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2022 年度 実施状況報告書

音響障害防止の設計スキーム確立のための音響障害の定量評価手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K04743
研究機関日本大学短期大学部

研究代表者

羽入 敏樹  日本大学短期大学部, その他部局等, 教授 (70299981)

研究分担者 星 和磨  日本大学短期大学部, その他部局等, 教授 (50373171)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
キーワード拡散度 / 室内音場 / 音響障害 / c-c法 / カーディオイドマイク / 1/10縮尺音響模型 / 指向拡散度 / 拡散性
研究実績の概要

本研究の目的は,「音場の拡散度」の指標によって音響障害を定量評価する手法を確立することである。そのため研究期間内に,1)「音場の拡散度」の指標の確立と,2)「音場の拡散度」の指標による音響障害の発生確率の予測手法の確立を目指す。
令和4年度は以下の成果が得られた。1,1/10縮尺音響模型実験用の方向情報解析システム構築のため,複数のカーディオイドマイクを組み合わせて音の方向情報を得るc-c法に基づく測定システムについて検討した。直径5mmの小型カーディオイドマイクロホンと,直径10㎜の標準カーディオイドマイクロホンを用いるマイクジグを複数設計・作成した。2,近距離音場と干渉音場においてもc-c法が成立するか否か検証実験を実施し,音圧と粒子速度の振幅と位相が複雑に異なる音場においてもc-c法が成立することを確認した。3,マイク間隔,マイク遮蔽,ジグ遮蔽が,音の方向情報の測定精度(特に高音域)に与える影響について詳細に検討した。その結果,標準型ジグでは4kHzオクターブ帯域まで測定精度が確保でき,マイク間隔と遮蔽効果の小さい小型ジグでは8kHzまで確保できることが明らかになった。4, さらに高音域まで対応するために,マイクの配置を工夫したマイクジグを新たに設計・作成した。この新ジグの効果については来年度実施予定である。5,「音場の拡散度」の指標と「音響障害の発生確率」の関係を基にした音響障害評価指標の提案し,実験により検証中である。6,音場の拡散性を評価する際,拡散音場からのずれによって評価できる可能性がある。その前提として重要となる拡散音場の残響と室内音圧レベルに関する理論の修正理論について検討した。7,研究成果を日本建築学会,日本音響学会,国際音響学会議ICA2022に発表した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

令和4年度の研究計画は以下の通りであった。1,1/10縮尺音響模型実験用のマイクジグの完成,2,「音場の拡散度」の指標と「音響障害の発生確率」の関係を基にした音響障害評価指標の提案と検証を完了,3,音響障害の評価指標が実音場で適用可能かどうか検証実験の実施。
1については,マイクジグを複数設計・作成した。このマイクジグを用い,近距離音場と干渉音場において実験を行い,音圧と粒子速度の振幅と位相が複雑に異なる音場においてもc-c法が成立することを確認した。また,マイク間隔,マイクやジグの遮蔽の影響についても詳細に検討し,標準型ジグでは4kHzオクターブ帯域,小型ジグでは8kHzまで測定精度が確保できることを確認した。さらに高音域まで対応するために,マイクの配置を工夫したマイクジグを新たに設計・作成した。この新ジグの効果については来年度実施予定である。2については,「音場の拡散度」の指標と「音響障害の発生確率」の関係を基にした音響障害評価指標の有効性を確認するため,心理実験を実施中であるが,完了は来年度に持ち越された。3については,音場の拡散性の評価指標として提案している各指標を検討するためのデータを実音場においてc-c法により測定して拡充しつつある。詳細な分析は来年度実施予定である。さらに,研究計画にはなかったが,音場の拡散性を評価する際,拡散音場からのずれによって評価できる可能性がある。その前提として重要となる拡散音場の残響と室内音圧レベルに関する理論の修正理論について検討した。
コロナ禍の影響によって海外の国際会議での研究成果発表に一部遅れが生じたため,研究期間を1年延長することとした。しかし,研究は着実に成果を重ねつつあり,いくつか新たなアプローチの可能性も見えてきた。以上により,成果発表は一部遅れが生じているが,研究はおおむね順調に進展していると判断する。

今後の研究の推進方策

令和5年度の研究計画は以下の通りである。1,1/10縮尺音響模型実験および実音場の方向情報解析システムの完成,2,「音場の拡散度」の指標と「音響障害の発生確率」の関係を基にした音響障害評価指標の提案と検証を完了,3,音響障害の評価指標が実音場で適用可能かどうか検証実験の実施。
1,1/10縮尺音響模型実験用の方向情報解析システムについては,作成したマイクジグを用いて最終性能評価を実施して測定システムを完成させる。さらに模型実験だけでなく実音場測定を実施する予定である。2,拡散性の評価指標と心理量(エコー障害を感じる度合い)との関係を聴感実験により検証する。その結果を基に「音場の拡散度」の指標と「音響障害の発生確率」の関係を明確化し,音響障害の評価指標を確立する。3,聴感実験で有効性を確認した音響障害の評価指標が実音場で適用可能かどうか実音場において測定システム(c-c法)により測定・検証する。これらを通じ,最終的に「音響障害防止の設計スキーム」の提案を目指す。4,研究成果を審査付論文として投稿する。

次年度使用額が生じた理由

令和4年度は,コロナ禍の影響により,一部研究の進展に遅れが生じていること,および国際会議での成果発表が出来なかった。令和5年度は,国際会議発表のための旅費および研究成果の研究発表や論文投稿のための費用が発生する。さらに,マイクジグの実音場実験用バージョンの外部委託費用が発生することから、それらに残額を充当する計画である。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2023 2022

すべて 学会発表 (12件) (うち国際学会 5件、 招待講演 4件)

  • [学会発表] Mathematical model of reverberation decay in a rectangular room with uneven distribution of absorption2023

    • 著者名/発表者名
      Toshiki Hanyu
    • 学会等名
      Internoise 2023, Conference
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Acoustic effects of long-delayed reflections from rear walls in a shoebox hall2023

    • 著者名/発表者名
      Toshiki Hanyu, Akane Kawai, Ryoichi Suzuki, Kazuma Hoshi
    • 学会等名
      The 11th International Conference on Auditorium Acoustics
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Resolution of conflicts between Sabine’s and Eyring’s theories2022

    • 著者名/発表者名
      Toshiki Hanyu
    • 学会等名
      The 24th International Congress on Acoustics
    • 国際学会
  • [学会発表] Sound intensity-based lateral energy measures for evaluating spatial impressions in concert halls2022

    • 著者名/発表者名
      Toshiki Hanyu, Kazuma Hoshi, Ryoichi Suzuki
    • 学会等名
      The 24th International Congress on Acoustics
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Analysis of characteristic vibrations in a room sound field using a decay-cancelled impulse response2022

    • 著者名/発表者名
      Ryoichi Suzuki, Kazuma Hoshi, Toshiki Hanyu
    • 学会等名
      The 24th International Congress on Acoustics
    • 国際学会
  • [学会発表] 確率論的アプローチによる室内音場のインパルス応答生成 ― 室形状入力を必要としない可聴化手法 ―2022

    • 著者名/発表者名
      羽入敏樹
    • 学会等名
      日本音響学会 建築音響研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] 室内インパルス応答の確率統計モデルと室内音圧レベルの修正理論2022

    • 著者名/発表者名
      羽入 敏樹
    • 学会等名
      日本音響学会秋季研究発表会
  • [学会発表] 減衰除去インパルス応答の周波数変動係数を用いた固有振動分析の数値シミュレーションによる検討2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木 諒一,星 和磨,羽入 敏樹
    • 学会等名
      日本音響学会秋季研究発表会
  • [学会発表] 側方エネルギー率における反射音到来方向による重み付けの再検証2022

    • 著者名/発表者名
      河合 茜音,羽入 敏樹,星 和磨,鈴木 諒一
    • 学会等名
      日本音響学会秋季研究発表会
  • [学会発表] 室内音場のインテンシティと粒子速度を用いた側方エネルギー率の定義2022

    • 著者名/発表者名
      羽入 敏樹,星 和磨,鈴木 諒一
    • 学会等名
      日本音響学会秋季研究発表会
  • [学会発表] 後期反射音の到来方向が音に包まれた感じに及ぼす影響と物理指標LGの再検討の必要性2022

    • 著者名/発表者名
      河合 茜音,羽入 敏樹,星 和磨,鈴木 諒一
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演会
  • [学会発表] 減衰除去インパルス応答を用いた固有振動の評価に関する実験的検討2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木 諒一,星 和磨,羽入 敏樹
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演会

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公開日: 2023-12-25  

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