光を用いた音響測定における二次元測定データからの三次元音場復元

使用光进行声学测量时根据 2D 测量数据重建 3D 声场

• 批准号: 15J08043
• 负责人: 矢田部 浩平
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Waseda University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-24 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J08043/
• 关键词: 位相シフト干渉法; 並列位相シフト干渉計; 測定誤差低減; 物理音響モデル; 三次元音場復元; ノイズ除去; 位相アンラップ

本研究の目的は，光を用いた音響測定によって観測されるデータが光路上の積分値になる問題を解決し，二次元に投影された測定データから三次元音場を復元する手法を確立することである．前年度の研究では，光学的音響測定システム自体を発展させ，並列位相シフト干渉法を用いた二次元位相分布の高速測定を実現した．本年度は，そのシステムに対して複数の信号処理手法を提案することにより，システムがもつ本質的な計測誤差の低減を行った．具体的には，干渉縞の非線形誤差と位相ソフト誤差に起因するノイズを低減する手法を提案した．また，本研究の主目的である三次元音場の復元について，音響現象の物理モデルに基づくモデル化の検討と，その解析手法の具体的な提案を行うことで，光路上積分された複数の観測データから，積分される前の各点における音圧を復元することに成功した．これらの成果により，これまで以上に高精度に並列位相シフト干渉計測を行えるようになった．また，二次元に投影された測定データから三次元音場を復元する手法を提案したことにより，光学的音響測定手法の最大の難点である，光路上積分される観測原理を克服し，光学的音響測定手法の適用範囲を大幅に広げることに成功した．これまで測定不可能だった音場を計測可能にしたという音響的な成果に加え，より一般の位相シフト干渉計測に対する提案をすることができ，今後の精密計測の新たな可能性を示すことができたと考えられる．今後，これらの手法により実現した高精度な光学的音響測定手法を，現実の音響問題に適用することで，産業的に有意義で効果的な計測手法が実現できると期待される．

は の purpose, this study light を with い た stereo measurement に よ っ て 観 measuring さ れ る デ ー タ が light path integral numerical に の な る を solve し, secondary yuan に projection さ れ た determination デ ー タ か ら を three vowels field recovery す る gimmick を establish す る こ と で あ る. Before annual の research で は, optical stereo measurement シ ス テ ム autologous を 発 exhibition さ せ, tied for phase シ フ ト を dry involved method using い た secondary yuan phase distribution の high-speed measurement を be presently し た. This year は そ の シ ス テ ム に し seaborne て plural の signal 処 Richard technique proposed を す る こ と に よ り, シ ス テ ム が も つ essential な measuring error の low cut line を っ た. Specific に は, dry involved stripe の nonlinear error と phase ソ フ に ト error causes す る ノ イ ズ を low cut す る technique proposed を し た. ま た, this study の main purpose で あ る の three vowels field recovery に つ い て, sound phenomenon の physical モ デ ル に base づ く モ デ ル change の 検 for と, そ の parsing technique の line specific proposals な を う こ と で, light path integral さ れ た plural の 観 measuring デ ー タ か ら, integral さ れ る の before each point に お け る sound 圧 を recovery す る こ と に successful し た. <s:1> れら the results are によ によ, <s:1> れまで and above に high-precision に parallel phase シフト interference measurement を line えるようになった. ま た, two yuan に projection さ れ た determination デ ー タ か ら を three vowels field recovery す る technique proposed を し た こ と に よ り, optical sound measurement technique の の biggest difficulty で あ る, light path integral さ れ る 観 を overcome し measuring principle, optical sound measurement technique の applicable van 囲 を sharply に hiroo げ る こ と に successful し た. こ れ ま で measurement impossible だ っ を た sound field measuring may に し た と い に な results add え う acoustics, よ り general の phase シ フ ト dry involved measuring に す seaborne る proposal を す る こ と が で き, future の precision measuring の new た を な possibility in す こ と が で き た と exam え ら れ る. In the future, こ れ ら の gimmick に よ り be presently し た high-precision な optical stereo measurement technique を, now be の audio problem に applicable す る こ と で, industry に meaningful で unseen fruit な metering technique が be presently で き る と expect さ れ る.

项目成果

スパース表現に基づく音場の復元と光学的音響測定データへの応用

基于稀疏表示的声场重建及其在光声测量数据中的应用

• 发表时间: 2015
• 期刊: 日本音響学会誌
• 作者: 矢田部浩平;及川靖広
• 通讯作者: 及川靖広

海底資源探査のためのスパース最適化を用いたパルス圧縮法

海底资源勘探中稀疏优化的脉冲压缩方法

• 发表时间: 2017
• 作者: 草野翼;矢田部浩平;及川靖広;小笹弘晃;田中浩一郎;佐藤文男
• 通讯作者: 佐藤文男

双曲型ラドン変換を用いたマリンセイスミックバイブレータの位置推定

基于双曲Radon变换的海洋地震振子位置估计

• 发表时间: 2016
• 作者: 草野翼;矢田部浩平;及川靖広;小笹弘晃;田中浩一郎;佐藤文男
• 通讯作者: 佐藤文男

音源の放射特性を考慮した基本解近似法による室内音場解析

考虑声源辐射特性，采用基本解近似法进行室内声场分析

• 发表时间: 2015
• 作者: 田村有希;矢田部浩平;池田雄介;及川靖広
• 通讯作者: 及川靖広

物体の三次元形状復元による高速度映像からの音情報抽出

通过恢复物体的 3D 形状从高速视频中提取声音信息

• 发表时间: 2015
• 作者: 山中悠勢;矢田部浩平;中村歩己;池田雄介;及川靖広
• 通讯作者: 及川靖広