FDTD法における指向性音源実現のための制約付き最適化

摘要

波動音響シミュレーションは音波伝搬を正確に予測することが可能な手法として広く研究されている．中でも時間領域有限差分(FDTD) 法はインパルス応答を直接計算できる利点がある．FDTD 法における音源は，無指向性音源が主流だが，指向性音源を実現することは，より実環境に近い予測を行う上で重要である．これまでに，任意の指向性音源をFDTD 法に実現するために，音源を初期値として捉え，最小二乗法によってその初期値を推定する手法を提案してきた．しかし，これらの手法では全周波数で同じ指向性を持つ音源を実現している．実際の音源は周波数ごとに指向性が違うため，そのような音源をFDTD 法に実現する必要がある．本稿では，指向性音源を与える初期値の推定を制約付き最小二乗問題として定式化し，周波数ごとに違う指向性を持つ音源を与える初期値を推定する手法を提案する．