| 研究課題/領域番号 |
08650476
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| 研究機関 | 山形大学 |
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研究代表者 |
田村 安孝 山形大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (40171904)
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| 研究分担者 |
赤塚 孝雄 山形大学, 工学部, 教授 (80091875)
小山 清人 山形大学, 工学部, 教授 (60007218)
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| キーワード | 多次元信号処理 / 超音波アレイセンサ / Δ-Σ変調 / 指向性制御 / 高分子圧電トランスデューサ |
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| 研究概要 |
1.多次元オーバサンプリング符号化方式の確立
2次元1次Δ-Σ変調符号化による1次元アレイセンサの信号処理に関して時間サンプリング周波数、アレイ間隔と量子化雑音レベルの関連を明らかにした。その結果、時間及び空間のサンプリング周波数に関し、サンプリング周波数を2倍にする、あるいはアレイ間隔を2分の1にするごとにSN比が9dB向上することがわかった。次に、この結果を2次元アレイへ対応することを検討し、マトリクス、サ-キュラ、マニュラの3種類のアレイについて安定動作する方式を確立した。
2.符号化システムの試作
実数値で与えられた波面を多次元量子化し、得られる複数のビット列を同期して出力するオーバサンプリング符号化システムを試作した。チャンネル数は64である。パターン発生装置のクロック上限は50MHzであるが、今年度試作した駆動回路は上限周波数10MHz、最大出力振幅100Vppである。
超音波アレイセンサの試作
プリント基板上の銅箔をミーリング加工したパターン電極にP(VDF-TrFE)薄膜を積層して高密度の超音波アレイセンサを試作した。また、原理評価用に空中用ダイナミックスピーカアレイも試作した。
4.システムの評価と整備
設計したシステムの動作試験を行なった。スピーカアレイでは、特性の補償により、収束する音場を発生できる見通しを得た。また、シミュレーションにより指向性と発生する波形の評価を行なった。アニュラアレイでは、2次元1次Δ-Σ変調符号化で得られた1ビット信号による駆動は、変調前のアナログ波形による駆動と比べて指向性の誤差は0.3%(時間・空間のオーバサンプル比がともに16)、収束点での波形のSNは80dBと、高い精度で音場を制御できることがわかった。
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