三次元声道音響解析のための自動メッシュ生成アルゴリズム

摘要

本研究では，有限要素法（FEM）を用いた三次元音響解析のための自動メッシュ生成アルゴリズムおよびそのソルバーのアルゴリズムを提案する．我々のアルゴリズムでは，声道内部の領域を表面に沿った領域および内部領域の2領域へ重複部分を持つように分解し，各々の領域に対してメッシュを生成する．次に，各々の領域における数値解をDomain Decomposition Method （DDM）を用いて統合することによって，声道全体における音響問題を解く．声道表面に沿った領域では，滑らかな声道表面を表現するためにNURBS曲面を用いたブロックを採用する．また，声道内部の領域においては，メッシュ生成が高速かつFEMによる計算誤差の影響が少ない直交格子を採用する．例として日本語男性母音/a/の声道形状に対して生成したメッシュと，試験的にFEMを用いて得られた解析結果を示す．