🔍 超音波カメラとは? 超音波カメラは、「音がどこから出ているかを目で見えるようにする装置」です。 目には見えない「音」を、カメラのように可視化して、機械の不具合や圧縮空気漏れ(エアリーク)などを素早く発見するのに使用します。

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⚙️ 仕組みを簡単に言うと… マイクが音を拾う カメラにはたくさんの小さなマイク(マイクロホン)が並んでいて、周囲の音を一斉に拾います。

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「音がどこから来たか」を計算する 同じ音でも、マイクに届く時間は少しずつ違います。スピーカーから出た音が三つのマイクに到達する時間は異なります。スピーカーと真ん中にあるマイクの距離が一番近いため、真ん中のマイクが一番早く音を拾います。この時間差を利用して、「音が来た方向(場所)」を特定します。

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音の強さを「地図」にする どの方向にどれくらいの音があるかを、色で表した「サウンドマップ(音の地図)」を作ります。 通常のカメラ画像にこの音の地図を重ねて表示することで、「どこから音が出ているか」が目で見えるようになります。

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💡 どんな場面で使うの? エアリークの発見:工場で圧縮空気が漏れている場所をすばやく見つける 異音の検出:機械のベアリングやモーターなどの異常な音を見つける ガス漏れの検知:目に見えないガスの漏れを音で見つける

🧠 ちょっとだけ専門的な話 マイクの並び(アレイ):たくさんのマイクを並べて設置することで、音の方向を高い精度で分析できます。 ビームフォーミング:音の方向を特定するための技術。音が届くタイミングを計算して、「この方向から音が来た!」と判断します。 ヒルベルト変換:ビームフォーミングをより正確かつ速くするために使う数学的な処理です(裏方の技術)。

音波:空気の振動が広がる波のことです。 音が聞こえるのは、空気が細かく震えて、その震えが耳の奥にある鼓膜(こまく)を揺らすからなんです。 石を水に投げたときに波紋が広がるように、空気の振動が広がる波のことを『音波(おんぱ)』と呼びます。

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超音波とは:空気の振動には、速さがあります。つまり、空気が1秒間に何回震えるか、という速さです。この1秒間の振動の回数を『周波数(しゅうはすう)』と呼び、この1秒間の振動の回数は、『ヘルツ(Hz)』という単位で表します。バイオリンの高い音はヘルツの数字が大きく、コントラバスの低い音はヘルツの数字が小さいんです。 周波数で音波を分けると人間の耳に聞こえる音と聞こえない音に分けると人間の耳で聞くことのできる2万ヘルツよりもさらに高い周波数の音波を、『超音波(ちょうおんぱ)』と呼びます。

🎯 一言でまとめると 超音波カメラは「音を見るカメラ」です 。小さな音の発生源を見つけることで、故障や無駄なエネルギーを見逃さずにチェックできます。