星舰引擎白噪声，致幻，催眠，还是安魂？
在半夜被鼾声吵醒的人，大概都在那一瞬间有过掐死对方的冲动。实际上，鼾声本身并没有什么错，而是鼾声的高低起伏、忽大忽小惹怒了你的听觉神经。相比之下，宇宙飞船的“鼾声”就可爱得多。其实，飞船引擎声那种稳定、持续的轰鸣，不但为科幻片带来逼真的声效，为你在黑暗中提供置身星海的幻觉，而且，还具有麻痹大脑的催眠功效，假如你身旁真的有人在打呼噜的话。
这种飞船引擎声到底有多催眠？事实上，就在写下这句话的空当，我正听着一段名为“spaceship”的音频，而且，马上快要睡着了。
一、声音的幻觉——在噪音里遨游星海
Thinkgeek网最近又推出一款死宅神器：星际迷航助眠仪。按下开关，投影灯在天花板上打出缓缓移动的星辰，然后你就可以躺在床上，假装自己是在舰桥辛苦忙碌了一天的舰长，在你最喜爱的飞船——进取号、深空九号或其他星际迷航中的著名星舰——那独特而熟悉的引擎声中，沉沉睡去。
引擎噪声也能催眠？如果在安静中留意倾听，飞船引擎声也有不同类型。比如，进取号NCC-1701的声音接近于室外空调机，后来的NCC-1701-D号随船体自转发出低沉而有节奏的“嗖嗖”声，深空九号则由于均匀的环状船体，听起来有如回荡在宇宙里的鸽哨。
最重要的是，这些声音真的让人犯困，就像很多人在咣当作响的列车里，以及回荡着老教授单调声线的课堂里更容易打瞌睡一样。这也解释了它们为何将那台机器的内置闹钟设定为飞船报警音——以防用户被催眠过头，睡得太死。
假如此刻你正顶着黑眼圈搜索购买链接，那么看到价钱后，大概会跟很多人一样默默关掉页面。出于这种忧虑，MyNoise网贴心制作了一款“宇宙飞船”音效。和市面上铺天盖地的白噪音产品不同，MyNoise上每段音频都可以调整10种不同的声音参数。
在这段名叫“spaceship”的音效界面里，10个音效滑块包括了3种“舱内设备轰鸣声“，2种“船体振动声”，2种“科幻特效音”(那种旧式科幻电影在表现飞行器运转时经常用到的电音)，2种飞船控制室里滴滴作响的设备音，以及电磁干扰的嗞嗞声。这意味着你可以像音效师那样拉动不同的音效滑块，调节高低大小，直到混搭出满意的那款声音。
↑飞船运行声↑
↑飞船起飞声↑
“这些不断重复的声音听起来像一艘正在飞行的飞机，引擎运行平稳，一切都让人感到安心。”音效剪辑师Peter Lago说，同时，专注于“引擎噪声氛围音”的音效师Spike Snell则常年在YouTube上记录各种科幻大片中宇宙飞船的“哼哼声”，至今已经获得了900万点击量。
也许最初是这些音效师发现，生活空间里散发出的各种噪声经过筛选、搭配、组合等再加工，可以变得富有情绪。飞船引擎持续的嗡嗡声就格外令人感到平静，而这种令人心安的效果使我们对它加以利用——用噪声，尤其是白噪声卓越的遮蔽效应来放松和调节神经。
二、虚假的宁静——白噪音为何催眠
传统意义上，白噪音是指：一段声音的频率分量的功率在整个可听范围（0～20KHZ）内都是均匀的。和白光由各种频率的单色光混合形成一样，白噪音就是把你能听到的所有不同频率的声音以一个相似的水平混合在一起。
比如，球场中观众的呐喊，每个人的音调都有所不同，在同一时间以同样的方式发出的声音混合在一起，听起来是一种嗡嗡的声音。将这种音频分布方式极限化、持续化，就得到了一段白噪音。
粉红噪音（左）和白噪音（右）声谱图，白噪音在所有频率内均匀分布
↑白噪音音频↑
由于人耳对高频敏感一些，普通的白噪音音频听上去就是略刺耳的沙沙声。理想的白噪声具有无限带宽，在现实世界不可能存在，因而，我们常常将有限带宽的平整讯号视为一种“类白噪音”，比如持续的雨声、流水声、风吹拂树叶的声音，以及电脑、风扇、飞行器等机械产生的嗡鸣。
白噪声屏蔽其他噪音、放松神经的原理，就在于它通过循环往复的无规律声音制造了一个遮蔽效应 (Masking Effect)。想像一下，你身处安静的房间，隔壁传来的人声让你心烦，这时，如果打开房间里的电风扇，扇叶持续的嗡嗡声就等于模拟了一千个人声，和隔壁那第一千零一个人声混在一起，原本的噪音也就变得“听不到”了。
事实上，并不是噪声本身打扰了你或让你难以入睡，而是这些声音的突然变化刺激了你。白噪音则产生了一个掩蔽作用，挡住这些突然变化的声音。更准确地说，这些可能会产生刺激的声音被混合到了背景噪音中。大脑注意不到它们，也就不会被干扰。
遮蔽效应是目前对于白噪音镇定效果最为普遍而通俗的解释，然而还有一种说法，正如知乎上的Owl of Minerva所讲，这个问题的根本原因不在心理学或神经科学，而在于物理学和信号处理范畴。该现象被称为随机共振（Stochastic Resonance）。
原本，在信号分析过程中，噪声常被认为是令人讨厌的东西，因为噪声的存在降低了信噪比，影响了有用信息的提取，然而在某些特定的非线性系统中，噪声的存在能够增强微弱信号的检测能力，这种现象就称为随机共振。
随机共振现象并不是遮蔽或者抵消了其他信号（虽然好像是产生了类似的效果），而是增强了想要的信号。随后，人们在人类视觉、听觉机制中也发现了随机共振现象，比如下图中的大本钟，在图像中加入噪声之后，反而能看到更多细节。
对于听觉神经来说，Bulsara在1991年通过模拟证实，随机共振能使微弱信号的信噪比增加多达十五个分贝。也就是说，在原始信号中加入适当强度的白噪声，等价于将信噪比提升，而信噪比（即音源产生最大不失真声音信号强度与同时发出的噪音强度之间的比率）越高，说明混在信号里的噪声越小，因而，才制造了一种虚假的宁静。
三、想象的落差——真正的宇宙飞船里听起来如何
实际上，白噪音还有很多种类，从自然界的流水、蝉鸣、篝火噼啪，到制冷机轰鸣、信号发射等工业噪声，甚至还有虚构的“星尘之声”“太空奥德赛”……但在所有这些白噪音中，飞船引擎声无疑更受欢迎。它的特殊魅力就在于，把科幻通过听觉化为现实。然而有时候，作为科幻迷，我们也忍不住思索：真正的ISS和太空中的飞行器听上去如何？
一个宇航员在Reddit上解释，飞船和空间站里，首先有一大堆仪器和生命支持系统在嗡嗡作响。由于失重环境下没有气流，风扇必须持续地搅动舱内空气，以防止在宇航员周围形成二氧化碳聚集的“泡泡”。更不要说空气制冷机和其他电脑降温设备必须持续运转，才能抵抗太空中最为可怕的敌人之一——高温。
克里斯·哈德菲尔德曾记录了一段几年前国际空间站上的环境噪音。在那时，噪音依然是空间站的一个大问题。因为美国航空航天局的目标是工作区60分贝、寝室50分贝，为了改善宇航员的日常环境，飞船设计师不得不花了大笔预算来调整舱内设备。
所以，科幻电影和白噪音软件模拟的飞船音效和真实情况差得很远。人造音效制造的听觉幻境远比真正的船舱安静太多，而且，我们加入的很多其他音效听上去很像那么回事，但实际上并不存在。一种最常见的音效是1980年代起科幻片中那种电子设备哔哔声，在很长一段时间内，这种模拟音效都大受欢迎，但如果飞船真的在轨道上稳定运行，引擎的哼哼会盖过一切。
现实和想象的差距也许要让很多科幻迷失望，但很多时候，一点小小的夸张处理反能增加科幻氛围。为了重现飞船引擎噪音，音效师们搜集一切音源，包括超市冰柜的嗡嗡声、钥匙刮擦钢琴弦的吱吱声，甚至为星际迷航粉丝特地加入模拟飞船震动的复古合成器音效，以仿造出那种60年代人们想象中的未来环境。科幻迷专属的声音制造器——这是MyNoise网对它们自己的定位。而事实也证明，用户们不负众望，为这些音效编起了段子。
一个孩子在冰冷的地板上醒来。他发现自 49 30942 49 15290 0 0 3763 0 0:00:08 0:00:04 0:00:04 3764身处一个陌生的环境，看起来不像地球。艾米西斯在哪？加奈特呢？这是一艘巨型飞船吗？那些人想从他这里得到什么？接着，有人在舱内的某个角落呻吟起来。她看见了加奈特，躺在那里一动不动，看起来像死了一样。仅存的一点希望破灭了。他该怎么办？史蒂文必须想办法逃出去。
这是一个用户为“spaceship”这段音频写下的听后感，这样的脑洞故事在留言区数不胜数。除此之外，也有人喜欢实际一点，比如这位：“我是一个天体物理学家，就在我写申请使用哈勃望远镜的报告期间，这段音效为我制造了完美的工作环境。我特别喜欢控制室电子设备的哔哔声。”
“我相信，利用噪声制造的音乐还将持续，直到我们发明一种作曲家能够使用的，重现宇宙间一切声音的乐器。”那位著名的实验音乐家约翰·凯奇说。目前，并没有一种专属名词可以用来形容这些白噪音。它们不算是音乐，但也不是纯粹的声音，而是一种经过加工的“噪声艺术”。
不过，与其说是艺术，这种飞船引擎声更像是一种精神致幻剂。其中，“幻”不仅代表幻觉，也代表幻想。它用嗡嗡的噪声为我们制造了一种美妙又梦幻的精神假象：睡吧，飞船在星海里运行安稳，今夜一切正常。
图源：知乎、Thinkgeek、MyNoise
责编：糖匪
船长，宅学家，碳酸饮料驱动型码字机，太空美学研究员。
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