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大媽跳舞靜悄悄:智慧廣場舞系統詳解

2021-08-27 08:31
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物聯網智庫 整理發布

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為解決廣場舞噪音擾民問題,上海閔行區安裝了采用“定向聲技術”的新型智慧廣場舞系統。該系統可使得聲音在音箱正前方30度夾角內較強,兩側音量則隨角度擴大快速遞減,只需插入U盤即可播放音樂。系統投用后,噪音擾民投訴大幅減少。

什么是中國特色?每當黎明將至或夜幕降臨,《最炫名族風》、《荷塘月色》等神曲就能迅速占領全國任何一個城市公園、小區廣場,甚至隨便一塊較為空曠的地帶,一批以中老年人占據絕對主導地位的人群自發聚集在一起,并隨著音樂翩翩起舞。

廣場舞固然能幫助人們強身健體,還兼具社交功能,然而,其配樂噪聲過分大、持續時間長等問題也讓越來越多的居民談“舞”生厭。常言道,科技改變生活,科技手段就正在為這一現象帶來全新之解。

8月25日,據媒體報道,為解決廣場舞噪音擾民問題,上海閔行區安裝了采用“定向聲技術”的新型智慧廣場舞系統。該系統可使得聲音在音箱正前方30度夾角內較強,兩側音量則隨角度擴大快速遞減,只需插入U盤即可播放音樂。系統投用后,噪音擾民投訴大幅減少。

據了解,這種“神器”已在北京、上海、蘇州、無錫、常州、成都等城市的公共場所得到普及,助力解決廣場舞擾民問題,真正做到用智慧服務于民。

智慧廣場舞系統詳解

聲音是什么?眾所周知,聲音是一種波,我們每天所聽到的聲音都屬于可聽聲波,可以被人耳識別的聲波頻率在20 Hz~20000 Hz之間。聲波的一般傳播方向是向四面八方,然而,科學研究發現,聲波在傳播時,各個方向的聲壓其實并不相同。

據蘇州清聽聲學科技有限公司技術總監匡正介紹,如果通過控制和處理,就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。指向性聲源發送的是一束“音柱”,類似探照燈發出的光柱,只有位于“音柱”所覆蓋區域的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,頻率大于20千赫的超聲波具有良好的指向性。針對于此,利用超聲波的指向性特點所研發的定向聲技術應運而生。

定向聲,顧名思義就是指聲音不再像傳統揚聲器那樣360度擴散,而是有方向的、沿著一定的路徑傳送。熱愛廣場舞的群體使用這項技術后,既滿足了跳舞的需要,又不會擾民,可謂是科技改變生活的絕佳案例。

定向聲技術就是利用超聲波的指向性特點,使聲音以波束形式在一定范圍內傳播的新聲源技術,其基本原理是將可聽聲波信號調制到超聲載波信號之上,并由超聲換能器發射到空氣中,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效應,這些信號會發生交互作用和自解調,進而產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域。這樣,借助超聲波本身的高指向性,實現了聲音定向傳播的過程。

總的來說,定向聲技術能夠實現聲音定向傳播,從而減少擾民現象的發生。那么,該技術在實際應用中的效果如何呢?

實際效果如何?

據了解,上海古美人口文化公園是此次智慧廣場舞系統試點的區域之一。在閔行古美路街道,廣場舞擾民主要集中在5個地方,其中之一就是古美人口文化公園,為有效解決這個問題,街道引進了智慧廣場舞系統。后續古美路街道將根據實際情況,在轄區內其他公園或公共區域安裝該系統,及時合理化解疏導廣場舞噪音擾民問題。

上海此次智慧廣場舞系統將聲音的傳播范圍控制在正前方30度夾角內。事實上,這一夾角的大小也是可以調節的。室內定向音箱的傳播夾角一般是15度,考慮到廣場舞參與人數較多、活動范圍較大等特點,研發團隊將夾角擴大為30度。

在夾角范圍內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,側邊1米處為85分貝;定向揚聲器播放90分貝的聲音時,側邊1米處為70分貝,聲音強度明顯降低。

我國法律規定,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。為此,工作人員在安裝廣場舞“神器”時,也會查看設備正前方有沒有居民樓,側邊居民樓的距離有多遠。如果設備播放90分貝的音樂,傳到20米外的側邊居民區,一般會下降至50分貝左右。

憑借定向聲技術,每個音箱都可形成“獨立音區”,從而把聲音傳播控制在限定區域里。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。一個較大的場所甚至可以同時存在多支舞隊,每支舞隊在自己的“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的語音講解,觀眾走進某件展品前的“獨立音區”,就能聽到講解,而不會受到其他展品講解的干擾。

科技賦能,上海頻頻出招

事實上,此次的新型智慧廣場舞系統只能算作上海利用科技手段處理廣場舞難題的眾多舉措之一。

早在2019年底,飽受廣場舞噪聲困擾的黃浦區市民提出了一則“人民建議”:加裝一個分貝監測儀實時監控廣場舞噪聲,超過限值發出提醒,且記錄數據全程取證。今年5月,閔行區浦錦街道將這則建議徹底“落實”了,在兩處投訴較多的廣場上正式啟用了“神器”——廣場舞噪聲擾民自動感知系統。

據了解,該系統主要由分貝儀、探頭、喇叭和警報燈組成。據新民晚報報道,該系統設置的夜間標準值為55分貝,當超過標準值持續10秒以上,該系統會自動觸發預警,并按“三步走”。起初是現場喇叭的自動提醒;如果在5分鐘內音量沒有調低,便會通過人工喊話再次提醒;如果依舊不起作用,工作人員會立即到現場勸說。目前,該系統部署在了位于浦錦路北江燕路和浦錦路江龍路兩處路口的市民文化廣場。

位于浦錦路北江燕路廣場上的“廣場舞噪聲擾民自動感知系統”

未來,該系統還將接入“一網統管”。待警報觸發,第一時間推送至管理人員手機上,安排管理人員到現場處理。

然而,科技賦能之外,解決廣場舞擾民問題更離不開居民的自我約束。在應用廣場舞噪聲擾民自動感知系統的兩個廣場中,最終效果依然取決于群眾的自覺性。一般而言,廣場上會出現多支廣場舞隊伍,一旦一支隊伍調大音量就會導致整個廣場失控;同時,盡管保安偶爾會來拍照,并提醒大家將聲音調小,但往往保安剛剛離開,聲音就又恢復了活力。

寫在最后

毫無疑問,廣場舞是大爺大媽詮釋對生活熱愛的獨特方式,也是非常不錯的娛樂休閑運動。不過,廣場舞擾民現象已然是社會民生的常見痛點問題之一。盡管人們頻頻利用科技手段解決噪音擾民難題,但技術的最后仍然以人為本,這也需要“舞者們”多一些體諒,多一絲溫情。

參考資料:

1.《消音“神器”讓廣場舞不再擾民,科學家詳解背后原理 |新科普》,上觀

2.《定向聲技術概述及實現原理》,新浪博客,陳孝良

3.《廣場舞擾民,到底怎么管?》,上海松江

4.《裝個“分貝儀”治得了廣場舞擾民?上海這個街道嘗試了一種“神器”》,上觀

聲明: 本文由入駐維科號的作者撰寫,觀點僅代表作者本人,不代表OFweek立場。如有侵權或其他問題,請聯系舉報。

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