Abstract
Parametric array for audio applications is analyzed by numerical modeling and analytical approximation. The nonlinear wave equations are used to provide design guidelines for the audio parametric array. A time domain finite difference code that accurately solves the KZK (Khokhlov-Zabolotskaya-Kuznetsov) nonlinear parabolic wave equation is used to predict the response of the parametric array. The time domain code relates the source size and the carrier frequency to the audible signal response including the output level and beamwidth to considering the implementation issues for audio applications of the parametric array, the emphasis is given to the frequency response and distortion. We use the time domain code to find out the optimal parameters that will help produce the parametric array with highest achievable output in terms of the average power within the demodulated signal. Parameters such as primary input frequency, audio source radius and the modulation method are given utmost importance. The output effect of those parameters are demonstrated through the numerical simulation.
본 논문에서는 파라메트릭 어레이를 이용한 음향신호에 대한 수치 모델링 기법 및 분석 결과를 제시한다. 사용된 음성 파라메트릭 배열의 분석 수치모델은 KZK(Khokhlov-Zabolotskaya-Kuznetsov)로서 KZK수치모델은 시간영역의 차분방정식 알고리즘을 사용하며 파라메트릭배열의 정확한 응답특성이 분석이 가능하다. 시간영역기반의 KZK모델은 음원의 크기와 전송주파수의 영향을 받으며, 가청신호응답은 출력레벨과 빔폭의 크기를 포함한다. 음성신호에 대하여 파라메트릭 배열을 효율적으로 적용시키기 위해서는 고려해야할 요소는 표본화 주파수, 트랜스듀서의 반경 및 변조방식 파라미터 등이 있다. 본 논문에서는 다양한 요소 중 표본화 주파수에 따른 응답신호의 왜곡 분석 및 실험 결과를 시뮬레이션을 통해 제시하였다.
