该技术理论最早由Westervelt于1960年提出，最初应用于水下声呐，1973年才在空气中实验验证。 1990年代由发明人Elwood Norris推出，实现定点传音，比如场馆分区播音、定向广告、私密语音传输；可在嘈杂环境中向特定人群清晰传递语音，几乎不产生环境杂音

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原理：
系统先通过信号处理器生成两束频率接近的超声波载波信号，经压电换能器阵列定向发射到空气中；利用空气本身的非线性声学特性，两束超声波在传播过程中会发生自混频（解调），将目标音频信号调制到单路超声载波上，形成包含边带的复合超声波束；波束在空气中传播时通过非线性效应自解调，还原出可听的差频信号，该技术正式名称为空气声学参量阵。由于超声波波长极短、指向性极强，解调生成的可听声会被“束缚”在狭窄的超声声柱内，仅在声束路径上能清晰听到声音，偏离波束范围后音量急剧衰减，实现定向传音。
这类设备属于超声参量阵技术，功率更高、传输距离更远，超过120分贝即可达到人耳疼痛阈值，持续暴露会引发眩晕、恶心、永久性听力损伤。高强度超声+解调后的高分贝可听声共同作用，可在数百米内引发耳痛、前庭紊乱、呕吐等生理反应。
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武器可分两类设备：可听声和无声
1、可听声定向传输（解调）
HSS的可听声依赖两束相干超声波沿同一路径稳定传播、持续混频解调。人类正常听觉范围为20Hz~20kHz，HSS发射的超声载波（通常200kHz左右）远高于听觉上限，载波本身人耳完全听不见。核心是利用空气非线性特性，让两束超声波在传播中混频解调，生成落在可听频段的差频信号：站在超声声柱（波束）范围内的人，能清晰听到解调后的可听声（语音、噪音、警报声等），和普通扬声器的声音内容无区别，体感类似“声音直接出现在耳边”；
偏离波束后，可听声会快速消失，也听不到任何超声载波的声音；
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2、纯超声传输（无解调）：听不到声音，但有生理体感
如果是直接发射高强度超声波、不做可听声解调的设备：人耳无法感知到清晰的音调、语音或噪音，没有传统意义上的“听觉”；但功率足够高时，会通过机械振动、热效应直接刺激中耳、前庭和周围组织，产生“无声伤害”：耳压胀痛、耳鸣、眩晕、恶心等体感。作用机制为机械振动刺激前庭器官、软组织热效应与自主神经干扰。
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注：
当HSS的超声波束顺着缝隙打到墙面、硬物上发生反射时，反射点会成为一个小型可听声声源向四周扩散，此时波束外的人也能隐约听到反射声，声音只能在反射点附近产生极微弱的可听声。但人紧贴反射点（距离不足1米）且处于多次反射的狭小密闭空间，声能少量叠加可能引发轻微耳胀。
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145分贝声压级会瞬间触发耳痛、眩晕、呕吐等生理反应。
120 dB为听觉不适阈值；持续暴露于120 dB以上可造成永久性听力损伤。
8小时等效暴露不能超过110 dB，超过会导致前庭与听觉慢性损伤。
空气对超声波的吸收随湿度、温度升高而增强，高湿高温环境下传播距离会明显缩短；粉尘、气流也会扰动波束、降低语音清晰度。
超声波绕射能力极弱，但会穿过门窗缝隙。
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相关定向声设备：Audio Spotlight