Parlante superdireccional de matriz paramétrica

Abstract

Este trabajo trata sobre el diseño y construcción de un altoparlante direccional, también conocido como parlante de matriz paramétrica (PAL). El funcionamiento del mismo se basa en los principios de un fenómeno denominado autodemodulación que sucede cuando haces de alta frecuencia interactúan en un medio viscoso, debido a las propiedades no lineales del mismo. El sonido obtenido luego de la autodemodulación se forma en el haz de la señal portadora ultrasónica propagándose más allá de la distancia en la que la portadora ha sido suficientemente atenuada. Esto genera una señal audible focalizada y por ende un patrón polar direccional de ángulo angosto. En el presente trabajo se evalúan dos métodos de modulación: en amplitud con doble banda lateral (AM-DBL) y por variación de ancho de pulso (PWM). Se analiza experimentalmente su efecto en la direccionalidad, nivel de presión sonora y distorsión armónica.

In this work, a directional loudspeaker, also known as a parametric array loudspeaker (PAL), is designed and constructed. The operation is based on the phenomenon called self-demodulation that happens when high-frequency beams interact in a viscous medium, due to its non-linear properties. The sound obtained after the self-demodulation is formed in the beam of the ultrasonic carrier signal propagating beyond the absorption distance in which the carrier has been sufficiently attenuated. This generates a focused audible signal and therefore a directional polar pattern of narrow angle. In this paper two modulation methods are evaluated: double-sideband amplitude (AM-DBL) and pulse-width modulation (PWM). Its effect on directionality, sound pressure level and harmonic distortion is experimentally analyzed.