在江苏苏州有一座“中国声谷”,在这里,声音不仅仅在传递信息,更成为科技创新的新引擎。
走进位于苏州常熟的中国声谷,记者在这里发现了“掌控”声音的奥秘。
总台央视记者 张丛婧:在模拟噪声环境中,放上市面上常见的吸音棉,噪声有所降低但效果不明显。再用声谷最新研发的一款降噪材料,盖上瞬间就安静了。它能够静音的奥秘,就在于表面像蜂窝煤一样的结构,声音进入这些腔体后,会产生共振,从而降低它的能量,实现静音的效果。
这样的超构吸音材料可以做成“静音舱”,用作会议室等场景。而在声谷里,记者还发现了一个更神奇的舱室。
总台央视记者 张丛婧:在模拟卡车驾驶室环境中,只需按下降噪按钮,很快就安静了。这里不是用吸音、隔音材料,而是通过释放一种和噪声相位相反、频率相同的声波,从而起到主动降噪效果。
有了新材料、新技术的加持,声音不再是虚无缥缈的状态,变得更加可控,还更加可感可知。
一款叫作“声学相机”的设备,能给声音“拍照片”。它可以识别出人类听不见的超声波等低频声源,并且把它变成图像,精准定位出来。
苏州声学产业技术研究院有限公司业务经理 马逢伯:在化工厂很高的塔上面,有气体或液体的泄漏,人是听不到的,机器却可以精准识别。平时在工业巡检的时候,工人手持声学相机,可以快速定位到有没有气体泄漏。
越来越多像这样的声学智能终端正走出声谷,走进普通百姓的生产生活中。
在一个广场上记者看到,同时有多个广场舞队在跳舞,但还能做到各跳各的互不影响。这背后到底有什么奥秘?
总台央视记者 张丛婧:大家跳广场舞的音乐就来自一个音响,当走到它侧面的位置,声音立马小了很多。这其实是一个定向音响,只在前面有限的空间内可以清楚听到声音,最大限度减少对周围环境的影响。
常熟市民 陈焕英:我们几个跳舞团在一起,几个音响都不会互相干扰。附近的居民也不会干扰到,效果很好。
目前,在这片13平方公里的声学创新区,当地正携手南京大学等多所高校、科研院所打造以声学技术为引领的产业创新集群。超150个声学产创项目在这里聚集,声学技术和多领域学科交叉融合,为汽车制造、医疗器械、海洋通信等高端产业赋能,让越来越多的应用场景加速落地。
声学技术助力噪声污染治理 让城市更宁静
声谷孕育出的一项项新技术新产品,正不断拓宽着人们对声音的认识和应用。当地依托声谷的技术优势,正在探索噪声污染治理的新路径,还入选了国家“城市噪声地图应用”试点城市。
当一辆白色轿车在通过禁止鸣笛路段时按响了汽车喇叭。这一声持续时间只有一秒的鸣笛声,就被上方的声音探测装备精准识别捕捉到了。
这是常熟“噪声地图”平台今年新上线的鸣笛抓拍功能,它不仅能自动排除刹车、胎噪等环境干扰,还利用声学相机等设备,实时抓拍形成音视频,准确率高达98%。
常熟“噪声平台”业务负责人 徐秋玲:可以去识别声音来源的角度,通过声音的阈值以及鸣笛的声纹就可以精准定位到这辆车。
靠着这项突破,常熟建成了全国首个主城区“噪声地图”。在前端,自动设备24小时在线监测;在后端,数据库里汇集学习了上百种声音数据。
如今,无论是施工扰民还是飙车炸街,这些噪声污染都会被系统捕捉到。一旦超标,就会触发相应的预警机制,实现对城市噪声的“精准狙击”。
常熟“噪声平台”算法工程师 张颖:现在噪声的人工智能算法正在进行训练,采集了上万小时的噪声数据,进行持续学习和迭代,大概是迭代30轮,达到我们想要的识别精度,就会把算法模型放到生产环境当中去。
依托这样的“噪声地图”,常熟正在探索噪声污染联动管控机制建设,打造一批噪声污染治理示范典型和标杆企业,加快“宁静城市”建设。
聚链成群 助推声学新技术加速转化
声学技术成果惠及城市各个角落的背后,和声谷的加速建设密不可分。围绕新技术从实验室到市场的全过程,声谷已经形成从小试、中试到产业化验证的完备创新链,为新技术新产品转化落地提供加速助力。
在声谷的一家静音环保建筑材料生产企业记者看到,这些形态各异的新型板材,虽然外表看起来不起眼,但内部却另有乾坤。
江苏佰家丽新材料科技股份有限公司技术总监 毕亚峰:板内部有很多微小的连通的通孔,声波进入这个孔里面以后,和孔壁进行摩擦,摩擦生成热能,就把声能转化成热能了,声能就得以损耗。
工作人员告诉记者,这样的环保材料目前已经应用到了越来越多的写字楼、住宅,也给企业带来每年上亿元的销售额。
而这样一款产品从研发实验到最终上市,中间要经历复杂的测试检验。正是看中了声谷完备的配套服务,企业才最终选择落户这里。
江苏佰家丽新材料科技股份有限公司技术总监 毕亚峰:在每一代产品里面,性能都需要进行检测。我在这边可以派人直接过去检测,当天就能把结果反馈给我,以前研发一个产品,检测上可能就要花一个月,效率有很大提升。
企业所说的检测服务就在相隔5分钟车程的创新加速中心。在这里,由政府出资建设的苏州市声学检验检测中心,是目前国内功能最全的声学专业检测平台之一,重点服务声谷及周边的创新企业。
记者来到这里时,这间消音室里正在对一款医疗级的小型扬声器做测试。
苏州声学检验检测有限公司总经理 鲁强兵:一般人耳能听到的极限值接近于0分贝,这边-8分贝,特别适合测一些像医疗设备、精密电子仪器。研发过程中,突然遇到一个问题急需检测,就可以到我们这边来,几个小时就可以把数据做出来给到他们。
按照研发、孵化、成果转化的全生命周期,声谷已经探索出了一条产业创新链条,并形成了11个产学研合作平台,推动声通信产业集群入选江苏省中小企业特色产业集群。
国际声学产业技术研究院执行院长 卢明辉:学科加产业的这样一个产业集聚区,吸引全世界的声学人才会聚到这里,再结合声谷的基金一起支持创新链、产业链、人才链,并且最终还有资金链的“四链融合”,加速把技术产业化,变成一个可规模化生产的基地。
为了支持声谷更好发展,当地还出台专门的财政扶持政策,并设立总规模10亿元的投资基金,按照企业发展不同阶段分类施策,推动科技创新资源共建、成果共用、利益共享。
今年上半年,声谷产值突破135亿元,同比增长34.4%。未来,当地还将依托声谷,加快推动战略性、关键性重大科技成果转化,打造千亿级声学产业创新集群。
记者手记:
在声谷,从吸音材料到声学相机,从定向音响到噪声地图,这些“控声”发明是我们观察上半年中国产业经济的微观切片。当声学技术赋能更多领域,当声音成为了千亿产业,我们看到了在这片创新的沃土之上,正在让越来越多的细微突破成长成发展的新动能。