微波聽覺效應

生活科學趣談

進入主題之前先來認識”指向性喇叭”

這就如同繞射實驗,透過狹縫的光波波長越短時,繞射效應越不明顯,也就是直線性越強。若以4G手機訊號為例,900Mhz的繞射能力較強,在山區中收訊就會比1800Mhz來的好;反之,1800Mhz 雖有較佳的指向性而能傳遞較遠的距離,但是電磁波穿透建築物時會造成訊號衰減,因此繞射能力差的1800Mhz 就常被詬病在室內收訊不佳。這則影片中的 設備 就是利用超音波較短波長有較佳指向性的特性來傳遞訊號,其中的相位調變技術是先把欲傳送的原始聲音訊號使用超音波來當載波,然後其振幅被原始聲音訊號所 調幅。有趣的是解調時不需藉助任何電子裝置,人耳就能自動聽出包絡波,也就是原始的聲音訊號。

以台視無線電視DTV頻道而言,使用的UHF頻率範圍是578~584MHz,從竹子山發射台對大台北地區廣播服務的發射功率是 5,000W。這種到了新竹市之後訊號就很微弱了,必須改由距離竹子山約50公里的桃園店子湖轉播站來涵蓋。但是從竹子山將轉播訊號以微波(約1.95GHz)傳送到三義火炎山轉播站的接收設備時,這種直線傳送的微波中繼通信之發射功率卻僅約10W,這種差異主要是因為微波波長短,所以指向性高,因此在能量集中的直線傳播時,就無需太高的功率即能有效傳遞訊號。軍方使用微波在彼此雷達站之間傳遞訊息也是基於這個高指向性的特性,如此即能有效避免訊號被監聽(除非將天線放在2個山頭的直線路徑上)。

回來看今天的主題:

(影片來源:神探伽利略-弗雷效應

影片開頭提及的新聞事件是:

微波聽覺效應Microwave auditory effect」又稱弗雷效應,也是在無需任何接收電子設備時,微波脈衝或調製的無線電頻率會讓受試者聽見喀噠聲甚至是語音的感知。這種聽覺不透過外耳和中耳即可在頭內生成,亦即縱使聾人亦能被誘發而感知到聲音 → Human auditory system response to Modulated electromagnetic energy

對於產生此現象的機制,其中的一種解釋是人腦受到微波的急速加熱後,因 熱彈效應 而產生了壓力波,從而通過頭骨而傳抵耳蝸

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