FDTD法と境界積分方程式の結合解法による音場シミュレーション－アコースティックイメージングヘの応用

摘要

このように、大規模な音響空間の解析を精度良くかつ高速に行うには一般に困難を伴う。その1つの解決法として波動音響解析手法と境界積分方程式(BIE)法を結合した解法が提案されている。この手法は、開空間の一部に散乱体などの異媒質が存在する場合、異媒質を含む小さな空間領域のみに対し有限要素法による波動音響解析を行い、他の大部分の空間はBIE法で必要な応答のみを計算するというものである。結合法では、波動音響解析は波動性が顕著に現れる狭い空間のみに適用されるため、数値分散や数値散逸などの誤差が軽減されるとともに、BIE法により必要な応答のみを計算するため計算資源も軽減されることになる。本稿では、この手法をアコースティクイメージングのための評価シミュレーションに適用する場合について基礎的な考察を行う。波動音響解析法として計算量が大きな有限要素法ではなく、現在主流となっているFDTD法を採用する。二次元音場について、精度等がイメージに与える影響などの検討を行う。