初心者向け音響工学講義資料
内容は以下の通りです。
- フーリエ変換
- 波動方程式
- 音波伝搬シミュレーション
- matlab
- CT法
講義資料は元々全部つながった一つのpdfでしたが、章ごとに分割しました。
ここで、講義の際に参考にした参考文献をあげます。 より詳しく、かつ正確な情報が必要であれば参考になさってください。
Numerical Recipes in C(William H. Press etc., 技術評論社, 1993) 基礎音響工学(城戸健一, 曽根敏夫, コロナ社, 1990)
2009年度ACLAB新入生ゼミ
2009年度の筑波大学音響システム研究室新入生ゼミで使ったテキストを公開します。 自分だけではなく、博士課程の４人で協力して執筆して、私が編集しています。 内容は
- アナログ実験
- ディジタル実験
- 信号処理入門
- 音響特性入門
という実験と講義を併せたモノとなっています。 さらに別冊で
- Matlab入門
の5個の内容で計68ページとなっています。 ページ数が多いので以下のpdfはサイズが大きくなっています。 お気をつけ下さい。
フーリエ変換入門
音や光など「波」を扱う分野では、周波数解析が非常に重要になります。 その際に用いるのがフーリエ変換ですが、使い方を誤ると見当違いの結果になります。 記しただけではなかなか気がつきにくいものです。
ここでは、フーリエ変換からFFTまで一から解説しています。
波動方程式の導出
フーリエ変換に引き続き、波動方程式の導出をします。
波動方程式は、音の研究をする上での基本式ですのでしっかり押さえておく必要があります。 以下に、初心者向け講義で用いた資料を公開します。
FDTD法による音波伝搬シミュレーション
波動方程式は、音の振る舞いを示す基本式ですが、微分方程式であるためその解を求めるのは困難です。 そこで、数値シミュレーションにより音の伝搬を観察します。
ここでは、数値シミュレーションの中でも差分法であるFDTD法についての解説をしています。
効率的なmatlabプログラム
matlabはプログラムの仕方により、実行時間が大きく変わってきます。 特に、他のプログラムとは行列演算の重要性が違います。 新入生を対象に行った、効率的なmatlabプログラムに関してのゼミの資料(pdf)を公開しますので、参考にしていただければと思います。
CT法入門
CT法は、医療の分野で使われているイメージが強いですが、計測系の分野でも用いられます。 それは、平均の値は分かるんだけど分布が分からないという場合に効果的だからです。
ここでは、CT法に関する説明をします。 できるだけ、概念的に理解しやすいようにまとめてみました。