Un arreglo paramétrico comercial genérico midió 118 dB de ultrasonido de 40 kHz a 3,5 metros, al menos 17 dB por encima de la directriz para el público general con la que se comparó (Dolder et al., Proceedings of ICA 2019). La misma clase de dispositivo puede comprimir el sonido audible en un haz de apenas 3 grados de ancho (Pompei, JASA 1999), pero convierte, en general, menos del 0,15% de su potencia ultrasónica en sonido audible (Li et al., JASA 2023), y su salida cae unos 12 dB cada vez que la frecuencia del audio se reduce a la mitad (Zhong, Kirby y Qiu, JASA 2020). Ese equilibrio, un haz estrecho comprado con mucha energía inaudible, define la tecnología. Reunimos datos del Journal of the Acoustical Society of America, las APSIPA Transactions on Signal and Information Processing, Health Canada, la ICNIRP, las revistas Applied Sciences y Sensors de MDPI, Nature Communications y documentación de fabricantes, que identificamos como afirmaciones del proveedor. Para el lado industrial de la exposición al ultrasonido, consulte nuestras estadísticas de exposición al ruido ultrasónico industrial.
TL;DR
- El artículo “Parametric Acoustic Array” de Westervelt, de 1963, tiene 812 citas en Crossref a octubre de 2026 (metadatos de Crossref para JASA vol. 35, 1963).
- Las frecuencias portadoras de los dispositivos revisados aquí abarcan de 27 kHz a 90 kHz (Aoki, Kamakura y Kumamoto 1991; Ahn et al., Sensors 2019).
- Pompei redujo la distorsión de hasta un 50% de THD a un 5% manteniendo un haz de 3 grados (JASA 1999).
- El ancho del haz puede duplicarse en un clima caliente y húmedo en comparación con uno frío y seco (Shi, Kajikawa y Gan, APSIPA 2014).
- La salida audible cae unos 12 dB cada vez que la frecuencia del audio se reduce a la mitad (Zhong, Kirby y Qiu, JASA 2020).
- La eficiencia de conversión de ultrasonido a audio es, en general, inferior al 0,15% (Li et al., JASA 2023).
- La modulación de banda lateral única mantuvo la distorsión por debajo del umbral del 5% (-26 dB) en todo el rango de trabajo, mientras que la banda lateral doble simple se mantuvo por encima de -20 dB (San Martin et al., Applied Sciences 2020).
- Health Canada permite 110 dB en las bandas de tercio de octava de 25 a 50 kHz (Safety Code 24, 1991).
- Una unidad comercial midió 118 dB en la banda de 40 kHz a 3,5 m, superando la directriz de la ICNIRP para el público en al menos 17 dB (Dolder et al., ICA 2019).
- Nueve oyentes expuestos a ultrasonido de 40 kHz de hasta 120 dB no mostraron cambios auditivos significativos frente a los controles (Carcagno et al., Acta Acustica 2019).
1. De una Teoría de 1963 al Audio Spotlight: Cómo Creció el Arreglo Paramétrico
Un arreglo paramétrico es una forma de producir sonido con sonido. En lugar de mover el aire directamente a frecuencias de audio, el altavoz emite un haz ultrasónico inaudible (la “portadora”) cuya intensidad es modelada por la señal de audio. El aire no responde de forma perfectamente proporcional a presiones tan altas (es “no lineal”), así que, a medida que el haz avanza, una pequeña parte del ultrasonido se convierte de nuevo en sonido audible, un proceso llamado autodemodulación. La columna de aire frente al dispositivo se comporta como un largo arreglo de altavoces invisible, que es lo que mantiene estrecho el sonido audible.
La idea tardó 20 años en pasar de la teoría (1963) a un altavoz (1983), y otros 17 años en llegar a un producto comercial (2000, según el proveedor). El artículo de Westervelt de 1963 sigue siendo el ancla del campo, con 812 citas en Crossref, más del doble de las 287 citas del artículo “audio spotlight” de 1983, que propuso por primera vez el altavoz (metadatos de Crossref, consultados en octubre de 2026). Holosonics, que vende la marca Audio Spotlight, dice que las empresas japonesas de electrónica probaron versiones comerciales y casi las abandonaron a finales de la década de 1980; esa es la historia de la propia empresa, no un registro independiente.
| Métrica | Valor | Fuente |
|---|---|---|
| Artículo original sobre el arreglo acústico paramétrico | 1963, JASA vol. 35, pp. 535 a 537; 812 citas en Crossref | Westervelt, JASA 1963 |
| Teoría de la autodemodulación de un haz ultrasónico modulado | 1965 | Berktay 1965, según se lista en Shi, Kajikawa y Gan, APSIPA 2014 |
| Primer arreglo paramétrico publicado en el aire | 1975, JASA vol. 57, pp. 562 a 568; 112 citas en Crossref | Bennett y Blackstock, JASA 1975 |
| Primer altavoz paramétrico (“the audio spotlight”) | 1983, JASA vol. 73, pp. 1532 a 1536; 287 citas en Crossref | Yoneyama et al., JASA 1983 |
| Prototipo de investigación temprano: radio del proyector y portadora | radio de 21 cm, portadora de 27 kHz | Aoki, Kamakura y Kumamoto, Electronics and Communications in Japan 1991 |
| Sistemas Audio Spotlight comerciales en uso desde | 2000 | Historia de la empresa Holosonics (afirmación del proveedor) |
| Diseño revisado por pares más reciente de este análisis | Publicado el 22 de mayo de 2026, portadora de 60 kHz, placa de 100 mm | Kim, Oh, Moon y Rho, Nature Communications 2026 |
Los datos más recientes disponibles para las filas históricas son necesariamente antiguos: son los artículos fundacionales. Los conteos de citas son una instantánea de Crossref del 27 de octubre de 2026 y crecen cada mes.
2. Frecuencias Portadoras: De Prototipos de 27 kHz a Arreglos MEMS de 90 kHz
La frecuencia portadora es un compromiso. Tiene que situarse bien por encima del límite superior de la audición humana: el límite superior mediano de audición es de 17,9 kHz para personas de 20 a 29 años y baja a 12,8 kHz para personas de 70 a 79 años (Lawton 2001, según se tabula en AGNIR, Health Effects of Exposure to Ultrasound and Infrasound, 2010). Pero el aire atenúa el sonido aproximadamente con el cuadrado de la frecuencia (Skinner, Groves y Hinders, Applied Acoustics 2019), y el informe de la AGNIR dice que el ultrasonido por encima de unos 300 kHz esencialmente no se propaga por el aire. Por tanto, la ventana utilizable es estrecha. 40 kHz es la portadora de investigación más común, y el artículo de Nature Communications de 2026 nombra el Murata MA40S4S, un elemento comercial fijado en 40 kHz, como ejemplo de los emisores usados en altavoces de arreglo.
Subir la portadora reduce el hardware. A 100 kHz la longitud de onda es de solo 3,43 mm, lo que permitió a un equipo coreano colocar 672 transductores micromecanizados en un área radiante de 42 mm por 52 mm para un prototipo del tamaño de un teléfono (Ahn et al., Sensors 2019).
| Métrica | Valor | Fuente |
|---|---|---|
| Portadora de un altavoz paramétrico de investigación temprano | 27 kHz | Aoki, Kamakura y Kumamoto 1991 |
| Portadora usada en los ejemplos de control de directividad, con bandas laterales inferior y superior (las frecuencias adicionales que llevan el audio) | 40 kHz; banda lateral inferior de 39 a 28 kHz, banda lateral superior de 41 a 52 kHz | Shi, Kajikawa y Gan, APSIPA 2014 |
| Dos tonos primarios en una simulación de arreglo de longitud limitada (radio de apertura de 0,3 m) | 47,5 kHz y 52,5 kHz | Skinner, Groves y Hinders, Applied Acoustics 2019 |
| Portadora de diseño de un altavoz paramétrico de metamaterial | 60 kHz | Kim et al., Nature Communications 2026 |
| Portadora medida en un panel paramétrico de 0,6 m por 0,6 m | 64 kHz | Zhong, Kirby y Qiu, JASA 2020 |
| Portadora indicada para el transductor de película Holosonics AS-24iX | Unos 60 kHz (afirmación del proveedor) | Página del producto Holosonics AS-24iX, 2026 |
| Resonancias medidas de un arreglo MEMS construido para dispositivos móviles | 83 kHz y 90 kHz | Ahn et al., Sensors 2019 |
| Frecuencia por encima de la cual el ultrasonido deja de propagarse efectivamente en el aire | Unos 300 kHz | AGNIR RCE-14, 2010 |
La medición independiente de 64 kHz y la cifra de unos 60 kHz de la documentación del proveedor son coherentes, lo que sugiere que los paneles más grandes de transductores de película han avanzado por encima del clásico punto de 40 kHz. Los mismos arreglos de 40 kHz son también el caballo de batalla de la levitación acústica, tratada en nuestras estadísticas de levitación acústica.
3. Ancho del Haz y Directividad: ¿Qué Tan Estrecho Es el Spotlight?
La directividad es la razón por la que alguien acepta los inconvenientes. Como el sonido audible se genera a lo largo del haz ultrasónico, su ancho lo determinan principalmente la apertura y la longitud de onda ultrasónicas, y no la longitud de onda de audio, mucho mayor. La tesis de Pompei en el MIT, de 2002, describe el arreglo paramétrico como capaz de una directividad mucho mayor que la de los altavoces tradicionales de tamaño similar, y la revisión de APSIPA añade que puede transmitir un haz igual de estrecho con una unidad de excitación más pequeña. Pompei informó un ancho de haz de 3 grados en 1999, e incluso un arreglo MEMS del tamaño de una palma mantuvo su ancho de haz de media potencia (el ángulo dentro del cual el nivel se mantiene a 3 dB del valor en el eje) cerca de 7 grados de 5 a 10 kHz.
Dos salvedades importan en habitaciones reales. El ancho del haz depende del clima: los autores de APSIPA encontraron que puede duplicarse en un clima caliente y húmedo en comparación con uno frío y seco, mientras que se mantiene casi constante con una humedad relativa entre 40% y 80%. Y el sonido se filtra hacia atrás: en el panel de 0,6 m medido por Zhong y colegas, la región detrás del dispositivo donde el nivel de 315 Hz superaba 35 dB era aproximadamente circular, con un radio de unos 1,3 m.
| Métrica | Valor | Fuente |
|---|---|---|
| Ancho de haz de un arreglo paramétrico aéreo de baja distorsión | 3 grados | Pompei, JASA 1999 |
| Ancho de haz de media potencia de un arreglo paramétrico MEMS en sus portadoras de 83 y 90 kHz | Unos 6 grados | Ahn et al., Sensors 2019 |
| Ancho de haz de media potencia del mismo arreglo para sonido audible a 5 kHz y a 10 kHz | 7,3 grados y 7,1 grados | Ahn et al., Sensors 2019 |
| Ancho de haz entre nulos (ángulo entre las primeras direcciones silenciosas) de un arreglo paramétrico de 8 canales y 40 kHz | 40 grados | Shi, Kajikawa y Gan, APSIPA 2014 |
| Cambio en el ancho del haz, clima caliente y húmedo frente a clima frío y seco | Puede duplicarse | Shi, Kajikawa y Gan, APSIPA 2014 |
| Nivel audible a 315 Hz, 0,1 m detrás del panel frente a 1,0 m delante | 45 dB frente a unos 61,4 dB | Zhong, Kirby y Qiu, JASA 2020 |
| Haz indicado para el Holosonics AS-24iX | 5 grados; 1,5 m por 1,5 m a una distancia de escucha típica de 2 m (afirmación del proveedor) | Página del producto Holosonics AS-24iX, 2026 |
La diferencia entre frente y parte posterior en la fila de Zhong resulta de unos 16 dB (61,4 menos 45), una cifra que el artículo no indica por sí mismo. Conviene tratar con cuidado la fila del haz del proveedor: un cono completo de 5 grados a 2 m tendría apenas unos 0,17 m de ancho (2 x 2 m x tan 2,5 grados), por lo que las cifras de 5 grados y 1,5 m de la misma página no pueden describir el mismo borde del haz (véase la nota sobre los datos).
4. Salida Audible, Caída en Bajas Frecuencias y Eficiencia de Conversión
La física que estrecha el haz también deja sin graves al sonido. La teoría y las mediciones coinciden en una pendiente de unos 12 dB por octava: si se reduce a la mitad la frecuencia del audio, se pierden aproximadamente 12 dB de salida, y por eso los altavoces paramétricos suenan delgados por debajo de unos cientos de hercios. El panorama de la eficiencia es aún más severo. Li y colegas calcularon que la potencia sonora audible crece con el cuadrado de la frecuencia del audio y con el tamaño de la apertura, disminuye al subir la frecuencia ultrasónica, y que la eficiencia de conversión de ultrasonido a audio es, en general, inferior al 0,15% en configuraciones típicas (Li, Zhong, Jing y Lu, JASA 2023).
Por eso el consumo de energía, y no el volumen, domina los artículos de ingeniería. El equipo coreano de MEMS redujo el consumo de su sistema de 6,65 W a 3,25 W con un circuito de adaptación, frente a los 65 a 100 W nominales que cita para los altavoces paramétricos convencionales, y aun así produjo solo unos 62 dB de sonido audible a 0,45 m.
| Métrica | Valor | Fuente |
|---|---|---|
| Aumento medido de la salida audible entre 300 y 1.500 Hz (arreglo de 40 kHz) | Unos 12 dB por octava | San Martin, Tello, Valencia y Marzo, Applied Sciences 2020 |
| Caída de la salida audible cuando la frecuencia del audio se reduce a la mitad | 12 dB | Zhong, Kirby y Qiu, JASA 2020 |
| Eficiencia de conversión de ultrasonido a audio, configuraciones típicas | En general por debajo del 0,15% | Li et al., JASA 2023 |
| Nivel audible (frecuencia diferencia) de una onda primaria ultrasónica de 125 dB, arreglo MEMS, 0,45 m | Unos 62 dB | Ahn et al., Sensors 2019 |
| Nivel audible en el oído de una cabeza artificial, altavoz paramétrico frente a altavoz convencional, ajustado para una prueba de escucha | 72,3 dBA frente a 72,4 dBA | Lee, Shimomura y Katsuura, Journal of Physiological Anthropology 2012 |
| Banda audible del diseño de metamaterial de 2026, dirigido a un oyente a 0,5 m | 500 Hz a 10 kHz (cuatro octavas) | Kim et al., Nature Communications 2026 |
| Nivel máximo indicado para el Holosonics AS-24iX | 95 dB SPL a 1 kHz; consumo máximo de 90 W (afirmación del proveedor) | Página del producto Holosonics AS-24iX, 2026 |
Los autores de Nature Communications reconocen con franqueza que el nivel de su prototipo es “relativamente limitado” en comparación con los altavoces convencionales y lo atribuyen a la “eficiencia de conversión no lineal inherentemente baja”. Los mejores transductores no han cambiado la física subyacente.
5. Distorsión Armónica y Preprocesamiento: De un 50% de THD a Cifras de un Solo Dígito
La autodemodulación en el aire es en sí un proceso no lineal, así que alimentar un arreglo paramétrico con modulación de amplitud simple da la salida más fuerte, pero también un segundo armónico intenso. Los ingenieros lo combaten con el preprocesamiento del audio antes de la modulación: tomando su raíz cuadrada (AM de raíz cuadrada, SRAM), enviando una sola banda lateral (AM de banda lateral única, SSB) o usando esquemas modificados (MAM). El índice de modulación, escrito m, indica cuánto varía el audio a la portadora; una modulación más profunda es más fuerte pero más distorsionada. Pompei demostró en 1999 que la AM pura con transductores de banda estrecha producía hasta un 50% de distorsión armónica total (THD), y que el preprocesamiento junto con transductores de banda ancha la redujo al 5%.
El hardware sigue limitando las matemáticas. El arreglo de 49 transductores y 16 mm probado en 2020 tuvo su pico en 40,9 kHz con un ancho de banda de -3 dB de solo 1,5 kHz, una ventana estrecha para las frecuencias adicionales que los esquemas de preprocesamiento añaden a la portadora. El mismo equipo señaló que los niveles de portadora por encima de 120 dB son comunes incluso a 2 m de esos arreglos, suficientes para sobrecargar micrófonos de medición ordinarios; para comparar con pequeños transductores convencionales, consulte nuestras estadísticas de distorsión en altavoces de smartphone.
| Métrica | Valor | Fuente |
|---|---|---|
| THD con AM pura y transductores de banda estrecha frente a tras el preprocesamiento del audio y transductores de banda ancha | Hasta 50% frente a 5% | Pompei, JASA 1999 |
| Nivel de distorsión considerado generalmente aceptable para equipos domésticos | Por debajo de -26 dB (5%) | San Martin et al., Applied Sciences 2020 |
| Distorsión con AM de banda lateral doble simple | Por encima de -20 dB en prácticamente todo el rango | San Martin et al., Applied Sciences 2020 |
| AM de banda lateral única (banda inferior o superior) | Por debajo del umbral de -26 dB en todo el rango de trabajo | San Martin et al., Applied Sciences 2020 |
| Nivel audible cedido por el esquema recomendado (AM modificada 1, m = 0,6) | 2 dB | San Martin et al., Applied Sciences 2020 |
| Distorsión residual en banda tras la ecualización recursiva, en simulación | -70 dB o menos | Lee y Gan, IEEE Transactions on Audio, Speech and Language Processing 2006 |
No hay un único ganador. En el estudio de 2020, los esquemas de banda lateral única tuvieron la menor distorsión armónica pero la peor distorsión por intermodulación (la distorsión que se crea cuando dos tonos se mezclan), mientras que la AM de raíz cuadrada y la AM modificada fueron las mejores en intermodulación. Los armónicos por encima del segundo fueron despreciables en todos los esquemas. Datos más recientes disponibles para las cifras de 50% y 5%: Pompei, JASA 1999.
6. Límites de Exposición al Ultrasonido Aéreo: Qué Permiten las Directrices
Un altavoz paramétrico solo funciona si su ultrasonido es intenso, por lo que sus reglas de exposición importan más que para cualquier altavoz común. Los límites se fijan por banda de tercio de octava, una porción del espectro de un tercio de octava de ancho, nombrada por su frecuencia central. El rasgo llamativo es el precipicio entre 20 y 25 kHz: Health Canada permite 75 dB en la banda de 20 kHz pero 110 dB de 25 kHz en adelante, y su tabla señala que los efectos subjetivos pueden ocurrir de inmediato, por lo que los límites no dependen del tiempo de exposición (Health Canada, Safety Code 24, 1991).
Estas cifras son antiguas y están poco respaldadas, y los sucesores de sus autores lo dicen. En su revisión de 2024, la ICNIRP concluyó que los límites de la IRPA de 1984 se basan en evidencia limitada y podrían ser tanto demasiado altos como demasiado bajos, pero que la revisión formal debe esperar a más investigación (declaración de la ICNIRP sobre ultrasonido aéreo, 2024).
| Métrica | Valor | Fuente |
|---|---|---|
| Límite canadiense, bandas de tercio de octava de 16 kHz y 20 kHz | 75 dB | Health Canada Safety Code 24, 1991 |
| Límite canadiense, bandas de tercio de octava de 25, 31,5, 40 y 50 kHz | 110 dB | Health Canada Safety Code 24, 1991 |
| Límite canadiense de nivel de presión sonora total para otras partes del cuerpo cuando se usa protección auditiva | 137 dB | Health Canada Safety Code 24, 1991 |
| Límite de la IRPA de 1984 para el público general, banda de 20 kHz | 70 dB (5 dB por debajo de los 75 dB ocupacionales) | Declaración de la ICNIRP 2024 |
| Límite de la IRPA de 1984 para el público general, banda de 25 kHz y superiores | 10 dB por debajo de los 110 dB ocupacionales (100 dB) | Declaración de la ICNIRP 2024 |
| Margen de la IRPA para exposición ocupacional de menos de 1 hora | +9 dB (la ICNIRP dice que carece de justificación) | Declaración de la ICNIRP 2024 |
| Niveles ultrasónicos sin demostración de causar pérdida auditiva | Por debajo de 120 dB | Health Canada Safety Code 24, 1991 |
| Nivel por encima del cual ocurren efectos nocivos agudos en humanos | Aproximadamente 155 dB | Health Canada Safety Code 24, 1991 |
La orientación de la OSHA, vigente desde 2004, permitía 30 dB adicionales sobre los niveles máximos permisibles; desde entonces se ha abandonado (Acoustics Today, otoño de 2020, Exposure to Ultrasound in Air). Datos más recientes disponibles: Health Canada Safety Code 24, 1991, y directrices provisionales de la IRPA, 1984, según las revisó la ICNIRP en 2024.
7. Exposiciones Medidas y Estudios en Humanos Cerca de Haces Ultrasónicos
Una auditoría de laboratorio publicada de un arreglo paramétrico comercial no es tranquilizadora. Al medir en el eje a 3,5 m en una cámara anecoica (una sala sin ecos; véanse nuestras estadísticas de pruebas en cámara anecoica), Dolder y colegas encontraron 118 dB en la banda de 40 kHz, por encima de todas las directrices que compararon. Bajar la ganancia redujo la salida audible ponderada A en 10 dB, pero la señal de bombeo de 40 kHz solo en 1 dB, por lo que un haz que suena más bajo no implica necesariamente una menor exposición al ultrasonido (Dolder et al., ICA 2019).
Los datos en humanos son escasos y en su mayoría nulos. Un estudio de 2019 expuso un oído de nueve jóvenes oyentes a ultrasonido de 40 kHz de hasta 120 dB y no encontró cambios funcionales significativos en comparación con nueve controles (Carcagno, Di Battista y Plack, Acta Acustica united with Acustica 2019), y un estudio fisiológico con nueve sujetos a 0,3 m y 1,0 m de un altavoz paramétrico de 40 kHz no encontró diferencias significativas frente a un altavoz convencional. La sensibilidad auditiva es el comodín: la ICNIRP señala que el 40% de los niños evaluados tenían umbrales por debajo de 100 dB a 26 kHz.
| Métrica | Valor | Fuente |
|---|---|---|
| Ultrasonido en la banda de 40 kHz a 3,5 m de un arreglo paramétrico comercial, ganancia alta frente a ganancia baja | 118 dB frente a 117 dB | Dolder et al., ICA 2019 |
| Exceso sobre la directriz de la ICNIRP para el público general en 40 kHz | Al menos 17 dB (18 dB con ganancia alta) | Dolder et al., ICA 2019 |
| Exceso sobre los valores ocupacionales de la ICNIRP y los basados en la OSHA en 40 kHz, ganancia alta | 8 dB y 3 dB | Dolder et al., ICA 2019 |
| Ultrasonido de arreglos de retroalimentación háptica a unos 40 kHz, a 60 cm y a 20 cm (para comparación) | 125 dB y 155 dB | Battista 2019 y Lieber et al. 2019, según se tabula en Acoustics Today, otoño de 2020 |
| Fuentes medidas en un estudio de exposición pública; nivel de un secador de manos a 40 kHz | 16 fuentes; 84 dB | Fletcher et al., JASA 2018 |
| Diseño del estudio de exposición: tono de 40 kHz modulado en amplitud, niveles y duración | 105, 110, 115 y 120 dB, 10 minutos por nivel; 9 expuestos frente a 9 controles; sin cambios significativos | Carcagno et al., Acta Acustica 2019 |
| Estudio fisiológico cerca de un altavoz paramétrico de 40 kHz: sujetos y distancias | 9 sujetos a 0,3 m y 1,0 m; sin diferencia significativa frente a un altavoz convencional | Lee, Shimomura y Katsuura 2012 |
| Umbrales de audición ultrasónica citados por la ICNIRP | 88 dB o más a 24 kHz; 3 de 32 oídos por debajo de 100 dB a 28 kHz; 40% de los niños por debajo de 100 dB a 26 kHz | Declaración de la ICNIRP 2024 |
La prueba de Dolder abarca una unidad genérica en condiciones de laboratorio; no establece lo que recibe un oyente en una exhibición de museo. El informe de la AGNIR planteó con claridad la brecha más amplia: las exposiciones humanas al ultrasonido no se han cuantificado bien, salvo las de dispositivos médicos. Datos más recientes disponibles: Dolder et al., 2019, y Carcagno et al., 2019.
Resumen: Arreglos Acústicos Paramétricos en Cifras
| Métrica | Valor | Fuente |
|---|---|---|
| Citas en Crossref del artículo de Westervelt de 1963 sobre el arreglo paramétrico | 812 | Crossref, JASA 1963 |
| Primer artículo sobre un altavoz paramétrico (“the audio spotlight”) | 1983 | Yoneyama et al., JASA 1983 |
| Rango de frecuencias portadoras de los dispositivos revisados aquí | 27 kHz a 90 kHz | Aoki et al. 1991; Ahn et al., Sensors 2019 |
| Portadora medida en un panel de 0,6 m por 0,6 m | 64 kHz | Zhong, Kirby y Qiu, JASA 2020 |
| Ancho de haz de un arreglo paramétrico de baja distorsión | 3 grados | Pompei, JASA 1999 |
| Ancho de haz entre nulos de un arreglo paramétrico de 8 canales y 40 kHz | 40 grados | Shi, Kajikawa y Gan, APSIPA 2014 |
| Cambio del ancho del haz, caliente y húmedo frente a frío y seco | Puede duplicarse | Shi, Kajikawa y Gan, APSIPA 2014 |
| Pérdida de salida audible cada vez que la frecuencia del audio se reduce a la mitad | Unos 12 dB | Zhong, Kirby y Qiu, JASA 2020 |
| Eficiencia de conversión de ultrasonido a audio | En general por debajo del 0,15% | Li et al., JASA 2023 |
| Nivel audible de una onda primaria de 125 dB a 0,45 m | Unos 62 dB | Ahn et al., Sensors 2019 |
| THD con AM pura y transductores de banda estrecha frente a tras el preprocesamiento | Hasta 50% frente a 5% | Pompei, JASA 1999 |
| Distorsión de la AM de banda lateral doble simple | Por encima de -20 dB | San Martin et al., Applied Sciences 2020 |
| Banda audible de un altavoz paramétrico de metamaterial de 2026 | 500 Hz a 10 kHz | Kim et al., Nature Communications 2026 |
| Límite canadiense, bandas de 25 a 50 kHz | 110 dB | Health Canada Safety Code 24, 1991 |
| Límite de la IRPA para el público general, banda de 20 kHz | 70 dB | Declaración de la ICNIRP 2024 |
| Ultrasonido medido en la banda de 40 kHz a 3,5 m de una unidad comercial; exceso sobre la directriz de la ICNIRP para el público | 118 dB; al menos 17 dB | Dolder et al., ICA 2019 |
| Mayor nivel de exposición en un estudio auditivo controlado a 40 kHz (sin cambios significativos) | 120 dB | Carcagno et al., Acta Acustica 2019 |
Metodología y Fuentes
Realizamos 15 búsquedas dirigidas y leímos directamente los artículos primarios, normas y documentos de agencias, a través de páginas de editoriales, PubMed Central, repositorios institucionales y los servicios de metadatos de Crossref y OpenAlex. Cada cifra anterior se leyó en una fuente durante la investigación de esta actualización. Las cifras de fabricantes se identifican como afirmaciones del proveedor y se mantienen como minoría en cada sección.
- Westervelt, “Parametric Acoustic Array”, JASA 1963 y Yoneyama et al., “The audio spotlight”, JASA 1983: artículos fundacionales; conteos de citas a partir de metadatos de Crossref (Bennett y Blackstock, JASA 1975, también de Crossref).
- Shi, Kajikawa y Gan, “An overview of directivity control methods of the parametric array loudspeaker”, APSIPA Transactions on Signal and Information Processing 2014
- Pompei, “Beams of sound: A low-distortion airborne parametric array”, JASA 1999; resumen de la tesis de Pompei en el MIT, de 2002, para la comparación de directividad.
- Li, Zhong, Jing y Lu, “A note on the audio sound power generated by a parametric array loudspeaker”, JASA 2023
- Zhong, Kirby y Qiu, “A non-paraxial model for the audio sound behind a non-baffled parametric array loudspeaker”, JASA 2020
- San Martin, Tello, Valencia y Marzo, “Experimental Evaluation of Distortion in Amplitude Modulation Techniques for Parametric Loudspeakers”, Applied Sciences 2020
- Ahn et al., “A Critical Step to Using a Parametric Array Loudspeaker in Mobile Devices”, Sensors 2019
- Kim, Oh, Moon y Rho, “Dual-domain metamaterials co-integrated with a compact ultrasonic transducer for highly directional audio generation”, Nature Communications 2026
- Skinner, Groves y Hinders, “Demonstration of a length limited parametric array”, Applied Acoustics 2019
- Aoki, Kamakura y Kumamoto, Electronics and Communications in Japan 1991, y Lee y Gan, IEEE Transactions on Audio, Speech and Language Processing 2006 (resumen y metadatos bibliográficos a través de Crossref y OpenAlex).
- Lee, Shimomura y Katsuura, “Physiological responses at short distances from a parametric speaker”, Journal of Physiological Anthropology 2012
- Dolder, Fletcher, Lloyd Jones, Lineton y Leighton, “Exposure levels for parametric arrays in light of guideline ambiguities”, Proceedings of ICA 2019
- Fletcher et al., “Public exposure to ultrasound and very high-frequency sound in air”, JASA 2018
- Carcagno, Di Battista y Plack, Acta Acustica united with Acustica 2019
- Health Canada, Safety Code 24: Guidelines for the Safe Use of Ultrasound, Part II, 1991
- ICNIRP, Validity of the 1984 Interim Guidelines on Airborne Ultrasound and Gaps in the Current Knowledge, Health Physics 2024
- UK Advisory Group on Non-ionising Radiation, RCE-14, Health Effects of Exposure to Ultrasound and Infrasound, 2010
- Acoustics Today, otoño de 2020, tabla de exposición reproducida de Leighton et al.
- Holosonics, página del producto AS-24iX e historia de la empresa, 2026: solo afirmaciones del proveedor.
- Nota sobre los datos: La página de Holosonics indica tanto un haz de 5 grados como una cobertura de 1,5 m por 1,5 m a 2 m; un ángulo total de 5 grados cubriría solo unos 0,17 m a esa distancia (2 x 2 m x tan 2,5 grados), por lo que las dos cifras probablemente usan bordes o definiciones distintos, y Skinner et al. citan otra afirmación de Holosonics de unos 2 m de ancho de haz a 4 m. El resumen de Ahn et al. describe el haz de 83 kHz como una onda de frecuencia diferencia, mientras que la sección de resultados trata 83 y 90 kHz como primarias; las informamos como portadoras. El resumen de Carcagno et al. menciona una duración total de 50 segundos que entra en conflicto con sus 10 minutos por nivel, así que informamos solo la cifra por nivel. El valor de la IRPA para el público de 100 dB para 25 kHz y superiores sigue la redacción de la ICNIRP “10 dB por debajo del ocupacional” y coincide con los 100 dB que Dolder et al. tabulan para las bandas de 25, 31,5 y 40 kHz. Los niveles frontal y posterior de 315 Hz de Zhong et al. provienen de sus figuras de modelo y medición para un solo panel y quizá no se generalicen. Ninguna fuente que pudimos leer dio coeficientes de absorción del aire entre 40 y 64 kHz, por lo que este análisis los omite. La mayoría de los datos de exposición datan de 1991 a 2019; la ICNIRP dijo en 2024 que sus directrices aún no pueden revisarse formalmente, por lo que nuevos límites cambiarían las secciones 6 y 7.
Última actualización: 27 de octubre de 2026. Actualizamos este análisis trimestralmente, y la próxima revisión se espera cuando la ICNIRP publique su próxima orientación sobre ultrasonido aéreo o aparezcan nuevas mediciones en JASA de altavoces paramétricos comerciales.