研究テーマ（シーズ4）
楽器からの発音に関する研究

研究の技術分野	楽器音響学, 空力音響学, 数値流体力学
研究の段階・状況	研究継続中
キーワード	楽器, 空力音, 直接計算
提案者	横山博史
連絡先	横山博史 h-yokoyama@me ※アドレスの末尾に「.tut.ac.jp」を補完してください

　われわれは，世界で初めて，実際のリコーダーからの音の発生を数値計算により予測することに成功しました． これには, 東京大学や九州大学のスーパーコンピューター (FX10)を100ノード程度を2週間使用する，極めて大規模な計算コストがかかりました.しかし, こうした計算結果により，音がどのように空気の流れから発生しているのか知ることが出来ました． また，リコーダーからどのように音が広がっていくのかも知ることが出来ました.この成果は，将来の楽器のデザインの革新に貢献します。リコーダーなどのエアリード楽器では, 演奏者の吹く息により, 楽器内部で
流れ場が変動し，音(圧力・密度の変動)が発生します.リコーダーなど比較的シンプルな楽器でも, 形状や材料が少し変わるだけ音は大きく変化し, 演奏のしやすさや, 吹き心地(吹奏感)も変わることが知られていました．しかし, どこの形状や材料が，どのように音に影響するかは詳しくはわかっていませんでした.楽器は吹けば音が出ますが，実はその内部では複雑な流体現象が隠れていたのです.
子供の頃，音楽の時間にリコーダーを演奏した時，低音が出にくかった記憶はないでしょうか？今後は，計算機を使ったシミュレーションによって，楽器形状が音に及ぼす影響が明らかにできれば，もっと演奏のしやすい楽器のデザインや新しい楽器を提案していくことも可能になると信じています.

主要な研究設備等

○並列計算可能な計算機
○複雑物体まわりの流れと音の直接計算プログラム
○計算前処理としてのCADデータからのメッシュジェネレーター

基本となる特許・解説記事・研究論文等

1. H. Yokoyama, M. Kobayashi, A. Iida, Analysis of Flow and Acoustic Radiation in Reed Instruments by Compressible Flow Simulation, Acoustical Science and Technology, Vol.41, No.5, E1926, pp.739-750, 2020
2. H. Yokoyama, A. Miki, H. Onitsuka, A. Iida, "Direct numerical simulation of fluid-acoustic interactions in a recorder with tone holes", Journal of the Acoustical Society of America, 138(2) 858-873, 2015

実施可能な共同研究の形態

共同研究一般

---

• 教員紹介トップへ戻る
• 機械工学系トップへ戻る