2023 Fiscal Year Annual Research Report
オールドヴァイオリンの非侵襲かつ定量的な音質評価手法の開発
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21K11969
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| Research Institution | Meisei University |
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Principal Investigator |
横山 真男 明星大学, 情報学部, 教授 (30633044)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
矢川 元基 東洋大学, 計算力学研究センター, 客員研究員 (40011100)
武居 周 宮崎大学, 工学部, 准教授 (40598348)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | バイオリン / 振動解析 / 音響解析 / 数値シミュレーション / 連成解析 / 大規模数値解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、文化財とも言われるアンティーク・ヴァイオリンの構造と音響について、マイクロCTスキャンによる3次元形状データの高精度な計測を行い、コンピュータ・シミュレーションによる振動モードと周辺音場の連成解析、実演奏の録音と放射音の分析を通して、非侵襲で定量的な音質評価手法の開発を行った。
ヴァイオリンの振動音響連成シミュレーションについては，マイクロCTスキャナを用いてイタリアのアンティーク・ヴァイオリンを0.1mmの精度でスキャンした．これは、世界的にもトップの精度で，名器といわれるA.ストラディヴァリをはじめとして、グァルネリ・デル・ジェズ、ニコロ・アマティなど5本のイタリアン・アンティークヴァイオリンのCTスキャンを行った．スキャンしたデータは，表板，裏板，駒，魂柱といった各パーツに分割してCADデータ化（STEP形式）した．解析には商用ソフトウェアのCOMSOL Multiphisicsを用いて、楽器本体の振動から周辺音場の放射の連成シミュレーションを行い、楽器の形状の違いによる振動モードの違いや放射特性の違いが計算できるまでに至った。これまでのインパクトハンマや分解による振動解析に頼らないモード解析ができることを確認した。さらに、大規模かつ高速な解析を目的とした試みとして，楽器本体の振動解析については商用ソフトウエアのADVENTURE_Clusterを，また、楽器周辺の音場の計算についてはオープンソースソフトウエアのADVENTURE_Soundを用いて二次精度の有限要素法で解析を行った．大規模計算においてはまだ基礎的な振動モードや音場の定常計算までしか行えていないが、今後も継続してコンサートホールでの名器の放射がシミュレーションできることを目指している。実演奏の録音とシミュレーション結果の比較も今後継続していく。
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Research Products
(5 results)
