円周アレイからの瞬時波源推定逆問題の直接代数解法と検証実験(音場計測・解析,アクティブ・コントロール,一般)
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概要
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本報告では,まず曲線上の波動場の観測データを入力とし,その荷重線積分量から代数演算によって波源の方位と距離を算出する直接代数法の枠組みを構築する。このため単一点波源から放射される波動場を一意に記述する偏微分方程式を導入し,それを曲線上での荷重関数を乗じて経路積分することによって波源位置を未知数とした代数方程式に変換する。次に,センサアレイとして実用的な円周形状を仮定し,導かれる直接代数法とその計算アルゴリズムに関して詳述し,基本性能と推定精度について数値シミュレーションにより確認する。提案法は観測点から波源までの距離と方位の変化を代数方程式中に精密に取り込んでいるため,波源がセンサアレイに近接している場合でも同一平面内にある場合でも,高い精度で適用が可能である。実験においては,直径20cm,16素子,帯域8kHzの円周アレイを試作し,狭帯域複数音源,および広帯域単一音源を用いた実験により性能を確認した結果について報告する。
- 2011-07-08
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