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美國的城市一向很吵。汽笛聲、警報聲、卡車發動機的聲音夾雜著人們的吵鬧聲,環境雜訊經常可以達到 70 分貝。你問我 70 分貝是什麼感覺?好的,把頭伸到吸塵器旁邊去。噪音汙染不僅令人厭惡,也會增加壓力、擾亂睡眠,甚至導致心臟疾病。美國密西根大學的研究人員們估計,約有三分之一的美國人暴露於有害雜訊中,並可能承受著由此帶來的健康危害。

歐洲國家嚴格實施國家噪音標準,然而美國卻在製造更多的噪音,去年光是紐約市就有超過 340,000 起投訴。美國人民越重視噪音問題,新技術也應運而生。下面讓我們看看,未來的城市和郊區是如何變得更加安靜、更加祥和的。

  • 電動車:告別汽車噪音

電動引擎幾乎是完全靜音的,提高電力燃料效率不僅能夠使空氣更加清潔,也會降低傳統引擎帶來的噪音問題。哥本哈根大學 Sound Studies 實驗室首席研究員兼音樂學教授 Holger Schulze 指出,若電動車得到更好地推廣、或受政府政策推動,「城市的環境噪音問題將會很快得到改善」。而採用電動車後,汽車鳴笛與警報也不用像以往一樣需要蓋過引擎聲,從而可以降低分貝。類似於自行車鈴和人們的交談可能變成城市的主要聲源。

政府與企業已經轉入電力陣營。加州的 Motiv 公司專門為大型電力運輸生產電力火車,該公司的創始人兼 CEO Jim Castelaz 說,父母們有時會要求開電動校車的司機在送孩子下車時鳴笛,因為他們聽不到電力汽車駛來的聲音。電力及混合動力交通工具可能有點太安靜,美國國家公路交通安全管理局正在制定新的規章制度,要求這類交通工具製造最低限度的噪音,並在較低的速度下運行,保證行人能夠聽到聲音。

當然,電動車輛在公路上行駛時仍會產生噪音。加州、亞利桑那州等第已開始嘗試所謂的「低噪公路」,這種公路由橡膠瀝青或光滑混凝土製造,降低汽車行駛的聲音。Notre Dame 大學校長 Robert Bernhard 通過研究表明,在鳳凰城,這種「低噪公路」為城市交通降低了 6 到 12 分貝的雜訊。

  • 吹葉機的停戰書

美國人民多年以來持續爭取禁用吹葉機(Leaf Blower ):不僅很吵、而且很髒,還會破壞鄰里關係。但新的技術緩解了這一問題。筆記本和手機對高容量電池的需求引領電池產業的技術革新,如今包括吹葉機、割草機與電鑽這類的噪音,也能變得更加清潔與安靜。

  • 用警報通知代替警報器

當消防車的警笛聲在城市中呼嘯而過時,上千人都會聽到,即使路上根本沒有幾個人需要避讓。Sound Studies 實驗室的 Schulze 說,在接下來的幾十年裡,緊急車輛可以直接向車聯網音響系統、手機以及行人的智慧手錶發送警報,緊急信號將具有高優先權,從而打斷音樂或是通話。Arup 設計公司的全球聲學領導者 Raj Patel 表示,自動駕駛汽車幾乎可以不使用警報和汽笛。這些車以程式驅動,比起人工駕駛更謹慎,緊急警報可以透過檢測閃光再安靜傳輸到電腦系統。但我們還是需要一種方式提醒行人和自行車有車經過。

在將來的某天,警報可能設計成以定點傳輸至緊急車輛行駛車道上的行人。博物館已開始使用相關技術將單個展覽的參觀講解傳給參觀者,而不打擾其他人。目前重要的技術瓶頸是如何達到與傳統汽笛相同的作用效果,英國 Directional Sirens 公司正在銷售他們的原型機汽笛,這種汽笛能使高層建築不會受到太多汽笛聲的影響。也許未來,「直線噪音」技術也可以被應用到汽笛中,司機(或自動行駛汽車)可以通過這種方式定向鳴笛特定對象而不影響其他人。

  • 靜音飛機

根據美國聯邦航空局統計,儘管民航班次逐年遞增,受飛機噪音影響的美國人從 1970 年到 2004 年下降了 95%。衛星系統讓飛機能夠起飛和降落在更傾斜的地面上,有些研究員們認為這種噪音等級已經降低到一般社區噪音程度。更重要的是,飛機引擎也變得越來越安靜。Airbus A380 作為該規模最安靜的飛機而出名,官方宣稱相比於波音 747,A380 在起飛時只有 747 一半噪音,在降落時只有其四分之一噪音強度。

NASA 負責航空專案的工程師們正在設計更加安靜的飛機。一種方法是利用混合動力;另一種是將飛機引擎安置在機翼上方,從而最小化向地面發送的噪音。NASA 希望到 2025 年,最新研製的飛機可以降噪到現有飛機雜訊的一半。

  • 更合理的噪音控制

正當技術幫助我們解決目前最嚴重的噪音時,取而代之引入了新的聲音。如果更多的包裹通過無人機運輸,地面的卡車的轟隆聲將轉變為頭頂無人機的呼呼聲。像紐約和芝加哥這樣噪音大城,廣告可以定向傳輸將音訊信號傳送給經過看板和商店展櫃的行人;隨著越來越多的廣告通過電視和互聯網傳達給人們,它們接著會不會利用音訊廣告跟隨我們到室外?

值得慶幸的是,阻擋聲音的設備也應運而生。典型的技術如有噪音源控制,這種技術應用於抗躁式耳機,其工作原理是發送與噪音源相反振幅的人造聲波,從而抵消噪音。目前,有噪音源控制技術應對恒定的環境噪音,但對突發噪音作用不大,像是狗叫聲和汽車的爆胎聲。Patel 表示,演算法的改進可以解決這個問題。工程師正在改進噪音消除裝置,使其能夠通過麥克風探測到突發噪音,進而迅速生成反振幅聲波抵消雜訊。

柏林科技大學心理聲學及雜訊影響方面的專家 Brigitte Schulte-Fortkamp 開創了讓人們即使在市中心也能聽到大自然聲音的方法。在柏林一個雜訊超過 60 分貝的小公園內,她和她的團隊在長椅上安裝了吸音牆和相關設備,營造出更加舒適的環境。

技術的引入同時也容易標記違法噪音。目前,人們可以利用手機 APP 測量汽車或卡車產生的噪音大小。Notre Dame 的 Bernhard 說,也許未來我們可以使用一種類似於紅綠燈攝影機設備,檢測公路上過往車輛產生的噪音,如果比規定噪音大,該設備自動拍下車輛的車牌號並將罰單發送給司機。誰知道呢?也許通過該技術可以找到仍然在使用的鼓風機,並通過一定的技術干擾讓鼓風機(安靜地)自毀。

噪音簡史

時間的起點: 儘管叫它宇宙大爆炸,沒有聲波傳播的媒介,所以沒有發出聲音。

大約 1800 年: 蘇格蘭科學家 John Robison 發明了汽笛的前身,並將其當做一種樂器。

1883 年: 印尼發生了一起火山爆發,產生了可能是至今為止最大的聲音,並傳播到了超過 3000 英里外的地方。

1913 年: 丹佛市的一名囚犯發明了最早版本的汽車警報。

1986 年:Bose 為打破環遊世界記錄的飛行員製造了第一款抗噪耳機。

2006 年: 員警部門在全國範圍內分階段警笛,使周圍的物體振動來提醒人們聽吵鬧的音樂。

2020 年: 發射聲波子彈的聲波槍將會成為員警們的首選武器,這種聲波槍通過聚集的噪音束讓目標立即陷入昏厥。

(本文獲《TECH2IPO》授權刊登轉載,原文為〈The Future Will Be Quiet〉,作者/Alana Semuels,譯者 / 創見 Gi,圖片來源: LaVladina,未經授權請勿轉載。)