星艦引擎白雜訊，致幻，催眠，還是安魂？
在半夜被鼾聲吵醒的人，大概都在那一瞬間有過掐死對方的衝動。實際上，鼾聲本身並沒有什麼錯，而是鼾聲的高低起伏、忽大忽小惹怒了你的聽覺神經。相比之下，宇宙飛船的「鼾聲」就可愛得多。其實，飛船引擎聲那種穩定、持續的轟鳴，不但為科幻片帶來逼真的聲效，為你在黑暗中提供置身星海的幻覺，而且，還具有麻痹大腦的催眠功效，假如你身旁真的有人在打呼嚕的話。
這種飛船引擎聲到底有多催眠？事實上，就在寫下這句話的空當，我正聽著一段名為「spaceship」的音頻，而且，馬上快要睡著了。
一、聲音的幻覺——在噪音里遨遊星海
Thinkgeek網最近又推出一款死宅神器：星際迷航助眠儀。按下開關，投影燈在天花板上打出緩緩移動的星辰，然後你就可以躺在床上，假裝自己是在艦橋辛苦忙碌了一天的艦長，在你最喜愛的飛船——進取號、深空九號或其他星際迷航中的著名星艦——那獨特而熟悉的引擎聲中，沉沉睡去。
Thinkgeek Star Trek White Noise Sleep Machine
引擎雜訊也能催眠？如果在安靜中留意傾聽，飛船引擎聲也有不同類型。比如，進取號NCC-1701的聲音接近於室外空調機，後來的NCC-1701-D號隨船體自轉發出低沉而有節奏的「嗖嗖」聲，深空九號則由於均勻的環狀船體，聽起來有如回蕩在宇宙里的鴿哨。
最重要的是，這些聲音真的讓人犯困，就像很多人在咣當作響的列車裡，以及回蕩著老教授單調聲線的課堂里更容易打瞌睡一樣。這也解釋了它們為何將那台機器的內置鬧鐘設定為飛船報警音——以防用戶被催眠過頭，睡得太死。
運行中的進取號
假如此刻你正頂著黑眼圈搜索購買鏈接，那麼看到價錢後，大概會跟很多人一樣默默關掉頁面。出於這種憂慮，MyNoise網貼心製作了一款「宇宙飛船」音效。和市面上鋪天蓋地的白噪音產品不同，MyNoise上每段音頻都可以調整10種不同的聲音參數。
在這段名叫「spaceship」的音效界面里，10個音效滑塊包括了3種「艙內設備轟鳴聲「，2種「船體振動聲」，2種「科幻特效音」(那種舊式科幻電影在表現飛行器運轉時經常用到的電音)，2種飛船控制室里滴滴作響的設備音，以及電磁干擾的嗞嗞聲。這意味著你可以像音效師那樣拉動不同的音效滑塊，調節高低大小，直到混搭出滿意的那款聲音。
飛船運行聲
飛船起飛聲
MyNoise上的spaceship音效界面
「這些不斷重複的聲音聽起來像一艘正在飛行的飛機，引擎運行平穩，一切都讓人感到安心。」音效剪輯師Peter Lago說，同時，專註於「引擎雜訊氛圍音」的音效師Spike Snell則常年在YouTube上記錄各種科幻大片中宇宙飛船的「哼哼聲」，至今已經獲得了900萬點擊量。
也許最初是這些音效師發現，生活空間里散發出的各種雜訊經過篩選、搭配、組合等再加工，可以變得富有情緒。飛船引擎持續的嗡嗡聲就格外令人感到平靜，而這種令人心安的效果使我們對它加以利用——用雜訊，尤其是白雜訊卓越的遮蔽效應來放鬆和調節神經。
二、虛假的寧靜——白噪音為何催眠
傳統意義上，白噪音是指：一段聲音的頻率分量的功率在整個可聽範圍（0～20KHZ）內都是均勻的。和白光由各種頻率的單色光混合形成一樣，白噪音就是把你能聽到的所有不同頻率的聲音以一個相似的水平混合在一起。
比如，球場中觀眾的吶喊，每個人的音調都有所不同，在同一時間以同樣的方式發出的聲音混合在一起，聽起來是一種嗡嗡的聲音。將這種音頻分布方式極限化、持續化，就得到了一段白噪音。
粉紅噪音（左）和白噪音（右）聲譜圖，白噪音在所有頻率內均勻分布
白噪音音頻
由於人耳對高頻敏感一些，普通的白噪音音頻聽上去就是略刺耳的沙沙聲。理想的白雜訊具有無限帶寬，在現實世界不可能存在，因而，我們常常將有限帶寬的平整訊號視為一種「類白噪音」，比如持續的雨聲、流水聲、風吹拂樹葉的聲音，以及電腦、風扇、飛行器等機械產生的嗡鳴。
音效師進行「流水」白噪音音頻採樣
白雜訊屏蔽其他噪音、放鬆神經的原理，就在於它通過循環往複的無規律聲音製造了一個遮蔽效應 (Masking Effect)。想像一下，你身處安靜的房間，隔壁傳來的人聲讓你心煩，這時，如果打開房間里的電風扇，扇葉持續的嗡嗡聲就等於模擬了一千個人聲，和隔壁那第一千零一個人聲混在一起，原本的噪音也就變得「聽不到」了。
事實上，並不是雜訊本身打擾了你或讓你難以入睡，而是這些聲音的突然變化刺激了你。白噪音則產生了一個掩蔽作用，擋住這些突然變化的聲音。更準確地說，這些可能會產生刺激的聲音被混合到了背景噪音中。大腦注意不到它們，也就不會被干擾。
遮蔽效應是目前對於白噪音鎮定效果最為普遍而通俗的解釋，然而還有一種說法，正如知乎上的Owl of Minerva所講，這個問題的根本原因不在心理學或神經科學，而在於物理學和信號處理範疇。該現象被稱為隨機共振（Stochastic Resonance）。
原本，在信號分析過程中，雜訊常被認為是令人討厭的東西，因為雜訊的存在降低了信噪比，影響了有用信息的提取，然而在某些特定的非線性系統中，雜訊的存在能夠增強微弱信號的檢測能力，這種現象就稱為隨機共振。
隨機共振現象並不是遮蔽或者抵消了其他信號（雖然好像是產生了類似的效果），而是增強了想要的信號。隨後，人們在人類視覺、聽覺機制中也發現了隨機共振現象，比如下圖中的大本鐘，在圖像中加入雜訊之後，反而能看到更多細節。
對於聽覺神經來說，Bulsara在1991年通過模擬證實，隨機共振能使微弱信號的信噪比增加多達十五個分貝。也就是說，在原始信號中加入適當強度的白雜訊，等價於將信噪比提升，而信噪比（即音源產生最大不失真聲音信號強度與同時發出的噪音強度之間的比率）越高，說明混在信號里的雜訊越小，因而，才製造了一種虛假的寧靜。
三、想像的落差——真正的宇宙飛船里聽起來如何
實際上，白噪音還有很多種類，從自然界的流水、蟬鳴、篝火噼啪，到制冷機轟鳴、信號發射等工業雜訊，甚至還有虛構的「星塵之聲」「太空奧德賽」……但在所有這些白噪音中，飛船引擎聲無疑更受歡迎。它的特殊魅力就在於，把科幻通過聽覺化為現實。然而有時候，作為科幻迷，我們也忍不住思索：真正的ISS和太空中的飛行器聽上去如何？
一個宇航員在Reddit上解釋，飛船和空間站里，首先有一大堆儀器和生命支持系統在嗡嗡作響。由於失重環境下沒有氣流，風扇必須持續地攪動艙內空氣，以防止在宇航員周圍形成二氧化碳聚集的「泡泡」。更不要說空氣制冷機和其他電腦降溫設備必須持續運轉，才能抵抗太空中最為可怕的敵人之一——高溫。
ISS內有大量設備需要散熱
克里斯·哈德菲爾德曾記錄了一段幾年前國際空間站上的環境噪音。在那時，噪音依然是空間站的一個大問題。因為美國航空航天局的目標是工作區60分貝、寢室50分貝，為了改善宇航員的日常環境，飛船設計師不得不花了大筆預算來調整艙內設備。
所以，科幻電影和白噪音軟體模擬的飛船音效和真實情況差得很遠。人造音效製造的聽覺幻境遠比真正的船艙安靜太多，而且，我們加入的很多其他音效聽上去很像那麼回事，但實際上並不存在。一種最常見的音效是1980年代起科幻片中那種電子設備嗶嗶聲，在很長一段時間內，這種模擬音效都大受歡迎，但如果飛船真的在軌道上穩定運行，引擎的哼哼會蓋過一切。
在真正的航行中，引擎聲會蓋過很多細小雜音
現實和想像的差距也許要讓很多科幻迷失望，但很多時候，一點小小的誇張處理反能增加科幻氛圍。為了重現飛船引擎噪音，音效師們搜集一切音源，包括超市冰櫃的嗡嗡聲、鑰匙刮擦鋼琴弦的吱吱聲，甚至為星際迷航粉絲特地加入模擬飛船震動的復古合成器音效，以仿造出那種60年代人們想像中的未來環境。科幻迷專屬的聲音製造器——這是MyNoise網對它們自己的定位。而事實也證明，用戶們不負眾望，為這些音效編起了段子。
一個孩子在冰冷的地板上醒來。他發現自己身處一個陌生的環境，看起來不像地球。艾米西斯在哪？加奈特呢？這是一艘巨型飛船嗎？那些人想從他這裡得到什麼？接著，有人在艙內的某個角落呻吟起來。她看見了加奈特，躺在那裡一動不動，看起來像死了一樣。僅存的一點希望破滅了。他該怎麼辦？史蒂文必須想辦法逃出去。
這是一個用戶為「spaceship」這段音頻寫下的聽後感，這樣的腦洞故事在留言區數不勝數。除此之外，也有人喜歡實際一點，比如這位：「我是一個天體物理學家，就在我寫申請使用哈勃望遠鏡的報告期間，這段音效為我製造了完美的工作環境。我特別喜歡控制室電子設備的嗶嗶聲。」
飛船在星海里緩慢運行
「我相信，利用雜訊製造的音樂還將持續，直到我們發明一種作曲家能夠使用的，重現宇宙間一切聲音的樂器。」那位著名的實驗音樂家約翰·凱奇說。目前，並沒有一種專屬名詞可以用來形容這些白噪音。它們不算是音樂，但也不是純粹的聲音，而是一種經過加工的「雜訊藝術」。
不過，與其說是藝術，這種飛船引擎聲更像是一種精神致幻劑。其中，「幻」不僅代表幻覺，也代表幻想。它用嗡嗡的雜訊為我們製造了一種美妙又夢幻的精神假象：睡吧，飛船在星海里運行安穩，今夜一切正常。
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