遺跡・遺構のための音波探査に関する研究
桐蔭横浜大学
杉本研究室所属
T20E003 北澤 貴浩
背景
• 現在、古墳などの地下に埋もれた遺跡・遺構の探査
には様々な探査方法が用いられているが、それら
は水分を多く含んだ土壌などでは、探査が困難で地
中を映像化することができない、そこで我々は横波
を使用することで地中を映像化していて、以前はハ
ンマー法という振源を直接たたくという方法を用いて
いたが、波形や周波数を変化させることができな
かったので超磁歪振動子を使用したチャープ波の
ほうが有用であるということがわかった。
目的
• 以前の研究ではLinear chirpとLog chirpのどちらの
分解能が優れていて、どのような深度に適している
かをシミュレーションしていた。
その結果から深いほうがLog chirpのほうが優れて
いるという予測が立った。
• 今回の実験では、深さ、材質の違う地中埋設物を超
磁歪振動子でLog chirpとLinear chirpを送ることに
よりどのような応答を得られ、実際にシミュレーショ
ンの予想どおりの結果が得られるかどうかを見てい
く。
使用機器
・Mc-SEIS
・超磁歪振動子
使用機器
・ジオホン
・ファンクションジェネレータ
使用波形
Linear down chirp
1.5
今回使用する波形は
1
800Hz~300Hzの
0.5
0
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
系列1
-0.5
down chirpで、出力時間は200ms
とした。
-1
Linear down chirpは、全ての周波
数帯が均等に分布しているもので、
-1.5
Log down chirp
Log down chirpは、低い周波数帯
のほうが多く含まれるものである。
1.5
1
0.5
0
系列1
0
-0.5
-1
-1.5
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
使用波形のフーリエ変換
• 前ページの波形では、違いが分からないので、
フーリエ変換したものを載せる。
Linear down chirp
Log down chirp
セットアップ図
TA-250
電源
ファンクションジェネレータ
McSEIS
5m50cm
超磁歪振動子
50cm
ジオフォン
埋設物
実験風景
ジオホンの配置
• 左の図のようにジオフォン
を等間隔に12個設置する。
そして、そのジオフォン間
に超磁歪振動子を入れ、
作動させて応答を見る。
• 応答を見る際に1回のデー
タでは精度が悪いので5回
データを取得し、加振する
ことにより、精度の高い
データとする。
• 今回の実験では、埋める
物や深さを変えて、9個の
埋設物を測定した。
埋設物の配置
実験結果
パスタ容器 深さ30cm 送振波Linear
中空タッパ 深さ50cm 送振波 Linear
中空タッパ 深さ70cm 送振波 Linear
中空タッパ 深さ70cm 送振波 Log
結論
・ Linear chirpのほうは、うまく埋設物を捕らえられる
のは、やはり50cmくらいまでで、それ以降の深いと
ころを映像化しようとするとうまく映像化できずに目
的の埋設物は見えなかった。
対して、Log chirpは、50cmより深度の深い部分も
なんとか捉えることができるということが分かった。
以上の結果から以前の研究のシミュレーションを元
に考えられたとおり深いところではLog chirpのほう
が有用であるといえる結果が得られた。
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