マイクロ波聴覚効果

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マイクロ波聴覚効果(まいくろはちょうかくこうか)あるいはフレイ効果(ふれいこうか)とはパルスマイクロ波あるいは変調マイクロ波によって、クリック音・変調音・単語が誘発される現象である。これらの音は受信機なしに直接人間の頭の中に生成される。この効果は最初に第二次世界大戦中にレーダートランスポンダの付近で作業する人によって報告された。これらの誘発音は近くの他の人には聞こえない。後に、マイクロ波聴覚効果は、短波長の電磁波で誘導されることが発見された。冷戦時代に、アメリカ合衆国神経科学者アラン·H·フレイ(Allan H. Frey)が、この現象を研究し、マイクロ波聴覚効果の性質に関する情報を最初に公開した[1]

Don R. Justesen博士はThe American Psychologist (Volume 30, March 1975, Number 3)で"Microwaves and Behavior"を発表した。

1970年代にNASAによる研究[要出典]は、この効果が低電力密度でも、蝸牛の周りの人間の耳の部分の熱膨張の結果として起こることを示した。その後、信号変調により頭蓋内に発信された音や単語を生成することが見出された。これは、コミュニケーションでの活用可能性のために研究された。米国とソ連の両方が非致死性兵器の使用を検討した。[要出典]

パルスマイクロ波放射は、一部の労働者が聞くことができる。マイクロ波を照射された被験者は、クリック音やブザーのようなうなり音が聞こえることに気づく。原因は、聴覚器の一部の熱弾性的拡大であると考えられている[2]。聴覚系の応答は少なくとも200メガヘルツから3ギガヘルツに対して発生する。実験では、繰り返し率50 [Hz]、パルス幅10〜70マイクロ秒のマイクロ波が使用された。聞こえる音の大きさは平均電力密度ではなくピーク電力密度にリンクすることがわかった。 1.245 GHzで、認知されるピークパワー密度は80 mW/cm2以下であった。一般的に受け入れられているメカニズムは、各パルスによって急速な(しかし非常に小さい、10−5 °Cの)脳の加熱が生じ、これによって生じた圧力波が頭蓋骨を通過して蝸牛に到達するというものである。[3]

アメリカ合衆国において、マイクロ波聴覚効果を利用した非致死兵器の存在は、(遅くとも)1998年からFreedom of Information Actに基づいて2006年12月6日に"Bioeffects of Selected Non-Lethal Weaponry"として機密解除されるまで、NOFORNクラスの機密となっていた。マイクロ波聴覚技術を応用することで、プライベートメッセージの送信を容易にすることができる。上記文献には「マイクロ波聴覚技術を用いることで、この技術を知らない人を混乱状態に陥れることができる可能性があり、頭の中で突然声が聞こえることにより心理的に壊滅する可能性もある」と書かれている。

この技術は、2008年の初めに、ある会社がこの原理に基づくMEDUSA (Mob Excess Deterrent Using Silent Audio) という名称のデバイスを近く発売すると発表したときに、さらに世間の注目を獲得した。[4]Electroreceptionは、動物学でも研究されている。リッツらは、Biophysical Journalで、[5]は、地球の地磁気の伝達が、鳥のmagnetoreceptionシステムの原因であるという仮説を提示している。具体的には、この伝達がクリプトクロムとして知られている光受容体のクラスに関係する可能性を提案している。

冷戦時代のアメリカ合衆国における研究[編集]

マイクロ波聴覚効果についての最初のアメリカ人による発表は、1961年のアランH.フレイによるものである。彼の実験では、被験者が、送信機から100mの距離から、適切にパルスマイクロ波放射を聞くことができることが発見された。これは、めまい、頭痛痺れなどの副作用を伴っていた。

シャープとグローブは1973年にウォルターリード陸軍研究所での高等研究計画局のための研究で 'receiverless'ワイヤレス音声伝送技術を開発した。上記のThe American PsychologistでDon Justesen博士は、シャープとグローブが1〜10の数字をあらわす単一の音節の単語を、容易に、聞き分けるられたことを報告している。Justesenは「聞いた音が人工的なボイスボックス(Electrolarynx)を持つ人によって放出されたものとは違っていた」と書いている。より複雑な単語や文章の通信は、長いメッセージを送信するために必要なエネルギーの平均密度が現在10mW/cm²とされている安全な暴露の限界に近づくため、行われなかった。"[6]

平和的な用途[編集]

1998年の特許には、マイクロ波エネルギーパルスの方法により、風力タービン、航空機、およびその他の精密機器から鳥を追い払うことができる装置が記載されている。 1 GHzから約40 GHzの周波数を用いて、警報システムは、鳥の聴覚システムによって検知されるミリ秒の持続時間のパルスを生成する。これにより、鳥が保護されたオブジェクトからそれると信じられている。[7]

関連項目[編集]

脚注[編集]

  1. ^ Allan H. Frey (1962). "Human auditory system response to modulated electromagnetic energy". Journal of Applied Physiology 17: 689–692. PMID 13895081. Retrieved 21 August 2011. 
  2. ^ Levy, Barry S.; Wagner, Gregory R.; Rest, Kathleen M. (2005). Preventing occupational disease and injury. American Public Health Association. p. 428. ISBN 978-0-87553-043-7. http://books.google.com/?id=pM7DNkbVyQgC&pg=PA428&dq=microwave+injury&cd=26#v=onepage&q=microwave%20injury&f=false. 
  3. ^ Kitchen, Ronald (2001-10-02). Radio frequency and microwave radiation safety handbook. Newnes. p. 60. ISBN 978-0-7506-4355-9. http://books.google.com/?id=u3XBfkaTQcwC&pg=PA60&dq=microwave+injury&cd=109#v=onepage&q=microwave%20injury&f=false. 
  4. ^ Hambling, David (2008年7月3日). “Microwave ray gun controls crowds with noise”. New Scientist. 2008年11月7日閲覧。
  5. ^ Ritz, Thorsten; Salih Adem and Klaus Schulten (2000). "A model for photoreceptor-based magnetoreception in birds". Biophysical Journal 78 (2): 707–718. doi:10.1016/S0006-3495(00)76629-X. ISSN 0006-3495. PMC 1300674. PMID 10653784. 
  6. ^ D.R. Justesen. "Microwaves and Behavior", Am Psychologist, 392(Mar): 391–401, 1975.
  7. ^ Kreithen ML. Patent #5774088“Method and system for warning birds of hazards” USPTO granted 30 June 1998

参考文献[編集]

  • R.C. Jones, S.S. Stevens, and M.H. Lurie. J. Acoustic. Soc. Am. 12: 281, 1940.
  • H. Burr and A. Mauro. Yale J Biol. and Med. 21:455, 1949.
  • H. von Gierke. Noise Control 2: 37, 1956.
  • J. Zwislocki. J. Noise Control 4: 42, 1958.
  • R. Morrow and J. Seipel. J. Wash. Acad. SCI. 50: 1, 1960.
  • A.H. Frey. Aero Space Med. 32: 1140, 1961.
  • P.C. Neider and W.D. Neff. Science 133: 1010,1961.
  • R. Niest, L. Pinneo, R. Baus, J. Fleming, and R. McAfee. Annual Report. USA Rome Air Development Command, TR-61-65, 1961.
  • A.H. Frey. "Human auditory system response to modulated electromagnetic energy." J Applied Physiol 17 (4): 689–92, 1962.
  • A.H. Frey. "Behavioral Biophysics", Psychol Bull 63(5): 322–37, 1965.
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  • A.H. Frey and R. Messenger. "Human Perception of Illumination with Pulsed Ultrahigh-Frequency Electromagnetic Energy", Science 181: 356–8, 1973.
  • R. Rodwell. "Army tests new riot weapon", New Scientist Sept. 20, p 684, 1973.
  • A.W. Guy, C.K. Chou, J.C. Lin, and D. Christensen. "Microwave induced acoustic effects in mammalian auditory systems and physical materials", Annals of New York Academy of Sciences, 247:194–218, 1975.
  • D.R. Justesen. "Microwaves and Behavior", Am Psychologist, 392(Mar): 391–401, 1975.
  • S.M. Michaelson. "Sensation and Perception of Microwave Energy", In: S.M. Michaelson, M.W. Miller, R. Magin, and E.L. Carstensen (eds.), Fundamental and Applied Aspects of Nonionizing Radiation. Plenum Press, New York, p 213-24, 1975.
  • E.S. Eichert and A.H. Frey. "Human Auditory System Response to Lower Power Density Pulse Modulated Electromagnetic Energy: A Search for Mechanisms", J Microwave Power 11(2): 141, 1976.
  • W. Bise. "Low power radio-frequency and microwave effects on human electroencephalogram and behavior”, Physiol Chem Phys 10(5): 387–98, 1978.
  • J.C. Lin. Microwave Auditory Effects and Applications, Thomas, Springfield Ill, p 176, 1978.
  • P.L. Stocklin and B.F. Stocklin. "Possible Microwave Mechanisms of the Mammalian Nervous System", T-I-T J Life Sci 9: 29–51, 1979.
  • H. Frolich. "The Biological Effects of Microwaves and Related Questions", Adv Electronics Electron Physics 53: 85–152, 1980.
  • H. Lai. “Neurological Effects of Radiofrequency Electromagnetic Radiation” In: J.C. Lin (ed.), Advances in Electromagnetic Fields in Living Systems vol 1, Plenum, NY & London, p 27-80, 1994.
  • R.C. Beason and P. Semm. "Responses of neurons to an amplitude modulated microwave stimulus", Neurosci Lett 333: 175–78, 2002.
  • J.A. Elder and C.K. Chou. "Auditory Responses to Pulsed Radiofrequency Energy", Bioelectromagnetics Suppl 8: S162-73, 2003.

外部リンク[編集]