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定向發(fā)聲技術(shù)實(shí)現(xiàn)公共空間“聲景分區(qū)”
2025-09-15 17:17:03
來(lái)源:中國(guó)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報(bào)  作者: 劉琴

? 本報(bào)記者 劉琴

廣場(chǎng)舞音響、校園課間操?gòu)V播、廣告大喇叭……它們?cè)诎l(fā)揮實(shí)用價(jià)值的同時(shí),也可能會(huì)給人們帶來(lái)噪聲污染。

如何才能降低人為噪聲污染?近日,記者在蘇州高新區(qū)企業(yè)蘇州清聽(tīng)聲學(xué)科技有限公司(以下簡(jiǎn)稱“清聽(tīng)聲學(xué)”)采訪時(shí)找到了答案。

專注聲學(xué)創(chuàng)新技術(shù)研發(fā)

2015年3月,連續(xù)創(chuàng)業(yè)者栗振與中國(guó)科學(xué)院聲學(xué)研究所博士匡正聯(lián)合創(chuàng)辦企業(yè)“清聽(tīng)聲學(xué)”,致力于聲學(xué)創(chuàng)新技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用。該企業(yè)的核心技術(shù)源于中國(guó)科學(xué)院聲學(xué)研究所的定向發(fā)聲技術(shù)等前沿研究成果。

據(jù)了解,噪聲污染是公認(rèn)的城市環(huán)境公害。聲音超過(guò)85分貝有可能會(huì)影響聽(tīng)力健康;長(zhǎng)期工作在90分貝以上的噪聲環(huán)境中,耳聾發(fā)病率會(huì)明顯增加。

清聽(tīng)聲學(xué)聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席技術(shù)官匡正在接受本報(bào)記者采訪時(shí)表示,定向發(fā)聲技術(shù)能夠打破傳統(tǒng)聲場(chǎng)限制,實(shí)現(xiàn)聲音“如光束般精準(zhǔn)投射”,填補(bǔ)國(guó)內(nèi)相關(guān)技術(shù)的空白,并率先完成技術(shù)產(chǎn)品化與商業(yè)化應(yīng)用,可以有效解決噪聲污染治理難題。

匡正告訴記者,在突破噪聲污染技術(shù)的過(guò)程中,該企業(yè)初期面臨的核心挑戰(zhàn)是將實(shí)驗(yàn)室的定向發(fā)聲技術(shù)轉(zhuǎn)化為實(shí)用產(chǎn)品。在這一過(guò)程中,既要解決聲音控制方面的技術(shù)、開(kāi)放環(huán)境噪聲擴(kuò)散等技術(shù)難題,又需要克服成本高等問(wèn)題。

技術(shù)突破轉(zhuǎn)折點(diǎn)在2019年。彼時(shí),在蘇州公園“靜音工程”中,清聽(tīng)聲學(xué)研發(fā)的智慧舞場(chǎng)系統(tǒng)通過(guò)定向聲場(chǎng)控制首次成功驗(yàn)證了公共空間“聲景分區(qū)”的可行性,成功化解了廣場(chǎng)舞擾民矛盾,并作為“蘇州經(jīng)驗(yàn)”被寫(xiě)入《2020年中國(guó)環(huán)境噪聲污染防治報(bào)告》,清聽(tīng)聲學(xué)也邁出規(guī)?;瘧?yīng)用第一步。

據(jù)悉,該系統(tǒng)已在蘇州公園、蘇州新區(qū)公園、蘇州科技城(東渚街道)龍惠社區(qū)等地投入應(yīng)用,達(dá)到了廣場(chǎng)舞不擾民的效果。

智慧舞場(chǎng)系統(tǒng)獲得市場(chǎng)認(rèn)可后,清聽(tīng)聲學(xué)團(tuán)隊(duì)持續(xù)迭代技術(shù)。2020年,針對(duì)校園場(chǎng)景,清聽(tīng)聲學(xué)成功研發(fā)“安靜操場(chǎng)系統(tǒng)”;2021年,針對(duì)教育場(chǎng)景研發(fā)推出“教室均衡聲場(chǎng)系統(tǒng)”。

顛覆性技術(shù)突破的奧秘

作為國(guó)內(nèi)最早實(shí)現(xiàn)定向聲技術(shù)產(chǎn)品化和商業(yè)化的企業(yè),清聽(tīng)聲學(xué)年均研發(fā)投入強(qiáng)度超過(guò)20%,驅(qū)動(dòng)定向聲技術(shù)體系持續(xù)進(jìn)化。作為清聽(tīng)聲學(xué)持續(xù)技術(shù)創(chuàng)新的“法寶”,定向發(fā)聲是如何實(shí)現(xiàn)的?

“人們?cè)谌粘-h(huán)境中聽(tīng)到的聲音都是向四面進(jìn)行擴(kuò)散傳播。因此,公共場(chǎng)所不同的聲源常常相互干擾?!笨镎嬖V記者,清聽(tīng)聲學(xué)研發(fā)的定向聲系統(tǒng)可通過(guò)數(shù)字信號(hào)處理(DSP)芯片將普通聲音轉(zhuǎn)換成能定向傳播的超聲波信號(hào),然后經(jīng)由特制的超聲波揚(yáng)聲器將超聲波定向投射到傾聽(tīng)者所在的局部空間內(nèi),從而形成一個(gè)類似于聚光燈光柱的“超聲柱”。

在定向發(fā)聲技術(shù)持續(xù)研發(fā)過(guò)程中,清聽(tīng)聲學(xué)注重產(chǎn)學(xué)研一體化,積極與中國(guó)科學(xué)院聲學(xué)研究所、清華蘇州環(huán)境創(chuàng)新研究院、華東理工大學(xué)、西安交通大學(xué)等高校院所,在聲學(xué)、軟件算法和系統(tǒng)應(yīng)用等領(lǐng)域開(kāi)展深度合作,助力政產(chǎn)學(xué)研用一體化發(fā)展,推進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新鏈深度融合。

談及企業(yè)研發(fā)這項(xiàng)顛覆性技術(shù)的秘訣,匡正表示,10年來(lái),清聽(tīng)聲學(xué)以專注精研打造核心技術(shù)“利刃”,以極致匠心雕琢滿足痛點(diǎn)的產(chǎn)品,借力大院大所的權(quán)威背書(shū)與生態(tài)協(xié)同,實(shí)現(xiàn)了技術(shù)的快速驗(yàn)證、標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)與規(guī)?;涞??!凹夹g(shù)深潛+產(chǎn)品極致+生態(tài)共贏”的模式是清聽(tīng)聲學(xué)在噪聲污染控制領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)顛覆性突破并持續(xù)引領(lǐng)行業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

拓展“聲音+”應(yīng)用場(chǎng)景

每天上午9點(diǎn)半,蘇州高新區(qū)東渚實(shí)驗(yàn)小學(xué)的操場(chǎng)上都會(huì)響起課間操的音樂(lè)聲。這所學(xué)校位于居民社區(qū)的正中心,與最近的居民樓僅有一墻之隔,以往課間操的音樂(lè)聲會(huì)影響周邊居民的生活和休息。

今年年初,清聽(tīng)聲學(xué)“安靜操場(chǎng)系統(tǒng)”在東渚實(shí)驗(yàn)小學(xué)投入使用?!叭缤⒘艘蝗o(wú)形的隔聲墻,將廣播的聲音限定在操場(chǎng)特定區(qū)域。自從學(xué)校使用了這項(xiàng)技術(shù),我們?cè)僖哺杏X(jué)不到吵鬧了?!痹趯W(xué)校周邊居住的一位居民說(shuō)。

依托自主研發(fā)的定向發(fā)聲技術(shù),清聽(tīng)聲學(xué)不斷加速“方案設(shè)計(jì)—系統(tǒng)集成—產(chǎn)品落地”的全過(guò)程轉(zhuǎn)化能力,推動(dòng)定向發(fā)聲技術(shù)到全場(chǎng)景的深度融合,為教育、城市文體旅等領(lǐng)域定制智慧化聲學(xué)解決方案,推動(dòng)創(chuàng)新成果在各類典型場(chǎng)景中實(shí)現(xiàn)落地見(jiàn)效。

此外,基于定向發(fā)聲技術(shù),清聽(tīng)聲學(xué)還跨界融合顯示技術(shù),以透明薄膜材料結(jié)合半導(dǎo)體工藝研發(fā)了屏幕定向發(fā)聲技術(shù)。

“研發(fā)此技術(shù),工藝和材料等都面臨突破難點(diǎn)。因?yàn)檫@是獨(dú)創(chuàng)技術(shù),沒(méi)有先例可參考借鑒,我們通過(guò)數(shù)年時(shí)間來(lái)進(jìn)行突破和創(chuàng)新。”匡正說(shuō),目前,清聽(tīng)聲學(xué)已完成3次重大技術(shù)突破,成功研發(fā)了最新一代屏幕定向發(fā)聲技術(shù)——聚音屏,并擁有該技術(shù)完整的全球?qū)@w系,已將該技術(shù)成功應(yīng)用到車(chē)載屏幕、筆記本電腦等消費(fèi)端,開(kāi)創(chuàng)了“私域聲場(chǎng)”新場(chǎng)景。

作為國(guó)家專精特新“小巨人”企業(yè),清聽(tīng)聲學(xué)構(gòu)建起涵蓋定向發(fā)聲、聲源定位、聲音成像、聲音檢測(cè)和均衡聲場(chǎng)控制的技術(shù)矩陣,累計(jì)擁有450余項(xiàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)和250余項(xiàng)專利。

“我們將繼續(xù)融合聲學(xué)技術(shù)與行業(yè)需求,拓展‘聲音+’在各行業(yè)創(chuàng)新應(yīng)用解決方案落地?!笨镎f(shuō)。

編輯:韓夢(mèng)晨
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