Noot van de redactie:regerings- en academische onderzoekers blijven onderzoeken uit Cuba onderzoeken dat, beginnend in 2016 en doorlopend tot 2017, Amerikaanse en Canadese diplomaten en toeristen zijn mogelijk onderworpen aan een "sonisch wapen, " hun gehoor beschadigen, misselijkheid veroorzaken, spraakproblemen en mogelijk zelfs licht hersenletsel.

Hoogleraren elektrotechniek en computerwetenschappen Wenyuan Xu van de Zhejiang University en Kevin Fu van de University of Michigan leggen hun onderzoek uit, wat een waarschijnlijker scenario van slordige engineering suggereert, en welke ultrasone frequenties (die kunnen worden gebruikt om informatie te verzenden die is verzameld door luisterapparatuur) die door de lucht reizen wel en niet kunnen doen.

1. Waar is echografie nuttig voor?

Het meest bekende gebruik voor echografie - hoogfrequente geluidsgolven die menselijke oren niet kunnen horen - is een medisch hulpmiddel dat wordt gebruikt voor het onderzoeken van een foetus tijdens de zwangerschap. Maar er zijn genoeg andere toepassingen.

Veel kantoren hebben aanwezigheidssensoren die ultrageluid gebruiken om beweging te detecteren en de lichten aan te houden wanneer iemand in een ruimte is, en uit als er niemand in de buurt is. Deze sensoren werken bij frequenties zoals 32 kilohertz, ver boven wat het menselijk oor kan horen - dat is een bereik van 20 hertz tot 20 kilohertz.

Andere producten maken gebruik van ultrageluid om gericht geluid te leveren, bijvoorbeeld toestaan ​​dat een museum een ​​opname voor bezoekers in een bepaald gebied van een tentoonstelling afspeelt zonder anderen in de buurt te storen. Elektronische ongediertewerende middelen gebruiken ultrageluid om knaagdieren of insecten op afstand te houden.

Een soortgelijk product kan zelfs worden gebruikt om tieners te verspreiden; veroudering heeft de neiging om het vermogen van mensen om geluiden met een hogere frequentie te horen te verminderen, dus een lawaaimaker kan jonge mensen irriteren zonder dat volwassenen het merken. (Hierdoor kunnen tieners ook beltonen voor smartphones maken die hun ouderen niet kunnen horen.)

2. Wat kan er mis gaan met echografie?

Ultrageluid in de lucht is niet per se slecht. Maar er kunnen dingen misgaan. Een voormalige collega van Kevin hoorde vreemde geluiden uit zijn hoortoestel in kamers met aanwezigheidssensoren, waarschijnlijk omdat de elektronica van het hoortoestel het ultrasone geluid niet goed heeft omgezet in hoorbare geluiden. Deze geluiden waren vervelend, maar niet schadelijk. Een soortgelijk probleem had een van de onderzoeken van onze studenten, uitgevoerd in een kamer die buiten het medeweten van hem, had een ultrasone kamerbezettingssensor in het plafond.

Zowel ultrageluid als menselijk hoorbaar geluid kunnen ook van invloed zijn op elektronica. Bijvoorbeeld, een van ons heeft onderzoek gedaan waarbij zorgvuldig vervaardigde ultrasone signalen in het geheim stembedieningssystemen activeren, zelfs een iPhone ontgrendelen met een stil "Hey Siri" -commando, en hem vertellen dat hij een FaceTime-oproep moet doen.

Geluid kan ook de fysieke wereld beïnvloeden, zoals wanneer een zanger een wijnglas verbrijzelt. Micro-elektrische mechanische detectiechips - zoals versnellingsmeters die worden gebruikt in auto-airbagsystemen en smartphones, en gyroscopen in drones – zijn gevoelig voor dezelfde interferentie. Die systemen kunnen worden aangevallen met geluid, een drone tijdens de vlucht laten crashen, of een smartphone voor de gek houden of hij beweegt.

3. Moeten mensen zich zorgen maken dat echografie lichamelijk letsel veroorzaakt?

Het is bekend dat te harde geluiden de oren en het gehoor van mensen kunnen beschadigen. Echter, er is weinig bewijs dat echografie lichamelijk letsel veroorzaakt zonder langdurig, direct fysiek contact met hoge intensiteit. Als u per ongeluk wordt blootgesteld aan extreem intens ultrageluid (zoals wanneer u een ultrasoon booglasapparaat vasthoudt), u kunt last krijgen van irritatie zoals hoofdpijn of tijdelijk evenwichtsverlies.

Academici zijn het niet eens over veilige niveaus van echografie in de lucht. De Amerikaanse Occupational Safety and Health Administration waarschuwt voor mogelijke gezondheidsrisico's van hoorbare subharmonische bijproducten van ultrageluid, meer dan de echo zelf.

Veel dieren kunnen hogere frequenties horen dan mensen. Honden kunnen hogere fluittonen horen, bijvoorbeeld. Een van onze studenten merkte op dat zijn huisdierenschildpadden ritmisch begonnen te dansen wanneer hij ultrasone experimenten uitvoerde!

4. Wat zou er in Cuba zijn gebeurd?

Begin 2017, Amerikaanse diplomaten in Cuba meldden vreemde metaalachtige geluiden te horen, en lijden aan gehoorverlies en andere neurologische schade. Latere rapporten van soortgelijke effecten kwamen van Canadese diplomaten en toeristen uit zowel Canada als de VS. Mogelijke verklaringen zijn gevarieerd:sommigen beweren dat Cuba een onbekend geluidswapen heeft gebruikt, terwijl anderen de schuld hebben gegeven aan 'massahysterie'.

Ons onderzoek biedt een nieuwe verklaring die nog niet eerder door anderen is overwogen:de echte oorzaak zou kunnen zijn dat apparatuur probeerde de gesprekken van diplomaten en bezoekers af te luisteren.

We waren in staat om ultrasone tonen te gebruiken om geluiden te creëren zoals die werden beschreven en opgenomen in Cuba. Geen enkele ultrasone toon zou dit doen, maar net als bij muzikale combinatietonen, het combineren van meer dan één kan hoorbare bijproductgeluiden creëren, ook per ongeluk.

Verder, we hebben een proof-of-concept afluisterapparaat gemaakt dat hoorbare gesprekken zou opnemen en de opnames via een onhoorbare ultrasone link naar een nabijgelegen bewakingsteam zou verzenden. Toen we een tweede onhoorbaar ultrasoon apparaat in het gebied plaatsten, we waren in staat om interferentie te creëren - technisch "intermodulatievervorming" genoemd - tussen de twee signalen die soortgelijke geluiden maakten als die opgenomen in Cuba. We konden zelfs het volume van de hoorbare geluiden regelen door de sterkte van de ultrasone signalen te variëren.

Zonder aanvullend bewijs, ons onderzoek identificeert niet wat er werkelijk in Cuba is gebeurd, maar het geeft een plausibele verklaring voor wat er zou kunnen zijn gebeurd, zelfs als de afluisteraars niet probeerden mensen kwaad te doen.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees het originele artikel.