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定向传声技术原理与城市公共空间应用
2026-09-01

夜幕降临,广场上音乐响起,舞者们翩翩起舞;百米外的居民楼里,有人关紧门窗,有人无奈拨通投诉电话。一边是群众健身需求,一边是居民安宁权利——这道困扰城市治理多年的「两难」考题,正随着一项「让声音像光一样传播」的技术被悄然破解。这就是定向传声技术,其核心载体是参量阵扬声器。

一、什么是参量阵扬声器?

参量阵扬声器是一种利用介质非线性声学效应产生定向声波的声学系统。它并非直接播放可听声,而是通过两个频率接近的有限振幅超声波在空气中传播时发生非线性自解调,产生差频可听声。

一句话概括:参量阵扬声器用超声波做「载波」,把声音像手电筒光束一样「投射」到指定区域。

二、与传统扬声器的本质区别

传统扬声器的振膜像一个球形发射源,声波向四面八方扩散,这是物理规律而非设计缺陷。要让声音「指哪打哪」,必须从物理上克服这种扩散本能。

  

需要说明的是,定向声技术并非只有参量阵一种路线。波束成形靠「多源相位叠加」控制方向,让声音在指定方向传播;超声波定向靠「高频短波长」天然聚束。参量阵则是通过「非线性空气效应」在空中直接生成可听声,方向性最强、声束最窄,适合对声场控制精度要求高的治理场景。

三、声场控制效果:声音被「锁」在指定区域

参量阵扬声器的核心价值在于声场控制——让声音「声在舞区响,不扰周边民」。其声场特性表现为:

正面清晰:声束覆盖区域内,音乐清晰嘹亮,满足活动需求。

侧面衰减:偏离声束主轴后,声压级快速下降,旁观者不受干扰。

背后骤降:声束后方基本无声,几步之隔即可恢复宁静。

正是凭借这种「光束式」声场控制能力,定向传声成为城市公共空间噪声治理的新一代技术工具。

四、成都实践:城市公园广场舞治理的应用

成都作为公园城市示范区,近年来率先将定向传声技术引入广场舞噪声治理,多个区县形成可复制的治理样本。

温江实践:

三元环境在成都市温江区某公园部署「定向传声 + 实时监测」系统,通过 15 台定向设备与 9 台噪声微站协同运作,将广场舞音乐精准控制在活动区域内,实现「声在舞区响,不扰周边民」。监测系统实时感知声环境,为定向传声设备的运行效果提供数据支撑,形成「监测 + 治理」的完整闭环。这正是「噪声地图 + 定向传声」双技术协同的典型案例。

成都东部新区实践:

成都东部新区广场上线的相控阵定向传声设备,让困扰周边居民多年的噪声难题迎刃而解。活动区内音乐清晰嘹亮,几步之隔的居民区却安静无扰,实现了公共活动与居民生活的「双向舒心」。

、结语

广场舞噪声治理的「智慧解法」,本质上是将「安静权」从模糊的主观感受转化为可量化、可追溯、可验证的数据。定向传声技术不是要「消灭」广场舞,而是让声音回到它本该属于的地方——舞区内保持活力,周边区域保持安宁。

三元环境作为深耕声环境领域二十年的声环境综合服务商,具备工程设计环境工程专项(物理污染防治工程)甲级与环保工程专业承包甲级双甲资质,我们愿以专业声学能力,与城市管理者一道,让健身者尽兴,让居民安心——让科技治理更有温度。