2024年 大学院理工学研究科 シラバス - 精密機械工学専攻
設置情報
| 科目名 | 音波工学特論 | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 精密機械工学専攻 | 学年 | 1年 |
| 担当者 | 大隅 歩 | 履修期 | 後期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 月曜2 |
| 校舎 | 駿河台 | 時間割CD | G12B |
| クラス | |||
概要
| 学修到達目標 | 音は人にとってコミュニケーション手段の一つであるばかりでなく，各種メディアなどの情報源から情報を得たり，騒音として問題視するなど，我々の生活と密接に結びついている。この科目では、音波伝搬についての重要な特性、及び音の放射特性を理解し、音響工学分野の基本的な専門内容について説明することができることを到達目標とする。本授業科目はDP3・5及びCP3・5に該当しています。 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
【対面】授業にて実施する。講義形式および輪講形式にて実施する。 |
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準備学習（予習・ 復習等）の内容・ 受講のための 予備知識 |
準備学習として、この科目内容を理解し習得するためには、音の物理現象のみならず、機械工学、電気工学などの幅広い分野の知識が必要である。そのため、上記の分野について履修してきていることが望ましい。 |
授業計画
| 第1回 | 音とは何かを知り、人の耳の特性など音響工学を学ぶ上での重要事項について学ぶ。 | 【事前学習】シラバスを見て、授業内容に関係する事項を調べておく。 【事後学習】講義内容のまとめと疑問点の整理を行う。 | 4時間 |
|---|---|---|---|
| 第2回 | 音の基本的な性質（１）として、弾性体、音の伝わりについて学ぶ。 | 【事前学習】事前に予告された範囲の学習を行う。 【事後学習】講義内容のまとめと疑問点の整理を行う。 | 4時間 |
| 第3回 | 音の基本的な性質（2）として、空気中の音の伝搬速度、気体の状態方程式、等温変化、断熱変化、圧力変化と体積変化、体積弾性率などを学ぶ。 | 【事前学習】事前に予告された範囲の学習を行う。 【事後学習】講義内容のまとめと疑問点の整理を行う。 | 4時間 |
| 第4回 | 音の基本的な性質（3）として、音波の伝搬、波動方程式、運動方程式、連続の式などを学ぶ。 | 【事前学習】事前に予告された範囲の学習を行う。 【事後学習】講義内容のまとめと疑問点の整理を行う。 | 4時間 |
| 第5回 | 音の基本的な性質（4）として、速度ポテンシャル、波動方程式の一般式などを学ぶ。 | 【事前学習】事前に予告された範囲の学習を行う。 【事後学習】講義内容のまとめと疑問点の整理を行う。 | 4時間 |
| 第6回 | 音の基本的な性質（5）として、平面波の波動方程式、音圧、粒子速度、固有音響インピーダンスなどを学ぶ。 | 【事前学習】事前に予告された範囲の学習を行う。 【事後学習】講義内容のまとめと疑問点の整理を行う。 | 4時間 |
| 第7回 | 音の基本的な性質（6）として、二媒質間の反射と透過、境界条件、反射率・透過率、音の強さの反射率などを学ぶ。 | 【事前学習】事前に予告された範囲の学習を行う。 【事後学習】講義内容のまとめと疑問点の整理を行う。 | 4時間 |
| 第8回 | 音の基本的な性質（7）として、媒質が三層になる場合の反射及び透過、音の強さの透過率などを学ぶ。 | 【事前学習】事前に予告された範囲の学習を行う。 【事後学習】講義内容のまとめと疑問点の整理を行う。 | 4時間 |
| 第9回 | 音の基本的な性質（8）として、定在波、音圧分布、粒子速度分布、定在波比などを学ぶ。 | 【事前学習】事前に予告された範囲の学習を行う。 【事後学習】講義内容のまとめと疑問点の整理を行う。 | 4時間 |
| 第10回 | 音の基本的な性質（9）として、エネルギー密度、運動エネルギー、位置のエネルギー、平均エネルギー密度などを学ぶ。 | 【事前学習】事前に予告された範囲の学習を行う。 【事後学習】講義内容のまとめと疑問点の整理を行う。 | 4時間 |
| 第11回 | 音波の放射（1）として音の放射、点音源からの放射、正負二重点音源からの放射などを学ぶ。 | 【事前学習】事前に予告された範囲の学習を行う。 【事後学習】講義内容のまとめと疑問点の整理を行う。 | 4時間 |
| 第12回 | 音波の放射（２）として平面音源からの放射、中心軸上の遠距離音場、中心軸上の近距離音場などを学ぶ。 | 【事前学習】授業内容に関係する事項を調べておく。 【事後学習】講義内容のまとめと疑問点の整理を行う。 | 4時間 |
| 第13回 | 音波の放射（３）として遠距離音場の指向性、円形振動板の場合などを学ぶ。 | 【事前学習】事前に予告された範囲の学習を行う。 【事後学習】講義内容のまとめと疑問点の整理を行う。 | 4時間 |
| 第14回 | 受講生が主体的に設定した「音響工学」に関する発表と質疑応答（1） | 【事前学習】各自のテーマに応じた発表の準備． 【事後学習】講義内容のまとめと疑問点の整理． | 4時間 |
| 第15回 | 受講生が主体的に設定した「音響工学」に関する発表と質疑応答（2） | 【事前学習】各自のテーマに応じた発表の準備． 【事後学習】講義内容のまとめと疑問点の整理． | 4時間 |
その他
| 教科書 | |
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| 参考資料コメント 及び 資料（技術論文等） |
日本音響学会 『音響学入門』 コロナ社 2011年
日本音響学会 『音と人間』 コロナ社 2013年
日本音響学会 『基礎音響学』 コロナ社 2019年
日本音響学会 『音響学入門ペディア』 コロナ社 2017年
日本音響学会 『[音響学]を学ぶ前に読む本』 コロナ社 2016年
飯田一博 『音響工学基礎論』 コロナ社 2012年
西山静男 『音響振動工学』 コロナ社 1979年
いずれの書籍も図書館で閲読できるので、適宜利用して頂きたい。また、【音響学】を学ぶ前に読む本・音響工学基礎論・音響振動工学は，理工学部図書館の電子ブックでも閲覧できるので、自宅学習で輪講用の資料作成に役立てていただきたい。特に【音響学を学ぶ前に読む本】は初学者用なので、音響工学について復習したい場合には是非一読を勧める。
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| 成績評価の方法 及び基準 |
講義への参加状況、輪講の内容、提出物などにより総合的に評価。 |
| 質問への対応 | 随時質問可。講義中および講義後にもオンラインで受け付けます。電子メールでも受け付けます。 |
| 研究室又は 連絡先 |
駿河台校舎 タワー・スコラ１６階 大隅 歩 S１６１４号室（内線７６６）osumi.ayumu@nihon-u.ac.jp |
| オフィスアワー |
月曜 駿河台 12:20 ～ 13:10 大隅 歩
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| 学生への メッセージ |
普段、耳にしている音がどのように理論的に考えることができるのかを、自分の言葉で説明できるようにして頂きたい。 |