ヒューマンエコーロケーション機能の体得やその訓練・解析を行う上で, 生活環境に存在する様々な物体の超音波領域における反射率等のデータを把握しておくことは重要である。しかしながら, 超音波領域のデータはほとんど存在していない。本研究では, 実環境において, 指向性を有する音源, 受音器を用いて平面パネルの超音波領域の音圧反射係数の測定の考え方を示すと共に, シミュレーションを通して測定結果の妥当性を確認する。ここでは, 合板と家屋内壁の斜め入射反射係数の絶対値の測定結果を示す。このような実環境における構造部材の音響特性をあらかじめ把握しておくことで, 反響音の解析や障害物知覚に対して有益な示唆を与えることができる。

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コキクガシラコウモリの発するCF-FM型放射音の様々な測定波形及び分析結果を示した。次に,標準的な放射音を音源として段違い平行円柱障害物からの反射音をシミュレーションにより求め,結果が特徴的な形態となることを示した。また,このような現象は単に時間差を有した合成波形より得られ,時間差に応じてFM部とFM部あるいはFM部とCF部との干渉で捻りが生じることを明らかにした。FM型では音の放射と受音が同時に行われることはないが,CF-FM型ではCF音放射中に受音することはありうる。ただし,FM音は反射音が存在しないときに放射されると考えられる等,CF-FM型の音響的特質について多くの見解を明らかにした。

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コウモリの呈する機能の分析と応用を目的として,実際に飛行しているアブラコウモリの放射音を録音し,FM音である音の任意の一つを音源として各種障害物からの反射音をシミュレーションにより求めた。これにより,各種障害物の形状による反射音の差異,あるいは障害物の設置状況による差異などを検討することができる。例えば,二つの障害物が近接している場合,両者からの反射音にディレイが生ずるため,反射音には干渉の結果顕著な唸りが発生する。また,シミュレーション結果を周波数変換して聴取してみると,障害物の状況による反射音の差異を聞き取ることができることから,障害物知覚の解析への利用が期待される。

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　イルカやコウモリは，自ら発する音声が壁や障害物，餌等に反射して戻ってくる音を聴覚で捕捉し，元の音声とのわずかな差異を認識することによって対象物までの距離や大きさまで捉えることができる。これを「」という。外界の情報を視覚から得られない全盲者にとっても，このは有益であり，実際に一部の視覚障害者によって積極的に利用されているが，その獲得機序や訓練方法が確立されていない。 　そこで，本研究では，３次元音響バーチャルリアリティの技術を応用し，バーチャル空間の中で安全にしかも効果的にの訓練ができるシステムの開発を行い，あわせて，訓練技法を考案する。これによって，視覚障害者の空間認知能力や障害物などを回避する能力を飛躍的に向上させることができ，視覚障害者のQOLの向上に寄与できるものと考える。 　今回は，以下のような訓練システムを試作したので報告する。 　_丸1_ヘッドフォン聴取型のバーチャル聴覚ディスプレイ（以下VAD）がベースとなっている。本研究のVADは汎用のPCを用いて，音源データと頭部伝達関数の合成処理を行い，所望の位置に音像を定位させることが可能となっている。 　_丸2_頭部伝達関数は，音源位置から鼓膜までの伝達関数であり，本人のものを測定することが望ましいが，測定には大がかりな装置が必要である上に時間がかかるため，既に測定された他者の頭部伝達関数の中から聴取者に最も適合するものを選択することにした。 　_丸3_聴覚のみにより音源位置を特定するためには，頭部運動がきわめて重要となる。そこで，本システムのVADは，モーションセンサを用いることにより頭部運動に追従できるようにした。 　_丸4_試作機においては，一次反射音，空気減衰，距離遅延を表現できるようにした。一次反射は，布製カーペット，コンクリート，ビニールタイル張り，ウッド，煉瓦，石膏，全反射，全吸収など全部で８種類の壁材を模擬できる。

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生体の感覚系は種の生存にとって必要な情報を伝達する物理的現象に適応して構築されてきたと考える.良く知られているように,コウモリは自ら超音波を放射し目標からの反射エコーを聴取して外界の構造を知覚している.超音波の伝搬速度に比べて彼らの飛行速度は比較的高速なので,反射エコーに対するドップラー効果の影響が大きい.どのような信号が彼らのに適しているのか,実際にコウモリはどのような形式の信号を放射して標的との相対速度を知覚しているのか,などについて,信号理論の立場からの考察を紹介したい.

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ガ類において聴覚は，コウモリによる捕食の回避や種内の音響交信をおこなう上で重要である．大部分の種は，ヒトが感知できない超音波に対して，感受性のある鼓膜器官を聴覚受容器として持つ．本稿では，ガ類における聴覚系の特性を，鼓膜器官の構造・機能及びそれらの多様性について解説する．聴覚が司るガ類のユニークな行動である，コウモリの発する「死」の超音波からの回避と，「愛」の超音波による種内交信について，生理・生態から進化的背景までの知見を解説する．

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A sensory substitute for blind people on the basis of acoustic transmission has been developed and practical tests have been carried out. The characteristic of the method is that the apparatus uses stereoscopic audible signal transmission so that blind people can detect scenery images more clearly. Wide-scope distances are detected with use of a camera and a slit-type laser under the principle of triangulation. Distance signals in eight directions are transformed into variable frequency signals corresponding to the actual distances and are simultaneously transmitted to a person through a headphone set as stereoscopic audible signals. This function made it possible for a user to recognize the simple scene of objects which lie in front of him and to walk between the obstacles. As a result of the practical test, it became evident that the percentage of valid answers in recognizing the object shape was high and the walking stability was improved with training. It is confirmed that the apparatus can be used as a vision substitute.

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本研究では，これまでに飼育が困難とされてきたコキクガシラコウモリ（Rhinolophus cornutus）を対象に，餌台からの拾い食いを繰り返し行わせる学習訓練によって自力採食を促す方法（学習法）を開発し，個体を長期間飼育する上での有効性を検証することを目的とした．飼育個体は，それぞれ（1）学習法による給餌群，（2）餌台に吸音性のある素材を用いることで餌の発見効率を高め，自力採食を促す給餌群（吸音材利用法）および（3）差し餌を継続する給餌群（手差し法）のいずれかに割り当てられた．給餌実験は個体が死亡するまで実施され，飼育期間を通じた生存率，自力採食の達成までに要した日数（順化日数）および飼育従事者が給餌作業に要した時間を，各給餌群間で比較した．学習法による給餌群では，学習訓練を行う季節の違いによる順化日数と生存率の差異についても比較した．学習法による給餌群の生存率は，飼育期間を通じて緩やかに低下したのに対し，吸音材利用法と手差し法の生存率は，飼育開始から20日目までに急激に低下する傾向を示した．各給餌群間で生存曲線を比較したところ，学習法は他の2種類の給餌群よりも有意に高い生存率を示し，順化日数の比較では吸音材利用法よりも学習法の方が有意に短かった．飼育従事者が給餌作業に要した時間は，学習法でもっとも短かった．生存率，順化日数および作業労力の比較によって，学習法は周波数一定型の超音波音声を有するコウモリにおいて，飼育個体を自力採食に導く有用な手法であることが示唆された．学習法では冬眠期に捕獲した場合に，活動期よりも有意に長い順化日数を要し，生存率も低かったことから，学習法を適用する時期については慎重に決定される必要があると考えられた．

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We propose a new mobility support device that helps the visually impaired person to avoid colliding with objects in his/her path. The device uses auditory localization of a sound source generated by ultrasonic phased array. The acoustic image is emitted at the real position of the obstacle, so the distance and direction to the obstacle are recognized by the usual auditory lateralization ability of the user. Therefore, using our device needs no special training over a long period of time, which is an advantage over using the white cane and the conventional so-called electronic white cane.

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超音波イメージングは，生体内の様子を非侵襲的にリアルタイムで観察する手段として，医療現場で広く活用されている．近年では，単なる断層画像に留まらず，生体内の立体的な情報をリアルタイムに取得・表示することができるようになったが，情報量が増える中，必要な情報をいかにわかりやすく簡便に表現できるかが肝要である．超音波イメージングの基礎から，最新のリアルタイム3D/4D技術まで，その臨床応用や画像を交えつつ紹介する．

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コウモリは自身が発した超音波の反響を処理することで周囲環境を認識する

を行う．また多くの種のコウモリが集団で生息し，ねぐらからいくつもの個体が連なって出巣する集団飛行も観察されるが，夜間での計測の難しさなどからコウモリの群行動メカニズムに関する研究はほとんど行われていない．そこで本研究は，高感度ビデオカメラを用いて出巣するユビナガコウモリの飛行軌跡を3次元的に計測し，出巣の行動パターンを調べた．またコウモリは，他個体との衝突を回避しながらも，効率的な集団での出巣を可能にしていると考えられる．そこで，グレンジャー因果関係を集団移動軌跡において計算可能な手法を適用することで（Fujii et al., NeurlPS’21），出巣時のコウモリの群行動を分析した．その結果，前方を飛行する個体は，他個体から「分離」または「接近」するように飛行していることが分かった．これはすなわち，音声を用いて環境把握するコウモリは，視覚的には捉えることのできない後方個体からの影響も受けていることを示唆しており，視覚動物を中心とする集団行動のモデル動物とは違う，コウモリ独自の群行動メカニズムの存在が考えられる．

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