Study and application of the sounding mechanism of wind instruments with large-scale simulations

九州大学のスーパーコンピューターを用いて圧縮性流体の大規模計算を行い、以下の項目の研究を行った。1) LESを用いた3次元エアジェット楽器の解析: エアジェット楽器の音源となるエッジトーンの３次元モデルの解析を行い、エッジトーンの基本特性の再現に成功した。さらに、エッジトーンの振動を維持するために必要なフィードバック機構の解析のために、圧縮流体と非圧縮流体の計算結果を比較し、フィードバックの主要な部分は流体的なものであるが、音響的フィードバックの寄与も無視できないことを示した。特に、音響的なフィードバックは流速の上昇と共に重要になっていく。この成果の一部を国際会議等で発表した。さらに、前年度に引き続きフットの付いたオルガンパイプの解析を行い、成果発表に必要なデーターを作成した。2) 音孔の開閉に伴う発振音の変化の再現: 2つの音孔を持つ管楽器の2次元モデルの解析を行い。閉じる時と開く時の動作の再現に成功した。この成果の一部を国際会議で発表した。遅延方程式モデルの解析では、音孔や管体の凹凸を考慮した正負の遅延があるモデルの解析を進め、logistic写像を組み込んだ場合には、２つの固定点が交代分岐点近傍で同時に不安的化して発振が起きなくなることを発見し、この成果を原著論文で公表した。3) シングルリード木管楽器と金管楽器のマウスピース内での音の発生:　ホルンのマウスピースおよびオーボエリードの2次元モデルを圧縮性DNSを用いて解析した。いずれも口腔を取り付けたモデルで、現実に近い波形を再現することに成功し、その成果を国際会議で発表した。4) 音響機器の解析: バスレフ型スピーカーのポートノイズの解析を行い、ポートノイズの再現に成功した。熱音響エンジンの解析を行い、音波発生の初期過程の再現に成功した。さらに、これらの成果を国際会議で発表した。

九州大学のスーパーコンピューターを用いて圧縮性流体の大規模計算を行い、以下の項目の研究を行った。1) LESを用いた3次元エアジェット楽器の解析: エアジェット楽器の音源となるエッジトーンの３次元モデルの解析を行い、エッジトーンの基本特性の再現に成功した。さらに、エッジトーンの振動を維持するために必要なフィードバック機構の解析のために、圧縮流体と非圧縮流体の計算結果を比較し、フィードバックの主要な部分は流体的なものであるが、音響的フィードバックの寄与も無視できないことを示した。特に、音響的なフィードバックは流速の上昇と共に重要になっていく。この成果の一部を国際会議等で発表した。さらに、前年度に引き続きフットの付いたオルガンパイプの解析を行い、成果発表に必要なデーターを作成した。2) 音孔の開閉に伴う発振音の変化の再現: 2つの音孔を持つ管楽器の2次元モデルの解析を行い。閉じる時と開く時の動作の再現に成功した。この成果の一部を国際会議で発表した。遅延方程式モデルの解析では、音孔や管体の凹凸を考慮した正負の遅延があるモデルの解析を進め、logistic写像を組み込んだ場合には、２つの固定点が交代分岐点近傍で同時に不安的化して発振が起きなくなることを発見し、この成果を原著論文で公表した。3) シングルリード木管楽器と金管楽器のマウスピース内での音の発生:　ホルンのマウスピースおよびオーボエリードの2次元モデルを圧縮性DNSを用いて解析した。いずれも口腔を取り付けたモデルで、現実に近い波形を再現することに成功し、その成果を国際会議で発表した。4) 音響機器の解析: バスレフ型スピーカーのポートノイズの解析を行い、ポートノイズの再現に成功した。熱音響エンジンの解析を行い、音波発生の初期過程の再現に成功した。さらに、これらの成果を国際会議で発表した。