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{{otheruses||テレビ番組|超音波 (テレビ番組)}} |
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[[File:CRL Crown rump lengh 12 weeks ecografia Dr. Wolfgang Moroder.jpg|thumb|right|妊娠12週の胎児の超音波画像（2次元スキャン）。]] |
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[[File:CRL Crown rump length 12 weeks ecografia Dr. Wolfgang Moroder.jpg|thumb|right|妊娠12週の胎児の超音波画像（2次元スキャン）。]] |
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'''超音波'''（ちょうおんぱ、{{Lang-en|ultrasound}} または {{en|ultrasonic}}）とは人間の[[聴覚|耳]]には聞こえない高い[[振動数]]をもつ弾性振動波（[[音波]]）である。超音波は[[可聴域]]の[[音]]と物理的特徴は変わらず、人が聴くとこができないというだけである。広義の意味では、人が聞くこと以外の目的で利用する音を意味し、人間に聞こえるかどうかは問わない。超音波はさまざまな分野で利用されている。 |
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'''超音波'''（ちょうおんぱ、{{Lang-en|ultrasound}} または {{en|ultrasonic}}）とは人間の[[聴覚|耳]]には聞こえない高い[[振動数]]をもつ弾性振動波（[[音波]]）である。超音波は[[可聴域]]の[[音]]と物理的特徴は変わらず、人が聴くことができないというだけである。広義の意味では、人が聞くこと以外の目的で利用される音を意味し、人間に聞こえるかどうかは問わない。超音波はさまざまな分野で利用されている。 |
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== 周波数範囲 == |
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== 周波数範囲 == |
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超音波の[[周波数]]の下限に関する定義はいくつかあるが、1つは20k[[ヘルツ|Hz]]以上の音波とするものであり、例えば広辞苑では『超音波は振動数が毎秒2万ヘルツ以上で定常音として耳に感じない音』と定義されている。また別の定義では例えば[[日本工業規格|JIS]]では『正常な聴力を持つ人に聴感覚を生じないほど周波数（振動数）が高い音波（[[弾性波]]）』とされていて、多くの人が16kHzから18kHz程度が可聴域の上限であり、非常に「周波数特性の良い人」が20kHzまでき取れたり、子供では30kHzでもき分けられる場合があるため、幾分、周波数の下限の定義はあいまいであるが、あまり特殊なケースを除外すれば16kHzから20kHz程度が超音波の下限といえる。なお、「人間がき取れない」周波数ではあるが、発声に関しては20kHzを超える音成分を発することができる人もいる。一方、超音波の周波数の上限は特に規定されていないが、2007年現在の科学技術では数[[ギガヘルツ|GHz]]までの超音波が発生できるため、このあたりが実質的な上限といえるかもしれない<ref name = "超音波の本">「超音波の本」谷腰欣司、ISBN 4526053554</ref>。但し、[[周波数]]を高めても伝搬媒体との[[インピーダンス]]が整合していなければ[[キャビテーション]]が発生して伝搬できないので実用上の上限になる。逆にこの現象を利用して[[超音波洗浄機]]等に応用される。 |
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超音波の[[周波数]]の下限に関する定義はいくつかあるが、1つは20k[[ヘルツ|Hz]]以上の音波とするものであり、例えば広辞苑では『超音波は振動数が毎秒2万ヘルツ以上で定常音として耳に感じない音』と定義されている。 |
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なお、「人間がき取れない」周波数ではあるが、発声に関しては20kHzを超える音成分を発することができる人もいる。<br> |
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一方、超音波の周波数の上限は特に規定されていないが、2007年現在の科学技術では数[[ギガヘルツ|GHz]]までの超音波が発生できるため、このあたりが実質的な上限といえるかもしれない<ref name="超音波の本">「超音波の本」谷腰欣司、ISBN 4526053554</ref>。但し、[[周波数]]を高めても伝搬媒体との[[インピーダンス]]が整合していなければ[[キャビテーション]]が発生して伝搬できないので実用上の上限になる。逆にこの現象を利用して[[超音波洗浄機]]等に応用される。 |
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== 用途 == |
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== 用途 == |
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[[File:Aparelhodeultrassom.jpg|thumb|right|超音波検査]] |
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[[File:Aparelhodeultrassom.jpg|thumb|right|超音波検査]] |
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[[File:Fetal Ultrasound.png|thumb|胎児の超音波スキャン]] |
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[[File:Fetal Ultrasound.png|thumb|胎児の超音波スキャン]] |
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超音波は[[指向性]]が高くうまく使えば高[[解像度]]な探知に使える。また音圧を比較的容易に上げられるため静かなドリル・金属やプラスチックの加工にも用いられる。以下にさまざまな用途を挙げる<ref>{{Cite |和書 |
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超音波は[[指向性]]が高くうまく使えば高[[分解能]]な探知に使える。また音圧を比較的容易に上げられるため静かなドリル・金属やプラスチックの加工にも用いられる。以下にさまざまな用途を挙げる<ref>{{Cite |和書 |
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|author=谷腰欣司 |
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|author=谷腰欣司 |
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|author2=谷村康行 |
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|author2=谷村康行 |
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|publisher=日刊工業新聞社 |
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|publisher=日刊工業新聞社 |
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;情報的な利用 |
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;情報的な利用 |
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:* [[距離計]]（ソナー。自動車周辺の障害物検出、[[超音波式車両感知器]]など） |
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:* [[距離計]]（自動車周辺の障害物検出、[[超音波式車両感知器]]、[[積雪計]]など） |
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:* [[漏洩検査]]（ガス・水道などの配管のリークセンサ） |
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:* [[漏洩検査]]（ガス・水道などの配管のリークセンサ） |
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:* [[超音波厚さ計]] |
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:* [[超音波ボルト軸力計]] |
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:* [[非破壊検査]]装置（[[超音波探傷検査]]、[[レーザー超音波計測]]） |
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:* [[超音波検査]]（からだや胎児のエコー診断装置。[[超音波内視鏡]]など） |
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:* [[超音波検査]]（医療） |
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::*[[出生前診断|胎児超音波検査]] |
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::*[[腹部超音波検査]] |
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::*[[心臓超音波検査]] |
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::*[[頸部超音波検査]] |
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::*[[頸部血管超音波検査]] |
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::*[[超音波検査#乳房超音波検査|乳房超音波検査]] |
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::*[[超音波検査#血管超音波検査|血管超音波検査]] |
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::*[[超音波検査#経膣超音波検査|経膣超音波検査]] |
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::*[[超音波検査#運動器超音波検査|運動器超音波検査]] |
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::*[[超音波内視鏡]] |
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::*[[気管支鏡#種類|気管支腔内超音波断層法]] |
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:* [[ソナー]]（[[ 魚群探知機]] ） |
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:* [[測深機]]（環境測定など） |
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:* [[超音波流速計]] |
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:* [[超音波流速計]] |
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:* [[風速計|超音波式風速計]] |
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:* [[超音波映像装置]]（[[遠隔操作無人探査機]]ほか） |
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:* 建築物の破壊音探知 |
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:* リモコンなどの通信 |
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:* [[電話#電話の種類|水中電話]] |
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;動力的な利用 |
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:* [[超音波洗浄機]]（メガネの洗浄など。超音波振動エネルギーにより洗浄） |
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:* 超音波加工機（超音波カッター、ドリルのほか、金属やプラスチックの[[溶接]]・[[研磨]]など。超音波振動エネルギーを利用） |
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:* [[超音波加工機]]（超音波カッター、ドリルのほか、金属やプラスチックの[[溶接]]・[[研磨]]など。超音波振動エネルギーを利用） |
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:* [[超音波モータ]]（小型化しやすいため、[[カメラ]]用[[写真レンズ|レンズ]]の[[オートフォーカス|AF]]やズームの制御や[[腕時計]]などに使われている） |
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:* [[超音波モータ]]（小型化しやすいため、[[カメラ]]用[[写真レンズ|レンズ]]の[[オートフォーカス|AF]]やズームの制御や[[腕時計]]などに使われている） |
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:* [[高密度焦点式超音波治療法]]（ 集中超音波による [[前立腺癌]]・[[胆石]]・ [[脳血栓]]の 破壊・ 除去） |
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:* [[超音波骨折治療法]]<ref>{{Cite web|和書|url=http://medical.teijin-pharma.co.jp/zaitaku/remedy/safhs/01/ |
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|title=超音波骨折治療法とは |
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:* [[スケーラー|超音波スケーラー]]（歯石の除去） |
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:* 超音波[[加湿器]] |
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:* 超音波[[加湿器]] |
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:* [[超音波霧化]]機 |
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:* [[超音波霧化]]機（ネブライザなど<ref>{{Cite web|和書 |
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|url=http://www.tdk.co.jp/techmag/inductive/200911/index2.htm |
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:* 超音波治療（ 集中超音波による 胆石・ 脳血栓の 破壊・ 除去） |
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|title=超音波で霧をつくり出す加湿器のしくみ |
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|publisher=TDK 電気と磁気の？（はてな）館 |
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:* [[超音波霧化分離]]装置（廃液の浄化や、薬液の分離・濃縮、[[エタノール]]や[[温泉]]成分の濃縮<ref>{{Cite web|和書|url=https://xtech.nikkei.com/dm/article/FEATURE/20130904/301120/ |
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|title=日本酒製造に使った霧化技術を、廃液処理やリサイクルに活用 |
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;その他の利用 |
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:* 超音波治療（骨折治療など） |
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:* 超音波治療（骨折治療など） |
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[[公正取引委員会]]は、超音波による「ダニ撃退」および「蚊よけ」をうたう商品について、効果が認められないとして排除命令を出した事がある<ref>{{Cite web|url=http://www.jftc.go.jp/info/nenpou/h06/02150000.html |
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[[公正取引委員会]]は、超音波による「ダニ撃退」および「蚊よけ」をうたう商品について、効果が認められないとして排除命令を出した事がある<ref>{{Cite web|和書|url=https://www.jftc.go.jp/info/nenpou/h06/02150000.html |
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|title=公正競争規約の制度 |
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|title=公正競争規約の制度 |
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|date=2010-03-31 |
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|title=株式会社オーム電機に対する排除命令について |
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|title=株式会社オーム電機に対する排除命令について |
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== 超音波を利用する動物 == |
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== 超音波を利用する動物 == |
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[[File:Big-eared-townsend-fledermaus.jpg|thumb|コウモリは超音波を利用して暗闇を移動する。]] |
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[[File:Big-eared-townsend-fledermaus.jpg|thumb|コウモリは超音波を利用して暗闇を移動する。]] |
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幾種かの動物([[コウモリ]]、[[イルカ]]など)も生活に超音波を利用している<ref name = "超音波の本"/>。 |
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コウモリは口から超音波を発し、[[反響定位]]を利用して、自分の位置やエサ（虫）の位置を知る。探知範囲は数十ｃｍから十数ｍまで変化すると言われている<ref>{{Cite web | url=http://www.eng.akita-u.ac.jp/student/kagaku/kagaku16.html |
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コウモリは口から超音波を発し、[[反響定位]]を利用して、自分の位置やエサ（虫）の位置を知る。探知範囲は数十ｃｍから十数ｍまで変化すると言われている<ref>{{Cite web|和書| url=http://www.eng.akita-u.ac.jp/student/kagaku/kagaku16.html |
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| publisher=国立大学法人秋田大学 大学院工学資源学研究科・工学資源学部 電気電子工学科 今野研究室 |
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| publisher=国立大学法人秋田大学 大学院工学資源学研究科・工学資源学部 電気電子工学科 今野研究室 |
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| title=イルカやコウモリの音によるナビゲーション| |
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| title=イルカやコウモリの音によるナビゲーション| |
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[[Category:超音波|*]] |
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[[Category:超音波|*]] |
妊娠12週の胎児の超音波画像（2次元スキャン）。
超音波（ちょうおんぱ、英語: ultrasound または ultrasonic）とは人間の耳には聞こえない高い振動数をもつ弾性振動波（音波）である。超音波は可聴域の音と物理的特徴は変わらず、人が聴くことができないというだけである。広義の意味では、人が聞くこと以外の目的で利用される音を意味し、人間に聞こえるかどうかは問わない。超音波はさまざまな分野で利用されている。
周波数範囲[編集]
超音波の周波数の下限に関する定義はいくつかあるが、1つは20kHz以上の音波とするものであり、例えば広辞苑では『超音波は振動数が毎秒2万ヘルツ以上で定常音として耳に感じない音』と定義されている。
なお、「人間がき取れない」周波数ではあるが、発声に関しては20kHzを超える音成分を発することができる人もいる。
一方、超音波の周波数の上限は特に規定されていないが、2007年現在の科学技術では数GHzまでの超音波が発生できるため、このあたりが実質的な上限といえるかもしれない[1]。但し、周波数を高めても伝搬媒体とのインピーダンスが整合していなければキャビテーションが発生して伝搬できないので実用上の上限になる。逆にこの現象を利用して超音波洗浄機等に応用される。
超音波検査
胎児の超音波スキャン
超音波は指向性が高くうまく使えば高分解能な探知に使える。また音圧を比較的容易に上げられるため静かなドリル・金属やプラスチックの加工にも用いられる。以下にさまざまな用途を挙げる[2]。
- 情報的な利用
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- 動力的な利用
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- その他の利用
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公正取引委員会は、超音波による「ダニ撃退」および「蚊よけ」をうたう商品について、効果が認められないとして排除命令を出した事がある[6][7]。
超音波を利用する動物[編集]
コウモリは超音波を利用して暗闇を移動する。
幾種かの動物（コウモリ、イルカなど）も生活に超音波を利用している[1]。
コウモリは口から超音波を発し、反響定位を利用して、自分の位置やエサ（虫）の位置を知る。探知範囲は数十ｃｍから十数ｍまで変化すると言われている[8]。
イルカは鼻腔で発した音波を頭部のメロンという脂肪組織で屈折・収束させ、指向性の高い音波の発信を行い、反響定位から自分の位置を知ったり、仲間との会話を行うと言われている。
- ^ a b 「超音波の本」谷腰欣司、ISBN 4526053554
- ^ 谷腰欣司; 谷村康行『トコトンやさしい超音波の本第2版』日刊工業新聞社、2015年、19,23,25,35頁。
- ^ “超音波骨折治療法とは”. 帝人ファーマ株式会社. 2015年12月16日閲覧。
- ^ “超音波で霧をつくり出す加湿器のしくみ”. TDK 電気と磁気の？（はてな）館. 2015年10月31日閲覧。
- ^ “日本酒製造に使った霧化技術を、廃液処理やリサイクルに活用”. 日経テクノロジーonline (2013年9月10日). 2015年12月10日閲覧。
- ^ “公正競争規約の制度”. 平成6年度 公正取引委員会年次報告. 公正取引委員会 (2010年3月31日). 2011年10月17日閲覧。
- ^ “株式会社オーム電機に対する排除命令について”. 公正取引委員会 (2007年11月20日). 2011年10月17日閲覧。
- ^ “イルカやコウモリの音によるナビゲーション”. 国立大学法人秋田大学 大学院工学資源学研究科・工学資源学部 電気電子工学科 今野研究室. 2015年12月9日閲覧。
