空軍の音を飲み込む無響室に足を踏み入れよう

戦闘の熱気はよく知られていますが、気温のことは少し忘れて、音について考えてみてください。戦場は騒々しい場所で、パイロットや兵士たちは戦闘の混沌から情報や通信を選別するのに苦労することがよくあります。理想的には、兵士、航空機の乗組員、あるいは水兵が、重要でない音を無視し、重要な音を識別し、それがどこから来ているのかを判断できるはずです。

だからこそ、アメリカ空軍は60年以上にわたり、戦場音響の研究を続けてきた。この研究の中心となっているのは、オハイオ州デイトンのライト・パターソン空軍基地にある空軍研究所戦場音響部門の30フィート（約9メートル）立方体の実験室だ。この実験室は、ほぼ完全な静寂の環境を作り出すように設計されており、研究者たちは被験者が音をどのように知覚するかを研究し、より優れた音知覚を可能にする技術を開発することができる。そして最近、この実験室は18ヶ月間、600万ドルをかけて改修された。

新しく近代化されたこの建物は「無響室」（「反響のない」という意味）と呼ばれ、建物と地面から深い砂の緩衝材で隔離されており、トラックや飛行機からの低周波振動を最小限に抑えている（そもそもここは軍事基地なのだ）。長さ42インチ（約10cm）のグラスファイバー製のくさび形をした短剣のような物体が、壁、床、天井から放射状に伸びている。世界で最も静かな部屋の一つとも言えるこの空間には、スピーカーが並んだ直径4.3メートル（約4.3m）の球体があり、中央の台座にセンサーを装着したマネキンが置かれた被験者に向けて音を発している。

この音室は、人間の音知覚に焦点を当てた幅広い研究活動に役立っています。「心理学者、エンジニア、物理学者、聴覚学者がこれらの問題に取り組んでおり、この音室は私たちに計り知れない可能性をもたらしてくれます」と、空軍研究所の上級工学研究心理学者であるブライアン・シンプソン氏は述べています。「世界にこれほど優れたものは他にありません。」

この画像には輸送手段、軍用車両、軍装甲車、戦車、軍服、機械が含まれている可能性があります

2016年、空軍はエッケル・ノイズ・コントロール・テクノロジーズ社に、1955年に建設され、カビと崩壊しつつあるグラスファイバーに悩まされていた施設の改修を依頼しました。エッケル社は1年半かけて施設全体の清掃と消毒を行いました。元の16チャンネルオーディオシステムを、277台のBoseフルレンジスピーカーを含む22チャンネルシステムに交換しました。また、音の約99%を吸収し、そのエネルギーをマイクロワット単位の熱に変換するウェッジスピーカーも交換しました。

「実際に体感できるような音ではありません」と、エッケル社のエンジニアリング担当副社長、ジェフ・モースは言う。彼は自動車メーカーからオーディオメーカー、Apple、Google、Amazon、Microsoftといったテクノロジー企業まで、幅広い顧客のために毎年約25基の無響室の建設を監督している（Microsoftの無響室は、地球上で最も静かな部屋として公式記録を保持している）。

音源室が再び稼働を開始したことで、シンプソン氏らは研究をさらに推し進めることができる。彼らの現在の研究の重点は、人が音をどのように知覚するかをより深く理解する方法の開発、そして混沌とした環境において新技術がどのようにそのプロセスを促進するかにある。

これらの研究では、被験者を無響室に閉じ込め、外耳道の入り口にマイクを取り付け、音が耳に到達する時間のわずかな差を測定します。その後、巨大なスピーカーアレイを通してあらゆる場所から特定の種類の音を再生し、被験者がどこから来たのかを言い当てる能力を追跡します。

「3つ、4つ、あるいは10個の音を同時に特定できるかどうかを知りたいのです」とシンプソン氏は語る。目標は、視覚・聴覚システムに「位置特定補助装置」を組み込み、パイロット、車両操縦者、さらには戦場の兵士に音の方向を知らせることだ。「視界外であれば、標的に視線を誘導できます」と彼は言う。「敵がロックオンした際に警告音を鳴らすだけでなく、脅威の方向から音を鳴らすことで、脅威に対する相対的な位置を伝達できるのです。」

研究室に15年勤めてきたシンプソンは、無響室の静寂さには慣れてきたものの、それでもなお驚嘆する。「あの空間は妙に静かで、人はすぐに方向感覚を失ってしまうんです」と彼は言う。「本当に自然な環境じゃないんです。耳から血が流れる音や、心臓の鼓動が聞こえるんです」

なるほど。でも、こっそりとこっそりと入ってきて、お気に入りの音楽を聴く人がどれくらいいるでしょうか？少なくとも、そのことを考える人はいます。「これは究極のホームシアターシステムでしょう」と彼は言います。「22のトラックを22の異なる場所に割り当てて、音楽に完全に包み込まれることができます。実際に、クイーンの『ボヘミアン・ラプソディ』を使ったデモを作って、その実力を見せました。かなりクールですよ。」

そうですね。実際、週末に第二院のチケットを売るだけで、第二院の資金を賄えるかもしれません。

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