| 研究概要 |
騒音を制御し静穏な環境を創り出すことは、産業応用の分野だけでなく生活の質(QOL : Quality Of Life)を向上させるという観点からもいまや重要な課題である。騒音制御には、吸音材などを用いる受動的な手法や、騒音を音で打ち消す能動的な手法(代表的なものはFiltered-x法)が知られている。一方、電磁波の分野では,不規則な揺らぎのある媒質中を波が伝わるとき,波が遠くまで伝わらず,その結果小さな領域に波動が閉じ込められる共振現象(局在)が知られている。ランダム媒質あるいはランダムな装荷をもつ音場でも急激な音の指数的減衰があると予想され、それを騒音抑圧のマフラーとして利用することが期待できる。一般の音場は解析が困難であるが、1次元音場ならば電気回路の分布定数系として書き直すことが出来る。
本研究の目的は、ランダム性を導入した1次元ダクト(ランダムダクト)の減衰特性に着目し、その理論解析に基づいてシミュレーションを行い、最終的に実機での消音実験を目指すことにある。1次元ダクトにランダム性を反映させ、音場の減衰特性を解析することと、その減衰特性を騒音制御に利用することは、世界で初めての試みである。そこで、本年度は以下のように新たな手法の提案とシミュレーションを行った。
1.ダクト内の音場を分布定数線路の等価回路で表し、音源(騒音源)に対して通常の1次元ダクト内での音場を解析した。
2.ついで、1の理論を元にダクトにランダム性を導入した場合の音場の減衰特性を理論的に見出した。
3.理論の正当性を検証するためにシミュレーションを行い、その結果ランダム音場では急激な音の減衰が起こることが示された。
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