“我來設(shè)計(jì)一個(gè)表格，這樣數(shù)據(jù)匯總更清楚。”

　　“我們可以把測量過程簡圖畫下來，在不同點(diǎn)位標(biāo)出分貝數(shù)據(jù)~”

　　“我發(fā)現(xiàn)正對(duì)喇叭的位置聲音最響.....”

　　“我們組在喇叭后方也測了，聲音明顯降很多！”

　　手拿分貝儀、拉直卷尺、調(diào)整角度……每一位同學(xué)都沉浸其中，認(rèn)真完成自己的分工任務(wù)。這不是在實(shí)驗(yàn)室，也不是在科技館，而是在蘇州市楊嘉墀實(shí)驗(yàn)學(xué)校的操場上，圍繞清聽聲學(xué)的“安靜操場系統(tǒng)”展開的一堂別開生面的物理聲學(xué)探索課。

　　這堂設(shè)在戶外的物理聲學(xué)課，竟意外地成為學(xué)生們最期待的課程之一，它打破傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室邊界，將整個(gè)操場變?yōu)橐粋€(gè)巨大的聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室，在這里，知識(shí)不再是書本上抽象的公式和定律，而是變成可以親手測量、親耳聆聽、親身感知的奇妙現(xiàn)象。

　　從現(xiàn)象到原理：一場關(guān)于聲音的探索

　　與傳統(tǒng)廣播聲音向四面八方傳播不同，楊嘉墀實(shí)驗(yàn)學(xué)校的同學(xué)們通過親手測量發(fā)現(xiàn)，操場廣播的聲音仿佛被“約束”在了特定區(qū)域。

　　“沿著扇形路線測量，數(shù)據(jù)由小變大再變小......”

　　“一旦走到設(shè)備后方，音量就急劇衰減！”

　　面對(duì)這些與傳統(tǒng)認(rèn)知截然不同的測量數(shù)據(jù)，學(xué)生們的好奇心被徹底點(diǎn)燃，“為什么聲音不會(huì)到處跑？”“是不是有什么我們看不到的聲音屏障？”

　　在一輪又一輪討論分析后，最終聚焦到一個(gè)關(guān)鍵問題：究竟是什么技術(shù)，讓聲音如此“守規(guī)矩”？

　　這一切的奧秘，都來自于創(chuàng)新的“定向聲技術(shù)”，這項(xiàng)顛覆性聲學(xué)技術(shù)徹底改變聲音的傳播方式。

　　通俗來說，傳統(tǒng)廣播就像一只普通的燈泡，光線（聲音）向四周均勻發(fā)散；而定向聲技術(shù)更像是一只手電筒，能將聲音像光束一樣，精準(zhǔn)“投射”到目標(biāo)區(qū)域，有效避免對(duì)周邊環(huán)境造成干擾。

　　技術(shù)深入：定向聲是如何實(shí)現(xiàn)的？

　　定向聲技術(shù)的核心價(jià)值，在于它能在開放空間中，創(chuàng)造出一個(gè)個(gè)獨(dú)立的、互不干擾的“聲音氣泡”（Sound Bubble），它通常通過特殊的聲學(xué)結(jié)構(gòu)或揚(yáng)聲器陣列，實(shí)現(xiàn)對(duì)聲波的相位和波束成形管理。

　　我們常把傳統(tǒng)揚(yáng)聲器和定向聲技術(shù)比成燈泡和手電筒，其實(shí)，定向聲技術(shù)運(yùn)用“參量陣”的先進(jìn)原理，其核心過程可以分為三步：

　　搭載：首先，我們將人耳能聽到的普通聲波（可聽聲），像搭載快遞一樣，裝載到一束人耳聽不見的、頻率很高的超聲波上，超聲波本身具有方向性好、易控制的特性，就像一列在軌道上精準(zhǔn)行駛的高速列車；

　　定向發(fā)射：接著，這列搭載了聲音信號(hào)的“超聲波列車”被定向發(fā)射到空氣中，由于超聲波指向性極強(qiáng)，這束聲波會(huì)像激光一樣，朝著預(yù)設(shè)方向筆直傳播，而不會(huì)擴(kuò)散到周圍區(qū)域；

　　空中解碼：當(dāng)這束特殊的超聲波在空氣中傳播時(shí)，空氣自身會(huì)扮演一個(gè)“解碼器”的角色，通過其物理特性（自解調(diào)效應(yīng)），自動(dòng)將搭載在超聲波上的可聽聲信號(hào)解析并釋放出來。

　　于是，最終的結(jié)果就是，清晰的聲音仿佛“憑空”出現(xiàn)在設(shè)定的目標(biāo)區(qū)域內(nèi)，而一旦走出這個(gè)區(qū)域，聲音就迅速減弱消失， 這就實(shí)現(xiàn)了聲音“指哪打哪”，讓聲音在特定區(qū)域內(nèi)清晰可聞，同時(shí)最大限度地減少對(duì)周邊環(huán)境的干擾。

　　從操場到未來：定向聲技術(shù)的廣闊天地

　　當(dāng)然，定向聲技術(shù)的應(yīng)用遠(yuǎn)不止于校園廣播。

　　博物館、展覽館：為特定展區(qū)提供語音講解，不同展位解說聲互不干擾，營造安靜的觀展環(huán)境。

　　商業(yè)展示：讓廣告信息精準(zhǔn)傳遞給特定位置的顧客，避免公共場合的噪音污染。

　　交通樞紐：實(shí)現(xiàn)信息對(duì)特定人群、特定區(qū)域的定向播報(bào)，提升通知效率。

　　辦公空間：在開放辦公區(qū)創(chuàng)造獨(dú)立的聲音空間，保護(hù)談話私密性。

　　由此可見，定向聲技術(shù)的意義已超越單純的聲音控制，它為我們提供了一種全新的解決方案，能夠在復(fù)雜的公共空間中，為特定區(qū)域精準(zhǔn)創(chuàng)造獨(dú)立的聲音環(huán)境，從而實(shí)現(xiàn)“聲音秩序”，讓信息的有效傳遞與環(huán)境的安靜體驗(yàn)不再相互沖突。

　　在楊嘉墀實(shí)驗(yàn)學(xué)校，定向聲技術(shù)不僅優(yōu)化了校園聲環(huán)境，更重要的是點(diǎn)燃學(xué)生對(duì)科學(xué)的好奇與熱情，當(dāng)抽象的物理定律以直觀、生動(dòng)的方式呈現(xiàn)，這便是科技與教育融合最美的樣子：最好的課堂，不止在課本里，更在于每一次真實(shí)的探索與發(fā)現(xiàn)中！

　　清聽聲學(xué)作為中國科學(xué)院聲學(xué)研究所產(chǎn)業(yè)化平臺(tái)，已用10年時(shí)間，在定向聲技術(shù)專利、產(chǎn)業(yè)協(xié)同、場景深耕等維度構(gòu)筑了無法復(fù)制的競爭壁壘，我們正致力于將這項(xiàng)技術(shù)深度融入更廣闊的領(lǐng)域，持續(xù)開拓應(yīng)用邊界，為生活和社會(huì)創(chuàng)造真實(shí)價(jià)值。