構造物の振動を利用した能動的音響制御

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まず,実験装置としてL字形の金属製ダクト(断面が一辺200mmx200mmの正方形,入り口からコーナーまで1000mm,コーナーから出口まで2810mm)を試作した.ダクトの入り口に騒音源としてラウドスピーカーを置き,ダクト壁(厚さ10mm)の一部(3カ所)に開口部を設け,そこにステンレス製薄板(厚さ0.5mm)をボルトにより固定する.この薄板の振動を加速度計によって測定することで,ダクト内部の音場を検出する.また,板を加振することで制御音源として用いる.3カ所の薄板は,入り口から出口に向かって,入力センサ,制御音源,誤差センサの順である.実験装置の振動特性および,ダクト内部の音響特性を測定し,有限要素法,境界要素法の解析結果と比較したところよく一致した.さらに,構造系と音響系の連成解析も行ったところ,薄板の固有振動数付近では,連成の影響が無視できないことがわかった.これらの,実験および解析の結果から得られた伝達特性を用いて,音響制御のシミュレーションおよび実験を行った.本研究課題に関連して新たに,周波数領域での適応アルゴリズムを考案し,シミュレーションを行ったところ,従来広く用いられているFiltered-XLMSアルゴリズムに比べ,1.計算量が少ない2.ステップパラメータの選定が不必要である3.初期収束性に優れているという利点がある一方で,1.最終的な収束が若干劣る2.ハウリングの影響を受けやすいといった欠点も有していることがわかった.このことは,実験的にも確認し,欠点の1.についてはそれほど大きな差がないこと,2.については十分な対策が必要であることがそれぞれわかった.今後は,アルゴリズムに改良を加えることで,ハウリングの対策が可能であるかどうかと,ハードウェア的にハウリングを回避することについての検討を行う.