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＜解答１＞ 児玉 [Hair cells] 有毛細胞とは、感覚毛（不動毛）を細胞表面にもつ内耳の（蝸牛の基底膜上にある）感覚細胞であり、有毛細胞には外有毛細胞[Outer HC]と内有毛細胞[Inner HC]とがある。外有毛細胞の上部には80～100本の不動毛があり、１本の聴神経に多数の外有毛細胞が繋がっている。外有毛細胞は、能動的過程と関係し、基底膜の振動に伴い脱分極と過分曲を繰り返す（細胞体が伸び縮みすることで感度が上がる）。その役割は、脳から情報を受け取り基底膜の感度を上げることである。一方、内有毛細胞の上部には約60本の不動毛があり、１つの内有毛細胞に16～20本の聴神経が繋がっている。内有毛細胞は、センサーとして機能し、音情報を中枢に送り出す役割を果たしている。外有毛細胞の収縮・伸張は基底膜に反映され、刺激音の周波数に対応した場所の基底板振幅が増大し、より大きな振幅が内有毛細胞に伝わる…こうして周波数弁別機能が高まるのである。 外有毛細胞は、能動的過程と関係し、基底膜の振動に伴い脱分極と過分曲を繰り返す（細胞体が伸び縮みすることで感度が上がる）。その役割は、脳から情報を受け取り基底膜の感度を上げることである。 内有毛細胞は、センサーとして機能し、音情報を中枢に送り出す役割を果たしている。 外有毛細胞の収縮・伸張は基底膜に反映され、刺激音の周波数に対応した場所の基底板振幅が増大し、より大きな振幅が内有毛細胞に伝わる…こうして周波数弁別機能が高まるのである。 音が伝わる過程における有毛細胞の働きをもう少し細かく説明すると（以下は特に弱い記述なので補足・訂正ありましたら宜しくお願いします）、 鼓膜→耳小骨→蝸牛と伝わってきた音に対して、基底膜は周波数分析を行う。基底膜上にある有毛細胞では、基底膜の振動に伴って不動毛が倒れ、その際に不動毛先端からカリウムイオンが細胞内に流入し中の電位が変化し、その変化を神経伝達物質が聴神経へ電気信号として伝える…。ちなみに、位相固定が起こるのは、不動毛が蝸牛外側方向に倒れたとき（だいたい振幅のピークに一致する？）であり、このとき同時に神経の発火率も上がるようである。 →位相固定 →（聴覚における）時間説と場所説 →次のキーワードに進む
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コメントはこちらから 当日範囲の説明は16 30より、当日講座範囲外であれば翌日の講座若しくは該当箇所の講義にて。 ４．１．用語の定義・主任無線従事者 用語として、「陸上の無線局」の定義は重要。 第１級陸上特殊無線技士の資格対象は陸上の無線局に対しての免許である。 主任無線従事者固有の資格要件はない（前提として無線従事者免許が必要）。 無線局の免許申請を行うための申請者は、免許不要（欠格事由に免許の項目はない）。 無線局免許人と主任無線従事者はイコールではない（無線従事者免許所有者の中から選任）。 ４．２．操作範囲・無線従事者免許 一陸特：第一級陸上特殊無線技士 の操作範囲は500W以下で30MHz以上の周波数＋２陸特の範囲 →問題２参照 「テレビジョン放送局の空中線電力500Wの技術操作」と記述された場合には、周波数が明示されていないので、注意すること。 電波法42条に関連して 失踪・死亡については、免許を返納する。 「電波法もしくは基づく命令又は処分に違反したときは免許の取り消し又は3ヶ月以内の期間を定めて業務に従事することを停止することができる。」 ５．１．目的外の使用の禁止など 疑似空中線回路について 給電線より供給される電磁波をアンテナによって空間に放出するのではなく、給電点に取り付けられた電磁波-熱変換器により、電磁波エネルギーを熱に変換して、空間に放出させないようにする機器。 ６．１．周波数などの変更・電波の発射の停止・検査 電波の質 ： 周波数の偏差及び幅・高調波の強度 ６．２．免許の取り消し等 免許人等が電波法、放送法若しくはこれらの法律に基づく命令又はこれらに基づく処分に違反したときに、制限される事項は、電波の質で示される事項とは異なり、運用許容時間、周波数若しくは空中線電力を制限することができるとされている。 ７．１．罰則 基準：１年当たり５０万円で、懲役年数の乗算となる。 不法開設については、罰金の重みが異なる。 ただし、無免許ではない場合については重い。 法１１１条 無線局の検査、受信設備に対する監督の規定による検査を拒み、妨げ、又は忌避した者は６ヶ月以下の懲役、もしくは３０万円以下の罰金
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ドップラー効果(Doppler Effect) OpenAL 解説 最終更新日 2009-09-26 link_pdfプラグインはご利用いただけなくなりました。 View - 説明 ドップラー効果(Doppler Effect)とは「波の発生源と観測者の相対的な速度によって波の周波数が異なって観測される現象」のこと、発生源が近付く場合には波の振動が詰められて周波数が高くなり、遠ざかる場合は振動が伸ばされて周波数は低くなる。 （wikiediaより、赤点で表される音源が左方向に移動している。） 音波の例でいうと、救急車が近付くときにはサイレンの音が高く、遠ざかる時には低く聞こえるのはこのドップラー効果による現象。 音源(Source)と観測者(Listener)が同一直線上を移動する場合。（ただし、音源→観測者方向が正とする） 音速 音源が出す周波数 音源の速度 観測者の速度 観測者に届く周波数 ソースコード ソースコードの全文と実行結果はこちらをどうぞ ドップラー効果(Doppler Effect)-CPP 必須環境 OpenAL ALUT 要点 ドップラー効果をOpenALで実装するには以下の二つの関数を用いてドップラー効果の設定を行う。 alDopplerFactor(ALfloat DOPPLER_FACTOR) alDopplerVelocity(ALfloat DOPPLER_VELOCITY) この設定を用いて、新しい観測周波数は shift = DOPPLER_FACTOR * frequency * (DOPPLER_VELOCITY - listener.velocity) / (DOPPLER_VELOCITY + source.velocity) みたいな感じに計算されるらしい。 なので、ソースコードは以下のようになるっぽい。。。 単純にPosition += Velocityとすると移動が早すぎてまったく聞こえないので適当に補正値を掛けてみたり //Position += revise*Velocity const float revise = 0.000003; 音源と観測者が離れすぎると音が聞こえなくなるので、最大距離を決めとく。 ALfloat SourceMaxDist = 80.0;//これ以上離れると初期位置に戻る ドップラー効果に関する設定 #define DOPPLER_FACTOR 0.5f #define DOPPLER_VELOCITY 10.0f 音源の再生を開始し、音源の初期位置を記憶、ドップラー効果の設定を行う。 // 再生開始 alSourcePlay(Source); //初期値を保存 ALfloat SourceDefPos[] = { SourcePos[0], SourcePos[1], SourcePos[2] }; //ドップラー効果の設定 alDopplerFactor(DOPPLER_FACTOR); alDopplerVelocity(DOPPLER_VELOCITY); 移動開始、ドップラー効果に関係があるのは「＊」の行。（他はループ再生用） while(!kbhit()){//キーボード入力があるまでループ far=AL_FALSE; for(i=0;i 3;i++){ //座標を更新 SourcePos[i] += revise*SourceVel[i];//＊ //音源と観測者の距離が遠い？ if( sqrt(abs(pow(SourcePos[i],2)+pow(ListenerPos[i],2)) ) SourceMaxDist) far = AL_TRUE; } //遠かったらはじめの位置に戻る if(far) for(i=0;i 3;i++) SourcePos[i]=SourceDefPos[i]; alSourcefv(Source, AL_POSITION, SourcePos);//＊ } 参考文献 ドップラー効果 OpenAL Lesson 7 The Doppler Effec
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科目 聴覚心理学 資料 The Sense of HEARING 説明 音の到来方向の知覚（音源定位）に用いられる手がかりは、音が両耳に達する時間と強度である。 ①両耳間時間差 最小可聴角度は1°～2°であるといわれており、約20μsのずれとなる。 しかし、両耳間の最大の時間の遅れ（840μs）よりも１サイクルが短い周波数の音の場合、有効ではない。 したがって、低周波数の音について、ITDは有効な手がかりとなる。 ②両耳間音圧差 頭によってできる陰影効果で、両耳間の強度差ができる。 しかし、頭の大きさに比べて波長が長い場合は、音波は回折しほとんど陰影をつくらない。 したがって、高周波数の音について、ILDは有効な手がかりとなる。 名前 コメント
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使用システム 異界戦記カオスフレアSC 異界戦記カオスフレアＳＣキャンペーン・ノワール 参加メンバー マナ(両親に香港に取り残された天使の子) カズキ・コールマン（レンフィールド実験からの生き残りにして光の巨人との融合者、メイの兄） メイ・コールマン（狂気に囚われたレンフィールド実験体、カズキの妹） 小鳥遊 咲里（ネオTOKYO出身の最強の超能力戦士） 【セッショントレーラー】 犯罪組織ザ・シンジケートの香港支部長、“人間要塞”ロバート・オーバーベリィが襲撃を受け消息を断った。 それを好機として、対抗組織の若きリーダー、“熾炎香主”レイモンド・ファンが香港制圧を狙い動き出す。 そして、ほぼ同時期に香港に姿を現した謎の老人が、更なる火種を撒いていた。 今まで奇跡的に保たれて来た香港の均衡は崩れ去り、犯罪戦争の幕が上がろうとする。 異界戦記カオスフレアＳＣキャンペーン・ノワール 第一話 「黒き天使よ、廃都を灼け」 香港の闇の行き先は、光かさらなる闇か？ ログファイル（全話詰） HTMLログ版
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オクターブとは？ 「ド」のオクターブ上も「ド」。 オクターブって、何？ ある音の、2倍の周波数を持つ音が、オクターブ上の音。 逆に1/2の周波数を持つ音が、オクターブ下の音。
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Volume回路 ・一般的なVolume回路 ピックアップから送られてきた信号の出力する量を調節する回路。 抵抗のみを用いたものと、ハイパスフィルタを取り付けたものがある。 可変抵抗を一つ用いた一般的なVolume回路を下図に示す。 抵抗の値を変更することで、分流則によりOUTPUTへ流れる電流が制限される。 容量はシングルピックアップを接続するときは250 kΩ、 ハムバッカーピックアップを接続するときは500 kΩが用いられる。 ・ハイパスフィルタ付Volume回路 上記にコンデンサを加えた回路である 比較的容量の小さいコンデンサを並列に接続することで、パッシブフィルタが作られハイパスの効果を得たVolume回路である。 可変抵抗の値を大きくしても高い周波数はコンデンサを通過する為、高音の音が残るような仕組みになっている。 ギターではテレキャスターなどに用いられている。 静電容量は特に決まりはない。いろいろ試してみるとよい。 Tone回路 出力された信号にフィルタの効果を用いて音を調整する回路。 エレクトリックギターでは受動素子を用いたパッシブフィルタが一般的だが、 エレクトリックベースなど特定の周波数に効果を現したい場合はアクティブフィルタが用いられる。 ・ローパスフィルタ 可変抵抗とコンデンサを用いたTone回路を下図に示す。 抵抗とコンデンサを並列に接続し、パッシブフィルタを作りローパスフィルタの役割をしている。 抵抗の値によってフィルタに流れる電流量を調節している。周波数が大きい信号はコンデンサを通過できる為、 値が小さくすると、高い周波数の信号がアースに流れる仕組みになっている。 ・ハイパスフィルタ 形はハイパスフィルタ付Volumeとまったく同じである。求める効果が違う為、こちらほうが静電容量が大きいものを使う。 ハイパスフィルタを作り出し、低域がカットされるTone回路。 あまり見ることはない回路だが、時折使用されているギターを見かけることがある。
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共通テンプレート 個別テンプレート 画像掲示板＠VIP 2chスレ VIPPERの力で創価潰そうぜwwwwwwww 2ch過去スレ VIPPERの力で創価潰そうぜｗｗｗ 関連スレッド 殆ど知られちょらんけど、創価は病気製造組織 創価は、創価に入って題目（南無妙法蓮華経）を唱えれば、どんな病気も治るって事を売りにしてる。医者が見放した不治の病も、題目を唱えれば治るっていう触れ込みで、信者を募る。確かに治るとやけど、それは電磁波で病気にしてるから治せるわけさ。自分らで病気を作り出し、題目あげたら電磁波を弱め、題目で治ったように見せかけます。自作自演の病気製造組織、これが創価イズム くしゃみした時の周波数と同じ周波の超音波を当てると、人為的にくしゃみを出させる事が出来ます。アメリカがこれで特許取ってるとやけど、例えば、TBSラジオは90.5MHz（メガヘルツ）、ニッポン放送93.0MHz、文化放送は91.6MHzに周波数を合わせると、これらのラジオを聴ける。これと同じように、食欲が湧かない時の周波数、憂鬱な時の周波数、眠れない時の周波数、恋してる時の周波数、パニック障害に陥ってる時の周波数って具合に、それぞれの周波数と同じ超音波を当てると、ラジオが切り替わるように、その状態に切り替わって、意識操作や精神疾患を作り出せる 例えば、蛍光灯に虫が集まるのは、ある決まった周波数の紫外線に、吸い寄せられてるからやけん。逆にいうと、虫ですら周波数で操作が可能って事さ。虫は、波長340～350nmの紫外線に引き寄せられやすいとさ。昆虫類は、それぞれが違った周波数の光に誘引される性質があるんで、逆にいうと、どんな虫でも周波数を変えると、自在に操作が可能って事 ちなみに、27～38Hzで不眠に、48～55Hzで喘息に、50Hzで生理痛、52Hzでてんかん、60Hzで痙攣、88Hzで片頭痛が引き起こされる。それぞれの病気が、それぞれ決まった周波数を持ってる。これらの周波数と同じ周波の超音波を当てれば、どんな病気でも作り出せるって事。つまり病気っていうのは、波動で作られてるって事。この性質を利用して、創価は色んな病気を作り出すとさ こういう創価の実態をこの掲示板に書き込みしといたhttp //mikle.jp/viewthread/2207632/p16/ -- (新上五島) 2015-06-21 11 19 00 きょう、創価のきもいらじおが流れててアンチコメしたらTwitterの垢バンされたよ。 -- (はらたつ) 2016-08-15 02 03 41 なんで創価つて神社の鳥居様くぐれないの（笑） -- (尾崎豊最高) 2018-04-12 23 15 48 お邪魔します。まあ消されるかもしれませんが、これが真実なのでしようがないです。 ほぼ統制下（カルトとが権力を得たことと金銭的な独占による）にあるメディアも含めて、独裁国家的な偽装社会は嘘の風潮を作り出して国民を洗脳することは手口の一つであるということ。彼らがマッチポンプの故意に作り出した事件事故で利権を作ったり国民をミスリードする事実は既に説明されています。 上原亮宏・大阪豊中妊婦刺殺事件 http //victim084.seesaa.net/article/461108838.html http //victim084.hatenablog.com/entry/2018/08/15/212429 #豊中妊婦刺殺 #殺人 #事件 #集団ストーカー #偽装社会 #独裁国家 #情報操作 これでも偽装社会ではないと言えますか。事件事故が故意につくられ国民が殺されている事実が証拠付きで説明してあります。証明できたのは氷山の一角です。#事件 #事故 #偽装社会 #情報操作 #独裁国家 博多タクシー暴走事故ベータ３です。 #博多タクシー暴走 http //victim084.seesaa.net/article/victim084_2017060901.html 植松容疑者相模原精神病棟大量殺傷事件と横浜点滴殺人事件のベータ３です。 #植松 #相模原 #大量殺人 http //victim084.seesaa.net/article/victim084_2017060813.html 湯川遥菜氏の邦人誘拐人質事件の話です。 #湯川遥菜 #湯川はるな http //victim084.seesaa.net/article/victim084_2017060812.html 選挙方式の問題点Ｂ７ #選挙 http //victim084.seesaa.net/article/victim084_2017060811.html ザハ氏や台湾地震 #台湾地震 #ザハ http //victim084.seesaa.net/article/victim084_2017060810.html 故意に作られた事件事故関連（北海道児童置き去り捜索事件Ｂ7） #北海道 #児童 #置き去り http //victim084.seesaa.net/article/victim084_2017060809.html 故意に作られた事件事故関連（長野スキーバス事故V1） #長野 #スキーバス事故 http //victim084.seesaa.net/article/victim084_2017060808.html 故意に作られた事件事故関連（調布小型機墜落事故B5） #調布 #小型機事故 http //victim084.seesaa.net/article/victim084_2017060807.html 故意に作られた事件事故関連（大阪梅田事故Ｖ1.5） #大阪梅田暴走事故 http //victim084.seesaa.net/article/victim084_2017060806.html 故意に作られた事件事故関連（神戸三宮暴走事故Ｖ１） #神戸三ノ宮暴走事故 http //victim084.seesaa.net/article/victim084_2017060805.html 故意に作られた事件事故関連（広島府中中３万引き冤罪自殺Ｖ１） #広島 #中３自殺 http //victim084.seesaa.net/article/ どうか助けてください。 ネットの多くで言論妨害をされています。 これでも法治国家でしょうか。 これでも偽装社会でないと言えるのですか。 「未来の子どもたちが知るべきコンピュータ」第６章追加。拡散希望です。 これが偽装社会の確たる証拠です。これ一つとっても国民が完全に騙されていることが理解できます。#ウイルス #セキュリティ #偽装社会 #独裁国家 #マッチポンプ http //victim084.hatenablog.com/entry/2018/09/15/033144 http //victim084.seesaa.net/article/victim084_20181007.html #victim084平こうじ #被害者＠広島県福山市 □ -- (victim084 平こうじ) 2019-01-04 17 20 26 ミャンマーの少数派イスラム教徒ロヒンギャに「ジェノサイド（集団殺害）」行為をしたとして、ミャンマー政府が提訴された問題で、国際司法裁判所（ICJ）は23日、同政府がロヒンギャのジェノサイドにつながる迫害行為を防ぐ措置を取るよう、緊急的な命令を下した。この問題について国際司法の場で初めて示された判断で、同政府の対応が注目される。 2020年1月23日国際司法裁判所でミャンマーでの迫害行為について判決が下ったそうです。 純日本人抹殺計画で迫害行為を受けている日本人もこのようにしたらいかがでしょうか？ -- (日本人) 2020-02-07 01 42 41 🐰💞{『安倍』が『純日本人抹殺計画を黙認』しているから『日本の機関に通報しても傘下なので全然動いてくれなくて』『無駄な拷問時間が延びる』だけだから『迫害行為』を取り扱っている『国際司法裁判所』で良いと思うんですけどどう思いますか？ 『通報したろ』って思ったんですけど、『英語がわからない』ので誰かお願いします。 🐹🍓{考察しました↓ 日本は狂っている https //rio2016.5ch.net/test/read.cgi/jinsei/1582846813/ 🐹🍓{良かったら見てください💮 -- (日本人) 2020-03-01 15 51 19 ・新型コロナの自粛をとなえ、おしだしたのは今現在創価学会をメインに運営している創価学会員(20年3月-20年6月10日現在）。スペイン風邪では日本では影響はほとんどうけず、おなじアジアのベトナムでは死亡者が0人で、タンザニアがたたかれスウェーデンが新型コロナ対策最優秀の国とメディアでいわれていたが実際はタンザニアとスウェーデンを比較すると（Wikipedia(国の人口) 統計局(感染者数、死亡者数)）タンザニアの方が経済もとめず、若い人の精神的負担もすくなく最優秀だった。2020年3月4月だけで日本国の若い人たちの生活保護申請が2万人となり こういった日本国の経済不安状態をうみだした。 -- (--) 2020-06-11 12 23 08 そして、(20年3月-20年6月の)若い組織活動家の創価学会信濃町本部の長がおしだしたのである。 -- (--) 2020-06-11 12 27 02 20年2月からすでに創価学会では動きがあり、権力的な理由から公明党に動かしていた。人にはいいかおして腹の内では笑っているぞ？笑 -- (--) 2020-06-11 14 41 23 名前 コメント すべてのコメントを見る
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原文ページはこちら Meepは計算電磁気学の有限差分時間領域法(FDTD法)を実装します。 この手法は離散空間・離散時間での場の解析において、より細かく実際の連続な方程式に近いシミュレーションを行う際に広く用いられているものであり、 多くの実用的な問題を本質的かつ正確にシミュレートすることができます。 本項では、MeepのFDTD法で用いられる方程式・電磁気単位およびMeepにおけるFDTD法へのアプローチを紹介します。 電磁気学においては、様々な特殊な用途に適した多くの手法が存在しますが、FDTD法はそのうちの一つに過ぎません。 本項ではまた、いくつかの他の手法を説明し、FDTD法が適している場合・他の手法を考慮すべき場合を判断するヒントを提供します。 本項では、Meepのインターフェースを紹介しません。 本項の焦点はシミュレーションの対象の概要です。 インターフェースについてはこちらを参照してください。 マクスウェル方程式Meepにおける単位の取り扱い 境界条件と対称性 FDTD法Meepにおける離散性の隠蔽 その他の計算機的手法 FDTD法の応用電磁界の分布とグリーンの関数 透過・反射スペクトル 共振モード マクスウェル方程式 Meepは電磁界の相互作用を記述した方程式であるマクスウェル方程式をシミュレートします。 特に、場の展開の方程式は以下のように記述されます。 Dは変位場、εは誘電率、Jは電荷電流密度、JBは磁荷電流密度、Bは磁束密度、μは透磁率、Hは磁界を表します。 σBおよびσDはそれぞれ磁気伝導率及び電気伝導率に相当します。 発散方程式は暗黙的に以下の式で与えられます。 一般に、εは位置だけでなく周波数(物質の分散)や自身内部の電界B(非線形)にも依存し、損失や利得を含むこともあります。 Meepはこれらの効果をサポートしており、Meepにおける材質の取り扱いにて解説されています。 Meepは円筒座標系におけるシミュレーションをサポートしています。 詳しくはMeepにおける円筒座標系を参照してください。 Meepにおける単位の取り扱い Meepにおいて、ε0, μ0, cといった煩雑な定数が欠如していることにお気づきでしょうか。 これは、Meepが無次元単位系を利用しておりすべての定数が統一されているためです。 実際問題として、計算すべきほとんどすべてのものは比によって表現されるものであり、最終的に単位は解消されます。 特に、マクスウェル方程式がスケール不変であるために、スケール不変の単位を選択することは電磁気の問題において都合がいいです。 ゆえに、我々は本システムにおいていくつかの特徴的な長さスケールaを選択し、それらを距離の単位として利用しました。 さらに、Meepの単位系においては光速c=1であるため、a(正確にはa/c)は時間の単位でもあります。 特に、Meepにおける周波数fは常にc/aの単位で明示されており、これは単位a/cで表される光周期の逆数Tでありf=1/Tと等価です。 同様に真空中の波長λを用いてf=a/λとも表せます。 例えば、ミクロンサイズの赤外域ナノフォトニック構造を考えてみてください。 a=1μmであるとします。 光源波長を1.55μmとしたい場合、周波数fをf=1/1.55=0.6452と設定します。 時間軸100点に渡りシミュレーションを行いたい場合は時間幅155(=100/f)に渡り実行すればいいことが分かります。 透過スペクトルは入射光に対する透過光の強度比になり、ゆえに電界Eの単位は非線形でない限り不適切なものとなるでしょう。 境界条件と対称性 コンピュータ上でのシミュレーションは有限の空間領域でしか実行できず、ゆえにいくつかの境界条件を設定してシミュレーションを打ち切らなければなりません。 Meepでは3タイプの標準的な終端形式をサポートしています。 Bloch周期境界 金属壁 PML吸収層 また、計算要件を大幅に軽減するために問題の対称性を利用することができます。 サイズLのセルにおける通常の周期的境界について、電界成分はf(x+L)=f(x)を満たします。 Bloch周期は、Blochの波数ベクトルkに対して で一般化したものです。 これを利用することで、MPBのように光学結晶や導波路などのモードについて解析することができます。 平坦で単純な境界条件が金属壁であり、セルが完全に金属で覆われているかのように境界面での電界が強制的に0になります。 より一般的に言えば、例えば任意形状の金属製空洞をシミュレートするために、評価セル中の任意の位置に完全な金属を設置することができます。 境界条件が開放である場合をシミュレートするために、入射波の全てを吸収する無反射な境界を設定したいことがあります。 これは完全適合層(Perfect Matched Layers/PML)によって実装されます。 厳密に言えば、PMLは境界条件ではなく、むしろ境界に配置された特殊吸収性材料であると言えます。 実際にはPMLは仮想的な材料であり、その境界面において無反射であると設定されています。 理論的連続系においてPMLは無反射ですが、実際の離散系においては不完全であり微小な反射を持ちます。 ゆえに、吸収が徐々に有効となるようPMLに有限の厚みを設定する必要があります。 より多くの情報が必要な場合は完全適合層を参照してください。 評価セルのサイズを低減する別の方法として、対称性を利用する手法があります。 例えば、系が(構造及び光源の両者に対して)鏡対称面を有していることが既知である場合、構造の半分のみをシミュレートしもう半分を鏡面反射によって取得することで計算量を半減させることができます。 Meepではいくつかの鏡面対称性・回転対称性を利用することができます。 これらサポートされた対称性は完全な最適化を施され、計算に対称性を指定する他は全く同じ方法で設定されています。 詳しくはMeepにおける対称性の利用を参照してください。 FDTD法 FDTD法は空間および時間を有限の長方形格子に分割します。 後述のように、Meepは可能な限り離散性をユーザーから隠蔽しますが、離散化の影響がいくらか存在しており、それらに精通しておくことが好ましいと言えます。 恐らく、理解されるべき最大の要点は、格子が空間分解能Δxを持つ場合、離散時間ステップΔtはΔt=SΔxで与えられるということです。 ただし、Sは を満たす定数であり、nminは最小の屈折率(通常1)です。 これは、FDTD法が安定である(発散しない)ために必要です。 (Meepにおいては[1～3次元に十分なように]S=0.5がデフォルトで与えられていますが、ユーザーが自由に設定可能です) ゆえに格子分解能を2倍にした場合は(同じシミュレーション時間幅に対して)時間ステップも同様に2倍になります。 そして3次元空間においては、分解能を2倍にするとメモリ使用量が8倍になり、計算時間に至っては16倍にもなってしまいます。 理解を要する次の点は、方程式を二次の正確性で離散化するために、FDTD法は各格子それぞれに別々の電界成分を割り当てるという点です。 この離散化はYee格子として知られるものです。 結果として、結合・比較・電界成分の出力を行う際(例えばエネルギー密度と流を計算するとき)にMeepは共通の格子点に電界成分を補完します。 この処理は自動であるため大抵は補完処理に気を使う必要はありません。 しかし、E,Dは誘電境界で不連続かもしれないにも拘らず単純な線形補完が施されるため、補完されたE,Dの精度は誘電境界付近で期待されるものに劣る可能性があります。 電磁気学のためのFDTD法に関する多くの参考文献が利用できます。 例えば、以下の文献を参照してください。 Allen Taflove and Susan C. Hagness, Computational Electrodynamics The Finite-Difference Time-Domain Method (Artech Norwood, MA, 2000). Meepにおける離散性の隠蔽 FDTDは本質的に離散化空間・時間を利用していますが、Meepは可能な限りあたかも連続的なシステムであるかのように振る舞います。 シミュレーションを始めるにあたって、ユーザーは空間分解能を指定しますが、一般的にこれ以降は自身で選択した単位に従い連続座標系で作業することになります。 例えば、誘電率を連続変数xで定義される関数ε(x)であったり、あるいは球や円筒などのオブジェクトとして設定した場合、Meepはそれらの誘電率分布が離散的なグリッド上でどのように表現されるか見つけ出す必要があります。 もしくは、単に点xの位置に点光源を設定したい場合、Meepはxの至近点を探し、それらにxからの距離に応じて電流を重み付けして配分します。 xを連続的に変化させるならば、Meep内で処理される電流も(重み付けを変化させることによって)連続的に変化します。 特定の矩形を通る電磁束を求める場合、Meepはグリッド上の場から矩形中の電磁界を線形補完します。 一般に、Meepにおける界面の原理は広汎的な補完であり、入力を連続的に変化させたとしても、Meepでのシミュレーション結果も同じく連続的に変化し、また分解能を向上するに従いシミュレーション結果は可能な限り高速かつ滑らかに連続解へと収束します。 例えば、Meep内部で利用される誘電率の関数は、ユーザーが設定した関数を単純に離散サンプリングしたものではありません。 むしろ、各格子点は周囲のピクセルが持つ誘電率の平均に近い値を持ちます。 Meepにおけるサブピクセル平均は"ジャギー"やその他シャープな界面に起因する誤差を最小化するよう特別に設計されており、これは過去存在したFDTD法の実装に対し有意な改善であると言えるでしょう。 詳しくはMeepの引用に掲載されているFarjadpourらの論文を参照してください。 その他の計算機的手法 当然ながら、FDTD法は計算電磁気学における唯一の方法という訳でも、常に最善の選択肢という訳でもありません。 一般に、引き出しは多いほうがいいし、目的に沿った最善の策を選ぶことも重要です。 (詳しくは私たちのオンラインテキスト付録Dを参照してください) 例えば、FDTD法で電磁固有モード(後述)を計算することができますが、無損失構造においては、一般的にMPBパッケージのような固有モードに特化したソルバーの方がより高速かつ容易であり、さらには信頼性も高いです。 MPBマニュアルの周波数領域と時間領域や後述の共振モードも合わせて参照してください。 単一周波数における構造の電磁界分布・応答を計算するに当たり、時間の反復よりも対応する線型方程式から直接求める方がむしろ効率的かもしれません。 実際に、私たちはMeepにこの手法(有限差分周波数領域法/FDFD法)を試験的に直接実装してみました。 詳しくはMeepの周波数領域法を参照してください。 とはいえ、特に(例えば金属薄膜を伴っているような)大きなスケール差があるような場合、有限要素法や境界要素法など、空間領域における可変解像度を利用できる別の手法を用いる方がいいかもしれません。 境界要素法は、巨大容積内における微小物体による散乱を計算するときなど、大きな体積対面積比を持つときに特に強力です。 時間領域法の強みは、パルス応答に対するフーリエ変換やHarminvなどのより洗練された単一プロセスにより、ただ一度のシミュレーションで周波数スペクトル全体(あるいは固有周波数)を取得できる点にあります。 有限要素法もまた時間項を持つ電磁界に対し有効ですが、有限差分法と比べると、一般的に安定性のため暗黙の時間ステップを利用しなければならず、また全てのステップにおいて(線形系の解析のために)行列を反転しなければならないという重大な欠点を持っています。 最後の手法として、断面が一定な導波路の連続、円筒の集合、或いは多層膜など、解析が容易な少数の部品からなる系については、転送/散乱行列法は特に魅力的であると言えるでしょう。 これらの手法は個々の単純な要素をいくつかの分析的または半分析的な様式として扱い、これにより全体の構造に対し非常に高速かつ正確なシミュレーションが可能となります。 ここに簡潔に記述するにはこのような手法は多すぎますが、広汎な構造を扱える有用なフリーツールを一つ紹介するとすればCAMFRが挙げられるでしょう。 (その他の標準的手法として光伝搬法[BPM]がありますが、これは構造が一次元的にゆっくりと変化する場合にのみ適しています) FDTD法の応用 本節では、FDTD法によって電磁気問題を分析できるいくつかの基本的手法を概説します。 これらの手法をMeepで使うためのより詳細な例についてはチュートリアルを参照してください。 電磁界の分布とグリーンの関数 時間領域シミュレーションが可能な最も明白なことは、与えられた光源に対する電磁界分布をただ図示することであり、もしくは界の時間進行を動画化することでしょう。 特定周波数ωの局所光源による電磁界分布は系の持つグリーンの関数により与えられます。 より限定的には、電流源分布が点x に対し密度Jで与えられる場合に、点xにおける電界Eの一次の成分を与える典型的な『動的』グリーン関数のひとつは次の式で表されます。 ただし、Jは次の式で与えられているものとします。 これをFDTD法で得るためにすべきことは、点x に必要な点光源を置き、他の全ての周波数成分が消えるまで十分な時間待つだけです(単にt=0に電流源をオンにすることは周波数スペクトルを導くことに注意)。 或いは、Meep周波数領域ソルバーを用いて(関連する線型方程式を解くことにより)直接的に周波数応答を得ることも可能です。 グリーンの関数について考えると、放射流束から(ΣiGiiに比例する)局所的な状態密度、小さな散乱によるボーン近似に至るまで有用なことを幅広く計算することができます。 さらに強力なことに、後述のパルス応答をフーリエ変換することで多くの多重周波数を計算できます。 透過・反射スペクトル FDTD法を最も多く利用する目的は、おそらく、励起に応答する共振空洞などの有限構造の透過・散乱スペクトルを計算することでしょう。 もちろん、前述のとおり各周波数ωに対して別個に電磁界(および透過流束)を計算することもできます。 しかし、ショートパルスに対する単一のフーリエ変換演算を通して伝搬スペクトル応答を計算することはより効果的であると言えます。 例えば、ある構造の透過パワーを求める場合を考えます。 与えられた周波数ωに対する電磁界について、透過パワーは(法線n方向の)ポインティングベクトルの、構造の向こう側にある平面上での積分で与えられます。 この時、ショートパルスを入力することを考えるとき、各時刻tに対してポインティングベクトルの積分P(t)を計算し、P(ω)を求めるためにフーリエ変換するという操作は魅力的です。 しかし、求めたいものがフーリエ変換された電界Eおよび磁界Hであり、(電磁束は電磁界の線形な関数ではないため)電磁束の変換とは一致しないことを考えると、これが誤りであると分かります。 代わりにすべきことは、(離散)時間ステップnに渡り総和を取ることで、流束平面の全点に対しフーリエ変換Eω(X)およびHω(x)を累算することです。 そして、時間ステップの終了後、フーリエ変換された電磁界から流束を求め、P(ω)を計算すればば透過パワーを得ることができます。 もちろんMeepはユーザーのためにこれらの問題を自動的に全て取り扱うので、ユーザーはただ流束を積分すべき範囲と計算すべき周波数を設定するだけで問題を解決できます。 (もちろん、他の時系列分析も使えるでしょう。 時に有効である一つの方法は、複数の点で界の時系列のPadé近似を構築することです。 そこからは多くの場合比較的短い時系列から鋭いピークと他の共振特徴を含む非常に正確な離散フーリエ変換を推定することができます。 MeepはPadé近似法を提供しませんが、任意の位置について電磁界の時間変化を出力することができ、標準的な手法を用いることでPadé近似を計算することができます。 ただし、理想的には、ある点を経由した波による透過スペクトルを求めるため、シングルモード導波路に対する解析が望ましいです) パワーP(ω)は余り便利であるとはいえません。 透過スペクトルを得るためには、各周波数における入射パワーで除算して正規化する必要があります。 典型的に、シミュレーションの実行によりこれは二度行われます。 正規化を利用した計算を行う必要が出た際、一度目は無散乱構造と入射波のみで、二度目は散乱構造も用いて行われます。 これは、透過スペクトル同様に反射スペクトルを求めようとした際より扱いにくいものとなります。 パワーP(ω)は入射波と反射波の合計であるため、単純に逆方向流束を計算することはできません。 更には、(入射波と反射波の間に生じる)除外されない干渉効果を含んでいるため、透過強度を求めるにあたり、逆方向りゅそくから入射波を単純減算することもできません。 反射・散乱強度を得るには入射電磁界Eω(0)(x),Hω(0)(x)を減算する必要があります。 繰り返しになりますが、実際には散乱がある場合とない場合の二度シミュレーションを行い、流束計算前に反射面からフーリエ変換を減算するよう設定することで簡単にこれを行うことができます。 また、反射強度を求めたのち、反射スペクトルを得るために入射強度で正規化することになるでしょう。 何が起きているかの見当がついている限り、Meepはこれらの計算を容易に行えるよう設計されています。 共振モード FDTD法のもう一つの用途は、与えられた構造の共振モードまたは固有モードを計算することです。 例えば、光学結晶(断続的誘電構造)や導波路があり、波数kに対する共振モード(ωで定義される)を求めたいとします。 もしくは、光を長時間捉える共振空洞があり、共振周波数ωと崩壊寿命(線質係数)Qを求めたいとします。 こういった場合には往々にしてそれらモードにおける電磁界分布も求めたいこともあるでしょう。 FDTD法で周波数や崩壊寿命を引き出すにあたり、標準的な方策は単純です。 閉鎖系か開放系かに応じてBloch周期境界または吸収層を持った構造を設定します。 そして、空洞・導波路・その他の構造の内部に直接配置した電流源から短パルス(伝搬帯域)でモードを励起します。 最後に、系内部で振動する電磁界が得られるので、周波数と減衰率を抽出するためにこれを分析します。 共振分析のもっとも単純な形式は、複数の点で電磁界のフーリエ変換を計算することでしょう。 共振モードはスペクトル中に鋭いピークを引き起こしているはずです。 しかしながら、この方法は、高周波解析に膨大な時間を要するという深刻な欠陥を抱えており、更には減衰率を抽出する問題は不完全条件非線形フィッティング問題につながります。 そのかわりMeepは、NMR分光分析法から借用したより洗練されている信号処理アルゴリズムを提供します。 これはフィルタ対角化と呼ばれるアルゴリズムで、私たちが提供しているHarminvパッケージで実装されています。 Harminvは、周波数の全てとそれらの減衰率(と強度)を短時間で正確に引き出します。 例えば、わずか数百回の演算で109の点から寿命Qを探し出します。 モードの周波数が分かったのち、電磁界分布が欲しい場合は、問題とする周波数のみを励起するための狭帯域(長時間)パルスで再度シミュレーションを行う必要があります。 (他のモードが十分減衰するだけ長大なシミュレーションを行ったうえで、最長寿命モードが欲しい場合はこの限りではありませんが) 電磁界分布が与えられた場合にはほかの分析法を利用することもできます。 (例えば、電磁束計算を介して異なる方向の減衰率にQを分解する、モーダルボリュームを見つける、など) モード計算の際、なぜMPBの代わりにMeepを使うべきなのでしょうか。 MPBと違い、Meepは金属や吸収性材料をサポートしており、損失のある(共振)モードを計算でき、単一の短パルスから膨大な数の周波数について高速かつただ一度で計算でき、スペクトル(例えばバンドギャップ)の中から効率的にモードを抽出することができます。 では、なぜMPBも使うべきなのでしょうか。 MPBはMeepよりも最低周波数モードを高速に計算でき、周波数と電磁界を同時に出力でき、密集した周波数領域を解決するにあたり問題ありません。 さらには、時間領域でモードを計算することは幾分捉え難いものであり、十分な注意が必要です。 例えば、光源がモードにほぼ直行するように配置されているか、他のモードにあまりにも近い場合、モードを見失ってしまうことがあります。 逆に、信号処理はときに誤ったピーク周波数を特定することもあります。 また、非矩形格子状のセルを持った周期系を勉強することは、MPB上でするよりもMeep上でのほうがより煩雑です。 MPBは、いくつかの点で、より限定されたとはいえ、はるかに簡単で信頼性が高くなります。
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ノイズ(Noise) 処理対象となる情報以外の不要な情報をいう。雑音。情報の形態・分野によりノイズの具体的な定義は様々であるが本項目では音響に関する記述を行う。 ノイズの正体 ノイズは、一般にうるさい音、騒音、雑音。ホワイトノイズとピンクノイズなどがある。 音声の録音をする上で障害となるもの。サウンドの成分以外のうち、本当に欲しい音以外の音を意味する。代表的なものに、マイクロフォンで拾った音が音響回路を巡回して起こるハウリングノイズ、録音機材が電源や蛍光灯などからも音として拾ってしまう「バズノイズ」などがある。その他録音テープ媒体で録音再生に伴って発生する高域の雑音であるヒスノイズ、歌手の発声時に、マイクロフォンで拾ってしまう音声以外の音であるリップノイズなどが挙げられる。 ノイズの種類 ノイズには上の項目で書いた以外に他にも３つ存在する ・ホワイトノイズ（白色雑音） あらゆる周波数の成分をほぼ同量ずつ含む音。光工学的な事柄からこのような名前が付いた。 ・ピンクノイズ（１／ｆ雑音） 周波数に反比例して、高い周波数の音ほど弱くなるような音 ・ペーパーノイズ 台本をめくる時に発生するノイズ音 ・ヒスノイズ カセットテープなどで、何も録音してないのにシィーといっているノイズ ・ノイズフロア 何もかけていなのにボリュームを上げるとシィーというやつ、カセットなどにある、安いスピーカーなどにも見られる 原因 他の機材（放送関係でないものも含む）から発生する音や電磁波から不要な音や結果を招くことが多い。また、結線の際に使用したケーブルが古かったり異常結線されたものを使うと発生する。これらの原因を排除することによりある程度、結果は得られる。 ノイズの活用 スポーツの中継など観客の声を混ぜて聴衆に臨場感を与えるためにあえてノイズを拾うこともある。この際に観客の声を録音するマイクロフォンはノイズマイクと呼ばれNOIZ-MICと表されることがある。