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2016 年度 実施状況報告書

パラメトリックスピーカーを用いたアクティブ騒音制御

研究課題

研究課題/領域番号 15K05879
研究機関愛知工業大学

研究代表者

古橋 秀夫  愛知工業大学, 工学部, 教授 (40229125)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードパラメトリックスピーカー / アクティブ騒音制御 / 超音波
研究実績の概要

パラメトリックスピーカーを用いたアクティブノイズ制御について、計画書に基づき以下のことを行った。
1.垂直入射(パラメトリックスピーカー波面がノイズ音源軸に垂直)について、超音波素子の数などパラメータを変えながら、ノイズキャンセリングの効果について調べた。Khoklov-Zabolotskaya-Kuznetsov(KZK)方程式及び変形ビーム方程式を用いて、パラメトリックスピーカーによるアクティブノイズキャンセリングについてシミュレーションコードを作成。垂直入射におけるシステムの効果について、スピーカーサイズ、周波数等をパラメータとして、ノイズ消音効果、ノイズ低減エリア、ノイズ増加エリアの観点から調べた。
2.垂直入射するノイズ音源に対して、指向性方位制御可能なパラメトリックスピーカーを用いたアクティブノイズ制御について実験。電子的にパラメトリックスピーカーの指向性方位を変化させた場合の、ノイズキャンセリング効果について調べた。斜め方向に対しても音圧制御可能なことを明らかにした。
3.パラメトリックスピーカー音源の位相差制御による、スピーカーの指向性広がり角の制御手法を提案。KZK方程式を用いたシミュレーションコードを作成し、その有効性を明らかにした。本手法をアクティブノイズ制御に適用したシミュレーションコードを作成。その有効性を明らかにした。このことにより、通常のパラメトリックスピーカーでは狭すぎる消音エリアを広げることができることを示した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

当該年度実施予定であった指向性形状制御(広がり角)によるアクティブノイズ制御の、実機による実験が遅れている。他の実験に予想以上の時間がかかったためである。シミュレーションによる検証は済んでおり、またFPGAによる位相制御等システムの根幹部分はできているため、あとは実験を行ってデータを取得する段階にある。

今後の研究の推進方策

本研究は順調であり、当該年度未実施であった指向性形状制御による実機でのアクティブノイズ制御のデータ取得を行うとともに、次年度実施予定の実験を行っていく。

次年度使用額が生じた理由

実験の一部が次年度にずれたため。また、雑誌論文とうへの発表が次年度と成ったため。

次年度使用額の使用計画

遅れた実験及び冊子論文等への発表にかかる費用として使用。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] Long-range measurement system using ultrasonic range sensor with high-power transmitter array in air2016

    • 著者名/発表者名
      Sahdev Kumar and Hideo Furuhashi
    • 雑誌名

      Ultrasonics

      巻: 74 ページ: 186-195

    • DOI

      10.1016 /j.ultras.2016.10.012

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Anisotropic divergence controlled ultrasonic transmitter array for three-dimensional range imaging.2016

    • 著者名/発表者名
      Sahdev Kumar and Hideo Furuhashi
    • 雑誌名

      Journal of Pure and Applied Ultrasonics

      巻: 38 ページ: 49-57

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] パラメトリックスピーカーにおける生成音の位相シミュレーション2016

    • 著者名/発表者名
      クマール サハデウ,古橋秀夫
    • 雑誌名

      愛知工業大学総合技術研究所研究報告

      巻: 18 ページ: 49-54

    • オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Cahracteristics of anisotropic divergence controllable transmitter array as ultrasonic range image sensor2017

    • 著者名/発表者名
      Sahdev Kumar, Hideo Furuhashi
    • 学会等名
      BIT's 3rd Annual World Congress of Smart Materials-2017
    • 発表場所
      タイ、Bangkok
    • 年月日
      2017-03-16 – 2017-03-18
    • 国際学会
  • [学会発表] Improvement in the directivity of an array transmitter for an ultrasonic depth sensor operating in air by random phase shift of transmitting elements2016

    • 著者名/発表者名
      Sahdev Kumar, Hideo Furuhashi
    • 学会等名
      IEEE Sensors 2016
    • 発表場所
      アメリアk、Orland
    • 年月日
      2016-10-30 – 2016-11-02
    • 国際学会
  • [学会発表] Multi-Audio Guidance System Using Parametric Speakers, Designed for a Guide Robot2016

    • 著者名/発表者名
      Masashi Ukai, Kenichiro Yasui, Xiuming Wu and Hideo Furuhashi
    • 学会等名
      2016 International Conference on Mechatronics, Control and Automation Engineering
    • 発表場所
      タイ、Phuket
    • 年月日
      2016-06-24 – 2016-06-25
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of a High Power Parametric Speake2016

    • 著者名/発表者名
      Hideo Furuhashi and Sahdev Kumar
    • 学会等名
      2nd International Conference on Ultrasonic-based Applications: from analysis to synthesis
    • 発表場所
      ポルトガル, Caparica
    • 年月日
      2016-06-06 – 2016-06-08
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of a High Power Array Transmitter for an Ultrasonic Range Sensor in the Air2016

    • 著者名/発表者名
      Sahdev Kumar, Hideo Furuhashi
    • 学会等名
      2nd International Conference on Ultrasonic-based Applications: from analysis to synthesis
    • 発表場所
      ポルトガル, Caparica
    • 年月日
      2016-06-06 – 2016-06-08
    • 国際学会

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公開日: 2018-01-16  

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