オリジナル超音波実験（超音波システム研究所）
超音波の音圧データ解析：バイスペクトル（超音波システム研究所）
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）を設定・確認します。
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
＜＜超音波の音圧データ解析・評価＞＞
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。
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/
バイスペクトルは、以下のように
周波数f1、f 2、f1 + f 2のスペクトルの積で表すことができる。
B( f1 , f 2 ) = X( f1 )Y( f 2 )Z( f1 + f 2 )
主要周波数がf1であるとき、
f1 + f1 = f 2、f1 + f 2 = f3で表される
f 2、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。
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）を設定・確認します。
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
＜＜超音波の音圧データ解析・評価＞＞
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。
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/
バイスペクトルは、以下のように
周波数f1、f 2、f1 + f 2のスペクトルの積で表すことができる。
B( f1 , f 2 ) = X( f1 )Y( f 2 )Z( f1 + f 2 )
主要周波数がf1であるとき、
f1 + f1 = f 2、f1 + f 2 = f3で表される
f 2、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。
超音波のダイナミックな非線形現象を利用する技術（音と超音波の組み合わせ）
超音波システム研究所は、
＊超音波の発振制御技術（オリジナル製品：超音波発振制御プローブ）
＊超音波伝搬状態の測定技術（オリジナル製品：超音波テスター）
＊超音波伝搬状態の解析技術（時系列データの非線形解析システム）
＊超音波伝搬状態の最適化技術（音と超音波の最適化処理）
＊超音波発振プローブ・伝搬用具の開発製造技術
＊システムの表面弾性波をコントロールする技術
・・・・
上記の技術を応用して
＜音と超音波の組み合わせ＞を利用した
超音波（非線形共振現象）の制御技術を開発・応用しています。
注：オリジナル非線形共振現象
オリジナル発振制御により発生する高調波の発生を
共振現象により高い振幅に実現させたことで起こる
超音波振動（高調波１０次以上）の共振現象
音と超音波の組み合わせ技術の応用事例として、
各種部品・材料の状態（空中、水中、弾性体との接触・・）に合わせた、
超音波の効果的な利用（洗浄・表面改質・攪拌・化学反応促進・・・
各種システムの振動制御）を実現させています。
＊超音波の発振制御技術（オリジナル製品：超音波発振制御プローブ）
＊超音波伝搬状態の測定技術（オリジナル製品：超音波テスター）
＊超音波伝搬状態の解析技術（時系列データの非線形解析システム）
＊超音波伝搬状態の最適化技術（音と超音波の最適化処理）
＊超音波発振プローブ・伝搬用具の開発製造技術
＊システムの表面弾性波をコントロールする技術
・・・・
上記の技術を応用して
＜音と超音波の組み合わせ＞を利用した
超音波（非線形共振現象）の制御技術を開発・応用しています。
注：オリジナル非線形共振現象
オリジナル発振制御により発生する高調波の発生を
共振現象により高い振幅に実現させたことで起こる
超音波振動（高調波１０次以上）の共振現象
音と超音波の組み合わせ技術の応用事例として、
各種部品・材料の状態（空中、水中、弾性体との接触・・）に合わせた、
超音波の効果的な利用（洗浄・表面改質・攪拌・化学反応促進・・・
各種システムの振動制御）を実現させています。
超音波システム（音圧測定解析、発振制御）を利用した超音波実験（ultrasonic-labo）
オリジナル装置（超音波システム）を利用した超音波実験（ultrasonic-labo）
超音波システム（音圧測定解析、発振制御）を利用した超音波実験（ultrasonic-labo）
超音波システム（音圧測定解析、発振制御）を利用した超音波実験（ultrasonic-labo）
