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媲美007的奇蹟創造部門

撰文/Simon Hemelryk    

007系列電影中的詹姆斯龐德(占士邦)有特務Q幫他搞定所有科技配備。現實生活中,真的存在一個英國最古老的政府部門,研究項目無奇不有,舉凡防爆溫度計、智慧型洗衣機、跳躍炸彈和測量咬餅乾的卡滋聲,都屬他們的傑作。





政府機關的形象,向來和童話電影《巧克力工廠》天差地遠──了無新意的人做着一成不變、辦公批文的工作──是一般人對公家單位的刻板印象。但在英國倫敦西南郊一隅,卻有一批政府延聘的科學家,從事全球最創新、往往也顯得怪誕甚至匪夷所思的研究,所作所為絕非局外人能了解。這裏是英國國家物理實驗室(NPL)。





一九○○年成立的國家物理實驗室位於特丁頓(Teddington),現代風格的白色主建築和尋常的科學園區一樣無趣;機構原本的任務同樣毫不刺激,只是主管度量衡標準。不料,多年來的技術變革,竟然開闢了意想不到的天地。如今實驗室人員要做的測量越趨繁重多元,應運而生的量測設備也越來越奇怪。





想要了解這個機構,可從聲學部門開始。這裏有兩間非常特殊的房間。殘響室的設計能使聲音迴盪三十分鐘以上,主要功能是測試麥克風和隔音材料。站在六公尺高的不規則白牆前,使人有如置身夢境。研究員艾恩‧伯特沃斯關上笨重的鋼門時,轟隆聲響猶如炸彈引爆。正常說話的聲音在這裏就像魔語一般,前音還在迴繞,後音隨之又來,重重相疊,綿延不斷。





年方二十三的艾恩雖是新進人員,似乎已感染國家物理實驗室輕微的瘋狂氣氛。他說:「心情不好的時候,我會來這裏和自己合唱。」他現場唱了一小段,歌聲就像十多人的合唱團一樣澎湃動人。國家物理實驗室合唱團在這裏錄製了一片耶誕影音賀卡,樂音有如天籟。





半消音室則正好相反,要使聲音越小越好。牆上有數十個六十公分長的泡綿吸音尖錐,整座設施裝入箱中,懸在彈簧上,感覺有點駭人。聲音出了口,很難傳送出去。





艾恩說:「這裏靜得很不自然,完全沒有背景聲響,平常就算戴上耳塞也達不到這種效果。有人建議在這裏辦清靜活動,那可會靜得恐怖。」





這個房間(還有全消音室,連地板上都有吸音錐)在隔絕外界干擾的情況下,精確分析物體所發出聲音的頻率。豪華轎車製造商把車門送過來檢測,想知道關門時能否發出高級車應有的聲響;食品工廠則想聽聽咬嚼餅乾的卡滋聲對不對勁兒。





聲學首席研究員理查‧巴爾漢博士解釋:「這房間可以詳細分析出餅乾品質的一致性和新鮮度,聽起來就像把湯匙放進慕斯(mousse)裏發出的聲響。顧客喜歡的餅乾,會發出某種特定的音頻。」





各種怪實驗 天天上演





設計超級慕斯的聲音看似微不足道,卻觸及國家物理實驗室工作的核心。巴爾漢說:「我們想為一切東西設定客觀的量測標準,處理電力或質量很容易,但我們還想做些感受性的,好比油漆的光澤度或窗簾的奢華感。舉個具體的例子,就像市政府以分貝量為市民量測鄰居的噪音。我們正在針對民眾做測試,想找出量測噪音擾人程度的方法,但與音量大小無關。我們想了解聲音的性質,為什麼有些響亮的撞擊聲令人愉悅,而住家附近工廠的低鳴卻使人煩躁?」





實驗室外,巴爾漢的同事正在樹下測試微型麥克風。這種聲音量測裝置成本低廉,在大城小鎮各處裝上數百個,便可繪出超準確的聲音地圖。微型麥克風也可用來製造智慧型洗衣機,只要分析出零件的聲音異常,就會提醒你該修理了。這些麥克風也可放在劇場觀眾席,讓音響工程師藉此改善各個觀眾的聽覺感受。





【完整內容請見《讀者文摘》4月號】


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