睡眠声音
助眠最佳风扇声:
为什么有效,以及该选哪一种
如果你曾经开着风扇睡得更好,那不是你的错觉。风扇声是最有效的睡眠声音之一。原因在于物理,而不只是习惯。
但并非所有的风扇声都一样。缓慢转动的吊扇,和调到高速的箱式风扇,听起来完全不同。而你获取风扇声的方式(真实的风扇、录音,还是在手机上生成的声音),影响也比你想象的更大。
这篇指南介绍风扇声为什么对睡眠这么有效、风扇声的五种主要类型,以及不必忍受真实风扇整夜对着你吹风的种种缺点,就能获得它的最佳方式。
只想听声音?现在就播放风扇声,免费,在浏览器里就能用,有七种风扇可选。无需下载,无需注册。
风扇是什么样的噪音?
人们有几种不同的问法:风扇发出的是什么噪音,风扇是哪一类噪音,风扇声是不是白噪音。它们的答案是一样的。
风扇最接近粉红噪音。它是宽频的,也就是同时包含所有频率,但能量并不是均匀分布的:低频和中低频的能量远多于高频,这正是风扇听起来温暖而不是嘶嘶作响的原因。这种向下的斜率是粉红噪音的决定性特征,也是风扇听起来不像真正白噪音那样尖锐的静电声的原因。
听风扇时,同时发生着三件事:
- 空气湍流掠过叶片和护网。这是宽频的部分,也是你听到的大部分内容。
- 叶片通过声,一种周期性的成分,由转速乘以叶片数量决定。风扇的有节奏的脉动,而不是一堵平坦的声墙,就来自它。
- 电机嗡鸣,一种藏在一切之下的窄带低频音调,在较旧或较便宜的机器上更明显。
风扇声是白噪音吗?不是。白噪音在每个频率上功率相等,而风扇显然不是:它在低频更温暖、更厚重。
风扇是布朗噪音吗?不完全是。布朗噪音的衰减比粉红噪音陡大约一倍,会丢掉风扇保留的中频细节,而风扇的特色恰恰就在那里。
粉红噪音是最接近的单一标签,再加上任何静态的噪音颜色都没有的有节奏的脉动。
我们可以说得这么具体,是因为 Veil 是构建风扇声,而不是录制它们。每一种都是宽频噪音,经过一个中心频率大约在 240 Hz 到 900 Hz 之间(取决于风扇)的带通滤波器塑形,再用一个大约在 0.08 Hz 到 1.3 Hz 之间的缓慢振幅振荡来代替叶片的节奏。承载风扇特色的,就是这个风扇声频段:往低推,是吊扇;往高推,是高速台扇。吊扇低而慢;高速台扇更高,脉动快好几倍。如果想把风扇与粉红噪音和布朗噪音直接对比,可以并排听听各种噪音颜色。
为什么风扇声能帮你入睡?
风扇声之所以有效,是因为一种叫听觉掩蔽的原理。你的大脑并不是因为响亮的声音而把你叫醒,而是因为声音的突然变化:汽车喇叭声、摔门声、邻居的电视在午夜突然打开。这些都是高出你基线底噪的尖峰。
风扇抬高了这条基线。它用一堵持续不变的声墙填满房间,覆盖了大多数干扰所在的频率范围。当底噪更高时,那些尖峰就没那么突出,不足以触发大脑的警觉反应。
2017 年发表于 Frontiers in Neurology 的一项研究发现,在嘈杂的环境中,宽频噪音(风扇声就属于这一类)使入睡所需的时间缩短了 38%。机制很简单:盖住干扰,你的大脑就不再醒来去处理它们。
但风扇声有一样原始白噪音没有的东西:频谱塑形。真实的风扇并不会在每个频率上产生相等的能量。它把大部分能量集中在中低频,通常在 200 Hz 到 2,000 Hz 之间。这样的频谱轮廓类似粉红噪音(英文),后者因与更深的慢波睡眠的关联而被研究过。
还有有节奏的成分。风扇叶片的旋转产生一种低频脉动:一种细微的起伏,很多人觉得它天然让人平静。这不是随机的噪音。它是有结构的噪音,有刚好足够的周期性,让人觉得可预期,又不至于单调。
宽频掩蔽、温暖的频谱形状和轻柔的机械节奏,这三者结合起来,正是风扇声对很多人胜过原始噪音颜色的原因。它不只是盖住声音,它是在营造一个你的大脑认为安全而稳定的环境。
真实风扇的问题
真实的风扇是管用的。去问问任何一个全年开着箱式风扇睡觉的人。这种声音确实有效。
但真实的风扇也有实实在在的缺点:
- 温度。一月里让风扇直接对着你吹并不舒服。把它对着墙会好一些,但你会损失音量。
- 灰尘和过敏原。风扇会让空气里的一切循环起来。如果你有过敏,这会让睡眠更糟,而不是更好。
- 不稳定。风扇轴承会磨损。声音会在几个月里发生变化。六月里听起来完美的风扇,到十二月可能已经有了异响。
- 便携性。出差时你不会带着箱式风扇。酒店房间往往是你睡过的最吵的地方,也是最难带上你的声音设置的地方。
- 音量控制。大多数风扇只有三档:太小、差不多、太大。没有精细的调节。
需要认识到的重点是:风扇的关键不在风,而在声音。如果你能得到一台箱式风扇的确切声学特征,却没有风、灰尘和体积,那就得到了严格意义上更好的东西。
录制的风扇声会循环,你听得出来。
多数人找风扇声的第一站是 YouTube。搜索“box fan noise 10 hours”,你会找到几十个有数百万播放量的视频。它们在紧急时能用,但都有同一个根本的局限:它们是录音。
录音是一个定长的音频文件,被设为重复播放。它可能是 30 秒,也可能是 10 分钟,但总会有重新开始的时候。这次重新开始会产生一道接缝:一个微小的间隙,质感上细微的变化,有时还有一声轻微的咔嗒。白天你绝不会注意到。但在凌晨三点,当其他一切都安静下来、你的大脑正在扫描干扰的时候,这道接缝可能会把你直接从睡眠中拉出来。
大多数风扇声 App 都有同样的问题。它们内置一个录制好的音频文件并循环播放。有些录音质量比别的更高,但根本的局限是一样的。最佳白噪音 App 对比(英文)列出了哪些 App 是生成声音,哪些是播放文件。
这其实就是专用硬件白噪音机(比如 Lectrofan(英文))用电子方式生成声音,而不是播放录音的原因。输出是连续且不重复的。对于长时间收听,这种方式效果更好,因为永远没有大脑能察觉到的循环边界。
最好的数字替代方案是合成的风扇声:由经过滤波的宽频噪音和低频振荡器通过数学方式构建的声音。没有音频文件,没有循环点。声音每一秒都是独一无二的,整夜如此,夜夜如此。原理与硬件机器相同,只是运行在你的手机上,而不是一台 50 美元的设备上。
关键区别:录制的风扇声是重放,合成的风扇声是生成。录音有重复播放的固定长度,合成的噪音则没有长度。它是实时、持续地产生的,永远不会重复。
在浏览器里听全部七种风扇,实时生成,带睡眠定时器和精细音量。无需下载,无需注册。
五种风扇声(以及各自适合的场合)
并非所有风扇声的特点都相同。叶片的转速、外壳的大小和机械特性,都会塑造声音。下面是五种主要类型,以及各自最适合的场合。
慢速风扇
轻柔、宽阔、温暖
轻柔的“呼呼”声,带着缓慢的脉动。大部分能量在 800 Hz 以下,听起来温暖而柔和。是强度最低的风扇声。几乎充不满房间,但这正是它的意义。
适合:睡眠浅的人、与对噪音敏感的伴侣同住一室,或任何只想要刚好够用的掩蔽、不想让声音充满房间的人。在 Veil 中免费。
箱式风扇
经典款。宽阔而饱满。
宽阔的全频谱声音,带有轻微的机械异响,赋予它质感和个性。箱式风扇比其他类型的风扇产生更多的中频能量,所以特别擅长隔着墙壁掩盖说话声和电视声。
适合:城市公寓、薄墙、掩盖说话声和车流。睡眠社群中最受欢迎的风扇类型。
吊扇
低沉、轻缓、开阔
所有风扇类型中频率特征最低的一种。大口径叶片和缓慢的转动,造就了低沉、包裹感强、开阔宽敞的声音。脉动很慢,感受到的比听到的更多。
适合:更喜欢布朗噪音、却想要更多质感的人,或怀念夏天睡在吊扇下那种感觉的人。
中速风扇
全能型
能量在低频和中频之间均衡,叶片转速适中。不过分强势,也不过分含蓄。是最中性的风扇声。在大多数环境里都表现良好,又不引人注意。
适合:第一次用风扇声的人,或任何想要一个可靠的默认选项、不必精细调整的人。
快速风扇
强势,掩蔽力强
快速转动的叶片带来更多高频能量。性格更接近白噪音,是所有风扇类型中掩蔽力最强的。在房间里最显眼,但对覆盖嘈杂环境也最有效。
适合:非常嘈杂的环境、睡在打鼾的人旁边,或任何觉得较慢的风扇太安静、不够管用的人。
如果你是第一次尝试风扇声,不知道从哪里开始,就选箱式风扇或中速风扇。它们最受大家喜爱,也覆盖了最广泛的睡眠环境。
风扇声与白噪音:有什么区别?
人们常问,风扇声和白噪音是不是一回事。它们有关联,但并不相同。
白噪音的功率谱是平坦的:从 20 Hz 到 20,000 Hz,每个频率上能量相等。它听起来明亮、带着嘶嘶声,还有些刺耳。想想电视雪花屏或哗哗的淋浴。它是最宽的掩蔽声,因为它对每个频率一视同仁,但很多人觉得整夜听会很疲劳。
风扇声经过频谱塑形。真实的风扇把大部分能量集中在中低频,并自然地衰减高频。结果听起来比白噪音更温暖、更柔和。风扇还多了叶片转动带来的周期性成分,这是纯白噪音完全没有的。
从声学角度看,风扇声更接近粉红噪音,或粉红与布朗噪音的混合(英文),上面再叠加一层有节奏的成分。
对于整夜收听,多数人觉得风扇声比原始白噪音更舒服。高频成分较少,意味着听觉疲劳更小,而且它的频谱形状恰好与大多数室内环境噪音所处的频率范围吻合:脚步声、暖通空调的嗡鸣、隔墙的交谈声。
如果不确定从哪里开始:先试试风扇声。如果你发现自己想要更明亮、掩蔽更强的声音,就换成白噪音。两者都管用,区别在于 8 小时里的舒适度。
如何让风扇声在睡眠中发挥最大作用
有几件事会带来实实在在的不同:
- 找到你的最低有效音量。目标不是用噪音轰炸,而是找到刚好盖住干扰你睡眠的声音的最低音量。研究支持适中的收听水平(70 dB 以下,大约相当于正常交谈的音量)。只要仍能掩盖你的环境,越小声越好。
- 如果你愿意,可以用睡眠定时器。有些人想整夜都有噪音,有些人在静静睡着之后睡得更好。带有渐渐淡出(而不是突然切断)的定时器,让你两种选择都有,又没有刺耳的转变。
- 试试把风扇声和噪音颜色混在一起。慢速风扇叠加布朗噪音,会产生比任何一种单独的声音更低沉、更丰富的效果。如果某一种声音单独听总差一点,两种声音的混音可能正是你需要的。
- 保持一致。每晚用同样的声音、同样的音量。你的大脑会在声音和睡眠之间建立关联,时间越久越有效。睡眠研究人员把这称为条件化的睡眠线索,这是你能为睡前作息做出的最简单的改进之一。
- 让手机保持充电。整夜运行音频合成会消耗一些电量。夜里充电,意味着你不会醒来发现手机没电了。
试听每一种风扇声,免费
Veil 实时生成 7 种风扇声:慢速、中速、快速、无叶、塔扇、箱式和吊扇。没有录音,没有循环。可按月或按年订阅,也可以一次付费,终身使用。慢速风扇永久免费。 Veil App 目前还没有简体中文版。你可以先用英文使用 App,也可选择其他已支持的语言。
常见问题
整夜听着风扇声睡觉安全吗?
在适中的音量下(70 dB 以下,大致相当于正常交谈的音量),没有证据表明持续的背景噪音会损害听力或睡眠质量。世界卫生组织的夜间噪音指南关注的是超过 40 dB Lnight 的环境噪音暴露,但那指的是不想要的噪音,而不是在受控音量下有意选择的背景掩蔽。关键是找到对你的环境仍然有效的最低音量。
睡觉时风扇声比白噪音更好吗?
对多数人来说是的。风扇声的频谱更温暖,高频能量更少,整夜收听更舒服。如果你需要在非常吵的环境里获得最大的掩蔽力,白噪音是更好的选择,因为它对每个频率一视同仁。两者都有效,个人偏好比任何通用规则都重要。
可以把风扇声和其他声音混在一起吗?
当然可以。把风扇声与布朗噪音或粉红噪音(英文)叠加,可以增加层次,并改善对更多频率的掩蔽覆盖。慢速风扇加布朗噪音,是睡眠社群中最受欢迎的混音之一。在 Veil 中,你可以混合最多三种声音,每种都有独立的音量控制。
睡觉用哪种风扇声最好?
没有唯一的答案。慢速风扇和吊扇最轻柔,适合安静的房间或睡眠敏感的人。箱式风扇是最受欢迎的全能之选,因为它能应对各种噪音环境。快速风扇用于高强度掩蔽。如果你刚开始尝试,先试箱式风扇或中速风扇。
资料来源
- Messineo, L. et al. (2017). "Broadband Sound Administration Improves Sleep Onset Latency in Healthy Subjects in a Model of Transient Insomnia." Frontiers in Neurology, 8, 718.
- Riedy, S.M. et al. (2021). "Noise as a sleep aid: A systematic review." Sleep Medicine Reviews, 55, 101385.
- Zhou, J. et al. (2012). "Pink noise: effect on complexity synchronization of brain activity and sleep consolidation." Journal of Theoretical Biology, 306, 68-73.
- World Health Organization (2009). Night Noise Guidelines for Europe. WHO Regional Office for Europe.