大妈跳舞静悄悄：智慧广场舞系统详解

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导  读

为解决广场舞噪音扰民问题,上海闵行区安装了采用“定向声技术”的新型智慧广场舞系统。该系统可使得声音在音箱正前方30度夹角内较强,两侧音量则随角度扩大快速递减,只需插入U盘即可播放音乐。系统投用后,噪音扰民投诉大幅减少。

什么是中国特色?每当黎明将至或夜幕降临,《最炫名族风》、《荷塘月色》等神曲就能迅速占领全国任何一个城市公园、小区广场,甚至随便一块较为空旷的地带,一批以中老年人占据绝对主导地位的人群自发聚集在一起,并随着音乐翩翩起舞。

广场舞固然能帮助人们强身健体,还兼具社交功能,然而,其配乐噪声过分大、持续时间长等问题也让越来越多的居民谈“舞”生厌。常言道,科技改变生活,科技手段就正在为这一现象带来全新之解。

8月25日,据媒体报道,为解决广场舞噪音扰民问题,上海闵行区安装了采用“定向声技术”的新型智慧广场舞系统。该系统可使得声音在音箱正前方30度夹角内较强,两侧音量则随角度扩大快速递减,只需插入U盘即可播放音乐。系统投用后,噪音扰民投诉大幅减少。

据了解,这种“神器”已在北京、上海、苏州、无锡、常州、成都等城市的公共场所得到普及,助力解决广场舞扰民问题,真正做到用智慧服务于民。

智慧广场舞系统详解

声音是什么?众所周知,声音是一种波,我们每天所听到的声音都属于可听声波,可以被人耳识别的声波频率在20 Hz～20000 Hz之间。声波的一般传播方向是向四面八方,然而,科学研究发现,声波在传播时,各个方向的声压其实并不相同。

据苏州清听声学科技有限公司技术总监匡正介绍,如果通过控制和处理,就可以让普通声源变成指向性声源,使声源沿着一定的路径传送声音。指向性声源发送的是一束“音柱”,类似探照灯发出的光柱,只有位于“音柱”所覆盖区域的人才能清晰地听到声音。

科学研究还发现,声波频率越高,传播过程中指向性越好,频率大于20千赫的超声波具有良好的指向性。针对于此,利用超声波的指向性特点所研发的定向声技术应运而生。

定向声,顾名思义就是指声音不再像传统扬声器那样360度扩散,而是有方向的、沿着一定的路径传送。热爱广场舞的群体使用这项技术后,既满足了跳舞的需要,又不会扰民,可谓是科技改变生活的绝佳案例。

定向声技术就是利用超声波的指向性特点,使声音以波束形式在一定范围内传播的新声源技术,其基本原理是将可听声波信号调制到超声载波信号之上,并由超声换能器发射到空气中,不同频率的超声波在空气中传播的过程中,由于空气的非线性声学效应,这些信号会发生交互作用和自解调,进而产生频率为原超声频率之和(和频)与频率之差(差频)的新声波。若超声波选取合适,那么差频声波则可落在可听声区域。这样,借助超声波本身的高指向性,实现了声音定向传播的过程。

总的来说,定向声技术能够实现声音定向传播,从而减少扰民现象的发生。那么,该技术在实际应用中的效果如何呢?

实际效果如何?

据了解,上海古美人口文化公园是此次智慧广场舞系统试点的区域之一。在闵行古美路街道,广场舞扰民主要集中在5个地方,其中之一就是古美人口文化公园,为有效解决这个问题,街道引进了智慧广场舞系统。后续古美路街道将根据实际情况,在辖区内其他公园或公共区域安装该系统,及时合理化解疏导广场舞噪音扰民问题。

上海此次智慧广场舞系统将声音的传播范围控制在正前方30度夹角内。事实上,这一夹角的大小也是可以调节的。室内定向音箱的传播夹角一般是15度,考虑到广场舞参与人数较多、活动范围较大等特点,研发团队将夹角扩大为30度。

在夹角范围内的舞者能清晰地听到乐声,而在这个夹角范围外,音量会大幅减弱。实验显示,普通扬声器如果播放90分贝的声音时,侧边1米处为85分贝;定向扬声器播放90分贝的声音时,侧边1米处为70分贝,声音强度明显降低。

我国法律规定,居民区白天噪声不得超过60分贝,晚上噪声不得超过55分贝。为此,工作人员在安装广场舞“神器”时,也会查看设备正前方有没有居民楼,侧边居民楼的距离有多远。如果设备播放90分贝的音乐,传到20米外的侧边居民区,一般会下降至50分贝左右。

凭借定向声技术,每个音箱都可形成“独立音区”,从而把声音传播控制在限定区域里。因此,广场舞“神器”不仅能让声音不扰周边居民,还能不扰其他舞队。一个较大的场所甚至可以同时存在多支舞队,每支舞队在自己的“独立音区”闻乐起舞,彼此不再干扰。

除了广场舞,定向声技术在展览、广告、教育等诸多领域也有用武之地。比如在博物馆,每件重点展品都可以配备录制好的语音讲解,观众走进某件展品前的“独立音区”,就能听到讲解,而不会受到其他展品讲解的干扰。

科技赋能,上海频频出招

事实上,此次的新型智慧广场舞系统只能算作上海利用科技手段处理广场舞难题的众多举措之一。

早在2019年底,饱受广场舞噪声困扰的黄浦区市民提出了一则“人民建议”:加装一个分贝监测仪实时监控广场舞噪声,超过限值发出提醒,且记录数据全程取证。今年5月,闵行区浦锦街道将这则建议彻底“落实”了,在两处投诉较多的广场上正式启用了“神器”——广场舞噪声扰民自动感知系统。

据了解,该系统主要由分贝仪、探头、喇叭和警报灯组成。据新民晚报报道,该系统设置的夜间标准值为55分贝,当超过标准值持续10秒以上,该系统会自动触发预警,并按“三步走”。起初是现场喇叭的自动提醒;如果在5分钟内音量没有调低,便会通过人工喊话再次提醒;如果依旧不起作用,工作人员会立即到现场劝说。目前,该系统部署在了位于浦锦路北江燕路和浦锦路江龙路两处路口的市民文化广场。

位于浦锦路北江燕路广场上的“广场舞噪声扰民自动感知系统”

未来,该系统还将接入“一网统管”。待警报触发,第一时间推送至管理人员手机上,安排管理人员到现场处理。

然而,科技赋能之外,解决广场舞扰民问题更离不开居民的自我约束。在应用广场舞噪声扰民自动感知系统的两个广场中,最终效果依然取决于群众的自觉性。一般而言,广场上会出现多支广场舞队伍,一旦一支队伍调大音量就会导致整个广场失控;同时,尽管保安偶尔会来拍照,并提醒大家将声音调小,但往往保安刚刚离开,声音就又恢复了活力。

写在最后

毫无疑问,广场舞是大爷大妈诠释对生活热爱的独特方式,也是非常不错的娱乐休闲运动。不过,广场舞扰民现象已然是社会民生的常见痛点问题之一。尽管人们频频利用科技手段解决噪音扰民难题,但技术的最后仍然以人为本,这也需要“舞者们”多一些体谅,多一丝温情。

参考资料:

1．《消音“神器”让广场舞不再扰民,科学家详解背后原理 |新科普》,上观

2．《定向声技术概述及实现原理》,新浪博客,陈孝良

3．《广场舞扰民,到底怎么管?》,上海松江

4．《装个“分贝仪”治得了广场舞扰民?上海这个街道尝试了一种“神器”》,上观