วิธีสเปกตรัมเชิงมุมเป็นเทคนิคสำหรับการจำลองการแพร่กระจายของสนามคลื่นเทคนิคนี้เกี่ยวข้องกับการขยายสนามคลื่นที่ซับซ้อนออกเป็นผลรวมของคลื่นระนาบจำนวนอนันต์ที่มีความถี่เดียวกันและทิศทางต่างกัน ต้นกำเนิดทางคณิตศาสตร์ของเทคนิคนี้อยู่ในสาขาทัศนศาสตร์ฟูริเยร์^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]}แต่ได้มีการนำไปประยุกต์ใช้อย่างกว้างขวางในสาขาอัลตราซาวนด์เทคนิคนี้สามารถทำนายการกระจายสนามความดันเสียงบนระนาบได้ โดยอาศัยความรู้เกี่ยวกับการกระจายสนามความดันที่ระนาบขนาน การทำนายในทิศทางการแพร่กระจายทั้งไปข้างหน้าและย้อนกลับเป็นไปได้^{[ 4 ]}

การจำลองการเลี้ยวเบนของสนามคลื่นต่อเนื่อง (CW) ที่มีความถี่เดียว (monochromatic) นั้นเกี่ยวข้องกับขั้นตอนต่อไปนี้:

1. การสุ่มตัวอย่างส่วนประกอบเชิงซ้อน (ทั้งส่วนจริงและส่วนจินตนาการ) ของสนามความดันบนตารางจุดที่วางตัวอยู่ในระนาบตัดขวางภายในสนาม
2. การแปลงฟูริเยร์สองมิติ ( 2D- FFT ) ของสนามความดัน จะแยกสนามนั้นออกเป็น "สเปกตรัมเชิงมุม" สองมิติของคลื่นระนาบองค์ประกอบแต่ละคลื่นเคลื่อนที่ในทิศทางเฉพาะตัว
3. โดยการคูณแต่ละจุดใน 2D-FFT ด้วยพจน์การแพร่กระจาย ซึ่งจะอธิบายถึงการเปลี่ยนแปลงเฟสที่คลื่นระนาบแต่ละลูกจะเกิดขึ้นระหว่างการเดินทางไปยังระนาบการทำนาย
4. โดยการนำ 2D-IFFT ( การแปลงฟูริเยร์ ผกผันสองมิติ ) มาใช้กับชุดข้อมูลที่ได้ เพื่อให้ได้ฟิลด์บนระนาบการทำนาย

นอกจากจะทำนายผลของการเลี้ยวเบนแล้ว^{[ 5 ] [ 6 ]}แบบจำลองยังได้รับการขยายให้ใช้กับกรณีที่ไม่ใช่โมโนโครมาติก (พัลส์เสียง) และรวมถึงผลของการลดทอน การหักเห และการกระจายตัว นักวิจัยหลายคนยังได้ขยายแบบจำลองเพื่อรวมผลที่ไม่เป็นเชิงเส้นของการแพร่กระจายเสียงที่มีแอมพลิจูดจำกัด (การแพร่กระจายในกรณีที่ความเร็วเสียงไม่คงที่ แต่ขึ้นอยู่กับความดันเสียงทันที) ^{[ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]}

การคาดการณ์การแพร่กระจายย้อนกลับสามารถใช้ในการวิเคราะห์รูปแบบการสั่นสะเทือนของพื้นผิวของตัวแผ่เสียง เช่นตัวแปลงสัญญาณอัลตราโซนิก [ ^{12 ] การ}แพร่กระจายไปข้างหน้าสามารถใช้ในการคาดการณ์อิทธิพลของสื่อที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันและไม่เป็นเชิงเส้นต่อประสิทธิภาพของตัวแปลงสัญญาณอะคูสติก^{[ 13 ]}

• การสังเคราะห์สนามคลื่น