扬声器发展至威慑武器：现代定向声能系统显威力，峰值 145 分贝

IT之家 4 月 21 日消息，据 NotebookCheck 报道，定向声能系统代表了从传统扬声器到应用于安全领域的精密工具的演变。以 Genasys 公司 LRAD（Long Range Acoustic Device，远距离声波装置）系列为代表的现代设备，通过聚焦声波实现远距离定向通信和非致命威慑。

定向声能系统最初用于公共广播与通信，如今已发展为具备更强功能性的精密声学平台。这些系统不仅能够传递语音，甚至还能传递物理作用力。通过校准声压和定向声波投射技术，它们能够在远距离产生非致命的威慑效果。尽管这类设备常被称为“声波武器”，但多数情况下它们被归类为非致命声学威慑装置。

包括由 Genasys 公司开发的 LRAD 系列在内的商用定向声能系统，在当前应用最为广泛。

根据 LRAD 系列的产品介绍，LRAD 100X 型号在 1 米距离内可发射高达 137 分贝的声压，而 LRAD 450XL 在峰值条件下可达 145 分贝，这些数值都远超人类听音的疼痛阈值（约 120-130 分贝），持续暴露可能造成永久性听力损伤。尽管媒体常称其为“声波武器”，但制造商强调其设计初衷是服务于执法、军事和海事领域的非致命威慑需求。

▲Genasys 公司 LRAD 100X 型号产品图片（来源：LRAD 产品介绍与指南）

▲Genasys 公司 LRAD 450XL 型号产品图片（来源：LRAD 产品介绍与指南）

从基础扬声器到定向声能系统的转型，反映了声学工程向高精度发展的趋势。传统扬声器以扩大覆盖范围为目标，而现代定向声能系统则通过窄波束聚焦音频，既能实现智能通信，也可实现区域拒止功能，这一技术原理已从公共场所延伸至安防场景。

定向声能系统的核心在于通过精密信号处理技术生成和控制声压。例如，LRAD 450XL 使用高功率换能器发射高度定向的声波，其设计确保音频在远距离传输中损耗极低，即使在复杂声学环境下也能保持信号清晰。

早期的波束成形技术依赖多个声源协同工作，而现代威慑系统通过单一换能器阵列即可实现类似的方向性，尽管技术路径不同，两者均通过聚焦声能提升操控度与清晰度，此外，数字信号调制技术的加入，使现代系统能根据环境、距离和使用场景实时调整参数。通过动态工程设计，风速、湿度和背景噪声等变量都被考虑在内，确保音调、频率和音量始终稳定且有效。

Genasys 公司在《LRAD 安全声明》中指出，这类系统旨在建立安全隔离区、传达指令并避免误判，从而无需使用武力即可化解危机。然而，定向声能系统的高强度输出可能造成潜在健康风险：超过 140 分贝的声压（如 LRAD 450XL 的输出峰值为 145 分贝）可能造成耳膜破裂或永久性听力损伤。美国国家职业安全与健康研究所（NIOSH）建议噪声暴露设置在 80-140 分贝范围内，因此，操作此类系统需严格遵守安全协议，尤其当近距离或长时间部署时。

商业研究公司（The Business Research Company）的数据显示，包括声学威慑装置在内的非致命武器市场持续增长，2024 年全球非致命武器市场规模约为 82.2 亿美元（IT之家注：现汇率约合 599.81 亿元人民币），预计 2025 年底将增至 89.3 亿美元（现汇率约合 651.62 亿元人民币），这一增长主要源于执法、私人安防和海事领域对非武力解决方案的需求上升。

▲美国海军“诺曼底”号进行 LRAD 系统演示（来源：美国海军大众传播专家 Malachi Lakey）

总的来说，定向声能系统的发展标志着声学技术在安防领域的革命性应用，从曾经的公共广播发展至如今的威慑工具，这种演变路径体现了业界对精度、便携性和非致命性的追求。尽管常被冠以“声波武器”之名，但实际应用中它们其实更多扮演着声学威慑的角色 —— 在不造成永久性伤害的前提下处理威胁或传递警告。