平成27年度 沼津工業高等専門学校シラバス
専２年

音響工学

講義

前期科目
全コース共通村松久巳
担当

Acoustics

選択

２単位

MURAMATSU Hisami

授業の概要
音は古くから物理的と心理的な観点から研究され、学問的に体系化された分野であるが、最近のディジタル信号処理技術の進歩にともない従来では困難であった物理量の計測や、高度な録音・加工・再生が可能になるなど、新しい技術上や学問上の展開が行われている。しかし、環境白書の公害件数の年次推移データが示すように、機械的な振動に比べて件数が非常に多い騒音は、減少傾向から再び上昇に転じ問題となっている。エンジニアとして機器やシステムの性能が十分得られる設計を行うことに加えて、音の問題を多方面から検討し、対策することが求められる。 そこで、この授業では音響の基礎から応用技術までを学ぶ。音波を記述する波動方程式の導出を行い、平面波と球面波の特性を示した後に、発音体の振動、音の単位とレベルを説明する。さらに、聴覚の仕組み、騒音の測定、スピーカと消音器、音のディジタル録音について学ぶ。

本校学習・教育目標（本科のみ）プログラム学習・教育目標（プログラム対象科目のみ）

C. 工学的な解析・分析力及びこれらを創造的に統合する能力

目標
説明
1
技術者の社会的役割と責任を自覚する態度
2
自然科学の成果を社会の要請に応えて応用する能力
3
工学技術の専門的知識を創造的に活用する能力
4
豊かな国際感覚とコミュニケーション能力
5
実践的技術者として計画的に自己研鑽を継続する姿勢
実践指針
実践指針のレベル（プログラム対象科目のみ）（プログラム対象科目のみ）(C1) 機械工学、電気電子工学、情報工学、応用化学、生物工学、材料工学などの専門的技術を身につ (C1-4）修得した専門知識を、環境エネルギー工学、新け、これらの技術を複合的に活用して、環境エネル 機能材料工学、医療福祉機器開発工学などの複合・融ギー工学、新機能材料工学、医療福祉機器開発工学 合領域の課題に応用できる。
等の分野に創造的に応用することができる。

授業目標
1. コンピューターを用いて、音響信号を図示できるとともに信号音を作成できる
2. 波動方程式を速度ポテンシャルで記述し、音圧と粒子速度に関する音の計算ができる
3. 発音体の運動を求めることができる
4. 騒音の測定方法を説明でき、適切な評価量を求めることができる (C1-4)
5. 人間の聴覚の仕組みを説明できる
6. 音の発生装置と消音装置の原理、構造および利用技術を説明できる
7. 音の録音・再生技術を説明できる

第1回
第2回
第3回
第4回
第5回
第6回
第7回
第8回
第9回
第10回
第11回
第12回
第13回
第14回
第15回

授業計画
ガイダンス、音響信号 教育目標・授業概要・評価方法等の説明、正弦波周期信号と変調波、信号音の作成
音波の基礎
波動方程式と速度ポテンシャル
平面波と球面波
速度ポテンシャル、粒子速度、音圧
音響管
粒子速度と音圧分布
発音体の振動弦の振動
発音体の振動膜の振動
音の単位とレベル
音速、音圧と音圧レベル
音の単位とレベル
音響インテンシティと音響パワー
聴覚と音響心理音の大きさと騒音レベル、聴覚の特性と聴覚器官
騒音測定法
定常音と非定常音の測定、等価騒音レベルと周波数分析
音波の発生装置
スピーカの原理と特性、超音波の発生装置と利用技術
消音器
消音器の構造と原理
音のディジタル録音
音の記録の歴史、音のディジタル化
音のディジタル録音
音のデータの圧縮
録音と音の風景音のデータの圧縮、サウンドスケープとそのデザイン
前期試験

評価方法 試験の点数を7０％、課題レポートの平均点を3０％の重みとして評価する。授業目標４（C1-4）が標準基準（６割）以上で、かつ科目全体で６０点以上の場合に合格とする。評価基準については、成績評価基準表による。と基準
教科書等 機械系の音響工学、一宮 亮一 著、コロナ社
備考

1.試験や課題レポート等は、JABEE 、大学評価・学位授与機構、文部科学省の教育実施検査に使用することがあります。
2.授業参観される教員は当該授業が行われる少なくとも1週間前に教科目担当教員へ連絡してください。

「音響工学」の成績評価基準表

Ａ：定期試験

学籍番号

Ｂ：課題レポート
氏名
Ｃ：その他（）評価割合(100%)

到達基準
授業目標A

B

C0%

標準基準

優秀基準

70%

30%

□コンピューターを用いて、音響信号を図示できる。
□コンピューターを用いて、信号音を作成できる。

□コンピューターを用いて、音響信号を図示し、音響信号の特徴を説明できる。
□コンピューターを用いて、信号音を作成し、信号音の用途と工夫した点を説明できる。

106□平面波や球面波に対する波動方程式の解を速度ポテン
２．波動方程式をシャル、音圧、粒子速度で記述□波動方程式を速度ポテン□波動方程式を速度ポテン
速度ポテンシャルできる。
シャルで記述できない。
シャルで記述できる。
で記述し、音圧と□速度ポテンシャル、音圧、粒□音圧と粒子速度等の諸特性□音圧と粒子速度等の諸特性粒子速度に関す子の関係を説明することができの計算ができない。の計算をほぼ正しく行える。
る音の計算がでる。
きる□音圧と粒子速度等の諸特性の計算を正しく行える。

106

106

□騒音の測定方法を正しく説明できる。
□騒音の測定方法をほぼ正しく□適切な騒音評価量を正しく求説明できる。
めることができる。
□適切な騒音評価量をほぼ正□騒音測定システム用機器のしく求めることができる。
構成を説明することができ、騒音測定環境を説明できる。

10

6□人間の聴覚器官の名称を挙
５．人間の聴覚の□人間の聴覚器官の名称を挙げることができ、聴覚器官の役□人間の聴覚器官の名称を挙仕組みを説明でげられる。
割を答えられる。
げられない。
きる

10□音波の発生装置の原理、構造および利用技術を正しく説明□音の発生装置の原理、構造 でき、サラウンド技術を説明でおよび利用技術を説明できる。 きる。
□消音装置の原理、構造およ □消音装置の原理、構造および利用技術を正しく説明でき、び利用技術を説明できる。
消音装置の透過損失を説明できる。

10

未到達基準

１．コンピューター □コンピューターを用いて、音を用いて、音響信 響信号を図示できない。
号を図示できると □コンピューターを用いて、信ともに信号音を作 号音を作成できない。
成できる□コンピュータソフトウェアの関３．発音体の運動□コンピュータソフトウェアの関 □コンピュータソフトウェアの関数を理解し用いて、複数の発音を求めることがで数を用いて、発音体の運動を記 数を用いて、発音体の運動をほ体の運動を正しく記述でき、結きる述できない。
ぼ正しく記述できる。
果をわかりやすく図示できる。

４．騒音の測定方 □騒音の測定方法を説明でき法を説明でき、適 ない。
切な評価量を求 □適切な騒音評価量を求めるめることができる ことができない。
(C1-4)

６．音の発生装置と消音装置の原 □音の発生装置と消音装置の理、構造および利 原理、構造および利用技術を用技術を説明で 説明できない。
きる

７．音の録音・再生技術を説明できる

備考□音の録音・再生技術の事例を挙げられない。

□音の録音・再生技術の事例を説明できる。

□音の録音・再生技術の事例を正しく説明できる。
□音の録音・再生に用いられている技術の用語を答えることができ、その原理を説明できる。

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