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 建築現場におけるミニコンピューターの利用(1969) |
日本で最初に建築現場にミニコンピュータを導入したケースになる。最初に導入された現場は東京駅八重洲からすぐの朝 日東海ビルで、続いて京橋の第一生命ビルであった。ミニコ ンは当時の価格で1500万円ほどで、ここでは超高層ビルの工 程管理や楊重管理のためのプログラムが作られた。これも初 めての試みであった。詳細は、研究所報 Vol.18(1971.10)に 掲載。初めての超高層ビルとあって、他にも様々な実験が試 みられた。特に目を引いたのが、ロケットを柱に取り付けて 建物を振動させ、その振動特性を調査する実験であった。ロ ケットは日産が製作し、新聞社なども多数呼んで実験が行わ れたが、大変な事件となった。それは、ロケットが留め金を すり抜けて、目の前の道路に飛び出してしまったということ で、何台もの消防車の出動となった。翌朝の新聞にも大々的 に取り上げられ、大きなニュースとなった。 |
| FACOM-Rモニターシステムおよびアセンブラーの開発(1969) |
富士通が最初に開発したミニコンピュータ FACOM-RのOSにあたるモニターシステムと開発言語のアセンブラーは初めての ミニコンとあって機能が不十分で使い難いしろものであった そこで、機能の拡張と使い易さを考慮したシステムの再構築 を図った。システムは機能の統一性やデザインの一貫性に焦 点を当てシステム設計にあたり、当時としてはこの考え方は 画期的なものであった。 |
| 残響時間の自動計測処理システムの開発(1968) |
残響時間はホールの音響性能を表す最も重要な指標で、実際の計測はスピーカーからホワイトノイズの音を発生させ定常 化したところで音を止めると、その音の減衰波形が得られる 残響時間の定義は60db減衰した時間と決められている。ホー ルの様々な点でテープレコーダにそれらを録音し、持ち帰っ て地点別・周波数バンド別の減衰波形を B&K社の記録計に書 かせて、それを特殊な分度器で波ごとに読み取って残響時間 を求める。記録計は減衰曲線を自動的に直線変換する機能を 持っていて、直線の傾きから残響時間を求める。この大量の データ処理を自動化する方法をコンピュータ処理するシステ ムを開発した。減衰波形から残響時間を算出する方法は最小 二乗法を使って、最適な直線を計算し、残響時間を求めた。 テープレコーダー・周波数分析器・記録計の全てをコンピュ ータからの信号で制御し、入力したデータを統計計算処理し て残響時間を求め一連の処理の自動化を図った。この世界で 初めての試みは1969.5に日本音響学会で研究発表し、好評を 得た。 |
| ソフト・シンセサイザーの開発(1968) |
世界初のシンセサイザーの基本原理をコンピュータプログラムとDA変換器・アンプ・スピーカーによって実現した。ただ デジタルデータをアナログに変換する速度が 60μsと遅く、 超低い音になってしまった。曲はバッハの「メヌエット」で 出力する波は曲線ではなく、矩形波と言われる最もシンプル な波でしか再現できなかった。音の高さを単位時間の回数、 つまり周波数に置き換えてメロディーを作った。「メヌエッ ト」は後にサラ・ヴォーンが「ラヴァーズ・コンチェルト」 というタイトルで歌い、世界的なヒット曲となる。今では波 をコンピュータで再現することが当たり前になったが、原理 は同じである。 |
| 交通騒音シミュレーションシステムの開発(1968) |
対象道路の時間当たりの交通量から車の走行台数を求め、その発生頻度を疑似乱数を基にシミュレートし、あたかも車が 走行する様子を再現する。騒音の計算は道路から離れた場所 から一定時間間隔で1台1台の車からの距離を計算し、その距 離と走行する車の騒音レベルから、全ての車を対象に計算し それを積算すると、ある時刻における測定時点の騒音の総和 が計算できる。これを時間間隔ごとに計算すると観測点の騒 音レベルの波がシミュレートでき、現地に行かなくても、車 の走行量と観測点と車の距離が分かれば、そこでの騒音レベ ルの波を得ることができる画期的なシステムであった。 |
| 疑似乱数発生プログラムの作成(1968) |
交通騒音の音源は走行する車から発生される。車がどのように走行するかはランダムに見える。乱数を使用して車の発生 頻度を予測するために、乱数を発生するプログラムを作成し た。乱数の発生は、線形合同法(乗算合同法・混合合同法)や 平方採中法などがあり、ここでは乗算合同法を採用した。乱 数が真の乱数列とみなして良いかを確実に決定することはで きないため擬似乱数を作る。擬似乱数列をシミュレーション 等利用するには、対象とする乱数列の統計的な性質が、使用 対象とする目的に合致しているかどうかを判断する検定が必 要になり、そのための再現性の検討なども行った。 |
| 変動騒音データの処理システムの開発と自動化(1968) |
交通騒音などの変動幅の大きい騒音は、たとえば 5秒ごとの値を読みとり、50個の測定値から累積度数分布を作成し、そ の中央値と下端・上端の 5％を除いた90％レンジの変動範囲 で表す評価法が用いられた。ソニーのデンスケで録音した騒 音データを B&K社の分析装置からコンピュータに取込み累積 度数分布を計算し、その結果を X-Yレコーダー上に出力する 操作を全て自動化し、処理するシステムを開発した。 |
| 定常騒音データの処理システムの開発と自動化(1968) |
騒音データは現地で直接騒音計で測ることもあるが、騒音の周波数分析を行うためテープレコーダで録音することが一般 的ある。当時の機器はデンマークのブリュエル・ケアー社製 が世界で最も信頼されていて、レコーダ、発信器、周波数分 析器、記録計、ダンピングマシンなどを揃えていた。高価で 壊れると修理に時間がかかるため慎重に扱うことが求められ た。後に B&K社のテープレコーダが重すぎたため、ソニーが 携帯用の通称「デンスケ」を発売し、好評を得た。騒音等の 録音は専らこれで行った。録音された音はキャリブレーショ ン(校正)をした上で、周波数分析器を通して記録計に結果を 書き出す。すべては手作業で1件当たり1日を要することもあ った。この一連の作業を JRA5のAD-DA変換器を用いて制御す るシステムを開発した。 B&K社の機器は外部から制御可能な インターフェイスを備えていて自動化を実現することができ た。機器の動作開始停止や分析データの入出力などを自動で 行う機能を備えていて、最終的な結果は横河電機の X-Yレコ ーダー(プロッター)上に出力される。 |
| JRA5システムプログラムの作成(1968) |
電子顕微鏡製作のトップメーカーであった日本電子測器が開発した本格的なコンピュータJRA5を導入。4Kワードのメモリ ーとテレックスのプリンター、紙テープリーダー、紙テープ 穿孔機などの周辺装置で構成され、FORTRAN も使えるとあっ たが使い物にならなかった。メモリーが4Kワードの理由は、 2進4桁の命令部とアドレス部12桁から構成されていたためア ドレス部の12桁でアクセス可能な最大値は 2の12乗、4096ワ ード(8KB)となった。基本命令は 16種類しかなく掛算や割算 もない。この16種の機械語でのプログラム作成となった。ま た、このコンピュータの最も優れた特徴は AD-DA変換器を内 蔵していた点である。メモリーは電源を切ると記憶は全て消 えてしまうため、朝一番で16ワードのブートストラップを手 操作で入力し、その後、イニシャルローダーを読込み、これ によって紙テープリーダーから作成した様々なプログラムを 読込んで利用するといった手間のかかる作業だった。作成し たシステムプログラムは、プログラム開発を効率よく行うた めの手順を分析し、テスト・デバッグなどにも対応した使い 易く高度なものであった。システムの全ては 16進4桁の機械 語で書かれた。 |
| トンネル内の騒音伝搬解析システム(1967) |
トンネル内の音源からの音が内部でどのように拡散し、定常化した状況での音圧レベルがどのように分布するかを求める 解析プログラムであり、指定された位置での音圧レベルを計 算し、その結果を即座に提示することができる。コンピュー タはIBM-1620、使用言語はFORTRAN。 |
| 音響関係コンサル業務(1966) |
音響・騒音対策を中心に環境問題なども含め多くのコンサル業務にあたった。問題把握のためのヒアリング、起因する対 象の計測・調査、計測結果の分析、原因究明、対策の立案、 結果のまとめなどの一連の作業を通して報告書を作成し依頼 先でのプレゼンテーションを行う。コンサル業務は 300件近 くにもおよび1966〜1971まで続いた。こうした経験に基づい て高度な専門技術を依頼先に提供することが可能となった。 主な相手先はほんの一部であるが以下の通りである。 ・日本テレビ ・トヨタ自動車 ・富士重工 ・三菱重工 ・日立 ・シチズン ・味の素 ・花王 ・上野文化会館 ・桐朋学園大学 ・エリザベト音楽大学 ・順天堂病院 ・板橋日大病院 ・KDDI ・東京ガス ・日本交通公社 ・代々木屋内水泳場 |
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主な研究開発成果