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2013 年度 研究成果報告書

流体音響理論を用いたエアリード楽器の解析

研究課題

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研究課題/領域番号 23540455
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 数理物理・物性基礎
研究機関九州工業大学

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)

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, 情報基盤研究開発センター, 学術研究員 (20467880)
連携研究者 青柳 睦  九州大学, 情報基盤研究開発センター, 教授 (00260026)
西田 晃  九州大学, 情報基盤研究開発センター, 学術研究員 (60302808)
小林 宏充  慶応大学, 法学部, 教授 (60317336)
研究期間 (年度) 2011 – 2013
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
研究概要

音場と流体場の相互作用の解析を行い、Howeによって提案された理論を用い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。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が明らかになった。
また、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、それらの間に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近似計算では不十分であることを示唆する。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2013 2011 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Effective techniques and crucial problems of numerical study on flue instruments2013

    • 著者名/発表者名
      K. Takahashi, T. Iwasaki, T. Akamura, Y. Nagao, K. Nakano, T. Kobayashi, T. Takami, A. Nishida, M.Aoyagi
    • 雑誌名

      Proc. Meetings on Acoustics

      巻: Vol.19 ページ: 035021

    • DOI

      10.1121/1.4799959

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical analysis of the interaction between fluid flow and acoustic field at the mouth-opening of a flue instrument2013

    • 著者名/発表者名
      T. Akamura, Y. Nagao, T. Iwasaki, K. Nakano, K. Takahashi, T. Kobayashi, T. Takami, A. Nishida, M. Aoyagi
    • 雑誌名

      Proc. Meetings on Acoustics

      巻: Vol.19 ページ: 035023

    • DOI

      10.1121/1.4799957

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical study on the function of tone holes of a recorder like instrument from the viewpoint of the aerodynamic sound theory2013

    • 著者名/発表者名
      T. Iwasaki, T. Kobayashi, K. Takahashi, T. Takami, A. Nishida, M. Aoyagi
    • 雑誌名

      Proc. Meetings on Acoustics

      巻: Vol.19 ページ: 035024

    • DOI

      10.1121/1.4801053

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical reproducibility of time-dependent motions of spatial waves in air-columns of wind instruments2013

    • 著者名/発表者名
      K. Takahashi, S. Goya, K. Goya, C. Susaki
    • 雑誌名

      Proc. Meetings on Acoustics

      巻: Vol.19 ページ: 035063

    • DOI

      10.1121/1.4799955

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical Study on Acoustic Oscillations of 2D and 3D Flue Organ Pipe Like Instruments with Compressible LES2013

    • 著者名/発表者名
      M. Miyamoto, Y. Ito, T. Iwasaki, T. Akamura, K. Takahashi, T. Takami, T. Kobayashi, A. Nishida, M. Aoyagi
    • 雑誌名

      ACTA ACUSTICA UNITED WITH ACUSTICA

      巻: Vol.99 ページ: 154-171

    • DOI

      10.3813/AAA.918599

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Interaction between compressible fluid and sound in a flue instrument

    • 著者名/発表者名
      T. Kobayashi, T. Akamura, Y. Nagao, T. Iwasaki, K. Nakano, K. Takahashi, M. Aoyagi
    • 雑誌名

      Fluid Dynamic Research

      巻: (to be published)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical Study on Air-Reed Instruments With LES

    • 著者名/発表者名
      K. Takahashi, M. Miyamoto, Y. Ito, T. Takami, T. Kobayashi, A. Nishida, M. Aoyagi
    • 雑誌名

      ASME-JSME-KSME 2011 Joint Fluids Engineering Conference

      巻: No.AJK2011-08011 ページ: 2135-2145

    • 査読あり
  • [学会発表] Interaction between compressible fluid and sound in a flue instrument2013

    • 著者名/発表者名
      T. Kobayashi, T. Akamura, Y. Nagao, T. Iwasaki, K. Nakano, K. Takahashi, M. Aoyagi
    • 学会等名
      IUTAM Symposium on Vortex Dynamics : Formation, Structure and Function
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      20130310-14
  • [学会発表] 非線形物理学から見た管楽器の発音機構2013

    • 著者名/発表者名
      高橋公也
    • 学会等名
      第6回レーザーのカオス・ノイズダイナミックスとその応用専門委員会
    • 発表場所
      石垣市
    • 年月日
      2013-09-24
    • 招待講演
  • [学会発表] Study on aerodynamic sound of small air-reed instruments2011

    • 著者名/発表者名
      K. Takahashi, M. Miyamoto, Y. Ito, T.Iwasaki, T. Takami, T. Kobayashi, A. Nishida, M. Aoyagi
    • 学会等名
      Dynamics Days Europe 2011
    • 発表場所
      Oldenburg, Germany
    • 年月日
      2011-09-15

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公開日: 2015-07-16   更新日: 2017-10-18  

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