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Showing papers in "IEICE ESS Fundamentals Review in 2016"




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TL;DR: In this paper, the authors describe a 20 kHz system with 20 kHz and 14.5 kHz frequencies, which is a state-of-the-art system in the world.
Abstract: 最近,「超音波」の文字や言葉を見たり聞いたりする場面が 増えているように感じる.これは,以前は超音波が特殊な工 業用の用途だけに使われていたものが,最近では加湿器をは じめ,卓上洗浄機,歯ブラシ,美顔器,熟成器など幅広い分 野の家電にも利用されるようになってきたことが主な理由と 思われる. 人間が聞くことのできる周波数範囲は,年齢や健康状態に もよるが,おおよそ下限は20 Hzから上限は14 ~ 18 kHzであ る.ちなみに若い健康な人であれば,20 kHz付近までの音を 感じることができる.そこで,この上限値である20 kHz以上 の周波数の音や振動を「超音波」と定義している.しかし,実 際には20 kHz以下の周波数においても超音波的な技術は多く 利用されている.そこで,聞くことを目的としない比較的高 い周波数の音や振動についても,一般に「超音波」と呼んでい る. ところで,超音波の特徴と言えば何といっても固体,液体, 気体の3媒質で利用できることである.超音波の利用方法は 大きく通信的応用と動力的(エネルギー的)応用に分けること ができる.通信的応用とは,超音波を信号として利用する技 術のことであり,例えば固体媒質では構造物の内部の様子を 探る超音波探傷器,体の中を調べる超音波診断装置,液体媒 質では水中レーダであるソナーやパイプ内の流れを計る流速 計,気体媒質では距離計や車載用の衝突防止音響センサなど がよく知られている.一方,超音波エネルギーそのものを利 用する動力的応用技術としては,固体媒質中では超音波が発 生する加速度に伴う大きな機械力を利用した金属の切削・孔 空け・溶接技術,医療の世界では超音波メスや腫瘍を局所的 に破壊する治療に広く利用されている.また,液体媒質に対 しては,精密機器,半導体の表面を対象とした洗浄技術,水 と油分を混合させて化粧クリームやバター・マーガリンを製 造するための乳化技術に利用されている.これらは応用技術 のごく一部である.これに対し,気体媒質中(空気中)におけ る音波エネルギーを利用する技術,いわゆる強力空中超音波 の利用技術は,余り多いとは言えないのが現状である.これ は,気体媒質中への大パワーの音波エネルギーの放出が難し かったことが最大の原因である. また,音波の強度も重要である.ある強度以上の空中超音 波は,凝集,分散,剥離,浮揚,励振などの操作を非接触で 実現する特有の効果を生じさせる.すなわち,気体媒質中で の超音波エネルギー応用は,大パワーの超音波エネルギーを 効率良く放出できること,及び強力な音波を発生できること が重要な鍵となる. 強力空中超音波の発生方法とその応用技術

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TL;DR: Recent research activities on variable digital filters are discussed, focusing on the problems of design and realization, and research results regarding their application to adaptive signal processing are reviewed.
Abstract: Variable digital filters are frequency-selective digital filters whose frequency characteristics, such as the cutoff frequency and bandwidth, can be controlled in real time. Variable digital filters are used in a number of fields such as telecommunications, speech processing and audio processing. This paper discusses recent research activities on variable digital filters, focusing on the problems of design and realization. In addition, research results on variable digital filters regarding their application to adaptive signal processing are also reviewed.

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TL;DR: D2D: Device to Device,M2M: Machine to Machine)の通信は IoT/IoEによる情報収集を行う上で必須 の颬信手法である.
Abstract: 近年,‘もの’のインターネット(IoT/IoE: Internet of Things/ Internet of Everything)が浸透しつつあり,そこから収集され たビッグデータを用いる新しいシステム,サービスの展開が 進んでいる.図1に IoT/IoEを活用することにより実現する 今後のスマート社会の概念図を示す.空間に多数配置された IoT/IoEによる統合的な情報通信ネットワークを活用すること により,より安心,安全,便利な社会が構築される.この実 現のためには IoT/IoEの利用が不可欠である.例えば,自動 車の自動走行を実現するためには,カメラなどのセンシング 情報を用いた車の自律判断と,広域の状態認識に基づく中央 制御局からの指示の両立が不可欠であり,車をThingsとした 通信ネットワークの構築が必要である.また,スマート家電 と呼ばれるネットワークにつながる家電製品のThingsが,宅 内のHome Energy Management System(HEMS)に情報を送る ことによって,エネルギーの見える化や省電力化が実現され る.このような端末間(D2D: Device to Device,M2M: Machine to Machine)の通信は IoT/IoEによる情報収集を行う上で必須 の通信手法である.既にセルラの標準化においてもD2D通信 が整備されており,今後更なる普及が進むと予想されている. 無線通信システムにおける非線形信号処理を用 いた性能向上



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TL;DR: 音響信号を用いて距離を測定する場合, 対象物に向けてパルス 音を送出し,それが反射波として返ってくるまでの時間から
Abstract: アブストラクト 様々な工学分野において対象物までの距離は重要な情報である.音響信号を用いて距離を測定する場合,測定 対象物に向けてパルス音を送出し,それが反射波として返ってくるまでの時間から距離を推定する方法が一般的である.し かしこの手法は,送信波と反射波が時間的に重なるほどの近距離に対しては推定が困難となる.一方,マイクロ波レーダの 分野において,定在波を利用することによって,複数の測定対象に対して,それらが 0 m に近い至近距離にあっても距離推 定が可能な手法が提案され,定在波レーダと呼ばれている.我々は,音響信号を用いた距離推定に定在波レーダの原理を適 用することによって,0 m に近い至近距離にある対象物に対して正確な距離推定を行う手法について検討してきた.本論文 では,我々の提案している可聴音を用いた位相干渉に基づく距離測定の原理について述べたのち,解析信号の導入に基づく 0 m 付近に対象物が存在する場合の近距離計測法について詳しく説明する.シミュレーションや実音場への適用例も示す. キーワード 位相干渉,定在波, 距離推定,パワースペクトル,距離スペクトル