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2014 年度 実績報告書

MEMSメタマテリアルを用いた音響カーテン

研究課題

研究課題/領域番号 25630075
研究機関東京大学

研究代表者

高橋 英俊  東京大学, 情報理工学(系)研究科, 助教 (90625485)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワードマイクロ・ナノデバイス / ヘルムホルツ共鳴器
研究実績の概要

本研究課題では、音響メタマテリアルを用いることで、特定の周波数に対して遮音効果を有する音響カーテンの提案を目的とする。平成26年度においては、提案する構造の吸音効果を音響シミュレーションにより解析し、試作したデバイスの特性と比較検討を行った。そのために、シミュレーションソフト上で、提案する並列化した構造となる、穴に沿ってヘルムホルツ共鳴器の“ネック”と“キャビティ”が正6角形の形状に形成されている構造をモデリングし、空気中において穴の片側から音波を入射した場合の音場について評価した。また比較対象として、6以下の正多角形上にヘルムホルツ共鳴器が配置された構造についても計算を行った。
シミュレーション及び実験結果どちらの結果においても、ヘルムホルツ共鳴器の数の増加に従って、ノッチ周波数が高周波数にシフトし、ディップ量が増加することが確認できた。シミュレーション上の音圧分布において、ノッチ周波数においてヘルムホルツ共鳴器が共振し、入射音波と逆位相の音波を放射していることが確認できた。さらに詳しく解析すると、ヘルムホルツ共鳴器を穴周辺に均一に配置することにより、穴内に均一に逆位相の音波を供給することが可能となり、透過スペクトルのディップが深くなることが分かった。これらの結果から、ノッチ周波数における透過率を低くするためにはヘルムホルツ共鳴器を面内均一に配置することが重要であることが分かった。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Parallel helmholtz resonators for a planar acoustic notch filter2014

    • 著者名/発表者名
      [2]Akihiro Isozaki, Hidetoshi Takahashi, Hiroto Tamura, Tomoyuki Takahata, Kiyoshi Matsumoto and Isao Shimoyama
    • 雑誌名

      Applied physics letter

      巻: 104 ページ: 241907

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1063/1.4904509

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ヘルムホルツ共振器を用いた平面型音響ノッチフィルター素子2015

    • 著者名/発表者名
      磯崎 瑛宏,高橋 英俊,田村 洋人,高畑 智之,松本 潔,下山 勲
    • 学会等名
      応用物理学会2015年春秋講演会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス, 神奈川
    • 年月日
      2015-03-11 – 2015-03-14

URL: 

公開日: 2016-06-01  

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