港大生用水錄「聽不到之聲」

http://paper.wenweipo.com [2015-02-23] 我要評論

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■港大四名本科生包括麥思爾(右)及陳達川(左)在助理教授岑浩璋(中)協助下，成功研發「水-水流體系統」。李穎宜攝

有望藉聲波震動測健康狀況成果刊國際期刊

香港文匯報訊（記者李穎宜）古典音樂與機械工程，看似風馬牛不相及。不過，四名來自港大機械工程系的本科生，只花了約2,000元，在助理教授指導下研發出以音樂躍動配合水流動工程的「水-水流體系統」，它可以測量不同大小的聲波震動，有望應用於不同層面包括協助人類檢測低頻、甚至聽不到的聲音；也可以記錄脈搏跳動，以檢測身體健康狀況。研究結果去年秋刊登於國際期刊《Nature》。

有份參與研究的學生麥思爾、陳達川及助理教授岑浩璋近日接受訪問，分享研究的得着。據了解，有關研究在2013年開始構思，當時只停留於摸索階段，岑浩璋指：「在一次偶然機會下，剛巧有研究人員在實驗室聽音樂，發現水與水之間的震動。」這成為上述研究的突破點。由於水有不同的流體系統，若與空氣及油組合，即使是微弱的流動都會截斷水的介面，若加入蛋白質的水與加入糖分的水兩者結合，表面張力就變得非常低，可用作測量不同大小的聲波震動。

錄貝多芬名曲準確度97%

岑浩璋表示，團隊主要利用玻璃管及「以矽為基礎的材料」作水與水的流通管道。兩種管道都如頭髮般微小，於無塵及無紫外光的工作間，把水加入管道。再接駁顯微鏡以及高速攝錄機，就能量度和分辨出不同聲音的音高及音色，水與水之間的流動介面會配合節奏形成不同形態的漣漪和震動。

這個嶄新的發明突破了傳統錄音技術，岑浩璋指，傳統錄音技術以彈簧或薄膜作固體材料，對於低頻聲波，其敏感度較低。」不過，若以「水-水系統」錄製《貝多芬第五交響曲》，通過流體介面傳送音樂，再經過圖像處理和分析，從而獲得頻譜；經解碼後，即可恢復原來的樂章，準確度高達97%。岑浩璋舉例指，一段一分鐘的音樂，最快可以15分鐘完成整個錄音過程。

加入研究團隊的本科生現已畢業，其中一名成員麥思爾現於港大修讀機械工程系碩士二年級，繼續跟進「水-水系統」的研究。她笑言，不少同學羨慕她「可邊聽音樂邊做研究」，其實她只是摸着石頭過河；另一參與學生陳達川就表示「沒想到可將音樂的興趣融入實驗」，更試過「通宵達旦，做到忘形，忘記上課時間」，他計劃先前往外國「打假期工」，然後繼續於機械工程發展。

團隊期望未來與更多跨專業領域合作，包括利用技術檢測一些聽不到的聲音，例如監察環境中大型機械所產生的次聲波，有助研究這類噪音對人體的影響；亦可用作研究龐大動物之間的低頻溝通方式；若用於醫學層面，則可記錄人體內的液態波動，包括脈搏與血液，進一步了解身體狀況。