部, 教授 (90117143)

研究分担者 佐松 崇史  東海大学, 基盤工学部, 教授 (60299667)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2013年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード光マイクロホン / 可聴音 / 超音波 / レーザー / 光ファイバセンサ / ハイレゾセンサ / レーザ / レーザー応用計測 / 音計測 / 光音相互作用 / 光回折
研究成果の概要

音の代表的な検出手段であるマイクロホンは1世紀以上に亘る開発の歴史があるが、その基本方式(振動膜の利用)は変わっておらず、応用上種々の制約や限界が出ることが避けられなかった。本研究では、振動膜等の物体を一切用いず光で音を直接検出する方法、もしくは光の中から音情報を取り出す方法を提案し、それを実用化するための開発研究を行った。また、光ビームセンサ方式に加え光ファイバを音センサ部として用いる方式の開発も行った。最後に、計測原理からハードウェア、計測システムに至る全ての内容を体系的にまとめて技術総合指針を示した。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (45件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (19件) (うち査読あり 16件、 謝辞記載あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (25件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Application of Independent Component Analysis to Improvement of Signal-to-Noise Ratio in Optical Wave Microphone2015

    • 著者名/発表者名
      H. Kawakami, T. Samatsu, Y. Sonoda
    • 雑誌名

      ICIC Express Letters, Part B:Applications

      巻: 7 ページ: 469-474

    • NAID

      40020835069

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 光波マイクロホンの開発とそのプラズマ計測への応用2015

    • 著者名/発表者名
      園田義人,中宮俊幸,光木文秋
    • 雑誌名

      プラズマ核融合学会誌

      巻: 91 ページ: 641-647

    • NAID

      110010016775

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 光波マイクロホンにおける音方向分離と指向性制御2015

    • 著者名/発表者名
      園田義人
    • 雑誌名

      AES-2015コンファレンス論文集

      巻: 1 ページ: 1-8

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] High-speed camera and fibered optical wave microphone measurements on surface-dielectric-barrier discharges2015

    • 著者名/発表者名
      F. Mitsugi, T. Nakamiya, Y. Sonoda, and H. Kawasaki
    • 雑誌名

      IEEE. Transactions on Plasma Science

      巻: 43 号: 8 ページ: 2642-2648

    • DOI

      10.1109/tps.2015.2447009

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] レーザビームによる可聴音及び超音波の直接検出 -光波マイクロホン(ハイレゾセンサ)の開発-2015

    • 著者名/発表者名
      園田義人
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: 115 ページ: 29-34

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Development of a High Sensitivity Optical Wave Microphone2015

    • 著者名/発表者名
      T. Samatsu, Y. Sonoda
    • 雑誌名

      ICIC Express Letters

      巻: 9 ページ: 989-994

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Direct Detection of Sound Wave by Light - Development of Optical Wave Microphone with No Diaphragm -2014

    • 著者名/発表者名
      Yoshito Sonoda, Toshiyuki Nakamiya
    • 雑誌名

      Proceedings of 2014 IEEE 3rd Global Conference on Consumer Electronics

      巻: 1 ページ: 76-80

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Development of Optophone (Optical Wave Microphone) with No Diaphragm and Sonophone Using Optical Fiber Sensor2014

    • 著者名/発表者名
      Yoshito Sonoda, Toshiyuki Nakamiya, Fumiaki Mitsugi
    • 雑誌名

      Proceedings of Ultrasonics 2014

      巻: 1 ページ: 82-82

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Visualization of sound field using Optical Wave Microphone coupled with Computerized Tomography2014

    • 著者名/発表者名
      T. Nakamiya, Y. Iwasaki, R.Tsuda, Y. Sonoda
    • 雑誌名

      Proceedings of 2014 IEEE 3rd Global Conference on Consumer Electronics

      巻: 1 ページ: 110-111

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The new measurement methods of the acoustic fields of ultrasounds2014

    • 著者名/発表者名
      T. Nakamiya, F. Mitsugi, Y. Sonoda, Y. Iwasaki, T. Ikegami, R. Tsuda
    • 雑誌名

      Proceedings of Ultrasonics 2014

      巻: 1 ページ: 84-84

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of Optical Wave Microphone with Optical Fiber Sensor2014

    • 著者名/発表者名
      T. Samatsu, Y. Sonoda
    • 雑誌名

      ICIC Express Letters

      巻: 18 ページ: 1187-1192

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] SNR Improvement of an Optical Wave Microphone Using a Wavelet Network2014

    • 著者名/発表者名
      Takashi Samatsu, Yoshito Sonoda
    • 雑誌名

      Soft Computing in Machine Learning : Advances in Intelligent Systems and Computing

      巻: 273 ページ: 85-94

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Proposal of Optical Wave Microphone and Physical Mechanism of Sound Detection2013

    • 著者名/発表者名
      Yoshito Sonoda、Toshiyuki Nakamiya
    • 雑誌名

      AES 135th Convention Papers

      巻: 8924

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optical wave microphone measurements of laser ablation of copper in supercritical carbon dioxide2013

    • 著者名/発表者名
      Fumiaki Mitsugi, Tomoaki Ikegami, Toshiyuki Nakamiya, Yoshito Sonoda
    • 雑誌名

      Thin Solid Films

      巻: 547 ページ: 81-85

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Real-time measurement of special distribution of coplanar DBD sound2013

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Nakamiya, F.MitsugiYoichiro Iwasaki T.Ikegami Ryoichi Tsuda Yoshito Sonoda
    • 雑誌名

      8th Asia-Pacific International Symposium on the Basics and Applications of Plasma (APSPT-8)

      巻: 1 ページ: 183-183

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sound Field Visualization using Optical Wave Microphone Coupled with Computerized Tomography2013

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Nakamiya(筆頭者・CA)F.Mitsugi Yoichiro Iwasaki T.Ikegami Ryoichi Tsuda Yoshito Sonoda
    • 雑誌名

      AES 135th Convention Papers

      巻: 8923

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Surface Temperature Measurement using Fraunhofer Diffraction via Photoacoustic Waves for Laser Irradiation Process2013

    • 著者名/発表者名
      F.Mitsugi, T.Ikegami, T. Nakamiya, Y. Sonoda
    • 雑誌名

      19th International Vacuum Congress

      巻: PST-P2-05 ページ: 1266-1267

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Real-time measurement of solid surface temperature irradiated by a pulsed laser2013

    • 著者名/発表者名
      T. Nakamiya(筆頭者), F.Mitsugi, Y. Iwasaki, T.Ikegami, R. Tsuda, Y. Sonoda
    • 雑誌名

      19th International Vacuum Congress

      巻: SE/TF-P2-09 ページ: 1266-1267

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Visualization of Dielectric Barrier Discharge Sound Field in Atmospheric Pressure by Novel Method2013

    • 著者名/発表者名
      T. Nakamiya, F. Mitsugi, Y. Iwasaki, T.Ikegami, R. Tsuda, Y. Sonoda
    • 雑誌名

      Proceedings of The 21st International Symposium on Plasma Chemistry (2013)

      巻: 306 ページ: 1-4

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 光ファイバセンサ型光波マイクロホンによる可聴音検出の基本特性2015

    • 著者名/発表者名
      川上裕之, 佐松崇史, 園田義人
    • 学会等名
      第17回日本知能情報ファジィ学会九州支部学術講演会
    • 発表場所
      東海大学熊本キャンパス
    • 年月日
      2015-12-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Detection of compression wave generated by Dielectric Barrier Discharge2015

    • 著者名/発表者名
      T. Nakamiya, F.Mitsugi, Y. Iwasaki, T.Ikegami, R. Tsuda, Y. Sonoda
    • 学会等名
      the APSPT / 28th SPSM
    • 発表場所
      長崎大学
    • 年月日
      2015-12-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 光波マイクロホンにおけるSN比の改善2015

    • 著者名/発表者名
      川上裕之, 佐松崇史, 園田義人
    • 学会等名
      バイオメディカル・ファジィ・システム学会第28回年次大会
    • 発表場所
      東海大学熊本キャンパス
    • 年月日
      2015-11-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 振動膜を用いない光波マイクロホン -光で音を直接検出する技術-2015

    • 著者名/発表者名
      園田義人
    • 学会等名
      測定計測展
    • 発表場所
      東京ビッグサイト
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 光波マイクロホンにおける音方向分離と指向性制御2015

    • 著者名/発表者名
      園田義人
    • 学会等名
      AES-2015コンファレンス名古屋
    • 発表場所
      名古屋芸術大学
    • 年月日
      2015-09-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Investigation of Dielectric Barrier Discharge Sound in Atmospheric Pressure by Novel Method2015

    • 著者名/発表者名
      T. Nakamiya, F.Mitsugi, Y. Iwasaki, T.Ikegami, R. Tsuda, Y. Sonoda
    • 学会等名
      The 3rd International Conference on Photocatalytic and Advanced Oxidation Technologies for the Treatment of Water, Air, Soil and Surfaces
    • 発表場所
      Gdansk, Poland
    • 年月日
      2015-09-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 独立成分分析を応用した光波マイクロホンのSN比改善2015

    • 著者名/発表者名
      川上裕之, 佐松崇史, 園田義人
    • 学会等名
      SOFT九州支部夏季ワークショップ2015
    • 発表場所
      熊本
    • 年月日
      2015-08-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Application of Independent Component Analysis to Improvement of Signal-to-Noise Ratio in Optical Wave Microphone2015

    • 著者名/発表者名
      H. Kawakami, T. Samatsu, Y. Sonoda
    • 学会等名
      10th International Conference on Innovative Computing, Information and Control
    • 発表場所
      Dalian, China
    • 年月日
      2015-08-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 光波マイクロホンのSN比改善に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      川上裕之, 佐松崇史, 園田義人
    • 学会等名
      SOFT九州支部春季ワークショップ2015
    • 発表場所
      東海大学阿蘇キャンパス
    • 年月日
      2015-06-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] レーザビームによる可聴音及び超音波の直接検出 -光波マイクロホン(ハイレゾセンサ)の開発-2015

    • 著者名/発表者名
      園田義人
    • 学会等名
      電子情報通信学会・超音波研究会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2015-06-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] オートバランス光レシーバによる光波マイクロホンシステムのノイズ低減の検討2015

    • 著者名/発表者名
      田中啓一、 寺薗信一、園田義人
    • 学会等名
      日本音響学会2015年春季研究発表会
    • 発表場所
      中央大学(東京都文京区)
    • 年月日
      2015-03-16
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 光ファイバセンサ方式光波マイクロホンによる可聴音・超音波検出に関する考察2015

    • 著者名/発表者名
      園田義人
    • 学会等名
      日本音響学会2015年春季研究発表会
    • 発表場所
      中央大学(東京都文京区)
    • 年月日
      2015-03-16
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Direct Detection of Sound Wave by Light - Development of Optical Wave Microphone with No Diaphragm -2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Sonod, T. Nakamiya
    • 学会等名
      2014 IEEE 3rd Global Conference on Consumer Electronics
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県千葉市)
    • 年月日
      2014-10-07
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Visualization of sound field using Optical Wave Microphone coupled with Computerized Tomography2014

    • 著者名/発表者名
      T. Nakamiya, Y. Iwasaki, R. Tsuda, Y. Sonoda, F. Mitsugi, T. Ikegami
    • 学会等名
      2014 IEEE 3rd Global Conference on Consumer Electronics
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県千葉市)
    • 年月日
      2014-10-07
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of Optophone (Optical Wave Microphone) with No Diaphragm and Sonophone Using Optical Fiber Sensor2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Sonoda, T. Nakamiya, F. Mitsugi
    • 学会等名
      1st International Caparica Conference on Ultrasonic-based applications: from analysis to synthesis
    • 発表場所
      Lisbon(Portugal)
    • 年月日
      2014-09-16
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] The new measurement methods of the acoustic field of ultrasound2014

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Nakamiya, F. Mitsugi, Y. Sonoda, Y. Iwasaki, T. Ikegami, R. Tsuda
    • 学会等名
      1st International Caparica Conference on Ultrasonic-based applications: from analysis to synthesis
    • 発表場所
      Lisbon(Portugal)
    • 年月日
      2014-09-16
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 光波マイクロホンにおける回折光の差動検出による信号特性改善2014

    • 著者名/発表者名
      田中啓一、寺薗信一、園田義人
    • 学会等名
      日本音響学会2014年秋季研究発表会
    • 発表場所
      北海学園大学(北海道札幌市)
    • 年月日
      2014-09-03
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] レーザ光源の光共振構造を利用した光波マイクロホンにおける音信号増幅2014

    • 著者名/発表者名
      園田 義人
    • 学会等名
      日本音響学会2014年秋季研究発表会
    • 発表場所
      北海学園大学(北海道札幌市)
    • 年月日
      2014-09-03
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 独立成分分析を用いた光波マイクロホンのSN比改善2014

    • 著者名/発表者名
      谷口修弥、佐松崇史、園田義人
    • 学会等名
      SOFT九州支部夏季ワークショップ2014
    • 発表場所
      かんぽの宿(福岡県北九州市)
    • 年月日
      2014-08-30
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 光波マイクロホンのSN比改善に関する研究2014

    • 著者名/発表者名
      谷口修弥、佐松崇史、園田義人
    • 学会等名
      SOFT九州支部春季ワークショップ2014
    • 発表場所
      サンピア福岡(福岡県福津市)
    • 年月日
      2014-06-21
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of a High Sensitivity Optical Wave Microphone2014

    • 著者名/発表者名
      T. Samatsu, Y. Sonoda
    • 学会等名
      9th International Conference on Innovative Computing, Information
    • 発表場所
      Busan (Korea)
    • 年月日
      2014-06-16
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 高感度光波マイクロホンの開発

    • 著者名/発表者名
      園田 義人, 田中 啓一, 寺薗 信一
    • 学会等名
      日本音響学会2014年春季研究発表会
    • 発表場所
      日大・理工学部(東京都千代田区)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 光の中から音情報を取り出す方法 -光波マイクロホンの開発-

    • 著者名/発表者名
      園田義人
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第34回年次大会
    • 発表場所
      北九州国際会議場(福岡県北九州市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Proposal of Optical Wave Microphone and Physical Mechanism of Sound Detection

    • 著者名/発表者名
      Yoshito Sonoda, Toshiyuki Nakamiya
    • 学会等名
      The 135th AES Convention (Audio Engineering Society,USA)
    • 発表場所
      Jacob Convention Center (New York,USA)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 光ファイバ方式光波マイクロホン(Sonophone)による水中超音波及び空中音波の計測

    • 著者名/発表者名
      園田義人
    • 学会等名
      日本音響学会2013年秋季研究発表会
    • 発表場所
      豊橋技科大(愛知県豊橋市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [備考] 光で音を聞く方法

    • URL

      http://music.geocities.jp/opto_sonophone/index.html

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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