Удивительный мир звука - И Клюкин

Животные в городском зоопарке тоже плохо выносят машинные шумы. Противошумовые наушники для этих слонов пришлось изготовлять по специальному заказу.

Коммунальное строительство. Сейчас многие, очень многие люди останавливаются в далеко не фешенебельных, но зато тихих гостиницах, предпочитая их гостиницам в центре, где ежеминутно раздается рев машин, срывающихся с места по зеленому сигналу светофора у соседнего перекрестка, где звучит гул машин, несущихся по соседнему путепроводу, и где, быть может, к тому же еще недостаточно эффективная звукоизоляция между комнатами или этажами.

Мы добрались до последнего, четвертого эшелона звукозащитных средств -средств, контактирующих непосредственно с человеком. Чаще всего это противошумы, специальные противошумовые наушники. Они применяются тогда, когда человек должен входить в шумные помещения или работать у шумного оборудования.

Радикальное ли это средство? К сожалению, нет. Если даже полностью преградить шуму путь в слуховые проходы ушей, человек все же, хоть и в меньшей степени, будет его слышать вследствие так называемой костной проводимости звука. Недаром, когда не было технических средств акустической диагностики, опытные механики определяли, хорошо ли работает машина, приложив к скуле импровизированный стетоскоп -- гаечный ключ, опертый на вибрирующую поверхность.

Поэтому для работы в весьма шумных условиях применяют гермошлемы, похожие на шлемы космонавтов и охватывающие всю голову человека.

Шумы, оказывается, могут затормозить внедрение новой техники. Когда в 1964 году открылся первый участок скоростной железной дороги ("Синкансэн") между Токио и Осакой, общественность ликовала, железнодорожники проливали слезы радости, император произнес хвалебную речь, вся страна была преисполнена чувством гордости. Еще бы, скорости 267 километров в час никто доселе не достигал на железной дороге! Разработали проект внедрения системы "Синкансэн" во всей стране.

Но вот стали поступать все учащающиеся жалобы на шум, производимый сверхскоростными поездами. Некоторые инженеры-железнодорожники заявили, что система "Синкансэн" устареет раньше, чем получит распространение во всей Японии, и что нужны новые, более "чистые" (в данном случае, не создающие большого шума и вибрации) системы.

До сих пор мы говорили о борьбе с шумом, имеющей целью оздоровление среды. Но уменьшение шумовых уровней -- и это очень важно -- увеличивает производительность труда человека. Это отмечают специалисты на любых предприятиях. Так, на московском почтамте уменьшение шума на 10--15 децибел повысило производительность труда при сортировке писем на 18%. Готовая экономия при этом составила круглым счетом 1 миллион рублей.

Но, оказывается, есть предел, дальше которого уменьшение шума становится не только неполезным, но даже нежелательным. Одна из фирм ФРГ обеспечила новое здание конструкторского бюро совершенной звукоизоляцией. Ни один звук с улицы, даже грохот тяжелых грузовиков, не долетал сюда. И что же? Инженеры-конструкторы стали жаловаться на непривычную, неестественную тишину. Пришлось установить электроакустическое устройство, вопроизводящее легкий, совсем легкий гул. Производительность труда и настроение работников сразу поднялось. (Гнетущее влияние "абсолютной" тишины было, впрочем, известно и ранее, из опытов над людьми в сурдокамерах. Очевидно, человек за миллионы лет своего развития привык к определенному уровню природных шумов и не может в короткий срок адаптироваться к абсолютной тишине.)

НОВАЯ ОПАСНОСТЬ ПОЛЗЕТ

ИЗ ГЛУХОГО УГЛА

... включили "неслышимую" ноту Вуда. Последовал эффект вроде того, который предшествует землетрясению ... волна ужаса распространилась на Шзфтсбюри авеню.

В. Сибрук. Роберт Вуд

Приведенный в эпиграфе отрывок из книги о знаменитом американском физике Р. Вуде -- по-видимому, одно из первых описаний воздействия инфразвуковых колебаний на человека. "Неслышимая" нота включалась на репетиции в одном из театров в 1929 году с целью усиления сценического эффекта. Но этот эффект оказался настолько значительным, что режиссер тут же дал указание прекратить эксперименты.

Существует и другая версия, согласно которой Вуд, один из оригинальнейших физиков мира, рекордсмен и фантазер в науке, принес в театр инфразвуковой генератор (в данном случае это был действительно генератор неслышимых звуков), включил его во время представления и из своей ложи наблюдал, как зрителей охватило невероятное и необъяснимое для них беспокойство и нервозность.

В дальнейшем обширные исследования по генерированию инфразвука и воздействию его на человека развернулись во всех странах мира. Сошлемся лишь на материалы Международного коллоквиума по инфразвуку, состоявшегося в конце 1973 года в Париже. Эти материалы составляют солидный сборник объемом около 500 страниц. Начнем с печально-экзотических инцидентов, предположительно связанных с инфразвуком. Виднейший венгерский акустик Т. Тарноци доложил о гибели в гроте Борадль (Верхняя Венгрия) трех туристов в условиях резкого изменения атмосферного давления. В сочетании с узким и длинным входным коридором грот являл собой подобие резонатора, а это, как мы уже упоминали в соответствующей главе, могло послужить причиной резкого увеличения наружных колебаний атмосферного давления инфразвуковой частоты. Периодически наблюдавшееся появление судов -- "летучих голландцев" с мертвым экипажем на борту также все чаще в последнее время стали приписывать мощным инфразвуковым колебаниям, возникающим во время сильных штормов, тайфунов. Снабдить бы все суда простейшими инфразвуковыми самописцами уровня, чтобы можно было сопоставить затем изменения самочувствия экипажа с записанными колебаниями давления воздушной среды!

Пока же специалисты по охране окружающей среды ограничились тем, что установили, например, приемники инфразвука в верхних частях высотных зданий и при этом обнаружили следующее. Во время сильных порывов ветра уровень инфразвуковых колебаний (частоты 0,1 герца) достигает на верхних этажах 140 децибел, то есть даже несколько превышает порог болевого ощущения уха в диапазоне слышимых частот. Элементарная частица нейтрино обладает, как известно, громадной проникающей способностью. Инфразвук -- своего рода "акустическое нейтрино", он способен проходить без заметного ослабления через стекла окон и даже сквозь стены. Можно себе представить, что чувствуют не особенно здоровые люди в очень высоких зданиях при сильных порывах ветра.

Природные источники мощного инфразвука -- ураганы, извержения вулканов, электрические разряды и резкие колебания давления в атмосфере, быть может, не столь уж часто докучают человеку. Но в этой вредной области инфразвука человек быстро догоняет природу и в ряде случаев уже перегнал ее. Так, при запуске космических ракет типа "Аполлон" рекомендуемое (кратковременное) значение инфразвукового уровня для космонавтов составляет 140 децибел, а для обслуживающего персонала и окружающего населения 120 децибел.

Встреча двух поездов, движение поездов в тоннеле сопровождается появлением мощного инфразвукового шлейфа. (Актуальность этой проблемы была подчеркнута при проектировании тоннеля под Ла-Манщем).

Инфразвук в нашем повседневном окружении... На эту тему старейший английский акустик, лауреат премии Рэлея д-р Стефенс докладывал на всех международных форумах. Инфразвуковые шумы, производимые градирнями теплоэлектроцентралей, различными устройствами всасывания, нагревания воздуха или выпуска отработавших газов; неслышимые, но такие вредные инфразвуковые излучения мощных виброплощадок, грохотов, дробилок, транспортеров! Инфразвуковым шумам в судостроении и судоводительстве была недавно посвящена большая работа в югославском судостроительном журнале.

В общем, источников инфразвука хоть отбавляй. Поговорим теперь о том, каков же все-таки вероятный механизм воздействия инфразвука на организм человека и удается ли хоть в какой-то мере с этим воздействием бороться.

Длина инфразвуковой волны весьма велика (на частоте 3,5 герца она равна 100 метрам), проникновение ее в ткани тела также велико; фигурально говоря, человек слышит инфразвук всем телом. Какие же неприятности может причинить проникший в тело инфразвук? Более сотни лет человечество усиленно изучает свой слуховой орган, занимающий лишь ничтожную часть поверхности тела, и все еще нельзя считать процесс слухового восприятия полностью изученным. Что же говорить о восприятии телом инфразвука? Естественно, об этом пока имеются лишь отрывочные сведения.

Медики обратили внимание на опасный резонанс брюшной полости, имеющий место при колебаниях с частотой 4--8 герц. Пробовали стягивать (сначала на модели) область живота ремнями. Частоты резонансов несколько повысились, однако физиологическое воздействие инфразвука не ослабилось.