| 研究課題/領域番号 |
23540455
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| 研究機関 | 九州工業大学 |
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研究代表者 |
高橋 公也 九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 教授 (70188001)
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| 研究分担者 |
高見 利也 九州大学, 情報基盤研究開発センター, 准教授 (10270472)
小林 泰三 九州大学, 学内共同利用施設等, 研究員 (20467880)
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| キーワード | 流体音 / エアリード楽器 / 移動境界問題 / エッジトーン / 渦音理論 |
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| 研究概要 |
期間を通しての本研究の成果は以下の通りである。
1) 音場と流体場の相互作用の解析では、音と流れの相互作用によるエネルギーの変換を数値的に評価する手法を開発した。これは、Howeによって提案された理論(Howe's energy corollary)に基づくもので、Howeの評価式を具体的に計算するためには、音場を流体場から分離する必要がある。我々は、近似的に音場を再現する手法を開発し、最終年度では、楽器の2Dモデルに適用しHoweの評価式を数値的に計算することに成功した。この結果は、他の研究者が実験に置いてHoweの評価式を計算したものと良い一致を示し、楽器の歌口のどの部分が主な音源になっているかを明らかにすることに成功した。
2）音孔の開閉に伴う音高の変化の課題では、パッドのついた音孔モデルを用いて、パッドと音孔の距離を変えた時の発振状態を再現し、先行研究の実験結果を定性的にではあるが再現することに成功した。最終年度には、3次元のモデルの解析を行い、音波が音孔とパッドの狭い隙間を通るときに、流体的な渦に変化する様子を再現することに成功した。発生した渦からは再び流体音（ノイズ）が発生していると考えられる。これは、楽器の設計のときに問題になる異音の発生を捉えたものと考えられる。
3) 分離解法を用いた遠方場の再現の課題では、Lighthillの音源分布から遠方場を再現するのに必要な音響ソルバーの開発を行い、単純な音源からの音波を再現することに成功した。最終年度では、エッジトーンのモデルを用いて、圧縮流体と非圧縮流体におけるLighthillの音源分布を比較検討し、圧縮流体と非圧縮流体では定性的にも定量的にも違いがでることを見つけた。これは、従来の非圧縮流体を用いた音源の再現では不十分であることを示唆する。
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