報道関係各位
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2024年10月07日
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　超音波システム研究所
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フィードバック解析技術を応用した、超音波の音圧データ解析技術 No.2
（超音波の音圧・振動データから、新しい超音波利用を導く）

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超音波システム研究所は、
　多変量自己回帰モデルによるフィードバック解析技術を応用した、
　「超音波の伝搬状態を測定・解析・評価する技術」を利用して
　超音波利用に関するコンサルティング対応を行っています。

超音波テスターを利用したこれまでの
　計測・解析・結果（注）を時系列に整理することで
　目的に適した超音波の状態を示す
　新しい評価基準（パラメータ）を確認・評価します。

注：
　非線形特性（音響流のダイナミック特性）
　応答特性
　ゆらぎの特性
　相互作用による影響

統計数理の考え方を参考に
　対象物の音響特性・表面弾性波を考慮した
　オリジナル測定・解析手法を開発することで
　振動現象に関する、詳細な各種効果の関係性について
　新しい理解を深めています。

その結果、
　超音波の伝搬状態と対象物の表面について
　新しい非線形パラメータが大変有効である事例による
　実績が増えています。

特に、洗浄・加工・表面処理効果に関する評価事例・・
　良好な確認に基づいた、制御・改善・・・が実現します。

＜統計的な考え方について＞
統計数理には、抽象的な性格と具体的な性格の二面があり、
具体的なものとの接触を通じて
抽象的な考えあるいは方法が発展させられていく、
これが統計数理の特質である　科学の中の統計学　赤池 弘次 (編集)より

超音波の伝搬特性
１）振動モードの検出（自己相関の変化）
２）非線形現象の検出（バイスペクトルの変化）
３）応答特性の検出（インパルス応答の解析）
４）相互作用の検出（パワー寄与率の解析）

注：解析には下記ツールを利用します
注：OML(Open Market License)
　　　https://www.ism.ac.jp/ismlib/jpn/ismlib/license.html
注：TIMSAC(TIMe Series Analysis and Control program)
　　　https://jasp.ism.ac.jp/ism/timsac/
注：「R」フリーな統計処理言語かつ環境
　　　https://cran.ism.ac.jp/

autcor：自己相関の解析関数
bispec：バイスペクトルの解析関数
mulmar：インパルス応答の解析関数
mulnos：パワー寄与率の解析関数

＜＜ 超音波の音圧データ解析 ＞＞

１）時系列データに関して、
　多変量自己回帰モデルによるフィードバック解析により
　測定データの統計的な性質（超音波の安定性・変化）について
　解析評価します

２）超音波発振による、発振部が発振による影響を
　インパルス応答特性・自己相関の解析により
　対象物の表面状態・・に関して
　超音波振動現象の応答特性として解析評価します

３）発振と対象物（洗浄物、洗浄液、水槽・・）の相互作用を
　パワー寄与率の解析により評価します

４）超音波の利用（洗浄・加工・攪拌・・）に関して
　超音波効果の主要因である対象物（表面弾性波の伝搬）
　あるいは対象液に伝搬する超音波の
　非線形（バイスペクトル解析結果）現象により
　超音波のダイナミック特性を解析評価します

この解析方法は、
　複雑な超音波振動のダイナミック特性を
　時系列データの解析手法により、
　超音波の測定データに適応させる
　これまでの経験と実績に基づいて実現しています。

バイスペクトルは、以下のように
　周波数f1、f2、f1 + f2のスペクトルの積で表すことができる。
　B( f1 , f2 ) = X( f1 )Y( f2 )Z( f1 + f2 )

主要周波数がf1であるとき、
　f1 + f1 = f2、f1 + f2 = f3で表される
　f2、f3という周波数成分が存在すれば
　バイスペクトルは値をもつ。

これは主要周波数f1の
　整数倍の周波数成分を持つことと同等であるので、
　バイスペクトルを評価することにより、
　高調波の存在を評価できる。


＜＜超音波技術＞＞

超音波の音圧・振動データから、新しい超音波利用を導く
http://ultrasonic-labo.com/?p=1811

抽象代数モデルと超音波現象の実験・検討サイクル
http://ultrasonic-labo.com/?p=15065

超音波の非線形現象を評価する技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=13919

超音波の音圧測定解析
http://ultrasonic-labo.com/?p=1705

コンサルティング対応＜音圧測定・実験・解析・評価＞
http://ultrasonic-labo.com/?p=15402

超音波伝搬状態の測定・解析・評価システム
http://ultrasonic-labo.com/?p=1000

超音波洗浄のメカニズムと効果的な活用法
http://ultrasonic-labo.com/?p=18171

音圧測定解析に基づいた、超音波システムの開発技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1484

超音波を利用した「振動計測技術」
http://ultrasonic-labo.com/?p=16046

超音波（キャビテーション・音響流）の分類
http://ultrasonic-labo.com/?p=17231

超音波システム（音圧測定解析、発振制御）の利用技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=16477

超音波洗浄について
http://ultrasonic-labo.com/?p=15233

超音波洗浄効果について-no2
http://ultrasonic-labo.com/?p=2878

超音波技術（コンサルティング対応）
http://ultrasonic-labo.com/?p=1401

超音波発振システム（２０ＭＨｚ）の製造販売
http://ultrasonic-labo.com/?p=1648

超音波洗浄セミナーテキストの公開
http://ultrasonic-labo.com/?p=12973

キャビテーションと音響流の制御技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=2947

超音波の音圧測定解析システム「超音波テスターＮＡ」
http://ultrasonic-labo.com/?p=16120

新しい超音波発振制御プローブの製造方法
http://ultrasonic-labo.com/?p=1184

水槽と超音波と液循環に関する最適化・評価技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=7277

超音波とファインバブル（マイクロバブル）による洗浄技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=18101

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