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パラメトリックスピーカの新たな測定概念を応用した３次元音場再現システムの開発

开发三维声场再现系统，应用参数扬声器的新测量概念

基本信息

批准号：
17J08324
负责人：
菅原彬子
金额：
$ 1.6万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、建築材料の音響特性を高精度に計測し、3次元の音響シミュレーションシステムを開発するという最終目標に向けて、鋭い放射指向性をもつパラメトリックスピーカを音源として用いた吸音特性の測定法の開発を行うものである。その狭指向性により音波を材料に局所的に入射することで、不要な反射や回折の影響を低減し、従来の測定法で困難であった条件でも計測が可能となる、汎用的な測定法となることが期待される。パラメトリックスピーカを用いて可聴音を計測するためには、音源信号として用いる高音圧な超音波が受音系統で引き起こす、擬音とよばれる局所歪、およびそれに起因する計測誤差を低減する必要がある。そこで、受音点付近での超音波の音圧を低減することを考えた。まず、音源信号として位相反転信号を用いる信号処理的な制御、及びフォノニック結晶と呼ばれる物理フィルタを用いた構造的な制御により、この課題を解決した。次に、吸音材料として一般的に用いられる多孔質吸音材を対象に、垂直入射吸音特性の計測を行ったところ、2つの手法を用いることで、擬音の影響による計測誤差が低減できた。また、位相反転駆動方式では、超音波の低減領域が非常に狭く、特に入射角が大きい場合で受音点をその領域内に設置することが困難であった。しかし、その駆動方式に更なる改良を加えた結果、どの角度においても精度よく測定を行うことができた。以上の検討より、音源信号の位相反転駆動、またはフォノニック結晶をパラメトリックスピーカの狭指向性に組み合わせることで、不要な反射や回折、擬音の影響を低減し、従来困難であった入射角が大きい場合や試料サイズが比較的小さい場合にも、計測が可能となることを確認した。

This study aims to develop a method for measuring acoustic properties of building materials with high accuracy and three-dimensional acoustic properties. Narrow directivity of sound wave materials is expected to reduce the influence of reflection and reflection. It is necessary to reduce the measurement error caused by the sound source signal and the ultrasonic sound receiving system. The sound pressure of ultrasonic waves is reduced when the sound receiving point is close. To solve the problem of signal processing and control of sound source signals and signals in opposite positions, and to solve the problem of physical structure control of sound source signals and signals in opposite positions. The measurement error of sound absorption characteristics at normal incidence is reduced. The ultrasonic attenuation field is very narrow and the incidence angle is very large. It is difficult to set the sound receiving point in the field. For example, if you want to improve the accuracy of the measurement, you can change the angle. The above parameters are discussed, the position of the sound source signal is opposite, the crystal is opposite, the narrow directivity is combined, the reflection is not reflected, the influence of the sound is reduced, the incident angle is large, the sample is small, the measurement is possible, and the measurement is confirmed.