上海古美人口文化公園出現(xiàn)了一件廣場舞消音“神器”——智慧廣場舞系統(tǒng)，它能將樂聲得傳播范圍控制在設(shè)備正前方30度夾角內(nèi)，在這個(gè)夾角外得區(qū)域里，音量會(huì)明顯減弱。據(jù)了解，這種“神器”已在北京、上海、蘇州、無錫、常州、成都等城市得公共場所使用，助力解決廣場舞擾民問題。它得科學(xué)原理是什么？感謝采訪了華夏科學(xué)院聲學(xué)研究所博士、蘇州清聽聲學(xué)科技有限公司技術(shù)總監(jiān)匡正。
據(jù)介紹，智慧廣場舞系統(tǒng)主要采用定向聲技術(shù)。從2015年起，中科院聲學(xué)所與清聽聲學(xué)合作，讓定向聲技術(shù)等科技成果走上了轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化道路，研發(fā)出室內(nèi)定向音箱等產(chǎn)品。匡正說，人能聽到得聲音都是向四面八方傳播得，屬于可聽聲波。科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，聲波在傳播時(shí)，各個(gè)方向得聲壓其實(shí)都是不同得。通過控制和處理，可以讓普通聲源變成指向性聲源，使聲源沿著一定得路徑傳送聲音。指向性聲源發(fā)送得是一束“音柱”，類似探照燈發(fā)出得光柱，只有位于“音柱”所覆蓋區(qū)域得人才能清晰地聽到聲音。
科學(xué)研究還發(fā)現(xiàn)，聲波頻率越高，傳播過程中指向性越好。超聲波得頻率大于20千赫，具有良好得指向性。定向聲技術(shù)就是利用超聲波得指向性特點(diǎn)，通過特有得聲學(xué)技術(shù)和算法，把可聽聲調(diào)制到超聲波頻段上，再發(fā)送到空氣中，從而實(shí)現(xiàn)可聽聲得定向傳播。“超聲波好比是船，我們把廣場舞得聲音搭載到這條船上，它們就不會(huì)四處擴(kuò)散了。”匡正打比方道。
清聽聲學(xué)與China體育總局體育科學(xué)研究所合作研發(fā)得智慧廣場舞系統(tǒng)，把聲音得傳播范圍控制在正前方30度夾角內(nèi)。這個(gè)夾角大小是可以調(diào)節(jié)得，室內(nèi)定向音箱得傳播夾角一般是15度，考慮到廣場舞參與人數(shù)較多、活動(dòng)范圍較大等特點(diǎn)，研發(fā)團(tuán)隊(duì)將夾角設(shè)定為30度。在夾角范圍內(nèi)得舞者能清晰地聽到樂聲，而在這個(gè)夾角范圍外，音量會(huì)大幅減弱。實(shí)驗(yàn)顯示，普通揚(yáng)聲器如果播放90分貝得聲音時(shí)，側(cè)邊1米處為85分貝；定向揚(yáng)聲器播放90分貝得聲音時(shí)，側(cè)邊1米處為70分貝，聲音強(qiáng)度明顯降低。
工作人員安裝廣場舞“神器”時(shí)，會(huì)查看設(shè)備正前方有沒有居民樓，側(cè)邊居民樓得距離有多遠(yuǎn)。如果設(shè)備播放90分貝得音樂，傳到20米外得側(cè)邊居民區(qū)，就降到了50分貝左右。華夏法律規(guī)定，居民區(qū)白天噪聲不得超過60分貝，晚上噪聲不得超過55分貝。在古美人口文化公園，緊鄰廣場舞區(qū)域得噪聲檢測電子屏顯示，老年人跳廣場舞時(shí)，噪聲在50分貝左右。再往外走20米左右，就幾乎聽不到廣場舞音樂了。
憑借定向聲技術(shù)，每個(gè)音箱都有“獨(dú)立音區(qū)”，把聲音傳播控制在這一區(qū)域里。因此，廣場舞“神器”不僅能讓聲音不擾周邊居民，還能不擾其他舞隊(duì)。一個(gè)較大得場所可以有多支舞隊(duì)，每支舞隊(duì)在自己得“獨(dú)立音區(qū)”聞樂起舞，彼此不再干擾。
除了廣場舞，定向聲技術(shù)在展覽、廣告、教育等諸多領(lǐng)域也有用武之地。比如在博物館，每件重點(diǎn)展品都可以配備錄制好得語音講解，觀眾走進(jìn)某件展品前得“獨(dú)立音區(qū)”，就能聽到講解，而不會(huì)受到其他展品講解得干擾。
欄目主編：黃海華 文字感謝：俞陶然
照片“上海新聞廣播”公眾號(hào)
：俞陶然
