2001 Fiscal Year Annual Research Report
トンネル坑口周辺での音環境改善を目指したアクティブな消音装置開発に関する研究
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13780460
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
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| Research Institution | Tokyo National College of Technology |
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Principal Investigator |
松林 勝志 東京工業高等専門学校, 機械工学科, 助教授 (80239061)
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| Keywords | 圧縮進行波 / 微気圧波 / 消音 / 鉄道騒音 / トンネル微気圧波 / 能動消音 / 低周波騒音 |
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| Research Abstract |
列車の商速化や,二階建て新幹線のような車両の大型化に伴い,トンネル抗口において列車の突入・通過時に微気圧波や低周波音が発生している。対策として,トンネル入り口のフード(緩衝工),トンネル内の枝坑・器材坑,列事先頭形状の工夫等のバッシブな手法が採用されているが,時速350km以上になる将来の高速大量輸送に対応することは困難である。本研究では,列車の形状・速度,トンネル形状などの条件の違いに自動的に追従できる,アクティブな微気圧波消音方法を確立することを目指している。
数値計算において,列単のトンネル突入で発生した圧縮進行波に,枝坑から制御波を発生させ合成する手法で微気圧波を消音できることを明らかにした。また,制御波発生タイミングがずれたり,制御波圧力が足らない場合でも安定して消音でき,本手法は高いロバスト性を有することを証明した。トンネル模型を用いた実証実験では,-6dB以上(振幅比1/2)の微気圧波の減音を達成するのに,タイミングのずれの許容範囲は圧縮進行波の立ち上がりの長さに対して±20%(数値計算では±40%),圧力不足に対しては圧縮進行波の圧力に対して-30%(同-60%)という結果が得られた。数値計算ほどではなかったが,実験においても本手法が十分高いロバスト性を有することを明らかにすることができた。
圧縮進行波の計測地点から合成目標地点までの波形変形,及び,枝坑から発生させる制御波の発生から合成目標地点までの波形変形を予測し,最適な制御波を発生させ合成するため,伝達関数をあらかじめ測定しておくことを今後試みる。成功すれば列車の形状や速度等による様々な圧縮進行波先頭形状に対応できるアクティブ消音の基礎技術が完成する。
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