超音波洗浄器の音圧測定実験（超音波システム研究所）
抽象代数モデルに基づいた、オリジナル超音波発振制御による、超音波のダイナミック制御実験（超音波システム研究所）
超音波プローブによる、スイープ発振実験（超音波システム研究所）
散歩
山
鳥
観察
夏目漱石
「
山路を登りながら、
かう考えた。
智に働けば角が立つ。
情に棹させば流される。
意地を通せば窮屈だ。
兎角に人の世は住みにくい。
住みにくさが高じると、
安い所へ引き越したくなる。
どこへ越しても住みにくいと悟った時、
詩が生まれて、畫（え）が出來る。
・・・・・・・・
We look before and after
And pine for what is not:
Our sincerest laughter
With some pain is fraught;
Our sweetest songs are those that tell of saddest thought.
「 前をみては、後えを見ては、物欲しと、あこがるるかなわれ。
腹からの、笑といえど、苦しみの、そこにあるべし。
うつくしき、極みの歌に、悲しさの、極みの想、籠るとぞ知れ 」
なるほどいくら詩人が幸福でも、
あの雲雀のように思い切って、
一心不乱に、前後を忘却して、
わが喜びを歌う訳には行くまい。
・・・・・・
」
ピアニスト
グレン・グールドが
「二○世紀の小説の最高傑作」と評価した
夏目漱石 草枕 より
超音波システム研究所
ホームページ http://ultrasonic-labo.com/
超音波のダイナミック特性を評価する技術ーー音と超音波の組み合わせを利用した超音波制御実験－－（超音波システム研究所）
＜超音波のダイナミック制御技術＞を開発
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
超音波システム研究所は、
複数の異なる周波数の「超音波振動子」を利用する技術について、
「音色」に関する評価・分析方法を応用・発展させ
新しい＜超音波のダイナミック制御技術＞を開発しました。
＜超音波のダイナミックシステム「音色」＞
超音波水槽内の超音波伝搬状態をシステムとしてとらえ、
音圧変化に関する「測定」「解析」「制御」を行う。
多くの超音波（水槽）利用の目的は、
水槽内の液体の音圧変化の予測あるいは制御にあります。
しかし、多くの実施例で
理論と実際の違いによる問題が多数指摘されています。
この様な事例に対して
１）障害を除去するものは
統計的データの解析方法の利用である
＜超音波伝搬状態の計測・解析技術＞
２）対象に関するデータ解析の結果（評価）に基づいて
対象の特性を確認する
＜洗浄対象物、攪拌対象物、治工具
・・・の音響特性を検出・評価する技術＞
３）特性の確認により
超音波の非線形現象と相互作用を考慮した、
目的に合わせた制御の実現に進む
＜キャビテーション・音響流のコントロール技術＞
といった方法（展開）により
超音波を効率的な利用状態に改善し
目的とする超音波の利用を実現します。
具体的には
＊：液循環のタイマー制御
＊：複数の異なる超音波振動子の出力制御
＊：専用水槽、マイクロバブル・・の最適化
＊：専用治工具（トレイ、カゴ、・・）の開発
・・・・・
実施例が、多数あります。
今回開発した応用技術は
定在波の制御や、キャビテーション・加速度の効果を
一般的な超音波の周波数領域（２０ｋＨｚ～５ＭＨz）から
大きく広げた振動現象を
制御対象の範囲（０．１Ｈｚ～２０ＭＨｚ）としています。
対象物への具体的な伝搬周波数のスペクトル変化として
測定・解析・確認・制御する技術です。
超音波の効果について
伝搬状態のスペクトルに関する、時系列変化を
超音波の音色（オリジナルの定義）として評価・分析することで
洗浄効果・表面改質・化学反の制御・・・応用・研究に関する
システムの制御パラメータとして利用可能にした技術です。
従来の、音圧や伝搬周波数による評価とは異なり
０．１Ｈｚ～２０ＭＨｚの振動領域に関する
超音波の音色（音の変化・・・）として、評価することで
新しい超音波の効果（伝播現象）について
目的に合わせた利用を可能にしました。
特に、マイクロ・ナノレベルの物質に対する
超音波の影響は、音色（パラメータ）による制御が有効です
周波数４０ｋＨｚの超音波装置で
洗浄液に対して、８ＭＨｚの伝搬状態を実現させることも、
周波数７２ｋＨｚの超音波照射で、
均一な金属のナノ粒子の分散と、粒子の表面改質を行うことも可能です。
オリジナルの超音波伝搬状態の測定・解析技術により、
「音色」による評価技術と
パワースペクトル・バイスペクトルの変化の関係を確認しています。
■参考動画
http://youtu.be/T_dzRj8_Tdk
http://youtu.be/Z_tf0tI1K7Y
http://youtu.be/nKuVUfZnisI
http://youtu.be/hHcS1vt37P0
http://youtu.be/YHP5AipfWyQ
http://youtu.be/oABfw0akMKM
http://youtu.be/Jju4he5UArU
http://youtu.be/B6i51kyeYG4
http://youtu.be/hZUXN2YpcDA
http://youtu.be/yyXYYTAe7oo
http://youtu.be/bYT35zJcraE
http://youtu.be/25gfj7mhwgs
http://youtu.be/oGNvoi5BjAE
http://youtu.be/tbS9n2xQ7z4
http://youtu.be/7iTf3LZm21c
http://youtu.be/50J3r1JPYVM
http://youtu.be/aUFKLC7WN4s
http://youtu.be/QR-nslLPyWw
http://youtu.be/ANli2P9-H2s
http://youtu.be/M1lhu1VN2EI
http://youtu.be/MHaIYAMrpS4
http://youtu.be/W5jsshzKozE
http://youtu.be/FfzIvgdpshs
http://youtu.be/ciIQv6HF9IQ
「音色」を考慮した「超音波発振制御」技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1082
＜超音波のダイナミック制御技術＞
http://ultrasonic-labo.com/?p=2301
参考
超音波「音圧測定装置（超音波テスター）」
http://youtu.be/dSs7tiwCQck
http://youtu.be/JpT9S93P4to
超音波テスター（部品検査）
http://youtu.be/JpT9S93P4to
超音波実験
http://youtu.be/aIlkXoDJwy0
http://youtu.be/EqvKPvFo2YU
http://youtu.be/lf3zOnviZwE
http://youtu.be/wZhfuwMToqs
http://youtu.be/wrblFhjkGQI
http://youtu.be/iImkTcD93e0
http://youtu.be/0GlL0JWm5zE
音圧測定解析
http://youtu.be/tmmnKavc5XE
http://youtu.be/3iqDM0smsQ8
http://youtu.be/kOCTsXXD388
http://youtu.be/YiOjgns2O94
http://youtu.be/N01LaxgItgc
http://youtu.be/U9mQLRd0OXI
＜超音波のダイナミックシステム＞
http://youtu.be/BEHxKZwzLvg
超音波システム研究所（3種類の超音波振動子）
http://youtu.be/GHfee9oq1ho
超音波（ダイナミック制御）
http://youtu.be/8g6NRmSOKv8
超音波システム研究所（超音波振動子 ２８，７２ｋHz）
http://youtu.be/k_CV3cAYK3c
小型超音波（４０ｋHz ５０W）
http://youtu.be/sdDWtS6q5xQ
超音波実験
http://youtu.be/E1a0Ep75-d8
流水式超音波システム
http://youtu.be/ClE31xEW344
超音波コンサルティング
http://youtu.be/2J_Z_2i_fC0
参考
１）超音波洗浄器（基礎実験・確認）
超音波洗浄器の利用技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1318
超音波洗浄器の利用技術 Ｎｏ．２
http://ultrasonic-labo.com/?p=1060
２）超音波利用（応用技術・ノウハウ）
超音波振動子の設置方法による、超音波制御技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1487
推奨する「超音波（発振機、振動子）」
http://ultrasonic-labo.com/?p=1798
超音波専用水槽の設計・製造技術を開発
http://ultrasonic-labo.com/?p=1439
超音波のダイナミック制御技術を開発
http://ultrasonic-labo.com/?p=2015
超音波洗浄システムを最適化する方法
http://ultrasonic-labo.com/?p=2710
「超音波の非線形現象」を利用する技術を開発
http://ultrasonic-labo.com/?p=1328
新しい超音波（測定・解析・制御）技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1454
液循環ポンプによる 「音響流の制御システム」
http://ultrasonic-labo.com/?p=1212
YouTubeに投稿した超音波技術動画
http://ultrasonic-labo.com/?p=2679
「超音波の非線形現象」を利用した「超音波洗浄技術」
http://ultrasonic-labo.com/?p=2533
通信の数学的理論を応用した超音波制御技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1350
音圧測定装置（超音波テスター）の標準タイプ
http://ultrasonic-labo.com/?p=1722
音圧測定装置（超音波テスター）の特別タイプ
http://ultrasonic-labo.com/?p=1736
超音波計測の特別システムをオーダーメイド対応
http://ultrasonic-labo.com/?p=1972
http://ultrasonic-labo.com/?p=1962
http://ultrasonic-labo.com/?p=1953
http://ultrasonic-labo.com/?p=1915
超音波＜計測・解析＞事例
http://ultrasonic-labo.com/?p=1705
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
超音波システム研究所は、
複数の異なる周波数の「超音波振動子」を利用する技術について、
「音色」に関する評価・分析方法を応用・発展させ
新しい＜超音波のダイナミック制御技術＞を開発しました。
＜超音波のダイナミックシステム「音色」＞
超音波水槽内の超音波伝搬状態をシステムとしてとらえ、
音圧変化に関する「測定」「解析」「制御」を行う。
多くの超音波（水槽）利用の目的は、
水槽内の液体の音圧変化の予測あるいは制御にあります。
しかし、多くの実施例で
理論と実際の違いによる問題が多数指摘されています。
この様な事例に対して
１）障害を除去するものは
統計的データの解析方法の利用である
＜超音波伝搬状態の計測・解析技術＞
２）対象に関するデータ解析の結果（評価）に基づいて
対象の特性を確認する
＜洗浄対象物、攪拌対象物、治工具
・・・の音響特性を検出・評価する技術＞
３）特性の確認により
超音波の非線形現象と相互作用を考慮した、
目的に合わせた制御の実現に進む
＜キャビテーション・音響流のコントロール技術＞
といった方法（展開）により
超音波を効率的な利用状態に改善し
目的とする超音波の利用を実現します。
具体的には
＊：液循環のタイマー制御
＊：複数の異なる超音波振動子の出力制御
＊：専用水槽、マイクロバブル・・の最適化
＊：専用治工具（トレイ、カゴ、・・）の開発
・・・・・
実施例が、多数あります。
今回開発した応用技術は
定在波の制御や、キャビテーション・加速度の効果を
一般的な超音波の周波数領域（２０ｋＨｚ～５ＭＨz）から
大きく広げた振動現象を
制御対象の範囲（０．１Ｈｚ～２０ＭＨｚ）としています。
対象物への具体的な伝搬周波数のスペクトル変化として
測定・解析・確認・制御する技術です。
超音波の効果について
伝搬状態のスペクトルに関する、時系列変化を
超音波の音色（オリジナルの定義）として評価・分析することで
洗浄効果・表面改質・化学反の制御・・・応用・研究に関する
システムの制御パラメータとして利用可能にした技術です。
従来の、音圧や伝搬周波数による評価とは異なり
０．１Ｈｚ～２０ＭＨｚの振動領域に関する
超音波の音色（音の変化・・・）として、評価することで
新しい超音波の効果（伝播現象）について
目的に合わせた利用を可能にしました。
特に、マイクロ・ナノレベルの物質に対する
超音波の影響は、音色（パラメータ）による制御が有効です
周波数４０ｋＨｚの超音波装置で
洗浄液に対して、８ＭＨｚの伝搬状態を実現させることも、
周波数７２ｋＨｚの超音波照射で、
均一な金属のナノ粒子の分散と、粒子の表面改質を行うことも可能です。
オリジナルの超音波伝搬状態の測定・解析技術により、
「音色」による評価技術と
パワースペクトル・バイスペクトルの変化の関係を確認しています。
■参考動画
http://youtu.be/T_dzRj8_Tdk
http://youtu.be/Z_tf0tI1K7Y
http://youtu.be/nKuVUfZnisI
http://youtu.be/hHcS1vt37P0
http://youtu.be/YHP5AipfWyQ
http://youtu.be/oABfw0akMKM
http://youtu.be/Jju4he5UArU
http://youtu.be/B6i51kyeYG4
http://youtu.be/hZUXN2YpcDA
http://youtu.be/yyXYYTAe7oo
http://youtu.be/bYT35zJcraE
http://youtu.be/25gfj7mhwgs
http://youtu.be/oGNvoi5BjAE
http://youtu.be/tbS9n2xQ7z4
http://youtu.be/7iTf3LZm21c
http://youtu.be/50J3r1JPYVM
http://youtu.be/aUFKLC7WN4s
http://youtu.be/QR-nslLPyWw
http://youtu.be/ANli2P9-H2s
http://youtu.be/M1lhu1VN2EI
http://youtu.be/MHaIYAMrpS4
http://youtu.be/W5jsshzKozE
http://youtu.be/FfzIvgdpshs
http://youtu.be/ciIQv6HF9IQ
「音色」を考慮した「超音波発振制御」技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1082
＜超音波のダイナミック制御技術＞
http://ultrasonic-labo.com/?p=2301
参考
超音波「音圧測定装置（超音波テスター）」
http://youtu.be/dSs7tiwCQck
http://youtu.be/JpT9S93P4to
超音波テスター（部品検査）
http://youtu.be/JpT9S93P4to
超音波実験
http://youtu.be/aIlkXoDJwy0
http://youtu.be/EqvKPvFo2YU
http://youtu.be/lf3zOnviZwE
http://youtu.be/wZhfuwMToqs
http://youtu.be/wrblFhjkGQI
http://youtu.be/iImkTcD93e0
http://youtu.be/0GlL0JWm5zE
音圧測定解析
http://youtu.be/tmmnKavc5XE
http://youtu.be/3iqDM0smsQ8
http://youtu.be/kOCTsXXD388
http://youtu.be/YiOjgns2O94
http://youtu.be/N01LaxgItgc
http://youtu.be/U9mQLRd0OXI
＜超音波のダイナミックシステム＞
http://youtu.be/BEHxKZwzLvg
超音波システム研究所（3種類の超音波振動子）
http://youtu.be/GHfee9oq1ho
超音波（ダイナミック制御）
http://youtu.be/8g6NRmSOKv8
超音波システム研究所（超音波振動子 ２８，７２ｋHz）
http://youtu.be/k_CV3cAYK3c
小型超音波（４０ｋHz ５０W）
http://youtu.be/sdDWtS6q5xQ
超音波実験
http://youtu.be/E1a0Ep75-d8
流水式超音波システム
http://youtu.be/ClE31xEW344
超音波コンサルティング
http://youtu.be/2J_Z_2i_fC0
参考
１）超音波洗浄器（基礎実験・確認）
超音波洗浄器の利用技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1318
超音波洗浄器の利用技術 Ｎｏ．２
http://ultrasonic-labo.com/?p=1060
２）超音波利用（応用技術・ノウハウ）
超音波振動子の設置方法による、超音波制御技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1487
推奨する「超音波（発振機、振動子）」
http://ultrasonic-labo.com/?p=1798
超音波専用水槽の設計・製造技術を開発
http://ultrasonic-labo.com/?p=1439
超音波のダイナミック制御技術を開発
http://ultrasonic-labo.com/?p=2015
超音波洗浄システムを最適化する方法
http://ultrasonic-labo.com/?p=2710
「超音波の非線形現象」を利用する技術を開発
http://ultrasonic-labo.com/?p=1328
新しい超音波（測定・解析・制御）技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1454
液循環ポンプによる 「音響流の制御システム」
http://ultrasonic-labo.com/?p=1212
YouTubeに投稿した超音波技術動画
http://ultrasonic-labo.com/?p=2679
「超音波の非線形現象」を利用した「超音波洗浄技術」
http://ultrasonic-labo.com/?p=2533
通信の数学的理論を応用した超音波制御技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1350
音圧測定装置（超音波テスター）の標準タイプ
http://ultrasonic-labo.com/?p=1722
音圧測定装置（超音波テスター）の特別タイプ
http://ultrasonic-labo.com/?p=1736
超音波計測の特別システムをオーダーメイド対応
http://ultrasonic-labo.com/?p=1972
http://ultrasonic-labo.com/?p=1962
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超音波＜計測・解析＞事例
http://ultrasonic-labo.com/?p=1705
Simón Bolívar String Quartet plays Ginastera
発明的創造の心理学について
発明的創造の心理学について
G.S.アルトシュラー、R.B.シャピロ（バクー市）
雑誌『心理学の諸問題』第 6 号、1956 年、37～49 頁
翻訳：産業能率大学 総合研究所ＴＲＩＺセンター 黒澤 愼輔
http://www.hj.sanno.ac.jp/files/cp/page/5973/altshuller.pdf
以下抜粋と参考資料追加による整理
創造過程のスキームを次の形で示すことができる。
Ⅰ. 分析段階
1. 課題の選択
発明者の課題は、たまたま視野に入ってきたテーマ を機械的に選択することではなく、対象とするシステムの発展のダイナミックスを創 造的に研究し、そのシステムの全般的発展に対するブレーキとなっている、現段階に おける決定的な問題を発見することにある。
2. 課題の最重点の確定
ジェームス・ワットによる改良式蒸気機関の発明は、最重点の課題を的確に発見し た古典的なケースといえよう。ワットは蒸気機関の改良という課題を設定した上で、 当時存在した蒸気機関のすべての特性を詳細に分析した。当時の蒸気機関には、ボイ ラーの寸法・重量の過大さ、爆発の危険、シリンダー内での膨大な熱損失、動力伝導 装置の不備など、多数の重大な欠点があった。この中から、ワットはシリンダー内の 熱損失の低減、したがってまた機関の全般的効率の向上を課題の最重点として特定し たが、これは適切であったといえる。ワットの功績によりこの特性が改善されたこと によって、十分に高い出力を備えた蒸気機関を作ることが可能となった。ワットはさ らに、蒸気機関を汎用化するという新たな課題を設定した。改良された蒸気機関は出 力としては、当時の社会で必要とされる条件を満たしていた。他方で、蒸気機関のア ウトプットは実際上めったに利用されない往復運動である。そこで、汎用化の最重点 は伝動装置の改良となった。ワットは課題の重点をこのように移動させて、往復運動 を円運動に転換してアウトプットとする伝動装置を創出して、機関に要求される汎用 性を実現することができた。
3. 決定的矛盾の発見
分析段階は技術的創造の諸段階の中で最も「論理的」な部分である。経験豊かな発 明者は、この段階で、歴史的、統計的、技術的、経済的事実やその他の事実を出発点 として、様々な判断の論理的積み上げを行う
4. 矛盾の直接原因の確定
発明能力を発達させるためには、
分析スキルの恒常的訓練が必要 である。
Ⅱ. 操作段階
操作段階は論理的操作と非論理的操作との組み合 わせとなっている。この時、発明者は探求し、試行し、あるいはあまり正確でない古 い用語を使えば、「思考実験」を進めなければならない。
我々の見解によれば、この段階における最も合理的な作業プロセスとは、
技術的矛盾の原因の除去方法の探究を、次の順序で進めるものである。
1. 典型的解決法（原型）の研究
a) 自然的（自然の中に存在する）原型の応用
b) 他の技術分野の原型の応用
2. 次の各部の変更によって
解決をもたらす新たな方法の探求
a) システムの範囲内における変更
b) 外部環境における変更
c) 隣接システムにおける変更
この順に従うと、考察は単純なものから順次複雑なものへと進んで行き、
これによ って最小限の労力と時間で正しい解決を得ることが可能となる。
操作段階を成功裏に遂行する上で不可欠な資質は、
自然に関する豊かな知識、観察 力、隣接技術分野に関する知見、
実験技法を駆使し得る能力である。
Ⅲ. 総合段階
1. システムの変化から必然的に帰結する変更の導入
2. システムの変化が必然的に伴う使用方法の変更
3. 原理の他の技術課題の解決への応用する可能性の検討
4. 発明の評価
上に輪郭を示したスキームは、
経験を積んだ高度に熟練した発明者による
創 造的活動についてのみ当てはまるという点を指摘しておく必要がある。
かけだしの発 明者の場合は、
通常、個々の判断に十分な論理的整合性が欠けており、
偶然性、まぐ れ当たり等々が大きな役割を果たしている。
これとは逆に、過去の偉大な発明者は高 水準の創造技能に達していた場合が多い。
実践こそが 発明的創造の心理学の最終目的であるからである。
認識された法則性は、発明活動の 科学的方法論の開発に利用されなければならない。
＜具体的な研究開発について＞
ハイパーソニック・エフェクト
川辺で、電車の通過による「振動・音の変化」を観察しています。
環境音（川の流れ・・）の影響が興味深い音の変化を示します。
人間（耳、顔、皮膚・・・・）による
音・振動・・・の受信と
装置（デジタルカメラのマイクとパソコンのスピーカー・・）
による受信・録音・再生が
大きく異なる場所・状態を多数見つけました
音（電車、川、鳥、虫・・・） に関する複雑な現象だと思います
毎日、超音波実験を行っているために
超音波に対する
感覚をつかんできています
その結果
電車と環境音（鳥、虫、樹木、風・・・）による相互作用
を強く感じています
超音波洗浄機での
音圧測定解析の結果に通じる部分があると考えています
特に
高周波と低周波の組み合わせにより発生する、
非線形現象に注目しています（注１）
現在、
具体的な、超音波制御技術に発展しています
論理モデルを含め
研究開発を進めています
様々な応用技術に発展すると考えています
キーワードは
ハイパーソニック・エフェクト です
代数モデル http://ultrasonic-labo.com/?p=1311
数学的理論 http://ultrasonic-labo.com/?p=1350
音色と超音波 http://ultrasonic-labo.com/?p=1082
物の動きを読む http://ultrasonic-labo.com/?p=1074
