電気電子工学系 粟辻安浩教授、大学院生 橋本蒼太さん（工芸科学研究科博士前期課程電子システム工学専攻）、井上智好さん（工芸科学研究科博士後期課程電子システム工学専攻）、神戸大学先端融合研究環 的場修教授、産業技術総合研究所計量標準総合センター 夏鵬主任研究員らの研究グループは、周波数が異なる複数の超音波が、それぞれ伝搬する様子を同時に動画として可視化することに世界で初めて成功しました。ディジタルホログラフィ^注）を応用した高速イメージング技術で撮影した音の像から周波数を求め、それを色に対応させて伝搬の様子とともに表示するアルゴリズムを開発することで実現しました。

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本研究結果は、2021年12月24日に、米国光学会(Optica)が出版する科学論文雑誌「Applied Optics」（外部サイト）に掲載されました。

図：2つのスピーカからの異なる周波数の超音波が伝搬する様子を同時に動画像観察した実験の結果。（ａ）から（ｏ）に向かって時間が進んでいる。超音波の伝搬の様子が輝度によって、また、周波数の空間分布が色相によって可視化できており、二つの異なる周波数の超音波の伝搬を動画像観察できていることがわかる。今回開発した技術は超音波に限らず、人が聞こえる可聴音や、さらに低い周波の音にも適用できる。

（用語解説）
注）ディジタルホログラフィ
　光の回折と干渉を利用して、物体からやってくる光のすべての情報を記録・再生できる３次元画像技術です。私たちが物体を見るときに認識している、物体を透過または物体で反射した光である物体光と、基準となる光(参照光)を干渉させて、干渉した光の明るさ分布をCCDやCMOSイメージセンサ等のカメラを用いて干渉縞画像としてディジタル記録します。記録された干渉縞画像がホログラムです。記録したホログラムに対してコンピュータで計算処理をすることで、奥行きの情報を含めた、物体の3次元情報を復元できます。さらに、干渉縞画像がディジタル的に得られることにより、結果の定量評価ができるため、3次元画像計測に応用できます。