一、项目背景

在传统的广播系统中，尤其是操场扩声，很多认为声音越大越好，甚至存在校园广播的好坏跟广播声音挂钩。但是随着居民意识不断增强，校园广播的声音无形中干扰了周边居民的生活。在国家层面出台的区域环境噪声标准也要求学校噪声不超过55dB。显然，静音操场是大势所趋，是未来广播方案设计的一个重中之重。

目前学校操场普遍存在的声音效果不佳甚至噪音扰民问题，主要原因为：

1、声场设计问题。音柱围绕操场一周布局，极易造成二重唱，声音来自四面八方，存在混响严重，语音的辨识度不够，扰民等问题。

2、音箱选型问题。为了追求足够的声压级，一味地选择大功率的音柱。这种音柱声压级大、发声角度不受控制，声音很容易扩散到附近居民区，引发噪声扰民问题和投诉。

3、智能化程度不高。多数学校上操还停留在一个老师放音乐一个老师现场指挥上，极大浪费人力资源，另外还存在无线话筒传输距离近，音乐不能远程遥控播放，音柱不能智能分区等问题。

某校有操场如图，居民区与学校仅一墙之隔。具体要求如下：

1、图中红色区域，即400米标准跑道操场以及篮球场声音覆盖。

2、声场效果好，但不得扰民。

3、操场能够独立扩声，也需要并入学校原有的校园网络广播系统中。

二、方案设计

1.产品介绍

声音能否像光一样沿着预想的方向角度传播呢？我们的相控阵技术，让声音“响我所想”，静音操场系统采用定向声硬件配合DSP算法软件，达到可控声音精准覆盖操场主区域，而抑制其扩散到周围区域，降低对教学楼和居民楼的声音干扰。同时通过科学的安装方式和声向调节，使操场语音清晰度更高。

防扰民音箱灵感来源于雷达扫描仪利用相位控制阵列的原理，通过对送往各个喇叭单元的声音信号的相对相位进行调整，强化声音在指定方向的强度，并且压抑其他方向的强度。强指向波束，可以通过自研的DSP算法调节发声角度和范围。

防扰民音箱声音集中可导向,像光束一样发声，下图为其发声示意图。

普通的音箱一般特点：全向扩声，声音扩散范围广；声音衰减弱，距离每增一倍减少6dB；多只音箱容易互相干扰，造成声音混杂。

防扰民音箱一般特点：定向扩声，声音集中定向传播；声音衰减强，定向范围外最大衰减25dB；声向算法调节，减少声音互相干扰，声音清晰。

另外，在项目中，很多人会强调系统的兼容性问题。除了新建校，目前绝大部分的学校都有自己的校园广播，操场只是校园广播的一部分，既是独立的部分，又是不可分割的一部分。问题在于使用了我们的静音操场系统，会让操场扩声变成孤岛吗？这一点可以很负责任的说，不会存在这种问题。一方面，当然我们非常欢迎使用华语视讯自己的广播系统,这样广播系统可以直接控制我们的相控阵音箱。

另一方面，也是大多数的情况，不管是已经有了其他家的校园广播，还是现有操场扩声改造，我们都可以去兼容其他广播系统。将其他系统的音源接入，满足本地扩声的同时，亦能满足校园广播打铃。

2. 方案设计

运动场部分：将定向声音柱全部部署在居民区集中的一侧10-16只，背靠居民区，播音朝校园方向。这里我们采用的是华语视讯第二代防扰民音柱作为主音箱，双面16个喇叭单元，正面8个为发声单元，背面8个为消声单元，其工作原理类似于飞机降落时，为了减速，发动机反推，我们这里背面喇叭单元就是为了消减正面喇叭发出的声音，从而降低音箱背面发出的噪声。

另外我们穿插采用华语视讯第三代防扰民音箱“小钢炮”作为补声，这样二代与三代产品相结合的方式，不仅能够提升静音操场的效果，而且能够有效控制成本。升旗台两侧适当错位增加2-4只，作为补偿。

篮球场部分：背靠教学楼，播音朝篮球场方向部署4-6只。

三、系统拓扑图

四、产品功能

1.静音效果好

系统采用定向声硬件配合DSP算法软件，达到声音精准控制，水平 30°（-25dB），音柱无障碍物背后1米（-15dB）。通过科学的安装方式和声向调节，使声音覆盖有效区域，降低对教学楼和居民楼的干扰。

2.音质效果好

跟友商相比，相控阵音柱最大的优势在于音箱的音质及声束传输距离。相控阵音柱采用16只定向声极强的喇叭配合DSP算法软件，从而在保证音柱音质不受损失的情况下，将能量集中到有用的声束，以求传输距离更远。同等声压级我们用到的音柱数量更少，造价成本更低。

3.声场均匀

通过安装相控阵音柱，科学合理的声场设计，减少音柱之间的相互干扰及声场叠加，使声场分布更加均匀，有效降低了回声，提高语音可懂度，使广播声更易听清。

4.智能化程度高

可实现点对点控制，分组控制，全体广播等操作，可根据学生的多少来选择工作音柱的开启数量。最大程度的减少资源的浪费及对居民的干扰。

5.远程遥控

通过无线远程遥控音乐播放器，实现对音乐的选择，暂停、播放、上一曲、下一曲等。无线话筒远距离传播，可实现操场全覆盖。二者结合起来使用，老师可轻松独立完成上操，升旗等工作。

6.系统兼容

不管谁家广播系统均可接入，满足操场本地扩声的同时，兼顾校园广播打铃，且铃声一致。