光ファイバアレーを用いたヘアピンマイクロフォンと音場センシングに関する基礎研究

发夹式传声器及光纤阵列声场传感基础研究

• 批准号: 05750310
• 负责人: 中村 健太郎
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05750310/
• 关键词: 光ファイバ; アレー; マイクロフォン; 音場センシング; 騒音測定; 超音波

本研究は、超小型で簡素な構造を持ち、アレー化の容易なマイクロフォンの実現を目指して、小さな曲率で曲げた光ファイバにより音場測定を試みようとするものである。これが実現すると、きわめて波長の短い高周波音場の測定が可能であること、アレー化による瞬時音場測定の実現などから、高周波化する最近の超音波技術や、多点同時計測が必要な騒音問題に寄与できる。本研究では、(1)試作を行って提案する原理の動作を確認する、(2)理論解析によって感度などの特性を明らかにし、設計法を確立する、(3)試作・実験による性能評価・特性改善を行うことを目的とした。プラスチックファイバを用いて試作し、以下のような成果を得た。1)空中および水中における20kHz定在波音場の測定に成功した、2)500kHz水中集束音場の測定に成功した、3)周波数特性などの基礎特性を評価した、4)理論的に、曲率と感度の関係が明らかになった、一方、5)曲率部の寄生振動が特性を制限する事実がわかり、6)寄生振動を抑圧する構造を開発する必要があるという課題が残った。

这项研究尝试使用小曲率弯曲的光纤来测量声场，目的是实现一种结构超小、结构简单、易于组装成阵列的麦克风。如果实现了这一点，就可以测量极短波长的高频声场，并且利用阵列实现瞬时声场测量，将能够利用最新的超声波技术，该技术使用更高的频率，并解决需要同时进行多个测量的噪声问题。点测量可以做出贡献。在本研究中，我们将（1）进行原型以确认所提出原理的操作，（2）通过理论分析阐明灵敏度等特性并建立设计方法，以及（3）通过原型和实验评估性能。目的是为了改善特性。我们使用塑料纤维制作了原型并获得了以下结果。 1）成功测量了空中和水下20kHz驻波声场，2）成功测量了500kHz水下聚焦声场，3）评估了频率特性等基本特性，4）理论上，曲率与灵敏度之间的关系另一方面，已经发现5）弯曲部分中的寄生振动限制了特性，并且6）仍然需要开发抑制寄生振动的结构。