吸音・遮音・制振特性の基礎・最新材料開発とその評価・音響メタマテリアルへの展開【LIVE配信・WEBセミナー】

セミナー趣旨

メタマテリアルは、２０００年頃から電磁メタマテマテリアルの基礎研究が開始され、近年では、産業界で実用的な音響メタマテリアルの提案が注目を集めています。講演ではメタマテリアルとは何か？騒音遮蔽の技術、音響メタマテリアルの基礎理論、研究事例から始まり、評価方法、産業応用への理解を深めて頂きます。

習得できる知識

★騒音遮蔽の基礎理論、実験手法、音響メタマテリアルの研究の動向、基礎理論、実験の現状を学習、習得できる！
★多孔質材料の吸音メカニズムについて紹介したうえで、吸音・遮音性能の代表的な計測方法およびその注意点について学習、習得できる！
★音響シミュレーション設計、音響性能評価法を学習、習得できる！

セミナープログラム

【第1講】 音響メタマテリアルを用いた騒音遮蔽技術の基礎と応用・ 研究開発の動向

【時間】 13:00-14:15
【講師】大阪公立大学　工学研究科 航空宇宙海洋系専攻 航空宇宙工学分野 教授 博士　森　浩一　氏
【講演主旨】
メタマテリアルは、２０００年頃から電磁メタマテマテリアルの基礎研究が開始され、近年では、産業界で実用的な音響メタマテリアルの提案が注目を集めています。講演では、ストップバンド型騒音遮蔽用メタマテリアルをメインテーマとし、その基礎理論と実験の両面から解説します。また、他の種類の音響メタマテリアルに関しても、研究開発の現状を紹介します。本セミナーを通して、音響メタマテリアル開発に取り組む素地を習得することが目的です。

【講演者の最大のPRポイント】
音響メタマテリアル研究のパイオニアとして、理論だけでなく、実験研究に早くから取り組んで参りました。ここで培った知見は、実際の「ものづくり」を志向される方には、良い知見を共有していただけるのではと自負しております。

【習得できる知識】
騒音遮蔽の基礎理論、実験手法、音響メタマテリアルの研究の動向、基礎理論、実験の現状

【プログラム】
１．メタマテリアルとは何か？
　1-1．代表的なメタマテリアル構想
　1-2．音響メタマテリアル
　1-3．流体メタマテリアル

2．騒音遮蔽の技術
　2-1．騒音遮蔽の基礎理論I
　2-2．騒音遮蔽の実験
　2-3．航空宇宙における騒音問題
　2-4．騒音遮蔽の基礎理論I I
　2-5．吸音材

3．音響メタマテリアルの基礎理論
　3-1．ストップバンド型音響メタマテリアル
　3-2．そのほかのユニットセルデザイン
　3-3．変換光学
　3-4．音響メタマテリアルのシミュレーション・実験の方法

4．音響メタマテリアルの研究事例
　4-1．ストップバンド型遮音材
　4-2．音響ブラックホール
　4-3．音響メタマテリアルによる音源定位の方法

５．まとめ

質疑応答

【第2講】 吸音・遮音の基礎（メカニズム）および 評価方法と音響メタマテリアルへの展開

【時間】 14:30-15:45
【講師】三井化学株式会社　高分子・複合材料研究所　フロンティアサイエンスG　中川　博　氏
【講演主旨】
昨今音響メタマテリアルの研究開発が盛んにおこなわれています。これは従来の吸音材・遮音材だと対策が難しい周波数帯域に対して適用できる可能性を有しているからにほかなりません。ただ、音響メタマテリアルを用いるとはいえ、そこで発現する吸音や遮音のメカニズムや正しい評価法をしっかり理解しておくことは非常に重要です。このセッションでは、吸音・遮音の基本的な考え方に加え、吸音材や遮音材の内装としてよく用いられる多孔質材料の吸音メカニズムについて紹介したうえで、吸音・遮音性能の代表的な計測方法およびその注意点についてご説明いたします。

【講演者の最大のPRポイント】
音響メタマテリアルに取り組む研究者・開発者は、バネマスモデルに基づくバンドギャップなどに関しては精通しているものの、吸音・遮音の基本的なメカニズムを理十分解できていない場合があります。多孔質材料を含めた物性としての吸音・遮音メカニズムをしっかり理解することで、従来よりも高性能な音響メタマテリアルを開発するヒントを得ることが期待できます。本講演ではその手がかりを提供いたします。

【習得できる知識】
吸音・遮音の基本的な考え方
多孔質材料の吸音メカニズム
吸音性能、遮音性能の正しい評価方法

【プログラム】
1． 音響メタマテリアルと吸音・遮音
2． 吸音・遮音の基礎
  2.1．吸音、遮音とは
  2.2．吸音：反射、インピーダンス
  2.3．遮音：質量則、剛性則、コインシデンス、二重壁

3． 吸音・遮音性能の測定方法
  3.1．吸音率・透過損失
  3.2．音響管を用いた吸音率・透過損失測定、測定の注意点
  3.3．残響室を用いた吸音率・透過損失測定、測定の注意点

4． 多孔質材料の吸音メカニズム
  4.1．多孔質材料中の音波の振る舞い
  4.2．毛細管モデル
  4.3．Rigid frameモデル、Biotモデル

質疑応答

【第3講】 空気は通して音を防ぐ音響メタマテリアル遮音構造の開発

【時間】 16:00-17:15
【講師】富士フイルム株式会社　解析技術センター／主任研究員　白田　真也　氏
【講演主旨】
軽量小型の防音構造で騒音を防ぐことは航空機や自動車など多くの分野で求められているが、質量則により特に低周波帯の騒音を抑制することは困難であった。近年、音響メタマテリアル構造によって、1kHz以下の低周波帯で質量則をはるかに超える高い遮音効果が示され、学術界だけでなく産業界でも注目を集めている。
我々は、貫通孔を有する薄い振動膜構造を単位とする音響メタマテリアル構造を開発し、新規低周波騒音制御デバイスとして提案した。空気を通すための貫通孔をあけたにもかかわらず防音性能が向上し、数100Hz帯の騒音に対して質量則を大きく超える遮音性能を示す特徴を持つ。
本セミナーでは、メタマテリアルの基礎的な解説を行うとともに、我々の開発した構造の特徴や設計手法、物理的なメカニズムを解説することで、音響メタマテリアルと産業応用への理解につなげることを目標とする。また、我々の過去の製品化事例を通して、光学メタマテリアルとの関連についても議論したい。

【講演者の最大のPRポイント】
メタマテリアル分野での海外留学経験があり、また音響と光学の両分野でシミュレーションドリブンな開発により産業スケールで製造可能なメタマテリアル構造を設計して複数の製品化を達成してきた。メタマテリアルの基礎とともにその経験もお伝えしたい。

【習得できる知識】
メタマテリアルの基礎、音響シミュレーション設計、音響性能評価法

【プログラム】
1.背景
　・騒音を取り巻く変化と低周波の防音ニーズ

2.音響メタマテリアルの解説
　・メタマテリアルの定義
　・光学と音響分野でのメタマテリアル
　・メタマテリアルの産業的な意義と最近のトレンド

3.貫通孔付き膜型音響メタマテリアルによる低周波の防音
　・先行研究
　・作製手法
　・実測した遮蔽性能と防音周波数の制御
　・音響振動シミュレーションを用いた設計法と防音メカニズムの解明

4.まとめと最近の展開

質疑応答

セミナー講師

第1部　 大阪公立大学　 工学研究科 航空宇宙海洋系専攻 航空宇宙工学分野 教授 博士　 森　浩一　氏
第2部　 三井化学株式会社　 高分子・複合材料研究所　フロンティアサイエンスG　 中川　博　氏
第3部　 富士フイルム株式会社　 解析技術センター／主任研究員　 白田　真也　氏

セミナー受講料

【1名の場合】49,500円(税込、テキスト費用を含む)
2名以上は一人につき、16,500円が加算されます。