3次元音場解析のためのNon-Standard FDTD法及びその数値分散特性及び安定条件

摘要

近年，我々は電磁界分野で用いられる時間域での差分法の一つであるFDTD法（Finite-Difference Time-Domain method）の音響分野への適用を行ってきた．しかし，この手法は室内音響伝搬などの大規模伝搬解析においては位相誤差が無視できなくなり解析上問題となる．この位相誤差を縮小するために電磁界の分野ではNS-FDTD法（Non-Standard FDTD method）がColeによって考案された．しかし，Coleの論文では手法の特性を示す数値分散特性及び安定条件が示されていなかった．また，等方格子のみでの定義しか行われていなかった．本論文では，3次元NS-FDTD法の音響分野への適用を図った．更に，非等方格子でも扱えるようにしている．また，本手法の数値分散特性及び安定条件を求めた．本手法はFDTD法に比べてはるかに高い精度をもつことを示した．