超音波技術（多変量自己回帰モデルによるフィードバック解析） ultrasonic-labo
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」を開発しました。
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）になることを確認しました。
注：
非線形特性
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を確認しています。
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・・・が実現しています。
＜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
＜参考＞
以下のプログラムを参考にして開発・作成した
オリジナルソフト（解析システム）を
オープンソースの統計解析システム 「 Ｒ 」 で
実行・解析を行っています
生体のゆらぎとリズム コンピュータ解析入門：和田孝雄/著：講談社
赤池モデルを臨床にいかす画期的な解説書。
１／ｆゆらぎ解析に必須かつ難解な赤池モデルと、臨床への応用を懇切丁寧に解説。
生体のダイナミクスに関心をもち臨床デ－タ解析に携わる医学者・工学者待望の書
内容（「MARC」データベースより）
〈CD-ROM付き〉生体のゆらぎとリズムの時系列解析への入門。
第一線の研究者である著者が、経験した者だけが知る様々な困難点について、
他に類例のないユニークな視点から細部の議論を展開する。
生体のゆらぎとリズム 和田孝雄著
添付されたプログラムの使用方法
*.exe 解析実行ファイル
*.for 解析プログラムファイル（フォートランのソースファイル）
*.dat 解析データファイル
インパルス応答（時間領域での伝達特性
ラプラス変換するとＳ領域での伝達特性）
周波数伝達関数（周波数領域での伝達特性）
AIRCV2.EXE ARV2.DAT ２変数のインパルス応答
AIRCV3.EXE ARV3.DAT ３変数のインパルス応答
多変量自己解析モデルによるフィードバック解析
ARPCV2.EXE ARV2.DAT ２変数のパワー寄与率
ARPCV3.EXE ARV3.DAT ３変数のパワー寄与率
＜＜超音波の音圧測定・解析＞＞
１）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
超音波伝搬状態の安定性・変化について解析評価します
２）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・・に関する解析評価を行います
３）パワー寄与率の解析により
超音波（周波数・出力）、形状、材質、測定条件・・
データの最適化に関する解析評価を行います
４）その他（表面弾性波の伝搬）の
非線形（バイスペクトル）解析により
対象物の振動モードに関する
ダイナミック特性の解析評価を行います
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とで実現しています。
超音波技術の説明＜川の流れの観察＞
ノーバート・ウィナー著 「サイバネティクス・・」 より
http://youtu.be/sKDa6sQ6f1Q
川の流れを観察しています
To observe the flow of the river
＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊
・・・・
波の問題は
明らかに平均と統計の問題であり、
この意味でそれは
当時勉強していた、ルベーグ積分と密接に関連していた・・・・
私は、自然そのものの中で
自己の数学研究の言葉と問題を
探さねばならないのだということを知るようになった。
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
ノーバート・ウィナー著 「サイバネティクスはいかにして生まれたか」 より
超音波利用に関して
ノーバート・ウィナーの視点を持ちながら
流れの観察経験（注）により
音響流を直感的に
とらえられると考えています
注：くりかえし
超音波と
流体の変化（流れ、渦、波・・）を
観察して
イメージを修正しながら
音響流に関する論理モデルを考え続けます
1年ぐらい経過してくると
ぼんやりと、洗浄物に対する
音響流の影響がわかります
対処を繰り返すと
音響流に対する対象物固有の現象が
流れを見て感じるようになります
現在は、次にステップとして
非線形性を含めた
各種要因の寄与率を
とらえたいと考えています
超音波システム研究所
ホームページ http://ultrasonic-labo.com/
サイバネティクスはいかにしてうまれたか
ノーバート・ウィナー著 みすず書房 1956年 より
・・・・・・
理想的には、単振動とは遠い過去から遠い未来まで時間的に
不変に続いている運動である。
ある意味でそれは永遠の姿の下に存在する。
音を発したり、止めたりすることは、
必然的にその振動数成分を変えることになる。
この変化は、小さいかもしれないが、
全く実在のものである。
有限時間の間だけ継続する音符はある帯域にわたる多くの
単振動に分解することができる。
それらの単振動のどれか一つだけが存在するとみる事はできない。
時間的に精密であることは
音の高さがいくらかあいまいであることを意味し、
また音の高さを精密にすれば必然的に時間的な区切りがつかなくなる。
・・・・・・・
・・・・・・・
こうして、サイバネティクスの立場から見れば、
世界は一種の有機体であり、そのある面を変化させるためには
あらゆる面の同一性をすっかり破ってしまわなければならない
というほどぴっちり結合されたものでもなければ、
任意の一つのことが他のどんなこととも同じくらいやすやすと
起こるというほどゆるく結ばれたものでもない。
・・・・・・・
上記を参考・ヒントにして
定在波の制御技術を応用した、
超音波伝播現象における「ゆらぎ」を測定・利用する技術を開発しました。
超音波システム研究所
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THE WHO - I've Had Enough | QUADROPHENIA
＜メガヘルツの超音波＞技術 （超音波システム研究所 ultrasonic-labo）
超音波システム研究所は、
液中に対象物を入れた水槽内での表面検査技術を開発しました。
超音波プローブの発振制御による
「音圧・振動」測定・解析技術を応用した、方法です。
目的・対象物・・・に合わせた
超音波プローブの開発対応による、
コンサルティングを行っています。
新しい超音波発振制御技術です。
液中内の対象物の音響特性に合わせた、
超音波（の伝搬状態）の変化（ダイナミック特性）を利用することで
様々な特徴を検出することが可能です。
特に、発振・受信の組み合わせによる
応答特性を利用した
部品検査や小さい部品の精密洗浄に関して、
超音波振動の新しい利用が可能になる基本技術です。
液体と弾性体に伝搬する超音波のダイナミック特性を
測定・解析・評価に基づいた
論理モデルを構成・修正しながら検討することで
超音波の伝搬特性を、目的に合わせて効果的に利用した
様々な応用が可能です。
超音波プローブの概略仕様
発振・測定範囲 ０．０１Ｈｚ～２０ＭＨｚ
コード長さ １０ｃｍ～
対象材質 ステンレス、樹脂、セラミック、ガラス・・・
対象の音響特性を、目的に合わせて、最適化します。
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wigwangが販売 ￥ 4,173
商品パッケージの寸法
: 8 x 4.5 x 6 cm ; 150 g
発送重量: 259 g
仕様
使用電圧：DC5V 2A USBから給電
防水絶縁保護：二重のプラスチックカバーと
ナノコーティング層のデザインを採用しますので、
防水防塵、耐衝撃があります。
超音波振動片：チタン合金クリスタル片
洗濯時間：20〜30分が最適です
