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超音效应

提示：此条目的主题不是超音速或高超音速飞行。
超音效应的英文是“hypersonic effect”，也可用来描述高超音速飞行空气动力学的气流。[1][2]

超音效应（hypersonic effect）是大桥力（英语：Tsutomu Oohashi）等人发现的一项科学现象。[3]尽管人类无法有意识听到频率高于约20kHz的超声波[4][5][6][7]，但数据声称，这些超声波的存在或会激活包括脑干、丘脑各深层大脑结构，引发可衡量的生理反应、心理、行为反应。

然而，也有不少研究反对这结果，甚至有人叫它“国王的新率”。[8][9]表示“耳朵很好”的人[8][9]听Super Audio CD和高分辨率DVD-Audio录音[10]无法分辨高分辨率音频与44.1kHz正常CD采样率的区别[8][9][11][12][13]（554次有276次正确识别，即49.82%正确率，比抛硬币低。[8][9]）。

“hyper-”源自古希腊语：ὑπέρ，义指“超”；“sonic”源自拉丁语：sonus，义指“声音”。“hypersonic”不可翻译成“超音速”。

支持方研究

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2000年发表在神经生理学杂志（Journal of Neurophysiology） （页面存档备份，存于互联网档案馆）的研究[3]指，受试者无法有意识地分辨出有否高频成分差异，但播放带高频成分的印度尼西亚甘美朗音乐时，受试者脑电图监测表明α波活动有显著性差异增强[14][15][16]，和受试者更喜欢含高频成分的甘美朗音乐。

另一方面，仅超声波时，研究未检测到超声波对受试者有影响[17]

心理声学领域的一个普遍常识是耳朵无法通过空气传导途径对高频声音做出反应。因此这项研究提出的问题是：超音效应传播的路径方式为何。2006年的一项同行评审研究通过测试扬声器、耳机，认为耳机不会发生超音效应。[18]

2006年的研究还调查了所谓“舒适聆听水平（comfortable listening level）”，提供了一种定量方法来证明受试者更偏好含高频成分的音乐。[18]

反对方证据

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Oohashi的研究结果存在疑点。[3][12]

  • 只播放测试材料超声波部分时，没检测到对受试者的影响。
  • 没研究播放次序对受试者的影响。

日本广播协会实验室曾尝试重现结果，但不成功。[12][19]

KEF制造商（英语：KEF (製造商)）的Laurie Finchman在1980年伦敦音频工程学会会议（英语：Audio Engineering Society）进行了480小时听力测试，得出失败结论。[12]

非线性系统（不同程度地存在于所有音频电子设备）已知会在系统受到高频信号刺激时产生较低频率的互调失真。这种机制或可在可听范围内产生信号，让受试者能够区分信号。[12][20]此类问题是电脑听力自测的常见问题[21]。

2007年9月，波士顿音频协会和音频工程学会（英语：Audio Engineering Society）的两名成员发表研究。60名受试者进行的554次双盲ABX试听试验（英语：ABX test）正确识别结果并不比抛硬币好。[9]

反反对方证据

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对研究的批评主要针对测试材料，但针对生理方面研究的批评很少。

反对方的研究并未涉及大脑对高频音频的生理反应，仅涉及受试者对其的意识反应。

进一步研究似乎表明，耳朵本身不会产生额外的脑电波，[12]但身体暴露在高频声音时，的确会给大脑带来一些刺激。[22]

参见

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参考

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  1. ^ Journal of the aeronautical sciences, Volume 25, p. 187. Institute of the Aeronautical Sciences (U.S.), American Institute of Physics, 1958.
  2. ^ Smits, Alexander J. Turbulent shear layers in supersonic flow, p. 67. Birkhäuser, 2006. ISBN 0-387-26140-0
  3. ^ 3.0 3.1 3.2 T. Oohashi, E. Nishina, M. Honda, Y. Yonekura, Y. Fuwamoto, N. Kawai, T. Maekawa, S. Nakamura, H. Fukuyama, and H. Shibasaki. Inaudible high-frequency sounds affect brain activity: Hypersonic effect. （页面存档备份，存于互联网档案馆） Journal of Neurophysiology, 83(6):3548–3558, 2000.
  4. ^ Ashihara, Kaoru. Hearing thresholds for pure tones above 16kHz. The Journal of the Acoustical Society of America. 2007-09-01, 122 (3): EL52–EL57. Bibcode:2007ASAJ..122L..52A. ISSN 0001-4966. PMID 17927307. doi:10.1121/1.2761883  . 
  5. ^ Detection threshold for tones above 22 kHz. May 2001 [2023-02-17]. （原始内容存档于2020-11-11）. 
  6. ^ Differences of Hearing Impressions Among Several High Sampling Digital Recording Formats. May 2005 [2023-02-17]. （原始内容存档于2016-03-09）. 
  7. ^ Perceptual Discrimination between Musical Sounds with and without Very High Frequency Components. October 2003 [2023-02-17]. （原始内容存档于2016-03-09）. 
  8. ^ 8.0 8.1 8.2 8.3 Lehrman, Paul. The Emperor's New Sampling Rate. Mixonline. 2008-04-01 [2023-02-17]. （原始内容存档于2023-05-04） （美国英语）. 
  9. ^ 9.0 9.1 9.2 9.3 9.4 Lehrman, Paul D. The Emperor's New Sampling Rate. Mix（英语：Mix (magazine)）. 2008-04-01. （原始内容存档于2008-04-11）. 
  10. ^ Meyer, E. Brad; David R. Moran. September 2007. Audibility of a CD-Standard A/DA/A Loop Inserted into High-Resolution Audio Playback: Sources, Venues, and Equipment. （页面存档备份，存于互联网档案馆） Boston Audio Society. Retrieved on October 14, 2009.
  11. ^ Meyer, E. Brad; David R. Moran. September 2007. Audibility of a CD-Standard A/DA/A Loop Inserted into High-Resolution Audio Playback. （页面存档备份，存于互联网档案馆） AES E-Library. Retrieved on October 13, 2009.
  12. ^ 12.0 12.1 12.2 12.3 12.4 12.5 Colloms, Martin. Do we need an ultrasonic bandwidth for higher fidelity sound reproduction? (PDF). Proceedings of the Institute or Acoustics. 2006, 28 (8) [2023-02-17]. （原始内容存档 (PDF)于2019-01-28）. 
  13. ^ Nishiguchi, Toshiyuki; Hamasaki, Kimio; Ono, Kazuho; Iwaki, Masakazu; Ando, Akio. Perceptual discrimination of very high frequency components in wide frequency range musical sound. Applied Acoustics. 2009-07-01, 70 (7): 921–934. doi:10.1016/j.apacoust.2009.01.002. 
  14. ^ 山崎宪, 他 (2008), 渓流の音に含まれる超音波が人间の生理に与える影响について, 日本音响学会志, 64(9), pp. 545-550.
  15. ^ 井上贵雄 (2010), 泣き声によって惹起される母乳分泌の神経科学的基盘 （页面存档备份，存于互联网档案馆）, 山口大学.
  16. ^ Kuribayashi, R., et al. (2014), High-resolution music with inaudible high-frequency components produces a lagged effect on human electroencephalographic activities, NeuroReport, 25(9), pp. 657–661.
  17. ^ Ultrasonic testing, Wikipedia, 2019-10-06 [2019-12-03] （英语） 
  18. ^ 18.0 18.1 T. Oohashi, N. Kawai, E. Nishina, M. Honda, R. Yagi, S. Nakamura, M. Morimoto, T. Maekawa, Y. Yonekura, and H. Shibasaki. The role of biological system other than auditory air-conduction in the emergence of the hypersonic effect. Brain Research, 1073:339–347, February 2006.
  19. ^ Nishiguchi, Toshiyuki; Hamasaki, Kimio; Iwaki, Masakazu; Ando, Akio. Perceptual Discrimination between Musical Sounds with and without Very High Frequency Components. 2004. （原始内容存档于June 26, 2012）. 
  20. ^ Black, Richard. Anti-Alias Filters: The Invisible Distortion Mechanism in Digital Audio?. Audio Engineering Society. 1999 [2023-02-17]. （原始内容存档于2018-05-22）. 
  21. ^ Griesinger, David. Perception of mid-frequency and high-frequency intermodulation distortion in loudspeakers, and its relationship to high definition audio. [27 April 2018]. （原始内容存档于2019-12-14）. 
  22. ^ Oohashi T, Kawai N, Nishina E, Honda M, Yagi R, Nakamura S, Morimoto M, Maekawa T, Yonekura Y, Shibasaki H. ‘The role of biological system other than auditory air-conduction in the emergence of the hypersonic effect’. (Pubmed preprint announced no date yet) Department of Research and Development, Foundation for Advancement of International Science, Tokyo 164-0003, Japan; National Institute of Information and Communications Technology, Koganei 184-8795, Japan
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