FDTD法で視る音の世界 - DVD付 -

音響サイエンスシリーズ 14

FDTD法で視る音の世界 - DVD付 -

FDTD法の概要から音波の基本的な性質から最先端の研究対象まで,音響学の幅広い分野における様々な現象を可視化・可聴化した結果を解説

  • DVD付
  • 口絵
ジャンル
発行年月日
2015/12/16
判型
A5
ページ数
258ページ
ISBN
978-4-339-01334-4
FDTD法で視る音の世界 - DVD付 -
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定価

3,960(本体3,600円+税)

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FDTD法の概要を述べるとともに,音波の基本的な性質から最先端の研究対象まで,音響学の幅広い分野における様々な現象を可視化・可聴化した結果を紹介している。多数の動画,音源,サンプルプログラムを収録したDVD付き。

第1章 FDTD法の概要
1.1 計算方法
1.1.1 支配式
1.1.2 差分近似
1.1.3 時間発展
1.1.4 音源
1.1.5 境界条件
1.1.6 安定条件
1.2 特徴
1.2.1 数値分散性
1.2.2 周波数特性
1.2.3 構造格子
1.2.4 閉領域解法
1.2.5 陽解法
1.2.6 並列計算
1.2.7 汎用性
1.2.8 可視化・可聴化
引用・参考文献

第2章 音の諸現象のシミュレーション
2.1 散乱
2.2 回折
2.3 干渉
2.4 屈折
2.5 共鳴
2.6 放射
引用・参考文献

第3章 響きのシミュレーション
3.1 ホール
3.1.1 ホールの概要
3.1.2 音響設計の経緯
3.1.3 計算精度の確認
3.2 鳴き竜
3.2.1 本地堂内部空間をモデル化した3次元FDTD解析
3.2.2 鳴き竜現象のメカニズムの可視化
3.3 車室内
3.3.1 車室における境界条件の与え方
3.3.2 車室のインパルス応答解析
引用・参考文献

第4章 不快な音のシミュレーション
4.1 道路騒音
4.1.1 遮音壁
4.1.2 掘割・半地下道路
4.1.3 半地下道路の2.5次元解析
4.2 窓の遮音
4.2.1 ガラス板の遮音解析モデル
4.2.2 透過音のシミュレーション
4.2.3 板ガラスの種類による透過音の変化
4.3 固体音
4.3.1 小規模建物の固体音解析
4.3.2 大規模建物の振動解析
引用・参考文献

第5章 聞こえない音のシミュレーション
5.1 骨中の超音波伝搬・人体内の波動伝搬
5.1.1 実際の骨のモデルを用いたシミュレーション
5.1.2 数値シミュレーションの特色を利用したさまざまな解析
5.1.3 人体モデルのシミュレーション
5.2 探傷
5.2.1 シミュレーションの必要性
5.2.2 シミュレーションモデル
5.2.3 斜角探傷
5.2.4 斜角探傷のシミュレーション例
5.2.5 ハイブリッドモデル
5.2.6 ハイブリッドFDTD法のシミュレーション例
5.3 超音波顕微鏡
5.3.1 可変線集束超音波顕微鏡
5.3.2 シミュレーションモデル
5.3.3 計算結果
引用・参考文献

第6章 聞く・話すのシミュレーション
6.1 頭と耳
6.1.1 HRTFと音像定位
6.1.2 正中面におけるHRTFのピーク・ノッチのパタン
6.1.3 正中面におけるHRTFのピーク生成のメカニズム
6.1.4 正中面におけるHRTFのノッチ生成のメカニズム
6.2 声道
6.2.1 母音生成のメカニズム
6.2.2 声道伝達関数の計算とその精度検証
6.2.3 声道伝達関数のピークの成因
6.2.4 声道伝達関数のディップの成因
引用・参考文献

第7章 水中音のシミュレーション
7.1 海洋内の音波伝搬
7.1.1 深海域と浅海域の音波伝搬の特徴
7.1.2 浅海域の音波伝搬解析
7.1.3 浅海域の未固結海底堆積層と遷移層
7.1.4 遷移層を有する浅海音波伝搬
7.1.5 遷移層を有する浅海域での受波パルス波の特徴
7.2 音響レンズ
7.2.1 音響レンズの設計と形状・材質
7.2.2 音響レンズの集束音場解析
7.2.3 音響レンズの集束音場の周波数特性
7.2.4 音響レンズの集束音場の入射角度特性
引用・参考文献

第8章 楽器音のシミュレーション
8.1 木琴
8.1.1 振動解析モデル
8.1.2 断面積が一様でない影響
8.1.3 振動の実測値との比較
8.1.4 放射音の可聴化
8.2 梵鐘
8.2.1 形状と媒質定数
8.2.2 実測と加振力波形
8.2.3 可視化結果
8.2.4 実測との比較と考察
引用・参考文献
付録
付録A.C言語/Fortranのサンプルプログラム
付録B.Scilab/MATLABのサンプルプログラム
B.1 シミュレーションモデルの変更
B.2 音源の周波数の変更
B.3 カラーマップの選択
B.4 絶対値表示と符号付き表示
B.5 画像ファイルの保存
付録C.JavaScriptのサンプルプログラム
引用・参考文献
索引

豊田 政弘(トヨダ マサヒロ)

横田 考俊(ヨコタ タカトシ)

朝倉 巧(アサクラ タクミ)

長谷 芳樹(ナガタニ ヨシキ)

細川 篤(ホソカワ アツシ)

木村 友則(キムラ トモノリ)

青柳 貴洋(アオヤギ タカヒロ)

田原 麻梨江(タバル マリエ)

竹本 浩典(タケモト ヒロノリ)

土屋 健伸(ツチヤ タケノブ)

鶴 秀生(ツル ヒデオ)

日刊工業新聞2016年3月29日 「技術科学図書」欄 掲載日:2016/06/01