一般的な市販のパラメトリックアレイは、3.5メートルの位置で40 kHzの超音波118 dBを計測し、比較対象とした公衆向けガイドラインを17 dB以上上回った(Dolderほか, Proceedings of ICA 2019)。同じ種類の機器は、可聴音をわずか3度幅のビームに絞り込めるが(Pompei, JASA 1999)、超音波パワーのうち可聴音に変わるのは一般に0.15%未満であり(Liほか, JASA 2023)、音声周波数が半分になるたびに出力は約12 dB低下する(Zhong、Kirby、Qiu, JASA 2020)。聞こえない大量のエネルギーと引き換えに細いビームを得るというこのトレードオフが、この技術を特徴づけている。本稿では、Journal of the Acoustical Society of America、APSIPA Transactions on Signal and Information Processing、Health Canada、ICNIRP、MDPIのApplied SciencesとSensors、Nature Communications、およびメーカーの資料からデータを集めた。メーカー資料はメーカー主張として区別している。超音波ばく露の工場側の事情については、当社の産業用超音波ノイズばく露統計をご覧ください。
主なポイント
- Westerveltの1963年の論文「Parametric Acoustic Array」は、2026年10月時点でCrossrefに812件の被引用がある(JASA第35巻、1963年のCrossrefメタデータ)。
- 本稿で取り上げた機器の搬送波周波数は27 kHzから90 kHzにわたる(Aoki、Kamakura、Kumamoto 1991;Ahnほか, Sensors 2019)。
- Pompeiは3度のビームを保ったまま、歪みを最大50% THDから5%へ下げた(JASA 1999)。
- ビーム幅は、高温多湿の気候では低温乾燥の気候に比べて2倍になりうる(Shi、Kajikawa、Gan, APSIPA 2014)。
- 可聴出力は音声周波数が半分になるごとに約12 dB低下する(Zhong、Kirby、Qiu, JASA 2020)。
- 超音波から音声への変換効率は一般に0.15%未満である(Liほか, JASA 2023)。
- 単側波帯変調は、動作範囲全体で歪みを5%(-26 dB)の閾値以下に保ったが、通常の両側波帯は-20 dBを上回ったままだった(San Martinほか, Applied Sciences 2020)。
- Health Canadaは25〜50 kHzの1/3オクターブバンドで110 dBまでを認めている(Safety Code 24, 1991)。
- 市販機が3.5 mで40 kHzバンドに118 dBを計測し、ICNIRPの公衆向けガイドラインを17 dB以上超過した(Dolderほか, ICA 2019)。
- 最大120 dBの40 kHz超音波にばく露した9人の聴取者に、対照群と比べて有意な聴力変化は見られなかった(Carcagnoほか, Acta Acustica 2019)。
1. 1963年の理論からAudio Spotlightへ:パラメトリックアレイの発展
パラメトリックアレイとは、音で音をつくる方法である。スピーカーは空気を可聴周波数で直接動かす代わりに、聞こえない超音波ビーム(「搬送波」)を発し、その強さを音声信号で変化させる。空気はこれほど高い圧力では完全に比例して応答しない(「非線形」である)ため、ビームが進むにつれて超音波のごく一部が再び可聴音に変換される。これを自己復調と呼ぶ。機器の前方の空気の柱は、長くて目に見えないスピーカーアレイのようにふるまい、これが可聴音を細く保つ理由である。
このアイデアは、理論(1963年)からスピーカー(1983年)まで20年、さらに商用製品(2000年、メーカーによる)まで17年を要した。Westerveltの1963年の論文は今もこの分野の基点であり、Crossrefで812件の被引用がある。これは、このスピーカーを最初に提案した1983年の「audio spotlight」論文の287件の2倍を超える(Crossrefメタデータ、2026年10月に確認)。Audio Spotlightブランドを販売するHolosonicsは、日本の電機メーカーが商用版を試みたものの1980年代末までにほぼ断念したと述べているが、これは同社自身の沿革であり、独立した記録ではない。
| 指標 | 値 | 出典 |
|---|---|---|
| パラメトリック音響アレイの最初の論文 | 1963年、JASA第35巻、535〜537頁;Crossref被引用812件 | Westervelt, JASA 1963 |
| 変調された超音波ビームの自己復調の理論 | 1965年 | Berktay 1965, Shi、Kajikawa、Gan, APSIPA 2014に記載の通り |
| 空気中で最初に発表されたパラメトリックアレイ | 1975年、JASA第57巻、562〜568頁;Crossref被引用112件 | Bennett、Blackstock, JASA 1975 |
| 最初のパラメトリックスピーカー(「audio spotlight」) | 1983年、JASA第73巻、1532〜1536頁;Crossref被引用287件 | Yoneyamaほか, JASA 1983 |
| 初期の研究用試作機:放射器の半径と搬送波 | 半径21 cm、搬送波27 kHz | Aoki、Kamakura、Kumamoto, Electronics and Communications in Japan 1991 |
| 商用Audio Spotlightシステムの使用開始 | 2000年 | Holosonicsの沿革(メーカー主張) |
| 本稿で扱う最新の査読済み設計 | 2026年5月22日発表、搬送波60 kHz、100 mmプレート | Kim、Oh、Moon、Rho, Nature Communications 2026 |
歴史に関する行の最新の入手可能なデータは、必然的に古いものである。これらは創始期の論文だからだ。被引用数は2026年10月27日時点のCrossrefのスナップショットであり、毎月増えていく。
2. 搬送波周波数:27 kHzの試作機から90 kHzのMEMSアレイまで
搬送波周波数は妥協の産物である。人間の可聴域の上限をはっきり上回っている必要がある。聴力の上限の中央値は20〜29歳で17.9 kHz、70〜79歳では12.8 kHzまで下がる(Lawton 2001, AGNIR, Health Effects of Exposure to Ultrasound and Infrasound, 2010の表による)。しかし空気は音をおおむね周波数の2乗に比例して減衰させ(Skinner、Groves、Hinders, Applied Acoustics 2019)、AGNIRの報告書は約300 kHzを超える超音波は空気中をほとんど伝わらないとしている。そのため使える帯域は狭い。40 kHzは研究で最も一般的な搬送波であり、2026年のNature Communicationsの論文は、アレイ型スピーカーに使われる発振素子の例として、40 kHz固定の既製素子であるMurata MA40S4Sを挙げている。
搬送波を高くすると、ハードウェアは小さくなる。100 kHzでは波長はわずか3.43 mmで、これにより韓国のチームはスマートフォンサイズの試作機の42 mm×52 mmの放射面に、672個のマイクロマシニング振動子を収めることができた(Ahnほか, Sensors 2019)。
| 指標 | 値 | 出典 |
|---|---|---|
| 初期の研究用パラメトリックスピーカーの搬送波 | 27 kHz | Aoki、Kamakura、Kumamoto 1991 |
| 指向性制御の例で用いられた搬送波と下側・上側側波帯(音声を運ぶ追加の周波数) | 40 kHz;下側波帯39〜28 kHz、上側波帯41〜52 kHz | Shi、Kajikawa、Gan, APSIPA 2014 |
| 長さ制限付きアレイのシミュレーションにおける2つの一次音(開口半径0.3 m) | 47.5 kHzと52.5 kHz | Skinner、Groves、Hinders, Applied Acoustics 2019 |
| メタマテリアル型パラメトリックスピーカーの設計搬送波 | 60 kHz | Kimほか, Nature Communications 2026 |
| 0.6 m×0.6 mのパラメトリックパネルで計測された搬送波 | 64 kHz | Zhong、Kirby、Qiu, JASA 2020 |
| Holosonics AS-24iXフィルム型トランスデューサーで示されている搬送波 | 約60 kHz(メーカー主張) | Holosonics AS-24iX製品ページ 2026 |
| モバイル機器向けに作られたMEMSアレイで計測された共振 | 83 kHzと90 kHz | Ahnほか, Sensors 2019 |
| 超音波が空気中で実質的に伝わらなくなる周波数 | 約300 kHz | AGNIR RCE-14, 2010 |
独立した計測による64 kHzと、メーカー資料の約60 kHzという数値は整合しており、より大型のフィルム型トランスデューサーパネルが従来の40 kHzを超える領域に移ってきたことを示唆している。同じ40 kHzのアレイは音響浮揚の主力でもあり、当社の音響浮揚統計で扱っている。
3. ビーム幅と指向性:スポットライトはどれほど狭いか
指向性は、人々が欠点を受け入れる理由である。可聴音は超音波ビームに沿って生成されるため、その幅は、はるかに長い音声の波長ではなく、主に超音波の開口と波長で決まる。Pompeiの2002年のMIT学位論文は、パラメトリックアレイが同程度の大きさの従来型スピーカーよりはるかに高い指向性を与えると述べており、APSIPAの概説は、より小さな駆動ユニットで同じ細さのビームを送れると付け加えている。Pompeiは1999年に3度のビーム幅を報告した。さらに、手のひらサイズのMEMSアレイでも、5〜10 kHzで半値ビーム幅(レベルが軸上の値から3 dB以内にとどまる角度)を7度付近に保った。
実際の部屋では、2つの注意点が重要である。ビーム幅は天候に左右される。APSIPAの著者らは、高温多湿の気候では低温乾燥の気候に比べて2倍になりうる一方、相対湿度が40%から80%の間ではほぼ一定であることを見いだした。また、音は後方にも漏れる。Zhongらが計測した0.6 mのパネルでは、装置の後方で315 Hzのレベルが35 dBを超える領域は、ほぼ円形で半径約1.3 mだった。
| 指標 | 値 | 出典 |
|---|---|---|
| 低歪みの空中パラメトリックアレイのビーム幅 | 3度 | Pompei, JASA 1999 |
| 搬送波83 kHzと90 kHzにおけるMEMSパラメトリックアレイの半値ビーム幅 | 約6度 | Ahnほか, Sensors 2019 |
| 同じアレイの5 kHzと10 kHzの可聴音に対する半値ビーム幅 | 7.3度と7.1度 | Ahnほか, Sensors 2019 |
| 8チャネル・40 kHzパラメトリックアレイのヌル間ビーム幅(最初の無音方向の間の角度) | 40度 | Shi、Kajikawa、Gan, APSIPA 2014 |
| ビーム幅の変化、高温多湿の気候と低温乾燥の気候の比較 | 2倍になりうる | Shi、Kajikawa、Gan, APSIPA 2014 |
| 315 Hzの可聴レベル、パネル後方0.1 mと前方1.0 mの比較 | 45 dB対約61.4 dB | Zhong、Kirby、Qiu, JASA 2020 |
| Holosonics AS-24iXで示されているビーム | 5度;標準的な聴取距離2 mで1.5 m×1.5 m(メーカー主張) | Holosonics AS-24iX製品ページ 2026 |
Zhongの行の前後の差は約16 dB(61.4から45を引いた値)になるが、この数値は論文自体には記載されていない。メーカーのビームの行は慎重に扱う必要がある。2 mの位置での5度の完全な円錐の幅は約0.17 m(2×2 m×tan 2.5度)にすぎないため、同じページにある5度と1.5 mという数値が、ビームの同じ縁を表しているはずがない(データウォッチの注記を参照)。
4. 可聴出力、低域ロールオフ、変換効率
ビームを細くする物理は、同時に低音を痩せさせる。理論と計測は、1オクターブあたり約12 dBという傾きで一致している。音声周波数を半分にすると出力が約12 dB失われるため、パラメトリックスピーカーは数百ヘルツ以下で音が薄く聞こえる。効率の状況はさらに厳しい。Liらは、可聴音のパワーが音声周波数の2乗と開口の大きさに比例して増え、超音波周波数が高くなるほど減ること、そして典型的な構成では超音波から可聴音への変換効率が一般に0.15%未満であることを計算した(Li、Zhong、Jing、Lu, JASA 2023)。
そのため、工学論文では音量ではなく消費電力が中心になる。韓国のMEMSチームは、整合回路によってシステムの消費電力を6.65 Wから3.25 Wへ下げた。従来型パラメトリックスピーカーの公称値として同チームが引用する65〜100 Wと比べての数字だが、それでも0.45 mで約62 dBの可聴音しか生み出せなかった。
| 指標 | 値 | 出典 |
|---|---|---|
| 300〜1500 Hzにおける可聴出力の計測された上昇(40 kHzアレイ) | 1オクターブあたり約12 dB | San Martin、Tello、Valencia、Marzo, Applied Sciences 2020 |
| 音声周波数を半分にしたときの可聴出力の低下 | 12 dB | Zhong、Kirby、Qiu, JASA 2020 |
| 超音波から可聴音への変換効率、典型的な構成 | 一般に0.15%未満 | Liほか, JASA 2023 |
| 125 dBの超音波一次波から得られる可聴(差周波)レベル、MEMSアレイ、0.45 m | 約62 dB | Ahnほか, Sensors 2019 |
| ダミーヘッドの耳位置での可聴レベル、パラメトリックスピーカーと従来型スピーカー、聴取試験用に設定 | 72.3 dBA対72.4 dBA | Lee、Shimomura、Katsuura, Journal of Physiological Anthropology 2012 |
| 0.5 m先の聴取者を狙った2026年のメタマテリアル設計の可聴帯域 | 500 Hz〜10 kHz(4オクターブ) | Kimほか, Nature Communications 2026 |
| Holosonics AS-24iXで示されている最大レベル | 1 kHzで95 dB SPL;最大消費電力90 W(メーカー主張) | Holosonics AS-24iX製品ページ 2026 |
Nature Communicationsの著者らは、試作機のレベルが従来型スピーカーと比べて「比較的限られている」ことを率直に認め、その原因を「本質的に低い非線形変換効率」に求めている。より良いトランスデューサーでも、根底にある物理は変わっていない。
5. 高調波歪みと前処理:50% THDから1桁台へ
空気中の自己復調はそれ自体が非線形のプロセスであるため、パラメトリックアレイに通常の振幅変調をそのまま与えると、出力は最も大きくなるが、強い2次高調波も生じる。技術者は、変調の前に音声を前処理することでこれに対処する。音声の平方根をとる方式(平方根AM、SRAM)、片方の側波帯だけを送る方式(単側波帯AM、SSB)、あるいは改良方式(MAM)などである。変調指数はmで表され、音声が搬送波をどれだけ深く変化させるかを示す。深い変調ほど音は大きくなるが、歪みも増える。Pompeiは1999年に、狭帯域トランスデューサーを使った純粋なAMでは最大50%の全高調波歪み(THD)が生じ、前処理と広帯域トランスデューサーによって5%まで下がることを示した。
それでも、ハードウェアが数学的な手法の限界を決める。2020年に試験された49素子・直径16 mmのアレイは、40.9 kHzでピークを示し、-3 dB帯域幅はわずか1.5 kHzだった。前処理方式が搬送波に加える追加の周波数にとっては、狭い窓である。同じチームは、こうしたアレイから2 m離れても120 dBを超える搬送波レベルが珍しくなく、通常の計測用マイクロホンを飽和させるのに十分であると指摘した。従来型の小型ドライバーとの比較には、当社のスマートフォンスピーカー歪み統計をご覧ください。
| 指標 | 値 | 出典 |
|---|---|---|
| 純粋なAMと狭帯域トランスデューサーのTHD、対、音声の前処理と広帯域トランスデューサー適用後 | 最大50%対5% | Pompei, JASA 1999 |
| 家庭用機器で一般に許容されるとされる歪みレベル | -26 dB(5%)未満 | San Martinほか, Applied Sciences 2020 |
| 通常の両側波帯AMでの歪み | ほぼ全範囲で-20 dB超 | San Martinほか, Applied Sciences 2020 |
| 単側波帯AM(下側または上側の側波帯) | 動作範囲全体で-26 dBの閾値未満 | San Martinほか, Applied Sciences 2020 |
| 推奨方式(改良AM 1、m = 0.6)で犠牲になる可聴レベル | 2 dB | San Martinほか, Applied Sciences 2020 |
| 再帰的イコライゼーション後の帯域内残留歪み、シミュレーション | -70 dB以下 | Lee、Gan, IEEE Transactions on Audio, Speech and Language Processing 2006 |
唯一の勝者はいない。2020年の研究では、単側波帯方式は高調波歪みが最も低かったが相互変調歪み(2つの音が混ざり合って生じる歪み)が最も悪く、平方根AMと改良AMは相互変調で最も良い結果を示した。どの方式でも、2次を超える高調波は無視できる程度だった。50%と5%の数値に関する最新の入手可能なデータ:Pompei, JASA 1999。
6. 空中超音波のばく露限度:ガイドラインは何を認めているか
パラメトリックスピーカーは超音波が強くなければ機能しないため、ばく露に関する規則は、通常のスピーカーよりもはるかに重要である。限度は1/3オクターブバンド、すなわち1オクターブの3分の1の幅でスペクトルを切り出した帯域ごとに設定され、その中心周波数で呼ばれる。際立った特徴は、20〜25 kHzの間の断崖である。Health Canadaは20 kHzバンドで75 dBを認めるが、25 kHz以上では110 dBを認めている。同国の表には、自覚症状は即座に現れる可能性があると注記されており、そのため限度はばく露時間に依存しない(Health Canada, Safety Code 24, 1991)。
これらの数値は古く、根拠も薄く、その後継者たち自身がそう述べている。ICNIRPは2024年の検証で、1984年のIRPA限度は限られた証拠に基づいており、高すぎる可能性も低すぎる可能性もあると結論づけたが、正式な改訂にはさらなる研究を待つ必要があるとした(空中超音波に関するICNIRP声明, 2024)。
| 指標 | 値 | 出典 |
|---|---|---|
| カナダの限度、16 kHzと20 kHzの1/3オクターブバンド | 75 dB | Health Canada Safety Code 24, 1991 |
| カナダの限度、25、31.5、40、50 kHzの1/3オクターブバンド | 110 dB | Health Canada Safety Code 24, 1991 |
| 耳の保護具を着用している場合の、体の他の部位に対するカナダの全音圧レベルの限度 | 137 dB | Health Canada Safety Code 24, 1991 |
| IRPA 1984の公衆向け限度、20 kHzバンド | 70 dB(職業ばく露の75 dBより5 dB低い) | ICNIRP声明 2024 |
| IRPA 1984の公衆向け限度、25 kHz以上のバンド | 職業ばく露の110 dBより10 dB低い(100 dB) | ICNIRP声明 2024 |
| 1時間未満の職業ばく露に対するIRPAの許容 | +9 dB(ICNIRPは根拠がないとしている) | ICNIRP声明 2024 |
| 難聴を引き起こすことが実証されていない超音波レベル | 120 dB未満 | Health Canada Safety Code 24, 1991 |
| ヒトに急性の有害影響が生じるレベル | 約155 dB | Health Canada Safety Code 24, 1991 |
2004年から適用されていたOSHAのガイダンスは、最大許容レベルに30 dBを上乗せすることを認めていたが、その後撤回された(Acoustics Today, 2020年秋, Exposure to Ultrasound in Air)。最新の入手可能なデータ:Health Canada Safety Code 24, 1991、およびICNIRPが2024年に検証したIRPA暫定ガイドライン, 1984。
7. 超音波ビームの近傍における実測ばく露とヒトを対象とした研究
市販のパラメトリックアレイに対して公表された実験室での監査結果は、安心できるものではない。無響室(反響のない部屋。当社の無響室試験統計を参照)の軸上3.5 mで計測したDolderらは、40 kHzバンドで118 dBを記録し、比較したどのガイドラインも上回った。ゲインを下げるとA特性の可聴出力は10 dB下がったが、40 kHzのポンプ信号は1 dBしか下がらなかった。つまり、音が静かに聞こえるビームが、必ずしも超音波ばく露が低いとは限らない(Dolderほか, ICA 2019)。
ヒトを対象としたデータは少なく、大半は有意差なしという結果である。2019年の研究では、9人の若い聴取者の片耳に最大120 dBの40 kHz超音波をばく露したところ、9人の対照群と比べて有意な機能変化は認められなかった(Carcagno、Di Battista、Plack, Acta Acustica united with Acustica 2019)。また、40 kHzのパラメトリックスピーカーから0.3 mと1.0 mの位置で行われた9人の生理学的研究でも、従来型スピーカーとの間に有意差は認められなかった。聴覚感度は不確定要素である。ICNIRPは、検査した子どもの40%が26 kHzで100 dB未満の閾値を示したと指摘している。
| 指標 | 値 | 出典 |
|---|---|---|
| 市販パラメトリックアレイから3.5 mの位置の40 kHzバンドの超音波、高ゲインと低ゲイン | 118 dB対117 dB | Dolderほか, ICA 2019 |
| 40 kHzにおけるICNIRPの公衆向けガイドラインの超過量 | 17 dB以上(高ゲインでは18 dB) | Dolderほか, ICA 2019 |
| 40 kHzにおけるICNIRPの職業ばく露値およびOSHAに基づく値の超過量、高ゲイン | 8 dBと3 dB | Dolderほか, ICA 2019 |
| 約40 kHzのハプティックフィードバック用アレイからの超音波、60 cmの位置と20 cmの位置(比較用) | 125 dBと155 dB | Battista 2019およびLieberほか 2019, Acoustics Today, 2020年秋の表による |
| 公衆ばく露調査で計測された音源数;40 kHzにおけるハンドドライヤーのレベル | 16音源;84 dB | Fletcherほか, JASA 2018 |
| ばく露研究の設計:40 kHz振幅変調音、レベルと継続時間 | 105、110、115、120 dB、各レベル10分;ばく露群9人対照群9人;有意な変化なし | Carcagnoほか, Acta Acustica 2019 |
| 40 kHzパラメトリックスピーカー近傍での生理学的研究:被験者と距離 | 9人、0.3 mと1.0 m;従来型スピーカーと比べて有意差なし | Lee、Shimomura、Katsuura 2012 |
| ICNIRPが引用する超音波の聴取閾値 | 24 kHzで88 dB以上;28 kHzで32耳中3耳が100 dB未満;26 kHzで子どもの40%が100 dB未満 | ICNIRP声明 2024 |
Dolderらの試験は、実験室条件下の一般的な1台を対象としたものであり、博物館の展示で聴取者が実際に受ける量を示すものではない。AGNIRの報告書は、より広い空白を率直に指摘している。医療機器からのものを除き、ヒトの超音波ばく露は十分に定量化されていない。最新の入手可能なデータ:Dolderほか, 2019、およびCarcagnoほか, 2019。
数字で見るパラメトリック音響アレイ(まとめ)
| 指標 | 値 | 出典 |
|---|---|---|
| Westerveltの1963年のパラメトリックアレイ論文のCrossref被引用数 | 812 | Crossref, JASA 1963 |
| 最初のパラメトリックスピーカー論文(「audio spotlight」) | 1983年 | Yoneyamaほか, JASA 1983 |
| 本稿で取り上げた機器の搬送波周波数の範囲 | 27 kHz〜90 kHz | Aokiほか 1991;Ahnほか, Sensors 2019 |
| 0.6 m×0.6 mのパネルで計測された搬送波 | 64 kHz | Zhong、Kirby、Qiu, JASA 2020 |
| 低歪みパラメトリックアレイのビーム幅 | 3度 | Pompei, JASA 1999 |
| 8チャネル・40 kHzパラメトリックアレイのヌル間ビーム幅 | 40度 | Shi、Kajikawa、Gan, APSIPA 2014 |
| ビーム幅の変化、高温多湿と低温乾燥の比較 | 2倍になりうる | Shi、Kajikawa、Gan, APSIPA 2014 |
| 音声周波数が半分になるごとの可聴出力の低下 | 約12 dB | Zhong、Kirby、Qiu, JASA 2020 |
| 超音波から可聴音への変換効率 | 一般に0.15%未満 | Liほか, JASA 2023 |
| 0.45 mでの125 dB一次波から得られる可聴レベル | 約62 dB | Ahnほか, Sensors 2019 |
| 純粋なAMと狭帯域トランスデューサーのTHD、対、前処理後 | 最大50%対5% | Pompei, JASA 1999 |
| 通常の両側波帯AMの歪み | -20 dB超 | San Martinほか, Applied Sciences 2020 |
| 2026年のメタマテリアル型パラメトリックスピーカーの可聴帯域 | 500 Hz〜10 kHz | Kimほか, Nature Communications 2026 |
| カナダの限度、25〜50 kHzバンド | 110 dB | Health Canada Safety Code 24, 1991 |
| IRPAの公衆向け限度、20 kHzバンド | 70 dB | ICNIRP声明 2024 |
| 市販機から3.5 mの40 kHzバンドで計測された超音波;ICNIRPの公衆向けガイドラインの超過量 | 118 dB;17 dB以上 | Dolderほか, ICA 2019 |
| 管理された40 kHz聴力研究での最高ばく露レベル(有意な変化なし) | 120 dB | Carcagnoほか, Acta Acustica 2019 |
方法論と出典
私たちは15件の的を絞った検索を行い、出版社のページ、PubMed Central、機関リポジトリ、CrossrefとOpenAlexのメタデータサービスを通じて、一次の論文、規格、機関の文書を直接読んだ。上記のすべての数値は、今回の更新のための調査中に出典で確認した。メーカーの数値はメーカー主張と明記し、各セクションで少数にとどめている。
- Westervelt, “Parametric Acoustic Array”, JASA 1963およびYoneyamaほか, “The audio spotlight”, JASA 1983:創始期の論文;被引用数はCrossrefメタデータによる(Bennett、Blackstock, JASA 1975もCrossref)。
- Shi、Kajikawa、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;指向性の比較にはPompeiの2002年MIT学位論文の要旨を使用。
- Li、Zhong、Jing、Lu, “A note on the audio sound power generated by a parametric array loudspeaker”, JASA 2023
- Zhong、Kirby、Qiu, “A non-paraxial model for the audio sound behind a non-baffled parametric array loudspeaker”, JASA 2020
- San Martin、Tello、Valencia、Marzo, “Experimental Evaluation of Distortion in Amplitude Modulation Techniques for Parametric Loudspeakers”, Applied Sciences 2020
- Ahnほか, “A Critical Step to Using a Parametric Array Loudspeaker in Mobile Devices”, Sensors 2019
- Kim、Oh、Moon、Rho, “Dual-domain metamaterials co-integrated with a compact ultrasonic transducer for highly directional audio generation”, Nature Communications 2026
- Skinner、Groves、Hinders, “Demonstration of a length limited parametric array”, Applied Acoustics 2019
- Aoki、Kamakura、Kumamoto, Electronics and Communications in Japan 1991、およびLee、Gan, IEEE Transactions on Audio, Speech and Language Processing 2006(要旨と書誌メタデータはCrossrefとOpenAlex経由)。
- Lee、Shimomura、Katsuura, “Physiological responses at short distances from a parametric speaker”, Journal of Physiological Anthropology 2012
- Dolder、Fletcher、Lloyd Jones、Lineton、Leighton, “Exposure levels for parametric arrays in light of guideline ambiguities”, Proceedings of ICA 2019
- Fletcherほか, “Public exposure to ultrasound and very high-frequency sound in air”, JASA 2018
- Carcagno、Di Battista、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, 2020年秋, Leightonほかから転載されたばく露表
- HolosonicsのAS-24iX製品ページおよび沿革, 2026年:メーカー主張のみ。
- データウォッチ:Holosonicsのページは、5度のビームと、2 mで1.5 m×1.5 mのカバー範囲の両方を示している。5度の全角は、その距離では約0.17 m(2×2 m×tan 2.5度)しかカバーしないため、2つの数値はおそらく異なる縁または定義を用いている。またSkinnerらは、4 mで約2 mのビーム幅というHolosonicsの別の主張を引用している。Ahnらの要旨は83 kHzのビームを差周波の波と表現しているが、結果の節では83 kHzと90 kHzを一次波として扱っている。本稿ではこれらを搬送波として報告する。Carcagnoらの要旨には合計50秒の継続時間という記載があるが、これは各レベル10分という記載と矛盾するため、レベルごとの数値のみを報告する。25 kHz以上に対するIRPAの公衆向けの値100 dBは、ICNIRPの「職業ばく露より10 dB低い」という表現に従ったもので、Dolderらが25、31.5、40 kHzのバンドについて表にまとめた100 dBと一致する。Zhongらの315 Hzにおける前方と後方のレベルは、1枚のパネルに対するモデルと計測図によるもので、一般化できない可能性がある。私たちが読めた情報源のうち、40〜64 kHzの空気吸収係数を示したものはなかったため、本稿ではこれを省いている。ばく露データの大半は1991年から2019年のものである。ICNIRPは2024年に、そのガイドラインはまだ正式に改訂できないと述べており、新たな限度が設けられれば第6節と第7節が変わることになる。
最終更新日:2026年10月27日。当社はこのまとめを四半期ごとに更新しており、次回の更新は、ICNIRPが空中超音波に関する次のガイダンスを発表するか、市販のパラメトリックスピーカーに関する新たなJASAの計測結果が現れた時点を予定している。