Удивительный мир звука - И Клюкин

Сколько же вибраторов требуется для эффективных мероприятий против обрастания? Может быть, ими потребуется усеять подводную часть судна? П. И. Щербаков в своей статье в научно-популярном журнале указывает, что на отечественных судах устанавливают не более шести вибраторов, а иногда их количество сокращают до двух. Режим их работы может быть либо непрерывным, либо периодическим. Последнее обусловлено тем, что процесс прикрепления личинок обрастателей к корпусу судна продолжается несколько часов (до 20), поэтому даже при периодическом включении вибраторов вероятность уничтожения личинок достаточно велика. Во время движения судов вибраторы можно включать реже, так как возникающие при ходе судна гидродинамические силы содействуют срыву личинок с поверхности обшивки.

И если случайные купальщики в какой-либо из гаваней почувствуют резь в ушах, беспокоиться не следует: просто одно из стоящих вблизи судов включило вибраторы ультразвуковой защиты. Но ультразвук этот таков, что убивает он только мелкие морские организмы, которые любят селиться большими колониями на подводной части судов.

ОТКУДА ВЗЯЛАСЬ У ЧЕЛОВЕКА

"УТИНАЯ РЕЧЬ"?

Термин "гелиевая речь" установился в международной практике уже более десятилетия назад. Связан он с глубоководными погружениями водолазов и аквалангистов. Во избежание физиологических нарушений в их скафандры вместо обычного воздуха вводят гелиево-кислородную смесь. Речь водолаза при этом сильно деформируется Частота резонансов полостей рта и носоглотки, участвующих в речеобразовании, смещается вверх, соответственно изменяются частоты характерных составляющих речи -- формант, определяющих ее разборчивость. При повышенных давлениях это смещение еще увеличивается, и тогда речевая связь между водолазом и обеспечивающим судном становится практически невозможной. Учитывая "бубнящий" характер такой речи, ей дали еще одно наименование -- "утиная".

Значительные работы по улучшению условий речевой связи выполнены в США и Японии. Один из первых методов исправления искажений речи в гелиево-кислородной смеси был основан на искусственной "обратной" деформации спектра речевого сигнала в тракте магнитофонной записи. Оказалось, что метод невозможно использовать для непосредственной непрерывной связи, так как требуется известное время на запись и воспроизводство обработанной речевой информации.

Лабораторией прикладных наук военно-морских сил США в Бруклине совместно с рядом фирм было выполнено много исследований и разработок по обеспечению нормальной речевой связи с водолазами и акванавтами при их глубоководных погружениях. Хороший результат получен при использовании так называемой вокодерной техники, применяемой в искусственных синтезаторах речи. Использовались многоканальные (до 34 частотных каналов) вокодеры.

Дальнейший прогресс обусловило привлечение цифровой техники. Речевой сигнал, сначала несколько растянутый электронным трактом во времени, превращается в серии двоичных импульсов преобразователя "аналог-цифра". Полученные импульсные группы вводятся в накопительные регистры Далее серии импульсов переводятся в непрерывный сигнал преобразователем "цифра-аналог" с учетом обеспечения нормального времени произнесения слов.

При опытах связи с акванавтами подводной исследовательской лаборатории "Силэб" было получено увеличение разборчивости речи с 20% (что характерно для обычной телефонной связи с человеком, находящимся в гелиево-кислородной атмосфере) до 90%. Заметно возросла естественность звучания речи в телефоне.

Спектрограмма фразы на английском языке, произнесенной в воздухе (верхний рисунок) и в гелиево-кислородной смеси (нижний рисунок). Видно усиление колебаний высоких частот при звучании речи в гелиево-кислородной смеси.

Специалисты признают, что хотя в принципе проблему улучшения качества речевой связи с водолазами и акванавтами можно считать решенной, потребуются еще большие усилия для того, чтобы сделать аппаратуру связи более простой, дешевой и компактной. Нуждаются в отработке электронные устройства, корректирующие "гелиевую речь" при изменении глубины нахождения водолаза или акванавта.

В подводной эре будущего устройства для коррекции речевой связи как между самими "гомо акватикус" -- людскими обитателями подводного мира, так и между ними и людьми на поверхности моря или земли займут достойное место.

СВЕТОМУЗЫКА И МУЗЫКОПЕЯ

...Река звуков... переносит в душу слушателя настроения, навеянные вдохновением артиста, возносит ее в царство вечной красоты...

Г, Гельмгольц. О физиологических основах музыкальной гармонии

Мы говорим, что некоторое произведение отличается музыкальностью даже тогда, когда оно является видом живописи.. Конечно, и поэты также называются творцами мелодий.

Она же (музыка) является утешением в страданиях. Поэтому флейты и наигрывают мелодии для людей, пребывающих в скорби, облегчая тем самым страдания последних.

Секст Эмпирик. Против музыкантов

Музыка -- колыбель акустики. И не коснуться ее, говоря об удивительном в мире звука, невозможно. Хотелось бы сказать о поисках человечеством правильных интервалов между тонами разной частоты, рождающих гармонические созвучия; о создании Пифагором с помощью опытов на его монохорде (а проще -натянутой на деке струне с перемещающимся зажимом) первого натурального музыкального строя; о перевороте, совершенном в XVII веке одним неведомым ранее органистом, которому удалось то, что не удавалось Кеплеру и Эйлеру, и который создал более совершенный равномерно темперированный музыкальный строй, сохранившийся до нашего времени; о великих мастерах прошлого, которые, не имея современных физико-математических представлений о процессе звучания тел, создавали тем не менее неповторимые по качеству скрипки; о музыкальных исканиях и порождениях XX века -- "узкоинтервальной" четвертитонной музыке; о различных "музыках шумов", "рисованной музыке" и прочем.

Хотелось бы... Но по необходимости приходится ограничивать круг рассматриваемых тем.

Цветомузыка. Новое ли это явление из области "перекрестных" психофизиологических эффектов? Еще античные философы, в частности, цитируемый нами Секст Эмпирик, говорили о слиянии эффектов восприятия музыки и живописи. Соединить цветовые ощущения с музыкой пробовал Леонардо да Винчи.

Ньютон после своих знаменитых опытов по разложению с помощью призмы белого цвета на составляющие отметил (скорее, быть может, формально), что "...ширина семи основных цветов спектра пропорциональна семи музыкальным тонам гаммы или семи интервалам между нотами октавы".

Дед великого натуралиста Ч. Дарвина Эразм Дарвин в книге "Храм природы", вышедшей в 1803 году, указывает уже на возможность создания практического цветомузыкального устройства. В этом устройстве свет от мощной лампы проходит через цветные стекла и падает на белую стену. Перед стеклами помещают подвижные решетки, соединенные с клавишами клавикордов, и "...производят одновременно слышимую и видимую музыку в унисон друг с другом".

Далее Э. Дарвин пишет: "В этом случае родство двух сестер -- Музыки и Живописи -- дает им право заимствовать друг у друга метафоры: музыканты говорят о блестящей музыке, о свете, о тенях концерта, а художники -- о гармонии цветов и тоне картины".

Разумеется, цветоклавикорды Эразма Дарвина -- это не настоящая цветомузыка в ее позднейшем понимании, как не настоящей цветомузыкой являются и современные цветомузыкальные устройства в различных торговых салонах и на выставках. Загляните в какой-нибудь магазин "Электроника", где демонстрируется подобное устройство. Синхронно с ритмами фокстрота или танго вспыхивают за ажурной решеткой спрятанные там разноцветные лампочки. Нет движения света, нет динамики его формы, вообще, бесполезно искать здесь какие-либо принципы цвето-музыкальных соответствий.

Первыми, кто попытался обосновать психоэстетические основы цветомузыки, были русские музыкальные гении Скрябин и Римский-Корсаков. За основу светозвуковых ассоциаций они брали прежде всего соответствия тональностей и цвета. Скрябин написал к своему "Прометею" специальную световую партитуру. В разное время это произведение пытались исполнить с цветовым сопровождением, но светотехника часто недалеко уходила от упомянутых выставочных устройств.

Однако не в этом главное. До сих пор не разработаны психологические принципы цветомузыки. Если Скрябин и Римский-Корсаков расходились даже в принципах простейших соответствий -- в мнении о том, каким нотам октавы соответствуют те или иные цвета,-- то что же говорить о более сложных принципах цветомузыки: световом выражении общей идеи современного музыкального произведения, направленности его отдельных частей и т. п.? Психофизиологические исследования в области светозвука находятся, по существу, в зачаточной стадии. Приведем некоторые данные этих исследований, полученные советскими акустиками И. Л. Ванечкиной, Б. М. Галеевым, Р. X. Зариповым и другими.