Khảo sát siêu âm trong trung tâm mua sắm
(windytan.com)- Các hệ thống phát thanh công cộng (PA) dùng nhiều loa liên tục phát ra pilot tone 20kHz để kiểm tra trạng thái kết nối loa, và tín hiệu này được quan sát trong trung tâm mua sắm hay nhà ga tàu điện như một âm thanh gần mức siêu âm
- Ban đầu tần số được đặt cao để con người không nghe thấy, nhưng nếu hạ xuống dưới 20kHz như 19.595kHz thì với một số người nó có thể trở thành âm thanh gây khó chịu thực sự
- Trên phổ tần, không chỉ thấy một âm thuần cố định mà còn xuất hiện điều chế biên độ theo các thành phần tần số thấp của nhạc/quảng cáo và dịch chuyển Doppler theo chuyển động của vật thể xung quanh
- Tàu đang giảm tốc trong ga tàu điện phản xạ pilot tone khiến nó trông như sonar song tĩnh sóng liên tục, còn trong bãi đỗ xe ngầm thì từ âm phản xạ của người đi ván trượt cũng có thể ước tính tốc độ khoảng 11km/h
- Tín hiệu siêu âm từ hạ tầng PA xung quanh có thể vượt ra ngoài việc giám sát trạng thái để được dùng như cảm biến thử nghiệm cho đo tốc độ, phát hiện thang cuốn dừng, mã vị trí trong nhà hay tìm nơi yên tĩnh
Pilot tone ẩn của hệ thống PA
- Các hệ thống phát thanh công cộng có nhiều loa sử dụng pilot tone gần ngưỡng siêu âm để kiểm tra trạng thái của đường loa
- Những hệ thống như Zenitel VPA và Axys End of Line detection unit liên tục đo trạng thái kết nối bằng âm khoảng 20kHz
- Nếu không có pilot tone thì đó là dấu hiệu cho thấy kết nối loa đã bị ngắt
- Thông thường tần số được đặt rất cao để con người không nghe thấy
- Một số hệ thống lại hạ xuống vùng mà con người có thể nghe thấy và cảm thấy khó chịu
- Ở một thành phố, người ta quan sát được pilot tone 19.595kHz
- Nhiều người thực sự có thể nghe thấy âm này
- Nó khác với vũ khí âm thanh như The Mosquito, vốn dùng tần số thấp hơn, và nhiều khả năng chỉ là lỗi cấu hình bị bỏ mặc vì trên thực tế chưa ai xác nhận được vấn đề
Không phải âm thuần mà là tín hiệu bị điều chế
- Pilot tone quan sát được hầu như không bao giờ là một âm thuần hoàn hảo; trên phổ tần xuất hiện các mẫu điều chế dao động xung quanh
- Ở một địa điểm, các thành phần tần số thấp nhất của nhạc hoặc quảng cáo phát qua PA dường như điều chế biên độ lên pilot tone
- Đây có thể là một tác dụng phụ của một dạng méo tín hiệu nào đó
- Điều chế biên độ quanh pilot tone mạnh hiện ra bằng màu riêng theo từng kênh micro trái và phải
- Kiểu điều chế do nhạc gây ra khá hiếm; mẫu phổ biến hơn là khi tông thay đổi theo chuyển động của người hay vật thể
Tán xạ ngược Doppler do tàu tạo ra
- Khi tàu đến ga tàu điện, trên phổ tần quanh pilot tone xuất hiện một mẫu hình lốc xoáy
- Sau tiếng rít băng rộng ban đầu là một mẫu có nhiều cấu trúc
- Hiện tượng này kéo dài khoảng 15 giây cho tới khi tàu dừng hẳn
- Mẫu này được diễn giải là tán xạ ngược của pilot tone sau khi phản xạ từ đoàn tàu đang giảm tốc và bị dịch chuyển Doppler
- Pilot tone hoạt động như sonar song tĩnh sóng liên tục
- Khi tàu đi từ phải sang trái, kênh micro bên trái chủ yếu nghe dịch chuyển Doppler âm, còn kênh bên phải nghe dịch chuyển Doppler dương
- Khi phóng to, có thể thấy các nhịp quét lặp lại từ dương sang âm
- Chúng có thể là phản xạ từ các cấu trúc lặp lại trên đoàn tàu đang chạy qua
- Các burst ngang ngắn có thể là do các góc bề mặt khác nhau của đoàn tàu
- Cũng có khả năng cách bố trí đều đặn của các loa quanh ga đã tạo ra mẫu lặp này
Quan sát trong thang máy và bãi đỗ xe ngầm
- Trong thí nghiệm ghi âm khi di chuyển giữa các tầng bên trong thang máy vách kính, pilot tone được ghi lại dưới dạng bị chìm một phần trong nhiễu suốt 10 giây di chuyển
- Trong bãi đỗ xe ngầm của trung tâm mua sắm, người ta ghi âm một người đi ván trượt lướt qua ngay bên dưới loa PA
- Trên phổ tần stereo xuất hiện rất nhiều mẫu phản xạ
- Có thể thấy đồng thời pilot tone 19,595Hz và tông yên tĩnh hơn 19,500Hz, cho thấy bãi xe có thể có hai hệ thống PA
- Đúng lúc người đi ván trượt đi ngang qua, dịch chuyển Doppler của âm phản xạ đổi từ dương sang âm
- Cùng thời điểm đó, màu của nhiễu băng rộng từ bánh xe cũng thay đổi
- Bên dưới đường cong Doppler trông như được lấp đầy bởi nhiễu
- Tốc độ được ước tính bằng công thức radar Doppler đơn giản
- Nhiệt độ bãi xe khoảng 15°C, nên lấy tốc độ âm thanh là 340m/s
- Dịch chuyển Doppler cực đại trông vào khoảng 350Hz
- Kết quả tính được là khoảng 11km/h, một giá trị hợp lý cho tốc độ của người đi ván trượt
- Việc phần bên trong đường cong bị lấp đầy có thể là do tín hiệu phản xạ từ nhiều điểm khác nhau trên vật thể tạo ra các góc và thành phần vận tốc khác nhau
Những thí nghiệm có thể làm với tín hiệu siêu âm xung quanh
- Pilot tone của PA ban đầu chỉ dùng để giám sát trạng thái loa, nhưng nó có thể phản xạ chuyển động của môi trường xung quanh và mang theo thông tin ngoài dự kiến
- Một số ý tưởng ứng dụng gồm:
- Triển khai kiểm soát tốc độ tự động trong bãi đỗ xe
- Phát hiện xem thang cuốn có bị dừng hay không
- Điều chế thành mã vị trí để không bị lạc trong trung tâm mua sắm
- Dùng theo cách nào đó để truyền tải quảng cáo
- Dùng để tìm nơi yên tĩnh nhất trong trung tâm mua sắm
- Tín hiệu siêu âm này có thể hoạt động như một cảm biến trong nhà ngoài ý muốn, và hạ tầng PA sẵn có có thể làm lộ ra chuyển động xung quanh cũng như thông tin về không gian
1 bình luận
Các ý kiến trên Hacker News
Máy phát radio FM liên tục phát một âm pilot 19kHz để cho biết đây là phát sóng stereo
Nếu có âm này thì cũng có sóng mang điều chế AM 38kHz chứa thông tin stereo; điều chế FM cơ bản là băng gốc của kênh trái+phải, còn sóng mang phụ 38kHz là kênh trái-phải
Thông tin stereo là AM và công suất không lớn nên dễ nhiều nhiễu hơn, vì vậy với tín hiệu FM yếu thì thường nên để bộ thu ở chế độ mono
Một số bộ thu FM kém chất lượng không lọc tốt âm pilot 19kHz, khiến tai nghe thấy tiếng vo ve/ù khó chịu
Vì nó gây nhiễu với âm bias và khiến Dolby NR nhầm rằng luôn có âm thanh
Các đầu cassette cao cấp có MPX Filter, một bộ lọc 19kHz sắc ở phía trước hệ thống ghi
Rất thú vị
Tôi nhớ khi 4–6 tuổi, lúc đi trung tâm bách hóa với mẹ, tôi nghe thấy một âm cao tần dường như càng lớn khi càng đến gần các loa âm trần
Bài viết này đo tần số đó và giải thích rằng đó là đặc tính phát ra khi hệ thống hoạt động bình thường
Cuối cùng bố mẹ cũng chấp nhận rằng tôi thực sự nghe thấy thứ gì đó mà họ không nghe được, nhưng phải mất một thời gian
Tôi không biết đó có phải do hệ thống chống trộm hay không, chỉ có thể khoanh vùng là âm phát ra đâu đó gần lối ra vào
Càng đến gần thì càng lớn; ngày nay tần số ù tai của tôi gần như cứ reo ở mức tương tự, nên giờ có nghe lại thì có lẽ tôi cũng không nghe được nữa
Môi trường âm thanh nơi chúng ta sống cũng cần được làm cho dễ tiếp cận
Nhưng tôi chắc chắn nghe được tiếng rít đặc trưng của CRT ngày xưa
Tôi sống ở Tokyo, Nhật Bản, và ngay cả trong khu dân cư thỉnh thoảng cũng gặp tiếng ồn cao tần gây khó chịu và mất tập trung
Nếu tai còn đủ trẻ thì đó là âm thanh phiền toái với cả người đi ngang
Tuy nhiên khu dân cư đó không có vấn đề thanh thiếu niên tụ tập, nên tôi vẫn luôn tự hỏi liệu nó nhắm vào côn trùng gây hại hay động vật hoang dã
Đọc bài này khiến tôi muốn nghiêm túc đo âm lượng và tần số một cách khách quan
Để bắt đầu thì cần thiết bị gì?
Chỉ tính những chỗ nhớ được thì có bên ngoài một trung tâm mua sắm ở Shinjuku và bên ngoài một tòa nhà cách giao lộ Shibuya Scramble một hoặc hai dãy phố
Người đi cùng hoàn toàn không nhận ra cho đến khi tôi chỉ ra, nên nếu bạn ở Nhật và cảm thấy có áp lực trong tai, rồi khi đi bộ thấy âm cao tần như mạnh yếu thay đổi, hãy để ý
Nếu lần theo âm thanh, nguồn phát thường là một thiết bị trông giống chiếc loa kèn hình thang bằng kim loại, xuất phát từ một hộp nối điện tiêu chuẩn có ống luồn dây nổi gắn trên trần bên ngoài tòa nhà
Âm thanh là một tiếng ngân cao tần đều đều, có lẽ khoảng 18–20kHz, và trở nên khá mạnh khi đến gần thiết bị
Tôi cho rằng đó là thiết bị chống tụ tập nhắm vào người trẻ nghe được tần số cao hơn người lớn tuổi
Tôi cũng đã thấy trên khắp nước Mỹ; nếu ở Bay Area thì bên ngoài quán Twin Peaks Tavern ở Castro cũng có một cái
Tuy nhiên ở Mỹ, nó thường phát theo xung hơn là vo ve liên tục
Ở Tokyo thì hiếm nhưng cũng khá phổ biến; trong khoảng một tuần ở nhiều khu vực khác nhau, tôi gặp ít nhất 12 cái
Mỗi lần phát hiện một thiết bị như vậy đều thấy kỳ quái, và nếu đến quá gần thì hơi buồn nôn, để lại ấn tượng tiêu cực mạnh như một dạng đe dọa
Nếu ai biết chính xác đó là thiết bị gì, tôi rất muốn biết thêm
Tôi từng cố tìm lại cùng loại thiết bị trong một thời gian nhưng không tìm được ảnh nào, và tiếc là khi ở Nhật tôi lại không chụp ảnh
Hoặc cũng có thể dùng điện thoại chạy ứng dụng phổ âm thanh
Bắt đầu rất dễ, nhưng chẳng bao lâu bạn sẽ tiếp tục bị cuốn vào cảm biến tốt hơn, nhiều cảm biến hơn, nhiều kênh hơn và nhiều phân tích hơn
Thật sự rất khó chịu, mà tôi đã bốn mươi tuổi nên tưởng mình miễn nhiễm rồi
Tôi nghĩ đó là thiết bị để xua mèo, chuột hoặc muỗi
Chúng cũng có thể phát tiếng bíp hoặc quét tần số, và có loại luôn bật hoặc nếu dùng pin thì hoạt động bằng cảm biến hồng ngoại
Nó có thể ghi âm tới 380kHz và có nhiều công cụ hữu ích
Tôi tự hỏi liệu giả thuyết đây là tiếng ồn từ bộ khuếch đại Class-D đã được loại trừ chưa
Tôi nghĩ hầu hết loa thương mại đều dùng loại khuếch đại này; chúng thường chuyển mạch ở dải MHz, nhưng trừ những thứ được bộ lọc loại bỏ tinh vi, khắp nơi vẫn có các hài bậc thấp
Tôi sẽ không quá ngạc nhiên nếu có một thương hiệu khuếch đại Class-D giá rẻ nào đó phát ra âm 20kHz
Nếu gần đó có nhiều bộ khuếch đại thì cũng có thể sinh ra nhiều sản phẩm giao thoa nhịp
Nếu là loa kèn dải trung lớn hơn như trước đây thì hiệu suất trên 10kHz có thể thấp hơn nên ít thành vấn đề, nhưng vì chi phí và thẩm mỹ, loa đã nhỏ đi khá nhiều, nên giờ không còn được lọc cơ học nhiều nữa
Nếu đây là vấn đề ai cũng nghe được thì đã được sửa, nhưng vì chỉ một số ít người gặp phải nên nó có thể vẫn tồn tại
Một khả năng khác của siêu âm chủ động là theo dõi đám đông
Tôi từng thấy các giải pháp dùng siêu âm để theo dõi số người ở lối ra vào và tốc độ đi bộ, và nhiều cửa một chiều cũng dùng cảm biến siêu âm đơn giản
Tôi làm việc cho một hãng sản xuất hệ thống PA; bộ khuếch đại của chúng tôi chỉ thực hiện kiểm tra định kỳ từng kênh một mỗi vài phút
Nó đo dòng điện mà mạch loa tiêu thụ, và nếu giá trị đó thay đổi đáng kể thì kết luận có gì đó không ổn
Tôi từng nghe thấy tiếng bíp tần số cao cứ chạy nền bên dưới một phần hoặc toàn bộ bài hát trong những ca khúc mix tệ
Chắc đó cũng không phải chủ ý, mà thiết bị phòng thu hẳn cũng không cố tình phát tiếng bíp thử nghiệm, nên tôi luôn thắc mắc rốt cuộc chuyện đó xảy ra thế nào
Một vài bài của Blackpink, có lẽ là Playing With Fire hoặc DDU-DU DDU-DU, trong bản đã master và đưa lên Spotify/iTunes có tone sóng mang 18–19kHz, theo tôi nhớ là nhiều tone được điều chế
Tín hiệu rất lớn, ban đầu tôi nghe trong xe của bạn và tưởng là do file nhạc rip từ YouTube, nhưng sau đó phát hiện nó có trong mọi phiên bản
Lý do là vì ở địa điểm concert có thể mua một món merchandise gọi là lightstick
Về cơ bản nó có STM32 và micro MEMS, giải điều chế tín hiệu sóng mang để nhấp nháy theo nhạc
Có lẽ giả định là những người đi concert nhiều đến mức mang theo lightstick như vậy thì không còn nghe được tiếng ồn đó nữa
Tôi hay kể một giai thoại gần như ngược lại: trong một cuối tuần mix bản thu tệ hại của một ban nhạc, tôi nghe thấy tiếng cót két của pedal kick rẻ tiền xuyên qua bản mix như dùi đục đá
Tôi cố dùng EQ để loại bỏ bằng mọi cách, và cuối cùng cảm thấy khá ổn
Sáng thứ Hai trên đường đi làm, tôi bật CD của Cake mà mình đã nghe hàng chục, có lẽ hàng trăm lần, thì giờ đây trong bản mix đó tiếng cót két pedal kick của tay trống lại xuyên qua tai
Trước đó tôi hoàn toàn không nhận ra, nhưng sau hai ngày chỉ tập trung vào tần số đó, tôi chỉ còn nghe thấy nó
Tháng đó tôi chỉ nghe nhạc điện tử thuần túy, và về sau không còn để ý đến kick drum có tiếng cót két trong các bản thu phòng thu nữa
Các album Taylor's Version có lẽ là một trong những album được sản xuất cẩn thận nhất, vì mục tiêu là tái hiện chính xác các bản thu cũ, nên việc nó lọt vào bản phát hành cuối cùng thật đáng ngạc nhiên
[0] https://old.reddit.com/r/TaylorSwift/comments/17iv3r2/for_pe...
Giọng của mọi ca sĩ pop nghe như được boost nhân tạo thêm một hai họa âm cao
Khó diễn tả bằng lời, nhưng cảm giác như thay vì ca sĩ hát một nốt, một hòa âm cực kỳ cao được tự động thêm vào và kéo dài suốt bài, đặc biệt nổi bật ở giọng nữ
Nó không phải tiếng vo ve đơn tần hay kiểu sóng mang; vì nó thay đổi theo cao độ lời hát nên rõ ràng là có một dạng lọc nào đó áp lên vocal
Hoặc cũng có thể tôi đang hoang tưởng và nghe thấy thứ gì đó
Tôi nghĩ gần như chắc chắn không phải cố ý
Tôi gần như đã quên mất các thiết bị Mosquito dùng để xua đuổi thanh thiếu niên, từng trở nên phổ biến ở một số khu vực vào cuối thập niên 2000 và đầu thập niên 2010
Chúng khá đắt, và tôi biết vài người đã cố tình đập hỏng vì âm thanh khó chịu đó
Đặc biệt, việc lắp chúng ở không gian mở cho công chúng luôn khiến tôi thấy rất bệnh hoạn và phản xã hội
Tôi tìm từ “occupancy” trong bài nhưng không thấy gì
Những tone siêu âm như thế này nhiều khả năng nhất là từ cảm biến hiện diện siêu âm dùng cho chiếu sáng hoặc an ninh
Thường chúng ở 25kHz hoặc 40kHz, ngoài dải nghe bình thường của con người, nhưng cũng có thể đã đo được hài bậc thấp của cảm biến
Tôi cũng từng thực sự gặp một thiết bị có vấn đề cơ học, phát ra đúng tần số mà tôi nghe quá rõ
Bài hoàn toàn không đề cập chuyện điều này tệ đến mức nào với chó hoặc các động vật khác có thính giác tốt hơn con người
Khi ở cạnh những bóng như vậy, tôi thường nghe thấy âm siêu âm giống tụ điện rung, có thể do lọc AC kém chất lượng hoặc tụ điện, hoặc cả hai
“Dùng bằng cách nào đó để truyền quảng cáo” — mong là đừng đem mấy thứ như vậy lên Internet
Tôi không rõ ở đây đang ám chỉ điều gì