2014 Fiscal Year Annual Research Report
建築環境の波動音響数値解析のためのマクロ的境界モデリング
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24360238
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| Research Institution | Oita University |
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Principal Investigator |
大鶴 徹 大分大学, 工学部, 教授 (30152193)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
富来 礼次 大分大学, 工学部, 准教授 (20420648)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 波動音響数値解析 / 建築音響 / 有限要素法 / 境界モデリング / 吸音モデリング / 表面インピーダンス / 吸音測定 / 吸音率 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
建築音響に関わる波動音響数値解析で課題となっている境界条件の構築方法について、形状モデリングと吸音モデリングという２面から検討し以下の指針を得た。
１）形状モデリングに関し、本研究で提案してきた形状簡略化の基準値lgをパラメータとして、音場シミュレーションと主観評価実験を実施した。まず、対象周波数領域を4 kHzまで高め、8種の形状近似モデルを解析対象として設定し、時間領域有限要素法による解析を実施した。その結果、lg ≦ 0.30であれば形状近似モデルの解析結果は弁別閾以下の音響的相違を生じるに留まることが見出された。また、室の奥行きと音波長の比が 0.15以下の範囲内であれば、奥行きの省略の与える影響が軽微に留まることを明らかにした。さらに、この音場シミュレーションで得られたインパルス応答を用い男声と女声をたたみ込み刺激音を作成し、シェッフェの一対比較法・浦の変法を実施した。被験者数は11名。その結果、「響きの長さ」と「明瞭さ」に関し、lg ≦ 1.20の近似モデルで聴感上の差異が閾値以下に留まった。なお、形状モデリングのための魚眼レンズを用いる画像計測法に関し、校正の有無による相違と基線長の長さの関係を明らかにするとともに、簡易な校正法の提案を行った。
２）吸音モデリングについて、インピーダンス測定法として提案してきたEA法に関し、音圧ー粒子速度センサの校正法、測定結果の不確かさの明示と平均化について実験を行った。さらに、従来法では困難であった低吸音性材の吸音特性の屋外を含む現場測定について、管内法との比較から精度と正確度の検証を行った。その結果、音響管による新たな校正法を用いることで、EA法で得られる吸音率が、管内法と近似の値を示すとともに、その不確かさが0.03以下に収まることが明らかとなった。すなわち、音響波動数値解析の境界条件としての活用が十分期待できることを示した。
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Book] Springer Japan2014
Author(s)
Sakuma, Tetsuya, Shinichi Sakamoto, Toru Otsuru
Total Pages
324
Publisher
Computational Simulation in Architectural and Environmental Acoustics
