摘要：清聽聲學(xué)突破重重篩選，憑借“定向發(fā)聲技術(shù)”這一核心技術(shù)入選生態(tài)部編制的2021年《國家先進污染防治技術(shù)目錄(大氣污染防治、噪聲與振動控制領(lǐng)域)》，搭載定向發(fā)聲技術(shù)的智慧舞場系統(tǒng)、校園定向廣播系統(tǒng)(安靜操場系統(tǒng))等成熟系統(tǒng)已在北京、上海、蘇州、無錫、常州、成都等城市的公共場所使用，助力解決廣場舞擾民、校園操場擾民、混響等問。

　　為貫徹《中華人民共和國環(huán)境保護法》《中華人民共和國大氣污染防治法》《中華人民共和國環(huán)境噪聲污染防治法》，落實2021年全國生態(tài)環(huán)境保護工作會議精神，充分發(fā)揮先進技術(shù)在污染防治攻堅戰(zhàn)中的作用，生態(tài)部征集并篩選了一批先進大氣污染防治和噪聲與振動控制技術(shù)，編制形成2021年《國家先進污染防治技術(shù)目錄(大氣污染防治、噪聲與振動控制領(lǐng)域)》，包括清聽聲學(xué)定向發(fā)聲技術(shù)這一核心技術(shù)在內(nèi)的僅28項技術(shù)入選該目錄。

　　▲生態(tài)環(huán)境部公示《2021年國家先進污染防治技術(shù)目錄》

　　▲國家先進污染防治目錄詳細名單

　　01

　　定向發(fā)聲技術(shù)

　　定向發(fā)聲技術(shù)是清聽聲學(xué)自主研發(fā)的核心技術(shù)之一，持有12項專利，曾榮獲11屆北京發(fā)明創(chuàng)新大賽金獎、中國江蘇省創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽二等獎、被列入《2020中國環(huán)境噪聲污染防治報告》多個技術(shù)名錄等獎項及榮譽，今年，成功入選2021年《國家先進污染防治技術(shù)目錄(大氣污染防治、噪聲與振動控制領(lǐng)域)》。

　　▲基于定向發(fā)聲技術(shù)的波束成型定向揚聲器系統(tǒng)

　　人能聽到的聲音都是向四面八方傳播的，屬于可聽聲波，科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，聲波在傳播時，各個方向的聲壓其實都是不同的。定向發(fā)聲技術(shù)通過控制和處理，可以讓普通聲源變成指向性聲源，使聲源沿著一定的路徑傳送聲音，使聲音變成一束“音柱”，類似探照燈發(fā)出的光柱，只有位于“音柱”所覆蓋區(qū)域的人才能清晰地聽到聲音。定向發(fā)聲技術(shù)從源頭處控制聲音的傳播，包括聲音的傳播方向、傳播范圍和傳播區(qū)域，大大降低傳統(tǒng)音箱發(fā)散性傳播所帶來的噪聲擾民問題 。

　　定向發(fā)聲技術(shù)是基于參量陣原理，將可聽聲波搭載到超聲波上，利用空氣的自解調(diào)作用，產(chǎn)生具有高指向性的可聽聲波。根據(jù)聲學(xué)理論，聲波頻率越高，其傳播過程中指向性越好，頻率大于20KHz的高頻信號(超聲波)在傳輸過程中具有良好的指向性，定向聲技術(shù)就是利用超聲波的指向性特性，通過特有的聲學(xué)技術(shù)和算法，把可聽聲調(diào)制到超聲波頻段上，通過空氣的自調(diào)節(jié)作用發(fā)送到空氣中，實現(xiàn)可聽聲的定向傳播。

　　▲定向聲發(fā)聲流程

　　02

　　技術(shù)應(yīng)用

　　清聽聲學(xué)以定向發(fā)聲技術(shù)充分發(fā)揮先進技術(shù)在污染防治攻堅戰(zhàn)中的作用，廣泛應(yīng)用于交通、教育、文體旅、安防等行業(yè)，極大程度改善國內(nèi)亟待優(yōu)化的城市聲環(huán)境治理現(xiàn)狀與降噪管控的現(xiàn)狀。

　　目前，搭載定向揚聲器系統(tǒng)的智慧舞場系統(tǒng)、校園定向廣播系統(tǒng)(安靜操場系統(tǒng))等成熟系統(tǒng)已在北京、上海、蘇州、無錫、常州、成都等城市的公共場所使用，助力解決廣場舞擾民、校園操場擾民、混響等問題。

　　智慧舞場系統(tǒng)把聲音的傳播范圍控制在正前方30度夾角內(nèi)。在夾角范圍內(nèi)的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分貝的聲音時，側(cè)邊1米處為85分貝;定向揚聲器播放90分貝的聲音時，側(cè)邊1米處為70分貝，聲音強度明顯降低。此外，每個音箱都有“獨立音區(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。一個較大的場所可以有多支舞隊，每支舞隊在自己的“獨立音區(qū)”聞樂起舞，彼此不再干擾。

　　▲智慧舞場多組舞隊互不干擾

　　除了廣場舞，定向聲技術(shù)在教育、展覽、廣告等諸多領(lǐng)域也有用武之地。比如在校園部署校園定向廣播系統(tǒng)(安靜操場系統(tǒng))，通過專業(yè)聲場設(shè)計，實現(xiàn)聲音分區(qū)控制，將聲音控制在操場范圍內(nèi)清晰傳播，優(yōu)化青少年開展戶外體育課程的聲環(huán)境，保護聽力;同時有效解決戶外教學(xué)期間廣播系統(tǒng)對教學(xué)樓、辦公樓及附近居民樓造成噪音擾民問題，助力陽光體育活動開展，推動科技生態(tài)校園建設(shè)，安靜操場系統(tǒng)的有效運用曾榮獲。

　　▲安靜操場聲場改造對比圖