科普|定向聲技術(shù)

編輯：格非兒　文章來源：數(shù)字展示在線　發(fā)布日期：2017-8-30 17:18:07

　　早在物理學(xué)家研究聲音之前，甚至早在物理學(xué)問世之前，中國古人對“聲學(xué)”已有相當(dāng)?shù)恼J(rèn)識，例如戰(zhàn)國時代的《墨經(jīng)》即記載著如何將“共鳴原理”應(yīng)用于守城工事。而從“隔墻有耳”這句成語，則可推斷古人也了解聲波必定四處擴(kuò)散。然而基于種種原因，人類卻又一直渴望駕馭聲波的方向，于是在武俠小說這類幻想文學(xué)中，自然而然就會出現(xiàn)“傳音入密”這樣的玄妙想像。

　　在現(xiàn)實(shí)世界中，想讓聲音具有方向是極困難的一件事。即使是“科學(xué)昌明”的二十世紀(jì)末，聲學(xué)科技仍致力于諸如聲音品質(zhì)的改良，至于使聲音具有方向則始終是“天方夜譚”的課題。如今邁入新世紀(jì)，相關(guān)的理論與技術(shù)逐一成熟，對“定向聲”的研究終于成為一門顯學(xué)，“傳音入密”也總算等到夢想成真的一天。

　　什么是定向聲技術(shù)？
　　定向聲，顧名思義，就是聲音不再像傳統(tǒng)揚(yáng)聲器那樣360度擴(kuò)散聲音，而是有方向的、沿著一定的路徑傳送聲音。
　　定向聲技術(shù)主要有三種：
　　（一）聚音罩技術(shù)，這種技術(shù)最簡單，也就是在高頻揚(yáng)聲器上罩個大半球形的罩子，人在聚音罩下方即可清楚聽到聲音；
　　（二）是揚(yáng)聲器陣列技術(shù)，用大量的高頻喇叭組成陣列形成波束，波束方向即主瓣方向能量最高；
　　（三）是基于超聲的聲頻定向傳播技術(shù)，這種方法是把聲音調(diào)制到超聲上傳送，碰到界面后利用空氣中的自解調(diào)產(chǎn)生聲音，這種技術(shù)可靠且效果較好。第三種實(shí)現(xiàn)定向聲的技術(shù)很大程度上填補(bǔ)了國內(nèi)外聲學(xué)創(chuàng)新領(lǐng)域的空白，下面我們將詳細(xì)解讀一下這項(xiàng)重大的聲學(xué)技術(shù)變革。

　　基于超聲的聲頻定向傳播技術(shù)
　　基于超聲的聲頻定向傳播技術(shù)是一種可使聲音以波束在一定方向傳播的新聲源技術(shù)，其基本原理是將可聽聲音信號調(diào)制到超聲載波信號之上，并由超聲換能器發(fā)射到空氣中，不同頻率的超聲波在空氣中傳播的過程中，由于空氣的非線性聲學(xué)效應(yīng)，這些信號會發(fā)生交互作用和自解調(diào)，進(jìn)而產(chǎn)生頻率為原超聲頻率之和（和頻）與頻率之差（差頻）的新聲波。若超聲波選取合適，那么差頻聲波則可落在可聽聲區(qū)域。這樣，借助超聲波本身的高指向性，實(shí)現(xiàn)了聲音定向傳播的過程。

　　定向聲技術(shù)在國外（美國、英國、法國等）已經(jīng)有非常成熟的應(yīng)用，隨著人們環(huán)保意識的提升，在生活中、工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。然而在國內(nèi)，直到2015年仍處于一片空白，直到聚音寶的出現(xiàn)……

　　聚音寶應(yīng)用示例定向聲技術(shù)目前在傳媒（LCD/LED廣告）、博覽館展覽館企業(yè)展廳等文化科博項(xiàng)目、大型展會，商場超市，酒店，公共交通等數(shù)十個行業(yè)。以下部分場景示例：
　　廣場舞：首先是熱愛廣場舞的中國大媽們，有了聚音寶這個聚音神器，大媽們終于可以盡情的唱跳而不必?fù)?dān)心擾民了。

　　傳媒LED/LCD廣告、數(shù)字標(biāo)牌：徹底打破無聲廣告的歷史，聚音寶讓廣告主把最動聽的聲音傳達(dá)給目標(biāo)用戶，大大提升廣告效率和廣告主知名度。

　　文化科博：安裝了聚音寶的博物館展覽館，每當(dāng)站在蒙娜麗莎前，自動就有一個聲音告訴你：達(dá)芬奇是在什么情況下捕捉到了這謎之微笑…不僅可以安靜的接受藝術(shù)的熏陶，關(guān)鍵是再也不用隨時百度了。

　　交通信號燈：聚音寶集成系統(tǒng)能實(shí)時自動捕捉闖紅燈的人，并且發(fā)出音頻提醒：做文明人，拒絕闖紅燈燈。

　　商場商超：想象一下陽光暴曬的夏天，你汗流浹背的走到一個過道，耳中突然傳來一句“渴了吧，進(jìn)來喝杯水吧”抬頭發(fā)現(xiàn)右前方就是一家便利店....... 或者，你正在逛超市的水果區(qū)，當(dāng)你進(jìn)入某個特定的區(qū)域時，有一個天外之音響起“你所看的香蕉是公平貿(mào)易香蕉，你知道你應(yīng)該買這串香蕉的......”關(guān)鍵是這種聲音只有你一人能聽到，其他人全都旁若無人似的購物......