(57)【要約】【課題】複数の周波数を含む一定の周波数帯域における騒音を抑制しうる構造物の配置を決定することを可能とする音響解析装置及び音響解析方法を提供する。【解決手段】  音響解析装置は、音響空間に配置された構造物の形状の違いによる前記音響空間内の特定の観測点における音圧レベルの変化度合いを示す感度を、複数の周波数毎に算出し、算出された前記複数の周波数毎の前記感度を重み付け加算した全体感度に基づいて、前記構造物の形状を変更し、前記構造物の形状が変更された場合の前記観測点における音圧レベルを評価し、前記音圧レベルの評価結果を出力する。【選択図】図６
2019015665.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音響空間に配置された構造物の形状の違いによる前記音響空間内の特定の観測点における音圧レベルの変化度合いを示す感度を、複数の周波数毎に算出する感度算出手段と、
前記感度算出手段によって算出された前記複数の周波数毎の前記感度を重み付け加算した全体感度に基づいて、前記構造物の形状を変更する形状変更手段と、
前記形状変更手段によって前記構造物の形状が変更された場合の前記観測点における音圧レベルを評価する評価手段と、
前記評価手段による評価結果を出力する出力手段と
を備える、
音響解析装置。
【請求項２】
前記評価手段は、
前記形状変更手段によって前記構造物の形状が変更された場合の前記観測点における音圧レベルを算出する音圧レベル算出手段と、
前記音圧レベル算出手段によって算出された前記音圧レベルに基づいて、前記構造物の形状を決定する形状決定手段と
を有し、
前記出力手段は、前記形状決定手段により決定された前記構造物の形状を、前記評価結果として出力するように構成されている、
請求項１に記載の音響解析装置。
【請求項３】
前記音響空間における音響に関する周波数特性に基づいて、前記複数の周波数毎の重み係数を決定する重み係数決定手段をさらに備え、
前記形状変更手段は、前記重み係数決定手段によって決定された前記重み係数により前記複数の周波数毎の前記感度を重み付け加算した前記全体感度に基づいて、前記構造物の形状を変更するように構成されている、
請求項１又は２に記載の音響解析装置。
【請求項４】
前記音響空間における音響に関する周波数特性は、前記音響空間に配置された音源の音響パワについての周波数特性である、
請求項３に記載の音響解析装置。
【請求項５】
前記音響空間における音響に関する周波数特性は、前記観測点における音圧レベルの周波数特性である、
請求項３に記載の音響解析装置。
【請求項６】
音響空間に配置された構造物の形状の違いによる前記音響空間内の特定の観測点における音圧レベルの変化度合いを示す感度を、複数の周波数毎に算出するステップと、
算出された前記複数の周波数毎の前記感度を重み付け加算した全体感度に基づいて、前記構造物の形状を変更するステップと、
前記構造物の形状が変更された場合の前記観測点における音圧レベルを評価するステップと、
前記音圧レベルの評価結果を出力するステップと
を有する、
音響解析方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音響空間に配置される構造物について騒音を抑制しうる形状を決定するための音響解析装置及び音響解析方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、境界要素法等の音響解析手法を用いて、騒音を抑制しうる吸音材等の構造物の配置を決定する方法が提案されている（例えば、非特許文献１参照）。非特許文献１に開示されている方法では、初期の構造物の配置状態における境界要素法による音響解析モデルを作成し、任意の位置の観測点における構造物の有無による所定の周波数での音圧レベルの変化度合いを示す感度を算出し、算出された感度に基づいて構造物の形状を変更し、観測点における音圧レベルが基準値以下となるまで感度の算出及び構造物の形状変更を繰り返す。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】花田萌美、他３名、「２次元音響問題における境界要素法を用いたインピーダンス境界条件を有する散乱体のトポロジー最適化」、計算数理工学論文集、日本計算数理工学会、２０１５年１２月、第１５巻、ｐ．３７−４２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した非特許文献１に開示された方法では、所定の単一の周波数における騒音を抑制するような構造物の配置状態を求めるものであり、複数の周波数を含む一定の周波数帯域の騒音抑制には対応することができない。
【０００５】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、上記の課題を解決できる音響解析装置及び音響解析方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するために、本発明の一の態様の音響解析装置は、音響空間に配置された構造物の形状の違いによる前記音響空間内の特定の観測点における音圧レベルの変化度合いを示す感度を、複数の周波数毎に算出する感度算出手段と、前記感度算出手段によって算出された前記複数の周波数毎の前記感度を重み付け加算した全体感度に基づいて、前記構造物の形状を変更する形状変更手段と、前記形状変更手段によって前記構造物の形状が変更された場合の前記観測点における音圧レベルを評価する評価手段と、前記評価手段による評価結果を出力する出力手段とを備える。
【０００７】
この態様において、前記評価手段は、前記形状変更手段によって前記構造物の形状が変更された場合の前記観測点における音圧レベルを算出する音圧レベル算出手段と、前記音圧レベル算出手段によって算出された前記音圧レベルに基づいて、前記構造物の形状を決定する形状決定手段とを有し、前記出力手段は、前記形状決定手段により決定された前記構造物の形状を、前記評価結果として出力するように構成されていてもよい。
【０００８】
また、上記態様において、前記音響解析装置は、前記音響空間における音響に関する周波数特性に基づいて、前記複数の周波数毎の重み係数を決定する重み係数決定手段をさらに備え、前記形状変更手段は、前記重み係数決定手段によって決定された前記重み係数により前記複数の周波数毎の前記感度を重み付け加算した前記全体感度に基づいて、前記構造物の形状を変更するように構成されていてもよい。
【０００９】
また、上記態様において、前記音響空間における音響に関する周波数特性は、前記音響空間に配置された音源の音響パワについての周波数特性であってもよい。
【００１０】
また、上記態様において、前記音響空間における音響に関する周波数特性は、前記観測点における音圧レベルの周波数特性であってもよい。
【００１１】
また、本発明の他の態様の音響解析方法は、音響空間に配置された構造物の形状の違いによる前記音響空間内の特定の観測点における音圧レベルの変化度合いを示す感度を、複数の周波数毎に算出するステップと、算出された前記複数の周波数毎の前記感度を重み付け加算した全体感度に基づいて、前記構造物の形状を変更するステップと、前記構造物の形状が変更された場合の前記観測点における音圧レベルを評価するステップと、前記音圧レベルの評価結果を出力するステップとを有する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る音響解析装置及び音響解析方法によれば、複数の周波数を含む一定の周波数帯域における騒音を抑制しうる構造物の配置を決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態１に係る音響解析装置の構成を示すブロック図。
【図２】音響解析処理の対象となる２次元音響問題を示す模式図。
【図３Ａ】レベルセット関数を示す模式図。
【図３Ｂ】レベルセット関数を示す模式図。
【図４】設計領域における全体感度の一例を示す図。
【図５】更新されるレベルセット関数の一例を示す図。
【図６】実施の形態１に係る音響解析装置による音響解析処理の手順を示すフローチャート。
【図７】音源の音響パワの周波数特性の一例を示すグラフ。
【図８Ａ】音響解析処理の対象とする問題の具体例を示す図。
【図８Ｂ】図８Ａの一部を拡大した図。
【図９】図８Ａの例における周波数毎の設計感度を示す図。
【図１０】実施の形態２に係る音響解析装置による音響解析処理の手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下に示す各実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための方法及び装置を例示するものであって、本発明の技術的思想は下記のものに限定されるわけではない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において種々の変更を加えることができる。
【００１５】
（実施の形態１）
本実施の形態では、音響解析装置が、音響空間に配置された構造物の形状の違いによる観測点における音圧レベルの感度を、複数の周波数毎に算出し、音源の周波数特性に応じて決定された重み係数により、周波数毎の感度を重み付け加算して全体感度を算出し、全体感度に基づいて構造物の形状を変更する。音響解析装置は、観測点における音圧レベルが所定の基準条件を満たすまで全体感度の算出及び構造物の形状変更を繰り返す。
【００１６】
＜音響解析装置の構成＞
図１は、本実施の形態に係る音響解析装置の構成を示すブロック図である。音響解析装置１００は、コンピュータによって実現され、本体である制御部２００と、入力部３００と、表示部４００とを備えている。制御部２００は、ＣＰＵ２０１と、ＲＯＭ２０２と、ＲＡＭ２０３と、ハードディスク２０４と、入出力インタフェース２０５と、映像出力インタフェース２０６とを備えている。ＣＰＵ２０１、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、ハードディスク２０４、入出力インタフェース２０５、及び映像出力インタフェース２０６は、バスによって相互に接続されている。
【００１７】
ＣＰＵ２０１は、騒音を抑制しうる構造物の形状を音響解析により決定するためのコンピュータプログラムである音響解析プログラム１５０を実行可能である。ＣＰＵ２０１が音響解析プログラム１５０を実行することにより、コンピュータが音響解析装置１００として機能する。ＲＯＭ２０２には、ＣＰＵ２０１に実行されるコンピュータプログラム及びこれに用いるデータ等が記録されている。ＲＡＭ２０３は、ハードディスク２０４に記録されている音響解析プログラム１５０の読み出しに用いられる。また、ＲＡＭ２０３は、ＣＰＵ２０１がコンピュータプログラムを実行するときに、ＣＰＵ２０１の作業領域として利用される。
【００１８】
ハードディスク２０４は、オペレーティングシステム及びアプリケーションプログラム等、ＣＰＵ２０１に実行させるための種々のコンピュータプログラム及び当該コンピュータプログラムの実行に用いられるデータがインストールされている。音響解析プログラム１５０も、このハードディスク２０４にインストールされている。
【００１９】
入出力インタフェース２０５には、キーボード及びマウスからなる入力部３００が接続されている。映像出力インタフェース２０６は、ＬＣＤまたはＣＲＴ等で構成された表示部４００に接続されており、ＣＰＵ２０１から与えられた映像データに応じた映像信号を表示部４００に出力するようになっている。表示部４００は、入力された映像信号にしたがって、画像を表示する。
【００２０】
＜音響解析処理＞
ＣＰＵ２０１が音響解析プログラム１５０を実行することにより、コンピュータが音響解析装置１００として機能し、以下に説明するような音響解析処理を実行する。以下、音響解析処理の原理について詳細に説明する。
【００２１】
音響解析処理は、２次元音響問題を対象とした構造物の形状の最適化を行う処理である。図２は、音響解析処理の対象となる２次元音響問題を示す模式図である。２次元の音響空間内に規定される設計領域５００内に散乱体である構造物５０１が存在しているとする。この設計領域５００に入射波ｐｉｎが入射し、音響空間内に設けられた観測点で音波が観測された場合を考える。このとき音圧ｐは式（１）のＨｅｌｍｈｏｌｚ方程式を満たす。ここで、ｋは波数であり、音速ｃと角周波数ωからｋ＝ω／ｃとして求められる。また、設計領域５００と構造物５０１との境界５０２はインピーダンス境界であり、音響インピーダンスｚを用いて式（２）のように表される。ここで、ρは媒質の密度、ｎは境界５０２上の構造物５０１方向の単位法線ベクトルである。
【数１】
2019015665.tif 000003
【００２２】
本音響解析処理が対象とする最適化問題は、ｘｏｂｓを観測点の座標としたときに、目的汎関数Ｊを観測点における音圧ｐ（ｘｏｂｓ）の関数として定義し、これを最小化する問題である。構造物５０１の形状最適化は、設計感度に基づく境界形状の更新を繰り返すことによって行われる。ここで、設計感度とは、構造物５０１の形状の違いによる観測点における音圧レベルの変化度合いを示す指標であり、本実施の形態ではトポロジー導関数として定義される。トポロジー導関数は、設計領域５００内のある座標ｘ０に微小円形の散乱体が出現したときの目的汎関数の変化の割合を示した関数であり、式（３）で求められる。
【数２】
2019015665.tif 000004
ここで、λは随伴変数であり、式（４）、（５）の随伴問題を解くことによって得られる。
【数３】
2019015665.tif 000005
【００２３】
本音響解析処理では、音響空間における設計領域５００及び構造物５０１を表現したレベルセット関数を定義し、目的汎関数を最小化するレベルセット関数の分布を求めることにより、構造物の形状の最適化を行う。図３Ａ及び図３Ｂは、レベルセット関数を示す模式図であり、図３Ａでは設計領域５００におけるレベルセット関数の分布を３次元的に表現し、図３Ｂではこれを２次元的に表現している。図３Ａにおいて、設計領域５００に垂直な軸はレベルセット関数の大きさを示している。また、図３Ａ及び図３Ｂにおける破線は、構造物５０１の形状、即ち境界５０２の形状を示している。かかるレベルセット関数φ（ｘ）は、式（６）で定義される。
【数４】
2019015665.tif 000006
【００２４】
レベルセット関数の更新は、トポロジー導関数を用いて式（７）により行う。
【数５】
2019015665.tif 000007
ここで、φ（ｘ）ｔは更新前のレベルセット関数を表し、φ（ｘ）ｔ＋１は更新後のレベルセット関数を表す。ｋは適当な正の定数であり、Ｔは各周波数のトポロジー導関数の値を重み付け加算した全体感度である。なお、全体感度Ｔについては後述する。また、Ｐｔは設計領域５００内の構造の複雑さを抑制するなどの目的で設けられる、構造物５０１の形状の制約に関するペナルティ項である。本音響解析処理では、式（１）、（２）で表される主問題と式（４）、（５）で表される随伴問題との解析結果からトポロジー導関数を導出し、トポロジー導関数によって得られる全体感度を用いてレベルセット関数φ（ｘ）ｔ＋１を導出する。つまり、レベルセット関数φ（ｘ）ｔに、定数ｋと全体感度Ｔとを掛け合わせた値を加算し、必要に応じてペナルティ項Ｐｔを加算することにより、新たなレベルセット関数φ（ｘ）ｔ＋１を得る。図面を用いて説明する。図４は、設計領域５００における全体感度Ｔの一例を示す図であり、図５は、新たなレベルセット関数の一例を示す図である。図３Ａ及び図３Ｂに示されるレベルセット関数の前回値に、図４に示される全体感度を加算し、必要に応じてペナルティ項Ｐｔを加算することで、図５に示される新たなレベルセット関数が得られる。図５における破線は、境界５０２の更新後の形状を示している。このように、レベルセット関数を更新することにより、境界５０２の形状が更新される。本音響解析処理では、上記のようなトポロジー導関数に基づく境界５０２の形状の更新を繰り返すことにより、観測点における音圧レベルが小さくなるように境界５０２の形状を徐々に変化させていき、目的汎関数を最小化するような境界５０２の形状を得る。
【００２５】
＜音響解析装置の動作＞
次に、本実施の形態に係る音響解析装置１００の動作について説明する。図６は、本実施の形態に係る音響解析装置による音響解析処理の手順を示すフローチャートである。音響解析処理において、まずＣＰＵ２０１は、解析対象の周波数を初期値に設定し（ステップＳ１０１）、境界要素法による音響解析を行い、上記の式（１）、（２）で示される主問題を解析し、観測点における解析対象の周波数での音圧レベル及び音源の音響パワを算出する（ステップＳ１０２）。次に、ＣＰＵ２０１は、解析対象の周波数が全て設定されたか否かを判定し（ステップＳ１０３）、まだ設定されていない周波数が残っている場合には（ステップＳ１０３においてＮＯ）、新たな周波数を設定し（ステップＳ１０４）、ステップＳ１０２へ処理を戻す。
【００２６】
他方、解析対象の周波数の全てが設定された場合には（ステップＳ１０３においてＹＥＳ）、ＣＰＵ２０１は、算出された各周波数での観測点における音圧レベルに基づいて目的汎関数の値を算出し、これが予め設定された基準条件に適合するか否かを判定する（ステップＳ１０５）。基準条件としては、例えば目的汎関数の値が所定の基準値以下となることが挙げられる。
【００２７】
目的汎関数の値が基準条件に適合しない場合には（ステップＳ１０５においてＮＯ）、ＣＰＵ２０１は、解析対象の各周波数について、上記の式（４）、（５）で示される随伴問題を解析することで随伴変数λを算出し（ステップＳ１０６）、算出された随伴変数λを用いて設計感度、即ちトポロジー導関数を算出する（ステップＳ１０７）。これにより、周波数毎の設計感度が得られる。
【００２８】
ＣＰＵ２０１は、ステップＳ１０２において算出された各周波数での音源の音響パワ、即ち、音源の周波数特性に基づいて、全体感度の算出に用いられる各周波数の重み係数を決定する（ステップＳ１０８）。重み係数ｗｉは、式（８）により算出される。
【数６】
2019015665.tif 000008
ここで、ｆ１〜ｆｎは解析対象の周波数であり、ｉは解析対象の周波数のインデックスであり、Ｗｉは周波数ｉにおける音源の音響パワである。図７は、音源の音響パワの周波数特性の一例を示すグラフである。図７において、縦軸は音響パワを示し、横軸は周波数を示している。図７に示すように、音源の音響パワは周波数毎に異なる値を示す。したがって、かかる音響パワの周波数特性を用いて決定された重み係数ｗｉは、音響パワが大きい周波数のものほど大きい値となる。
【００２９】
次に、ＣＰＵ２０１は、決定された重み係数によって、各周波数の設計感度、即ちトポロジー導関数の値を重み付け加算し、全体感度を算出する（ステップＳ１０９）。全体感度Ｔは、式（９）により算出される。
【数７】
2019015665.tif 000009
ここで、τｉ（ｘ）は周波数ｉにおける設計感度である。
【００３０】
具体例を用いて全体感度Ｔの算出についてさらに詳細に説明する。図８Ａは、音響解析処理の対象とする問題の具体例を示す図であり、図８Ｂは、図８ＡのＡ部を拡大した図である。この例では、図８Ａ中の中央に存在する矩形の固定境界が、振動速度ｕで表面が振動する音源６００となり、音源６００から概ね距離Ｒだけ離れて半円状に観測点が設けられている。図８Ｂにおいて、６０１は初期の構造物の形状を示し、これは変形、消失が許容された自由境界である。また、６０２は変形、消失が許容されない固定境界であり、６０３は構造物の配置を許容しない領域である。この例における周波数毎の設計感度を図９に示す。各設計感度は、その下に示される周波数に対応している。図９に示すように、設計感度は周波数毎に異なる分布を持つ値として計算される。図９において、白色に近くなるほど目的汎関数の値を増加させ、黒色に近くなるほど目的汎関数の値を減少させる。中間に当たる灰色の部分は感度が低く、目的汎関数に与える影響が小さい領域である。全体感度は、図９に示すような各周波数の設計感度に、各周波数に対応する重み係数を乗じて得られる値の和として求められる。
【００３１】
次に、ＣＰＵ２０１は、式（７）にしたがい、レベルセット関数の前回値と算出された全体感度とを加算して新たなレベルセット関数の値を算出する（ステップＳ１１０）。レベルセット関数は構造物５０１の形状、即ち、境界５０２の形状を規定するため、レベルセット関数の値が更新されることで、境界５０２の形状が変更される。
【００３２】
境界５０２の形状を変更した後、ＣＰＵ２０１は、処理をステップＳ１０１へ戻し、再びステップＳ１０１乃至Ｓ１０５の処理を実行する。そして、目的汎関数の値が基準条件に適合する場合には（ステップＳ１０５においてＹＥＳ）、ＣＰＵ２０１は、最後に更新された境界５０２の形状を最終的な境界５０２の形状として決定する（ステップＳ１１１）。上記のステップＳ１０１乃至Ｓ１０５、及びＳ１１１の各処理は、観測点における音圧レベルを評価する音圧レベル評価処理に含まれる。
【００３３】
ＣＰＵ２０１は、上記のようにして決定された境界５０２の形状を、音圧レベル評価処理の評価結果として表示部４００に表示させ（ステップＳ１１２）、音響解析処理を終了する。
【００３４】
本実施の形態では、上記のように重み係数ｗｉを、音源の音響パワの周波数特性に応じて決定したため、音響パワが大きい周波数ほど重み係数ｗｉが大きくなる。したがって、音響パワが大きい周波数における設計感度は他の周波数に比べて全体感度における影響が大きくなり、音源の音響パワが大きい周波数の音圧レベルを優先的に下げるように構造物５０１の形状が変化するため、効率的な騒音の抑制が可能となる。
【００３５】
（実施の形態２）
本実施の形態では、音響解析装置が、音響空間に配置された構造物の形状の違いによる観測点における音圧レベルの感度を、複数の周波数毎に算出し、観測点における音圧レベルに応じて決定された重み係数により、周波数毎の感度を重み付け加算して全体感度を算出し、全体感度に基づいて構造物の形状を変更する。音響解析装置は、観測点における音圧レベルが所定の基準条件を満たすまで全体感度の算出及び構造物の形状変更を繰り返す。
【００３６】
＜音響解析装置の構成＞
本実施の形態に係る音響解析装置の構成は、実施の形態１に係る音響解析装置１００の構成と同様であるので、同一構成要素については同一符号を付し、その説明を省略する。
【００３７】
＜音響解析装置の動作＞
次に、本実施の形態に係る音響解析装置１００の動作について説明する。図１０は、本実施の形態に係る音響解析装置による音響解析処理の手順を示すフローチャートである。ステップＳ１０１乃至Ｓ１０７の処理については、実施の形態１で説明したものと同様であるので、その説明を省略する。
【００３８】
ＣＰＵ２０１は、ステップＳ１０２において算出された観測点群における各周波数での音圧レベルに基づいて、全体感度の算出に用いられる各周波数の重み係数を決定する（ステップＳ２０８）。本実施の形態では、重み係数ｗｉは、式（１０）により算出される。
【数８】
2019015665.tif 000010
ここで、Ｗｏｉは各観測点群における周波数ｉでの音圧レベルの総和であり、式（１１）で与えられる。
【数９】
2019015665.tif 000011
ここで、ｊは観測点群１〜ｍのインデックスであり、ｗｏｉ，ｊは観測点ｊにおける周波数ｉでの音圧レベルである。音圧レベルは、周波数毎に異なる値を示す。したがって、かかる観測点群における音圧レベルの周波数特性を用いて決定された重み係数ｗｉは、音圧レベルが高い周波数のものほど大きい値となる。なお、ステップＳ１０９乃至Ｓ１１０については、実施の形態１で説明したものと同様であるので、その説明を省略する。
【００３９】
本実施の形態では、上記のように重み係数ｗｉを、観測点群における音圧レベルの周波数特性に応じて決定したため、音圧レベルが高い周波数ほど重み係数ｗｉが大きくなる。したがって、音圧レベルが高い周波数における設計感度は他の周波数に比べて全体感度における影響が大きくなり、高い音圧レベルが観測される周波数の音圧レベルを優先的に下げるように構造物５０１の形状が変化するため、効率的な騒音の抑制が可能となる。また、音響の伝達特性によっては、音源の音響パワの周波数特性と、観測点群における音圧レベルの周波数特性とが乖離することがあり、このような場合には観測点群における音圧レベルの周波数特性に基づいて重み係数ｗｉを決定することで、観測点群における騒音レベルを効果的に抑制しうる構造物の形状を決定することができる。
【００４０】
（その他の実施の形態）
上述した実施の形態１及び２においては、目的汎関数の値が所定の基準値以下となる等、基準条件に適合するまで繰り返し構造物５０１の形状を更新し、基準条件に適合したときの最後に更新された構造物５０１の形状を最終的な構造物５０１の形状として決定する構成について述べたが、これに限定されるものではない。構造物５０１の形状を複数回更新し、目的汎関数の値が最小となるときの構造物５０１の形状を最終的な構造物５０１の形状として決定する構成とすることもできる。また、目的汎関数ではなく、ある観測点における音圧レベル、又は観測点群の音圧レベルの平均値が最小となるときの構造物５０１の形状を最終的な構造物５０１の形状として決定する構成とすることもできる。
【００４１】
また、構造物５０１の形状を音響解析装置１００が決定するのではなく、複数の構造物５０１の形状を候補として提示し、オペレータが候補の中の１つを選択するように構成してもよい。例えば、目的汎関数が基準値以下となる複数の構造物５０１の形状と、それぞれ目的汎関数の値とを対応付け、これを音圧レベル評価処理の処理結果として表示し、表示されたものの中からオペレータが１つを選択するように構成することができる。
【００４２】
また、上述した実施の形態１及び２においては、トポロジー導関数を設計感度として算出する構成について述べたが、これに限定されるものではない。構造物５０１の形状変更の前後における観測点群の音圧レベルの差分を設計感度としてもよい。
【００４３】
また、上述した実施の形態１及び２においては、音響解析に境界要素法を用いる構成について述べたが、これに限定されるものではない。周波数毎に観測点での音圧レベル又は音源の音響パワを算出することができる方法であれば、境界要素法以外の解析手法を用いることも可能である。
【００４４】
また、上述した実施の形態１及び２では、単一のコンピュータによって音響解析プログラム１５０のすべての処理が実行される構成について述べたが、本発明はこれに限定されるものではなく、音響解析プログラム１５０と同様の処理を、複数の装置（コンピュータ）により分散して実行する分散システムとすることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明の音響解析装置及び音響解析方法は、音響空間に配置される構造物について騒音を抑制しうる形状を決定するための音響解析装置及び音響解析方法等として有用である。
【符号の説明】
【００４６】
１００  音響解析装置
１５０  音響解析プログラム
２００  制御部
２０１  ＣＰＵ
２０２  ＲＯＭ
２０３  ＲＡＭ
２０４  ハードディスク
３００  入力部
４００  表示部
５００  設計領域
５０１  構造物
５０２  境界
６００  音源
【図１】
2019015665.tif 000012
【図２】
2019015665.tif 000013
【図３Ａ】
2019015665.tif 000014
【図３Ｂ】
2019015665.tif 000015
【図４】
2019015665.tif 000016
【図５】
2019015665.tif 000017
【図６】
2019015665.tif 000018
【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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