近日，上海古美人口文化公園出現了一件廣場舞消音“神器”——智慧廣場舞系統，它能將樂聲得傳播范圍控制在設備正前方30度夾角內，在這個夾角外得區域里，音量會明顯減弱。據了解，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。它得科學原理是什么？感謝采訪了華夏科學院聲學研究所博士、蘇州清聽聲學科技有限公司技術總監匡正。
據介紹，智慧廣場舞系統主要采用定向聲技術。從2015年起，中科院聲學所與清聽聲學合作，讓定向聲技術等科技成果走上了轉化和產業化道路，研發出室內定向音箱等產品。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。科學研究發現，聲波在傳播時，各個方向得聲壓其實都是不同得。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。指向性聲源發送得是一束“音柱”，類似探照燈發出得光柱，只有位于“音柱”所覆蓋區域得人才能清晰地聽到聲音。
科學研究還發現，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。定向聲技術就是利用超聲波得指向性特點，通過特有得聲學技術和算法，把可聽聲調制到超聲波頻段上，再發送到空氣中，從而實現可聽聲得定向傳播。“超聲波好比是船，我們把廣場舞得聲音搭載到這條船上，它們就不會四處擴散了。”匡正打比方道。
清聽聲學與China體育總局體育科學研究所合作研發得智慧廣場舞系統，把聲音得傳播范圍控制在正前方30度夾角內。這個夾角大小是可以調節得，室內定向音箱得傳播夾角一般是15度，考慮到廣場舞參與人數較多、活動范圍較大等特點，研發團隊將夾角設定為30度。在夾角范圍內得舞者能清晰地聽到樂聲，而在這個夾角范圍外，音量會大幅減弱。實驗顯示，普通揚聲器如果播放90分貝得聲音時，側邊1米處為85分貝；定向揚聲器播放90分貝得聲音時，側邊1米處為70分貝，聲音強度明顯降低。
工作人員安裝廣場舞“神器”時，會查看設備正前方有沒有居民樓，側邊居民樓得距離有多遠。如果設備播放90分貝得音樂，傳到20米外得側邊居民區，就降到了50分貝左右。華夏法律規定，居民區白天噪聲不得超過60分貝，晚上噪聲不得超過55分貝。在古美人口文化公園，緊鄰廣場舞區域得噪聲檢測電子屏顯示，老年人跳廣場舞時，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，每個音箱都有“獨立音區”，把聲音傳播控制在這一區域里。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。一個較大得場所可以有多支舞隊，每支舞隊在自己得“獨立音區”聞樂起舞，彼此不再干擾。
除了廣場舞，定向聲技術在展覽、廣告、教育等諸多領域也有用武之地。比如在博物館，每件重點展品都可以配備錄制好得語音講解，觀眾走進某件展品前得“獨立音區”，就能聽到講解，而不會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
照片近日：“上海新聞廣播”公眾號
近日：感謝分享：俞陶然
