中国声波攻击:声音如何成为一种武器

提示:这可能不是故意的

关于中国和古巴“声波攻击”的报道,让许多人怀疑声波武器是否会针对美国外交官。据报道,受害者经历了轻微的脑损伤,症状包括“微妙、模糊但不正常的声音和压力感”。目前还没有确切的证据,但这些症状确实表明可能发生了某种声音干扰。它不太可能是蓄意“声波攻击”的结果。相反,这些伤害可能是侵入式监视的副作用。

声波武器分为两类:一类是可听到的频率,另一类是超声波或次声波,因此是听不见的。

音频频谱,显示次声、声和超声。频谱的可听部分显示了人类听觉的阈值,以及等响度的图(以电话为单位测量)。

次声武器,比如远程声学装置(LRAD)依靠响亮的低频声音(次声)。这些笨重的装置被用于人群控制和击退海盗。当处于高功率时,效果就像“肠子上的一拳”,从恶心到肠子不由自主地排出。并不是外交官们报道的那么严重。

声音武器包括演奏布鲁斯·斯普林斯汀以非常大的音量对敌军或正在接受审讯的人播放。还有巴里·曼尼洛开车把青少年赶出购物中心约德尔也很管用(包括对付火星人)火星的攻击,但尚未在外交官身上进行过测试。

超声波(高频)爆发已被用作一种十几岁的排斥力,而超声波是已知的病因头痛和恶心。也感觉不到或听不到,这与外交官们报告的事实相符。那么超声波被用来对付他们了吗?

如何将超声波武器化

声音对人类的影响是复杂的。它可以根据频率、调制(模式)、响度、暴露时间、环境以及个人的年龄和听力特征而变化。有些人比其他人更敏感,尽管皮肤能反射99.9%的超声波,但我们的耳朵更容易受到这些声波所携带的能量的影响。

有两种方法超声波对人体有害。首先,它可以加热体内的细胞,造成损伤。二是超声波会引起“空化”。所有的声波都是纵向的——在声波传播过程中,分子会进行循环的推拉运动压缩和稀薄。这种现象既发生在空气中,也发生在空气穿过物体(如人体)时。空化是在非常大的声音中,强力推力和强力拉力之间的压力差造成的形成气泡

LRADs已被美国海军用于击退海盗。 美国海军

超声波的影响随着振幅(响度)的增加而增加,但加热主要是接触式超声波(当超声波发射器接触到你时)的问题,而不是通过空气传播的波。相反,空化可能发生在内耳的液体、身体组织或细胞中。它可以是短暂的(气泡在每个频率周期中形成和消失),也可以是持续的。无论哪种情况,在身体组织中形成气泡都不是一件好事(问问就知道了)潜水员).

这些生物效应的程度取决于超声波如何到达被“攻击”的人。距离扬声器越远,任何声音的强度都会降低,但超声波的功率衰减速度远快于可听到的声音。一个超声波发射器(扬声器)很难产生足够的能量来影响一个典型房间中间的人。

超声波也是高度定向的。要操纵超声波“光束”从房间的另一端击中某人,需要精确到毫米的校准。每次它们移动时,每个发射器都必须小心地相应地调整其光束。

考虑到强大的超声波很难到达我们身上,而且大部分超声波会直接从我们的皮肤上反射回来,这似乎是一个奇怪的武器选择。

不是武器,而是副作用

尽管有一些缺点,超声波被用于各种工具,包括运动传感器。它也已经习惯了观察人们的嘴部动作在嘈杂的地方,或者在受试者低语(或模仿讲话)的地方。这两种方法在主动监视中都很有用,尤其是当受试者试图避免被偷听时。

对外交官的监视会是造成这些脑损伤的原因吗? 美国州政府

虽然不是故意的,但这可能导致空化损害。设计用于对两米外的对象进行操作的超声波扬声器在两厘米处的功率将提高数千倍。只要走过或坐在主动发射器附近,短时间内就可能造成损坏。

用于监视的多个超声波发射器会更糟。如果受试者把头移到正确的位置,来自不同发射器的波就会在耳膜处结合,产生更高的能量。长时间以错误的姿势坐着可能会造成听力损伤,而受试者却没有意识到。

我们可能永远无法确切知道这些事件的原因。根据报告的症状,很可能是音频相关的原因——如果是的话,很可能是超声波。但超声波的性质表明,这些病例可能是监视的结果,而不是故意的“声波攻击”。

这篇文章是根据Ian McLoughlin教授为谈话。感谢the Conversation的编辑和工作人员对本文的编辑和改进。