Beam shaping in sonar verwijst naar een signaalverwerkingstechniek die wordt gebruikt om de richtingsgevoeligheid te verbeteren van akoestische signalen die worden verzonden en ontvangen door onderwatersensoren. Het gaat om het combineren van signalen van meerdere transducers of array-elementen op een zodanige manier dat de akoestische energie in een specifieke richting wordt gefocust. Door de fase en amplitude van de signalen van elk array-element aan te passen, kan beamforming een gerichte bundel geluidsgolven creëren die de gevoeligheid in een gewenste richting maximaliseert, waardoor de detectie en lokalisatie van objecten of kenmerken van onderzeeërs wordt verbeterd.
Het principe van beamforming draait om het concept van constructieve en destructieve golfinterferentie. Bij sonartoepassingen zenden meerdere transducers of elementen in een array tegelijkertijd akoestische signalen uit. Door de timing en amplitude van deze signalen te regelen, maakt beamforming constructieve interferentie in de gewenste detectierichting mogelijk, waardoor de signaalsterkte en helderheid worden verbeterd. Omgekeerd ervaren signalen in ongewenste richtingen destructieve interferentie, waardoor achtergrondruis wordt verminderd en de signaal-ruisverhouding van de ontvangen akoestische gegevens wordt verbeterd.
Bij echografie is een bundelcomponent een sleutelcomponent die signalen verwerkt die worden ontvangen van de transducerelementen om een gefocusseerde ultrasone straal te creëren. Net als bij sonar omvat ultrasone straalvorming het aanpassen van de fase en amplitude van signalen van elk transducerelement om de ultrasone straal in een specifieke richting binnen het lichaam te richten en te focusseren voor medische beeldvormingsdoeleinden. Met deze techniek kunnen echografiesystemen gedetailleerde beelden genereren van interne structuren, organen en weefsels met verbeterde resolutie en diagnostische nauwkeurigheid.
Beamforming in geluid verwijst naar de methode voor het vormgeven en richten van geluidsgolven met behulp van reeksen microfoons of luidsprekers. Door de timing en amplitude van de signalen van elk array-element aan te passen, kan geluidsbundelvorming gerichte geluidsbundels creëren of geluidsenergie op specifieke locaties concentreren. Deze technologie wordt gebruikt in toepassingen zoals audioconferenties, akoestische beeldvorming en directionele audiosystemen, waarbij nauwkeurige controle over solide directionaliteit en ruimtelijke distributie essentieel is voor optimale prestaties en gebruikerservaring.