Genel bir ticari parametrik dizi, 3,5 metrede 40 kHz’de 118 dB ultrason ölçtü; bu, karşılaştırıldığı genel halk kılavuzunun en az 17 dB üzerinde (Dolder ve ark., Proceedings of ICA 2019). Aynı cihaz sınıfı duyulabilir sesi yalnızca 3 derece genişliğinde bir ışına sıkıştırabilir (Pompei, JASA 1999), ancak ultrasonik gücünün genellikle %0,15’inden azını duyulabilir sese çevirir (Li ve ark., JASA 2023) ve ses frekansı her yarıya indiğinde çıkışı yaklaşık 12 dB düşer (Zhong, Kirby ve Qiu, JASA 2020). Duyulamayan çok miktarda enerji karşılığında elde edilen dar bir ışın olan bu denge, teknolojiyi tanımlar. Verileri Journal of the Acoustical Society of America, APSIPA Transactions on Signal and Information Processing, Health Canada, ICNIRP, MDPI Applied Sciences ve Sensors, Nature Communications ve üretici dokümantasyonundan derledik; üretici verilerini üretici iddiası olarak etiketledik. Ultrason maruziyetinin fabrika tarafı için endüstriyel ultrasonik gürültü maruziyeti istatistiklerimize bakın.
TL;DR
- Westervelt’in 1963 tarihli “Parametric Acoustic Array” makalesi, Ekim 2026 itibarıyla Crossref’te 812 atıf aldı (JASA cilt 35, 1963 için Crossref meta verileri).
- Burada incelenen cihazlardaki taşıyıcı frekanslar 27 kHz ile 90 kHz arasında uzanıyor (Aoki, Kamakura ve Kumamoto 1991; Ahn ve ark., Sensors 2019).
- Pompei, 3 derecelik ışını koruyarak bozunumu %50’ye varan THD’den %5’e düşürdü (JASA 1999).
- Işın genişliği, sıcak ve nemli bir iklimde soğuk ve kuru bir iklime kıyasla iki katına çıkabilir (Shi, Kajikawa ve Gan, APSIPA 2014).
- Ses frekansı her yarıya indiğinde duyulabilir çıkış yaklaşık 12 dB düşer (Zhong, Kirby ve Qiu, JASA 2020).
- Ultrasesten sese dönüşüm verimi genellikle %0,15’in altındadır (Li ve ark., JASA 2023).
- Tek yan bant modülasyonu, çalışma aralığında bozunumu %5’lik (-26 dB) eşiğin altında tuttu; sade çift yan bant ise -20 dB’nin üzerinde kaldı (San Martin ve ark., Applied Sciences 2020).
- Health Canada, 25 ile 50 kHz üçte bir oktav bantlarında 110 dB’ye izin veriyor (Safety Code 24, 1991).
- Ticari bir ünite 3,5 m’de 40 kHz bandında 118 dB ölçtü ve ICNIRP halk kılavuzunu en az 17 dB aştı (Dolder ve ark., ICA 2019).
- 120 dB’ye kadar 40 kHz ultrasese maruz kalan dokuz dinleyicide, kontrollere kıyasla anlamlı bir işitme değişikliği görülmedi (Carcagno ve ark., Acta Acustica 2019).
1. 1963 Kuramından Audio Spotlight’a: Parametrik Dizi Nasıl Gelişti
Bir parametrik dizi, sesle ses üretmenin bir yoludur. Hoparlör, havayı doğrudan ses frekanslarında hareket ettirmek yerine, gücü ses sinyaliyle biçimlendirilen duyulmayan bir ultrasonik ışın (“taşıyıcı”) yayar. Hava bu kadar yüksek basınçlarda tam orantılı yanıt vermez (yani “doğrusal olmayan” bir ortamdır); bu yüzden ışın ilerledikçe ultrasesin küçük bir kısmı yeniden duyulabilir sese dönüşür ve bu sürece kendi kendine demodülasyon denir. Cihazın önündeki hava sütunu uzun, görünmez bir hoparlör dizisi gibi davranır ve duyulabilir sesi dar tutan da budur.
Fikrin kuramdan (1963) hoparlöre (1983) ulaşması 20 yıl, ticari bir ürüne (üreticiye göre 2000) ulaşması ise 17 yıl daha sürdü. Westervelt’in 1963 tarihli makalesi hâlâ alanın dayanak noktasıdır ve Crossref’te 812 atıfa sahiptir; bu sayı, hoparlörü ilk öneren 1983 tarihli “Audio Spotlight” makalesinin 287 atfının iki katından fazladır (Crossref meta verileri, Ekim 2026’da okundu). Audio Spotlight markasını satan Holosonics, Japon elektronik şirketlerinin 1980’lerin sonuna kadar ticari sürümler denediğini ve neredeyse vazgeçtiğini söylüyor; bu, şirketin kendi geçmişidir, bağımsız bir kayıt değil.
| Metrik | Değer | Kaynak |
|---|---|---|
| Özgün parametrik akustik dizi makalesi | 1963, JASA cilt 35, s. 535 ila 537; 812 Crossref atfı | Westervelt, JASA 1963 |
| Modüle edilmiş bir ultrasonik ışının kendi kendine demodülasyonu kuramı | 1965 | Berktay 1965, Shi, Kajikawa ve Gan, APSIPA 2014’te listelendiği şekliyle |
| Havada yayımlanan ilk parametrik dizi | 1975, JASA cilt 57, s. 562 ila 568; 112 Crossref atfı | Bennett ve Blackstock, JASA 1975 |
| İlk parametrik hoparlör (“Audio Spotlight”) | 1983, JASA cilt 73, s. 1532 ila 1536; 287 Crossref atfı | Yoneyama ve ark., JASA 1983 |
| Erken araştırma prototipi: yayıcı yarıçapı ve taşıyıcı | 21 cm yarıçap, 27 kHz taşıyıcı | Aoki, Kamakura ve Kumamoto, Electronics and Communications in Japan 1991 |
| Ticari Audio Spotlight sistemlerinin kullanıldığı yıldan beri | 2000 | Holosonics şirket geçmişi (üretici iddiası) |
| Bu derlemedeki en yeni hakemli tasarım | 22 Mayıs 2026’da yayımlandı, 60 kHz taşıyıcı, 100 mm plaka | Kim, Oh, Moon ve Rho, Nature Communications 2026 |
Tarihsel satırlar için mevcut en güncel veri doğal olarak eskidir: bunlar kurucu makalelerdir. Atıf sayıları 27 Ekim 2026 tarihli bir Crossref anlık görüntüsüdür ve her ay artar.
2. Taşıyıcı Frekanslar: 27 kHz Prototiplerden 90 kHz MEMS Dizilerine
Taşıyıcı frekans bir uzlaşmadır. İnsan işitmesinin üst sınırının epey üzerinde olmalıdır: işitmenin medyan üst sınırı 20 ile 29 yaş arasındaki kişilerde 17,9 kHz’dir ve 70 ile 79 yaş arasındaki kişilerde 12,8 kHz’e düşer (Lawton 2001, AGNIR, Health Effects of Exposure to Ultrasound and Infrasound, 2010 içinde tablolaştırıldığı şekliyle). Ancak hava, sesi kabaca frekansın karesiyle orantılı olarak zayıflatır (Skinner, Groves ve Hinders, Applied Acoustics 2019) ve AGNIR raporu, yaklaşık 300 kHz’in üzerindeki ultrasesin havada esasen yayılmadığını belirtir. Kullanılabilir pencere bu nedenle dardır. 40 kHz en yaygın araştırma taşıyıcısıdır ve 2026 tarihli Nature Communications makalesi, dizi hoparlörlerde kullanılan yayıcılara örnek olarak 40 kHz’e sabitlenmiş hazır bir eleman olan Murata MA40S4S’yi gösterir.
Taşıyıcıyı yukarı taşımak donanımı küçültür. 100 kHz’de dalga boyu yalnızca 3,43 mm’dir; bu, bir Koreli ekibin telefon boyutundaki bir prototip için 42 mm x 52 mm’lik bir yayıcı alana 672 mikro işlenmiş dönüştürücü sığdırmasını sağladı (Ahn ve ark., Sensors 2019).
| Metrik | Değer | Kaynak |
|---|---|---|
| Erken bir araştırma parametrik hoparlörünün taşıyıcısı | 27 kHz | Aoki, Kamakura ve Kumamoto 1991 |
| Alt ve üst yan bantlarla (sesi taşıyan ek frekanslar) yönlülük kontrolü örneklerinde kullanılan taşıyıcı | 40 kHz; alt yan bant 39 ila 28 kHz, üst yan bant 41 ila 52 kHz | Shi, Kajikawa ve Gan, APSIPA 2014 |
| Uzunluğu sınırlı bir dizi simülasyonundaki iki birincil ton (0,3 m açıklık yarıçapı) | 47,5 kHz ve 52,5 kHz | Skinner, Groves ve Hinders, Applied Acoustics 2019 |
| Bir metamalzeme parametrik hoparlörün tasarım taşıyıcısı | 60 kHz | Kim ve ark., Nature Communications 2026 |
| 0,6 m x 0,6 m’lik bir parametrik panelde ölçülen taşıyıcı | 64 kHz | Zhong, Kirby ve Qiu, JASA 2020 |
| Holosonics AS-24iX film dönüştürücü için belirtilen taşıyıcı | Yaklaşık 60 kHz (üretici iddiası) | Holosonics AS-24iX ürün sayfası 2026 |
| Mobil cihazlar için üretilmiş bir MEMS dizisinin ölçülen rezonansları | 83 kHz ve 90 kHz | Ahn ve ark., Sensors 2019 |
| Ultrasesin havada fiilen yayılmayı bıraktığı frekans | Yaklaşık 300 kHz | AGNIR RCE-14, 2010 |
Bağımsız 64 kHz ölçümü ile üretici dokümantasyonundaki yaklaşık 60 kHz değeri uyumludur; bu, daha büyük film dönüştürücü panellerin klasik 40 kHz noktasının üzerine çıktığını düşündürür. Aynı 40 kHz diziler akustik levitasyonun da iş atıdır; bunu akustik levitasyon istatistiklerimizde ele aldık.
3. Işın Genişliği ve Yönlülük: Spot Işığı Ne Kadar Dar?
Yönlülük, herkesin dezavantajları kabul etmesinin nedenidir. Duyulabilir ses ultrasonik ışın boyunca üretildiğinden, genişliği çok daha uzun olan ses dalga boyuyla değil, esas olarak ultrasonik açıklık ve dalga boyuyla belirlenir. Pompei’nin 2002 tarihli MIT tezi, parametrik dizinin benzer boyuttaki geleneksel hoparlörlere göre çok daha yüksek yönlülük sağladığını anlatır; APSIPA derlemesi ise aynı derecede dar bir ışını daha küçük bir sürücü birimiyle iletebildiğini ekler. Pompei 1999’da 3 derecelik bir ışın genişliği bildirdi ve avuç içi boyutundaki bir MEMS dizisi bile yarı güç ışın genişliğini (seviyenin eksen üzerindeki değerin 3 dB’si içinde kaldığı açı) 5 ile 10 kHz arasında 7 derece civarında tuttu.
Gerçek odalar için iki uyarı önemlidir. Işın genişliği hava durumuna bağlıdır: APSIPA yazarları bunun sıcak ve nemli bir iklimde soğuk ve kuru bir iklime kıyasla iki katına çıkabildiğini, bağıl nem %40 ile %80 arasındayken ise neredeyse sabit kaldığını buldu. Ayrıca ses geriye de sızar: Zhong ve arkadaşlarının ölçtüğü 0,6 m’lik panelde, cihazın arkasında 315 Hz seviyesinin 35 dB’yi aştığı bölge yaklaşık 1,3 m yarıçaplı, kabaca dairesel bir alandı.
| Metrik | Değer | Kaynak |
|---|---|---|
| Düşük bozunumlu havada çalışan bir parametrik dizinin ışın genişliği | 3 derece | Pompei, JASA 1999 |
| 83 ve 90 kHz taşıyıcılarında bir MEMS parametrik dizinin yarı güç ışın genişliği | Yaklaşık 6 derece | Ahn ve ark., Sensors 2019 |
| Aynı dizinin 5 kHz ve 10 kHz’deki duyulabilir ses için yarı güç ışın genişliği | 7,3 derece ve 7,1 derece | Ahn ve ark., Sensors 2019 |
| 8 kanallı, 40 kHz parametrik dizinin sıfırdan sıfıra ışın genişliği (ilk sessiz yönler arasındaki açı) | 40 derece | Shi, Kajikawa ve Gan, APSIPA 2014 |
| Işın genişliğindeki değişim, sıcak ve nemli iklim ile soğuk ve kuru iklim karşılaştırması | İki katına çıkabilir | Shi, Kajikawa ve Gan, APSIPA 2014 |
| 315 Hz’de duyulabilir seviye, panelin 0,1 m gerisinde ile 1,0 m önünde karşılaştırması | 45 dB ile yaklaşık 61,4 dB | Zhong, Kirby ve Qiu, JASA 2020 |
| Holosonics AS-24iX için belirtilen ışın | 5 derece; tipik 2 m dinleme mesafesinde 1,5 m x 1,5 m (üretici iddiası) | Holosonics AS-24iX ürün sayfası 2026 |
Zhong satırındaki ön-arka fark yaklaşık 16 dB’dir (61,4 eksi 45); makale bu değeri kendisi belirtmez. Üretici ışın satırına dikkatle yaklaşın: 2 m’de tam 5 derecelik bir koni yalnızca yaklaşık 0,17 m genişliğinde olurdu (2 x 2 m x tan 2,5 derece), dolayısıyla aynı sayfadaki 5 derece ve 1,5 m değerleri ışının aynı kenarını tanımlıyor olamaz (Veri notu maddesine bakın).
4. Duyulabilir Çıkış, Alçak Frekansta Düşüş ve Dönüşüm Verimi
Işını dar yapan fizik, bası da aç bırakır. Kuram ve ölçümler oktav başına yaklaşık 12 dB’lik bir eğimde uzlaşır: ses frekansını yarıya indirdiğinizde çıkıştan kabaca 12 dB kaybedersiniz; parametrik hoparlörlerin birkaç yüz hertzin altında ince ses vermesinin nedeni budur. Verim tablosu daha da çarpıcıdır. Li ve arkadaşları, ses gücünün ses frekansının karesiyle ve açıklık boyutuyla arttığını, ultrasonik frekans yükseldikçe azaldığını ve tipik yapılandırmalarda ultrasesten sese dönüşüm veriminin genellikle %0,15’in altında olduğunu hesapladı (Li, Zhong, Jing ve Lu, JASA 2023).
Mühendislik makalelerinde ses yüksekliğinin değil güç tüketiminin ön planda olmasının nedeni budur. Koreli MEMS ekibi, geleneksel parametrik hoparlörler için andığı 65 ile 100 W’lık nominal değere karşılık, bir uyumlama devresiyle sistemin tüketimini 6,65 W’tan 3,25 W’a indirdi; yine de 0,45 m’de yalnızca yaklaşık 62 dB duyulabilir ses üretti.
| Metrik | Değer | Kaynak |
|---|---|---|
| 300 ile 1500 Hz arasında duyulabilir çıkıştaki ölçülen artış (40 kHz dizi) | Oktav başına yaklaşık 12 dB | San Martin, Tello, Valencia ve Marzo, Applied Sciences 2020 |
| Ses frekansı yarıya indiğinde duyulabilir çıkıştaki düşüş | 12 dB | Zhong, Kirby ve Qiu, JASA 2020 |
| Ultrasesten sese dönüşüm verimi, tipik yapılandırmalar | Genellikle %0,15’in altında | Li ve ark., JASA 2023 |
| 125 dB’lik bir ultrasonik birincil dalgadan elde edilen duyulabilir (fark frekansı) seviye, MEMS dizisi, 0,45 m | Yaklaşık 62 dB | Ahn ve ark., Sensors 2019 |
| Bir dinleme testi için ayarlanmış yapay kafanın kulağındaki duyulabilir seviye, parametrik hoparlör ile geleneksel hoparlör karşılaştırması | 72,3 dBA ile 72,4 dBA | Lee, Shimomura ve Katsuura, Journal of Physiological Anthropology 2012 |
| 0,5 m uzaktaki bir dinleyiciyi hedefleyen 2026 metamalzeme tasarımının duyulabilir bandı | 500 Hz ila 10 kHz (dört oktav) | Kim ve ark., Nature Communications 2026 |
| Holosonics AS-24iX için belirtilen azami seviye | 1 kHz’de 95 dB SPL; 90 W azami güç tüketimi (üretici iddiası) | Holosonics AS-24iX ürün sayfası 2026 |
Nature Communications yazarları, prototiplerinin seviyesinin geleneksel hoparlörlere kıyasla “nispeten sınırlı” olduğunu ve bunu “doğası gereği düşük doğrusal olmayan dönüşüm verimine” bağladıklarını açıkça söylüyor. Daha iyi dönüştürücüler altta yatan fiziği değiştirmedi.
5. Harmonik Bozunum ve Ön İşleme: %50 THD’den Tek Haneli Değerlere
Havadaki kendi kendine demodülasyon başlı başına doğrusal olmayan bir süreçtir; bu nedenle bir parametrik diziyi sade genlik modülasyonuyla beslemek en yüksek çıkışı verir, ancak güçlü bir ikinci harmonik de üretir. Mühendisler bununla, sesi modülasyondan önce ön işleme tabi tutarak mücadele eder: karekökünü almak (karekök AM, SRAM), yalnızca tek bir yan bant göndermek (tek yan bant AM, SSB) ya da değiştirilmiş şemalar (MAM) kullanmak. m ile gösterilen modülasyon indeksi, sesin taşıyıcıyı ne kadar derin değiştirdiğidir; daha derin modülasyon daha yüksek sesli ama daha bozuktur. Pompei 1999’da, dar bantlı dönüştürücülerle saf AM’nin %50’ye varan toplam harmonik bozunum (THD) ürettiğini, ön işleme ve geniş bantlı dönüştürücülerin ise bunu %5’e indirdiğini gösterdi.
Donanım matematiği yine de sınırlar. 2020’de test edilen 49 dönüştürücülü, 16 mm’lik dizi 40,9 kHz’de tepe yaptı ve -3 dB bant genişliği yalnızca 1,5 kHz idi; bu, ön işleme şemalarının taşıyıcıya eklediği ek frekanslar için dar bir penceredir. Aynı ekip, bu tür dizilerden 2 m uzakta bile 120 dB’nin üzerindeki taşıyıcı seviyelerinin yaygın olduğunu, bunun sıradan ölçüm mikrofonlarını aşırı yüklemeye yettiğini belirtti; geleneksel küçük sürücülerle karşılaştırma için akıllı telefon hoparlörü bozunumu istatistiklerimize bakın.
| Metrik | Değer | Kaynak |
|---|---|---|
| Saf AM ve dar bantlı dönüştürücülerle THD ile ses ön işleme ve geniş bantlı dönüştürücülerden sonraki THD karşılaştırması | En çok %50’ye karşı %5 | Pompei, JASA 1999 |
| Ev tipi ekipman için genel olarak kabul edilebilir sayılan bozunum düzeyi | -26 dB’nin altı (%5) | San Martin ve ark., Applied Sciences 2020 |
| Sade çift yan bantlı AM ile bozunum | Neredeyse tüm aralık boyunca -20 dB’nin üzerinde | San Martin ve ark., Applied Sciences 2020 |
| Tek yan bantlı AM (alt veya üst yan bant) | Çalışma aralığı boyunca -26 dB eşiğinin altında | San Martin ve ark., Applied Sciences 2020 |
| Önerilen şemanın feda ettiği duyulabilir seviye (değiştirilmiş AM 1, m = 0,6) | 2 dB | San Martin ve ark., Applied Sciences 2020 |
| Simülasyonda özyinelemeli eşitleme sonrası kalan bant içi bozunum | -70 dB veya daha düşük | Lee ve Gan, IEEE Transactions on Audio, Speech and Language Processing 2006 |
Tek bir kazanan yok. 2020 çalışmasında tek yan bant şemaları en düşük harmonik bozunuma ancak en kötü intermodülasyon bozunumuna (iki tonun karışmasıyla oluşan bozunum) sahipti; karekök AM ve değiştirilmiş AM ise intermodülasyonda en iyi sonucu verdi. İkinciden yüksek harmonikler her şemada ihmal edilebilirdi. %50 ve %5 değerleri için mevcut en güncel veri: Pompei, JASA 1999.
6. Havada Yayılan Ultrason Maruziyet Sınırları: Kılavuzlar Neye İzin Veriyor
Bir parametrik hoparlör ancak ultrasesi şiddetliyse çalışır; bu yüzden maruziyet kuralları sıradan herhangi bir hoparlöre göre çok daha önemlidir. Sınırlar, merkez frekansıyla adlandırılan, spektrumun üçte bir oktav genişliğindeki bir dilimi olan üçte bir oktav bandı başına belirlenir. Çarpıcı olan, 20 ile 25 kHz arasındaki uçurumdur: Health Canada 20 kHz bandında 75 dB’ye, 25 kHz ve üzerinde ise 110 dB’ye izin verir; tablosu öznel etkilerin hemen ortaya çıkabileceğini not eder, dolayısıyla sınırlar maruziyet süresine bağlı değildir (Health Canada, Safety Code 24, 1991).
Bu sayılar eskidir ve dayanakları zayıftır; bunu onların halefleri de söylüyor. ICNIRP 2024 tarihli incelemesinde, 1984 IRPA sınırlarının sınırlı kanıta dayandığı ve ya çok yüksek ya da çok düşük olabileceği, ancak resmî bir revizyonun daha fazla araştırmayı beklemesi gerektiği sonucuna vardı (ICNIRP havada yayılan ultrason açıklaması, 2024).
| Metrik | Değer | Kaynak |
|---|---|---|
| Kanada sınırı, 16 kHz ve 20 kHz üçte bir oktav bantları | 75 dB | Health Canada Safety Code 24, 1991 |
| Kanada sınırı, 25, 31,5, 40 ve 50 kHz üçte bir oktav bantları | 110 dB | Health Canada Safety Code 24, 1991 |
| Kulak koruması takıldığında vücudun diğer bölümleri için Kanada toplam ses basıncı seviyesi sınırı | 137 dB | Health Canada Safety Code 24, 1991 |
| IRPA 1984 genel halk sınırı, 20 kHz bandı | 70 dB (mesleki 75 dB’nin 5 dB altında) | ICNIRP açıklaması 2024 |
| IRPA 1984 genel halk sınırı, 25 kHz ve üzeri bandı | Mesleki 110 dB’nin 10 dB altında (100 dB) | ICNIRP açıklaması 2024 |
| 1 saatten kısa mesleki maruziyet için IRPA payı | +9 dB (ICNIRP gerekçesi olmadığını söylüyor) | ICNIRP açıklaması 2024 |
| İşitme kaybına yol açtığı kanıtlanmamış ultrasonik seviyeler | 120 dB’nin altı | Health Canada Safety Code 24, 1991 |
| Üzerinde insanlarda akut zararlı etkilerin görüldüğü seviye | Yaklaşık 155 dB | Health Canada Safety Code 24, 1991 |
OSHA’nın 2004’ten beri yürürlükte olan kılavuzu izin verilen azami seviyelere ek 30 dB tanıyordu; bu uygulama sonradan bırakıldı (Acoustics Today, Fall 2020, Exposure to Ultrasound in Air). Mevcut en güncel veri: Health Canada Safety Code 24, 1991 ve ICNIRP tarafından 2024’te gözden geçirilen IRPA geçici kılavuzları, 1984.
7. Ultrasonik Işınların Yakınında Ölçülen Maruziyetler ve İnsan Çalışmaları
Ticari bir parametrik dizi üzerinde yayımlanmış bir laboratuvar denetimi iç rahatlatıcı değil. Yankısız bir odada (yankı barındırmayan bir oda; bkz. yankısız oda test istatistiklerimiz) eksen üzerinde 3,5 m’de ölçüm yapan Dolder ve arkadaşları, karşılaştırdıkları her kılavuzun üzerinde olan 40 kHz bandında 118 dB buldu. Kazancı düşürmek duyulabilir A ağırlıklı çıkışı 10 dB azalttı ama 40 kHz pompa sinyalini yalnızca 1 dB azalttı; yani daha sessiz duyulan bir ışın, mutlaka daha düşük bir ultrason maruziyeti anlamına gelmez (Dolder ve ark., ICA 2019).
İnsan verileri azdır ve çoğunlukla sonuçsuzdur. 2019 tarihli bir çalışma, dokuz genç dinleyicinin bir kulağını 120 dB’ye kadar 40 kHz ultrasese maruz bıraktı ve dokuz kontrole kıyasla anlamlı bir işlevsel değişiklik bulmadı (Carcagno, Di Battista ve Plack, Acta Acustica united with Acustica 2019); 40 kHz’lik bir parametrik hoparlöre 0,3 m ve 1,0 m uzaklıkta yapılan dokuz kişilik bir fizyolojik çalışma da geleneksel bir hoparlöre kıyasla anlamlı bir fark bulmadı. İşitme duyarlılığı bilinmeyen unsurdur: ICNIRP, test edilen çocukların %40’ının 26 kHz’de 100 dB’nin altında eşiklere sahip olduğunu not eder.
| Metrik | Değer | Kaynak |
|---|---|---|
| Ticari bir parametrik diziden 3,5 m’de 40 kHz bandındaki ultrason, yüksek kazanç ve düşük kazanç karşılaştırması | 118 dB ile 117 dB | Dolder ve ark., ICA 2019 |
| 40 kHz’de ICNIRP genel halk kılavuzunun aşılması | En az 17 dB (yüksek kazançta 18 dB) | Dolder ve ark., ICA 2019 |
| 40 kHz’de ICNIRP mesleki ve OSHA tabanlı değerlerin aşılması, yüksek kazanç | 8 dB ve 3 dB | Dolder ve ark., ICA 2019 |
| Yaklaşık 40 kHz’de dokunsal geri bildirim dizilerinden çıkan ultrason, 60 cm’de ve 20 cm’de (karşılaştırma için) | 125 dB ve 155 dB | Battista 2019 ve Lieber ve ark. 2019, Acoustics Today, Fall 2020’de tablolaştırıldığı şekliyle |
| Halkın maruziyeti araştırmasında ölçülen kaynaklar; el kurutma makinesinin 40 kHz’deki seviyesi | 16 kaynak; 84 dB | Fletcher ve ark., JASA 2018 |
| Maruziyet çalışması tasarımı: 40 kHz genlik modülasyonlu ton, seviyeler ve süre | 105, 110, 115 ve 120 dB, seviye başına 10 dakika; 9 maruz kalan, 9 kontrol; anlamlı değişiklik yok | Carcagno ve ark., Acta Acustica 2019 |
| 40 kHz parametrik hoparlör yakınında fizyolojik çalışma: denekler ve mesafeler | 0,3 m ve 1,0 m’de 9 denek; geleneksel hoparlöre kıyasla anlamlı fark yok | Lee, Shimomura ve Katsuura 2012 |
| ICNIRP’nin andığı ultrasonik işitme eşikleri | 24 kHz’de 88 dB veya üstü; 28 kHz’de 32 kulaktan 3’ü 100 dB’nin altında; çocukların %40’ı 26 kHz’de 100 dB’nin altında | ICNIRP açıklaması 2024 |
Dolder testi laboratuvar koşullarında tek bir genel üniteyi kapsar; bir müze sergisindeki dinleyicinin ne aldığını belirlemez. AGNIR raporu daha geniş boşluğu açıkça dile getirdi: tıbbi cihazlardan gelenler dışında, ultrasese insan maruziyeti iyi nicelleştirilmemiştir. Mevcut en güncel veri: Dolder ve ark., 2019 ve Carcagno ve ark., 2019.
Özet: Rakamlarla Parametrik Akustik Diziler
| Metrik | Değer | Kaynak |
|---|---|---|
| Westervelt’in 1963 tarihli parametrik dizi makalesinin Crossref atıfları | 812 | Crossref, JASA 1963 |
| İlk parametrik hoparlör makalesi (“Audio Spotlight”) | 1983 | Yoneyama ve ark., JASA 1983 |
| Burada incelenen cihazlardaki taşıyıcı frekans aralığı | 27 kHz ila 90 kHz | Aoki ve ark. 1991; Ahn ve ark., Sensors 2019 |
| 0,6 m x 0,6 m’lik panelde ölçülen taşıyıcı | 64 kHz | Zhong, Kirby ve Qiu, JASA 2020 |
| Düşük bozunumlu bir parametrik dizinin ışın genişliği | 3 derece | Pompei, JASA 1999 |
| 8 kanallı, 40 kHz parametrik dizinin sıfırdan sıfıra ışın genişliği | 40 derece | Shi, Kajikawa ve Gan, APSIPA 2014 |
| Işın genişliği değişimi, sıcak ve nemli ile soğuk ve kuru karşılaştırması | İki katına çıkabilir | Shi, Kajikawa ve Gan, APSIPA 2014 |
| Ses frekansının her yarıya inişinde duyulabilir çıkıştaki kayıp | Yaklaşık 12 dB | Zhong, Kirby ve Qiu, JASA 2020 |
| Ultrasesten sese dönüşüm verimi | Genellikle %0,15’in altında | Li ve ark., JASA 2023 |
| 0,45 m’de 125 dB’lik birincil dalgadan elde edilen duyulabilir seviye | Yaklaşık 62 dB | Ahn ve ark., Sensors 2019 |
| Saf AM ve dar bantlı dönüştürücülerle THD ile ön işleme sonrası THD karşılaştırması | En çok %50’ye karşı %5 | Pompei, JASA 1999 |
| Sade çift yan bantlı AM bozunumu | -20 dB’nin üzerinde | San Martin ve ark., Applied Sciences 2020 |
| 2026 metamalzeme parametrik hoparlörün duyulabilir bandı | 500 Hz ila 10 kHz | Kim ve ark., Nature Communications 2026 |
| Kanada sınırı, 25 ila 50 kHz bantları | 110 dB | Health Canada Safety Code 24, 1991 |
| IRPA genel halk sınırı, 20 kHz bandı | 70 dB | ICNIRP açıklaması 2024 |
| Ticari bir üniteden 3,5 m’de 40 kHz bandında ölçülen ultrason; ICNIRP halk kılavuzunun aşılması | 118 dB; en az 17 dB | Dolder ve ark., ICA 2019 |
| Kontrollü bir 40 kHz işitme çalışmasındaki en yüksek maruziyet seviyesi (anlamlı değişiklik yok) | 120 dB | Carcagno ve ark., Acta Acustica 2019 |
Metodoloji ve Kaynaklar
15 hedefli arama yaptık ve birincil makaleleri, standartları ve kurum belgelerini yayıncı sayfaları, PubMed Central, kurumsal depolar ile Crossref ve OpenAlex meta veri hizmetleri üzerinden doğrudan okuduk. Yukarıdaki her rakam, bu güncelleme için yapılan araştırma sırasında bir kaynakta okundu. Üretici rakamları üretici iddiası olarak etiketlenmiş ve her bölümde azınlıkta tutulmuştur.
- Westervelt, “Parametric Acoustic Array”, JASA 1963 ve Yoneyama ve ark., “The audio spotlight”, JASA 1983: kurucu makaleler; atıf sayıları Crossref meta verilerinden (Bennett ve Blackstock, JASA 1975 de Crossref’ten).
- Shi, Kajikawa ve 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; yönlülük karşılaştırması için Pompei’nin 2002 tarihli MIT tezinin özeti.
- Li, Zhong, Jing ve Lu, “A note on the audio sound power generated by a parametric array loudspeaker”, JASA 2023
- Zhong, Kirby ve Qiu, “A non-paraxial model for the audio sound behind a non-baffled parametric array loudspeaker”, JASA 2020
- San Martin, Tello, Valencia ve Marzo, “Experimental Evaluation of Distortion in Amplitude Modulation Techniques for Parametric Loudspeakers”, Applied Sciences 2020
- Ahn ve ark., “A Critical Step to Using a Parametric Array Loudspeaker in Mobile Devices”, Sensors 2019
- Kim, Oh, Moon ve Rho, “Dual-domain metamaterials co-integrated with a compact ultrasonic transducer for highly directional audio generation”, Nature Communications 2026
- Skinner, Groves ve Hinders, “Demonstration of a length limited parametric array”, Applied Acoustics 2019
- Aoki, Kamakura ve Kumamoto, Electronics and Communications in Japan 1991 ve Lee ve Gan, IEEE Transactions on Audio, Speech and Language Processing 2006 (özet ve bibliyografik meta veriler Crossref ve OpenAlex üzerinden).
- Lee, Shimomura ve Katsuura, “Physiological responses at short distances from a parametric speaker”, Journal of Physiological Anthropology 2012
- Dolder, Fletcher, Lloyd Jones, Lineton ve Leighton, “Exposure levels for parametric arrays in light of guideline ambiguities”, Proceedings of ICA 2019
- Fletcher ve ark., “Public exposure to ultrasound and very high-frequency sound in air”, JASA 2018
- Carcagno, Di Battista ve 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, Fall 2020, Leighton ve ark.‘ndan aktarılan maruziyet tablosu
- Holosonics AS-24iX ürün sayfası ve şirket geçmişi, 2026: yalnızca üretici iddiaları.
- Veri notu: Holosonics sayfası hem 5 derecelik bir ışın hem de 2 m’de 1,5 m x 1,5 m’lik kapsama alanı veriyor; 5 derecelik tam açı bu mesafede yalnızca yaklaşık 0,17 m’yi kapsardı (2 x 2 m x tan 2,5 derece), dolayısıyla iki sayı büyük olasılıkla farklı kenarları ya da tanımları kullanıyor ve Skinner ve ark., Holosonics’in 4 m’de yaklaşık 2 m ışın genişliğine ilişkin ayrı bir iddiasını aktarıyor. Ahn ve ark. özeti 83 kHz’lik ışını fark frekansı dalgası olarak etiketlerken sonuçlar bölümü 83 ve 90 kHz’i birincil dalgalar olarak ele alıyor; biz bunları taşıyıcı olarak bildiriyoruz. Carcagno ve ark. özeti, seviye başına 10 dakikayla çelişen 50 saniyelik bir toplam süreden söz ediyor, bu yüzden yalnızca seviye başına değeri bildiriyoruz. 25 kHz ve üzeri için 100 dB’lik IRPA halk değeri, ICNIRP’nin “mesleki değerin 10 dB altı” ifadesini izliyor ve Dolder ve ark.‘nın 25, 31,5 ve 40 kHz bantları için tablolaştırdığı 100 dB ile örtüşüyor. Zhong ve ark.‘nın 315 Hz ön ve arka seviyeleri tek bir panel için model ve ölçüm şekillerinden geliyor ve genellenemeyebilir. Okuyabildiğimiz hiçbir kaynak 40 ila 64 kHz’de hava soğurma katsayılarını vermedi, bu yüzden bu derleme onları dışarıda bırakıyor. Maruziyet verilerinin çoğu 1991 ile 2019 arasına tarihleniyor; ICNIRP 2024’te kılavuzlarının henüz resmî olarak revize edilemeyeceğini söyledi, dolayısıyla yeni sınırlar 6. ve 7. bölümleri değiştirirdi.
Son güncelleme: 27 Ekim 2026. Bu derlemeyi üç ayda bir güncelliyoruz ve bir sonraki yenilemenin, ICNIRP bir sonraki havada yayılan ultrason kılavuzunu yayımladığında ya da ticari parametrik hoparlörlerin yeni JASA ölçümleri çıktığında yapılması bekleniyor.