The acoustic lens based 3-D holography is a technique that reproduces the magnitude of various sound fields on multiple planes by controlling the phase. The acoustic lens, also called a hologram, controls the phase by varying its thickness profile. The acoustic lens can simplify the complex PAT(phased array transducer) structure using a single transducer and acoustic lens. However, inter-plane crosstalk occurs when multiple sound fields are reproduced from a single hologram. Inter-plane crosstalk is caused by the mutual acoustic propagation between different planes and acts as a major source of deterioration of reproduction quality. In this research, the concept of a virtual hologram is introduced, and a mutual iteration algorithm is proposed to solve the crosstalk problem. The mutual iteration algorithm seeks a pressure field that reproduces target fields at two different planes while minimizing the crosstalk. The average performance of the proposed method over 200 image sets was compared to that of the conventional technique, and it is demonstrated that the crosstalk is reduced when the proposed technique is used.
음향 렌즈를 이용한 3차원 홀로그래피는 위상만을 제어하여 3차원 공간의 여러 평면에 다양한 음장의 크기만을 재현하는 기술이다. 음향 렌즈는 홀로그램이라고도 불리며 렌즈의 위치별 두께를 조절하여 위상을 제어한다. 음향 렌즈를 이용하면 하나의 단일 트랜스듀서와 음향 렌즈가 결합된 형태로 PAT(phased array transducer)를 대체할 수 있어 낮은 비용으로 복잡한 시스템을 단순화할 수 있는 장점이 있다. 그러나 하나의 홀로그램을 이용하여 여러 음장을 재현하는 경우 평면 간 간섭이 발생한다. 평면 간 간섭 현상은 서로 다른 평면 간의 상호 전파로 인해 발생하며 음장의 재현 성능을 열화 시키는 주요 원인이다. 본 연구에서는 간섭 문제를 해결하기 위해 가상 홀로그램 개념과 상호 이터레이션(iteration) 기법을 제안하였다. 상호 이터레이션 기법은 한 재현 평면의 음장이 다른 평면으로 전파되었을 때 전파된 평면의 목표 음장을 재현하기 위한 위상 추정 과정이다. 제안 기법의 유용성을 검증하기 200가지 이미지(image) 조합에 대한 평균 성능을 비교하였고 제안 기법을 사용한 경우 간섭이 저감됨을 확인했다.
