本研究はスピーカの近年の動向から，現在のスピーカの構造的，音響的なシミュレ ーションの問題点について2点取り上げ，研究を行った．
1つ目に取り上げたのはスピーカにおけるひずみの問題である．振動板を簡単な円 形の平板とし，その周縁に非線形バネを取り付けた．これは，スピーカの振動板とエ ッジに対応している．
スピーカのひずみを低減する方法はいくつかある，電気的に低減する方法が多い．
機械的にひずみの低減をする方法はあまりなく，さらには，ひずみを想定したシミュ レーションはあまり考えないことが一般的である．非線形バネの 2 次のバネ定数の方 向性を利用し，周縁の非線形バネの方向を交互に取り付け 2 次ひずみを低減する方法 を提案した．
加振に関しては過渡解析と周波数加振による解析を行った．また，加振位置をスピ ーカの加振に合わせるために，円板の中心からφ20[mm]ほどの円形部分を加振させ結 果を観測した．結果としてはバネが全て同じ方向である時に比べ，非線形バネの方向 を変える間隔を細かくしていくと，2次ひずみ成分が減っていくことがわかった．非線 形バネの間隔を1/8以上細かい間隔にしても，大きな改善は得られない．そのため，バ ネの方向を変える間隔は1/8が良いと言える．
2つ目はヘッドホンやイヤホンなど，スピーカ周縁の音響経路で狭い隙間や空間を 持つ場合における空気粘性の影響に関して取り上げた．
細管やスリットなどの狭い場所を伝搬する音波の研究は古くから行われており，単 純な細管やスリットは理論的に計算が可能である．複雑な形状，例えば連続的に管の 径が細くなっていく場合や，断面が円形や角型ではない場合など，複雑な経路となる 場合には計算が難しくなる．
本研究では複雑な音響経路も計算できるようにまず有限要素法の定式化を行い，圧 縮性粘性気体要素のオリジナルシミュレーション方法を提案した．
シミュレーションはφ0.5[mm]からφ1.0[mm]の円管モデルを作成し，シミュレーシ ョンを行った．理論値と比較した結果，共振点を含め特性が一致し，オリジナルシミ ュレーションの有効性を示すことが出来た．
さらに細いスリットで音響調整がされているイヤーシミュレータについてモデル
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化しシミュレーションを行った．イヤーシミュレータは規格値や等価回路も示されて いるので，その特性とシミュレーションの比較を行った．結果，規格値とオリジナル シミュレーションの値は近い特性となり，複雑な音響経路においてもオリジナルシミ ュレーションの有効性を示すことが出来た．
今後の課題は，非線形バネについては，より複雑なモデルにてシミュレーションを 行うことが必要である．また，本研究においては観測位置が一点のため，多点を観測 して考察する必要がある．
空気粘性を考慮したシミュレーションに関しては，より複雑な経路のシミュレーシ ョンを行い実測と比較していく必要がある．また今回は音源を一定としていたが，よ り現実のスピーカに近い加振を行い，構造と音響を連成したシミュレーションを行う 必要がある．
スピーカのみならず，振動と音響のシミュレーションについては，本研究で取り上 げた問題も含め様々な課題がある．特にスピーカに関しては磁場も伴うのでより複雑 である．電気から磁場、磁場から構造といったあらゆる現象を網羅した計算が将来出 来ることを期待する．本研究で扱った非線形バネや空気粘性を考慮にいれたシミュレ ーションもその一端を担えると考えている．
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