Еще немного о слухе

Некоторые из российских поэтов-футуристов в начале века утверждали, что в при­думанных ими, в сущности, нелепых словах «дыр, бул, щир» больше содержания, чем во всех созданных ра­нее кем-либо стихотворе­ниях.

Но, быть может, сочетания подобных бессмысленных слогов могут все же послу­жить если не поэзии, то науке?

Описанное ранее относилось

главным образом к оценке слуховым аппаратом громкости разнообразных звуков. Но еще в 30-х годах нашего века ученые-акустики Лэйрд и Койе заме­тили, что ощущение громкости, в общем, не соответ­ствует утомляющему, травмирующему действию, зву­ков и шумов. Если ощущение громкости достигает максимума где-ш в районе от 1 до 3—5 килогерц, то действие звука на нервную систему тем больше, чем

114

выше его частота (вплоть до границы ультразвука). Так родились первые «кривые равной неприятности» звуков. Эти кривые монотонно спадают с частотой, то есть чем выше частота звука, тем меньший звуко­вой уровень требуется для создания равного по силе раздражающего действия на человека (вид несколь­ких таких кривых приведен далее — в главе об ин­фразвуке). Если же говорить о полном массиве этих кривых в сравнении с изображенным ранее островом слышимости, то можно сказать, что «остров неприят­ности» будет иметь широкий и отчетливо выражен­ный мыс в юго-западной, то есть правой нижней части.

Эти-то кривые и послужили основой для создания действующих ныне международных нормативов по допустимым звукам различной частоты, силы и про­должительности.

Мы еще поговорим о шумовой атаке на человека созданных им в XX веке машин. Здесь упомянем лишь о раздражающем эффекте звуков физиологиче­ского, главным образом речевого происхождения: громкой речи, криков детей и т.п. Особенно сильно действует иногда невнятная отдаленная речь, смысл которой бессознательно, автоматически пытаются распознать соответствующие центры в мозгу чело­века. Подобные воздействия, относящиеся к компе­тенции психоакустики, пока еще не оцениваются ко­личественно.

Маскировка звуков. Это также очень интересное явление, связанное со слуховым аппаратом. Если оперировать формулировкой из учебника по акустике, то можно сказать, что маскировкой называется умень­шение способности слушателя воспринимать один звук в присутствии другого. При этом первый звук называют маскируемым, а второй маскирующим. Эф­фект маскировки может быть отображен повышением порога чувствительности уха по отношению к маски­руемому звуку, то есть понижением чувствительности слуха на частоте (или частотах) маскируемого звука. "Нельзя сказать, что маскировка звуков — откры­тие физиологической акустики наших дней. О ней говорилось еще... в древнегреческих мифах.

Бог богов Кронос (Крон), как известно, был склонен к такому странному занятию, как глотание

115

Наибольшим маскирую* щим действием по отно­шению к звуку / обла­дает более мощный звук //той же частоты.

Сравнительно мощный звук //, частота которого несколько ниже частоты звука /, обладает еще достаточно сильным мас­кирующим действием.

Звук //, частота которого выше частоты маскируе­мого звука /, обладает сравнительно малым ма­скирующим действием.

собственных детей. Эта незавидная участь грозила и кронову последышу — будущему великому Зевсу. Но находчивая мать Зевса Рея дала Крону проглотить завернутый в пеленки камень, а младенца упрятала в пещеру на Крите. Когда ребенок плакал, то воины, чтобы заглушить его плач, ударяли камнями по своим щитам — маскировка, поистине, отличная.

В наше время этому явлению посвящен целый ряд исследований. Изучалась маскировка;

не

чистого тона чистым тоном различной частоты,

чистого тона шумом,

речи чистыми тонами,

речи монотонным шумом,

речи импульсными звуками и т. п.

Наиболее отчетливые 'закономерности получены для случая маскировки чистого тона другими, отдель­но взятыми чистыми тонами различной частоты. Как и следует ожидать, наибольший маскирующий эффект имеет место при совпадении частот маскируемого и маскирующего звуков. Если уровень маскирующего звука в достаточной мере превышает уровень маски­руемого, то последний полностью подавляется первым.

Попробуем отнести частоту маскирующего звука от частоты маскируемого, скажем, вверх на опреде­ленный интервал, например, на 200—300 герц. Ма­скирующее действие резко упало, и стал отчетливо прослушиваться первичный тон. А теперь переместим частоту маскирующего тона на такой же интервал ниже маскируемого. Мы вправе как будто ожидать, что маскируемый тон проявится столь же отчетливо. Но что это? Он слышен теперь значительно слабее, чем тогда, когда действовал маскирующий тон, ле­жащий на шкале частот выше маскируемого.

Итак, выявляется еще одно интересное свойство слухового аппарата человека, которое едва ли можно было предвидеть: низкочастотные тона обладают большим маскирующим эффектом, чем высокочастот­ные. Найдено и физиологическое объяснение этому явлению: причина кроется в нелинейности восприятия звуков слуховым аппаратом. Как известно из радио­техники, при нелинейной характеристике чувствитель­ности какого-либо аппарата или тракта в нем кроме основного воздействующего тона возникает ряд обер­тонов, т. е. составляющих более высоких .частот. Ча­стота одного из этих обертонов может располагаться близко к частоте маскируемого звука или даже сов­падать с ней, что и обусловливает значительную ма-. скировку низкочастотными тонами.

Интенсивность обертонов в нелинейной системе возрастает с увеличением интенсивности основного тона. Поэтому мощные звуки, хотя бы и с частотами

117

ниже частоты полезного сигнала, будут обладать осо­бенно сильным маскирующим действием.

А теперь — волнующий корабелов, да и других транспортников вопрос о маскировании речи шумом. Сколько команд, сколько донесений оказались в нуж­ный момент непонятыми из-за шума! Можно себе представить, чем это было или могло быть чревато, особенно в сложных морских условиях.

Для определения разборчивости (или, по-иному, артикуляции) речи в условиях помех (либо при на­личии искажений в звуковоспроизводящем электро­акустическом тракте) пользуются артикуляционными таблицами. Заметим, что различают слоговую, сло­весную и фразовую артикуляцию. Проще всего опре­делять с помощью подопытных лиц слоговую артику­ляцию. Разумеется, это происходит в лаборатории, где искусственно воссоздаются акустические условия, отвечающие будущим натурным условиям.

Слоговые артикуляционные испытательные та­блицы состоят из 50 слогов, большей частью искус­ственных и потому распознаваемых с большим тру­дом, чем известные, привычные слоги.

Вот первые два столбца одной из артикуляцион­ных таблиц, входящих в отечественный ГОСТ:

пуль

зош

ряй

стял

жоф

няк

мюф

фсен

ек

box

Тут впору вспомнить наш эпиграф. Если футури-* сты считали крупным вкладом в стихотворчество три бессмысленных слога, то входящие в ГОСТ. 50 арти­куляционных таблиц по пятидесяти слогов каждая—-это уже целый «катехизис поэзии»! А между тем артикуляционным таблицам не нашлось лучшего применения, как лежать на столе диктора, моно^ тонно читающего слоги и следящего за тем, что­бы испытуемые лица не переговаривались и не за­сыпали. -

Число правильно понятых слогов таблицы, усред­ненное по всем испытуемым, представляет собой про­цент слоговой артикуляции, с помощью которой по

118

соответствующим кривым можно определить артику­ляцию фраз. Так, при слоговой артикуляции 40—• 50% число правильно понятых фраз достигает 90% (вот роль смыслового фактора!). При слоговой арти­куляции 70% процент правильно понятых фраз бли­зок к 100, причем смысл фраз улавливается почти без напряжения.

Специалисты по физиологической акустике подме­тили, что для разборчивой речи наиболее важна по­лоса частот, близкая к области максимальной чув­ствительности слуха. Максимальные звуковые уровни в спектре женской речи ближе к этой частотной по­лосе, чем в спектре мужской речи. Поэтому голос женщины-диктора, особенно в условиях низкочастот­ных помех, может быть несколько более разборчи­вым, чем голос диктора-мужчины. И естественно, что тот же женский голос, который иногда похож на сладостную трель соловья, может, как более высоко­частотный, оказывать при некоторых условиях и бо­лее сильное раздражающее действие, чем мужской баритон. Очевидно, тут уже действуют не только или даже не столько факторы физиологической акустики, сколько обычные житейские категории.

Можно было бы еще много говорить об удивитель­ном аппарате слухового восприятия: о том, как бла­годаря бинауральному эффекту двух ушей опреде­ляют со значительной точностью направление на источник звука; о разрешающей способности слуха к восприятию двух близких по частоте или интенсив­ности звуков; об интереснейшем устройстве самого слухового аппарата человека и т. п. Но это вышло бы за рамки нашего краткого повествования об уди­вительном мире звука.

Так что же, неужели у уха совсем нет недостат­ков? Есть, конечно; упомянем лишь один из них. Он связан все с той же громкостью звуков. Диапазон воспринимаемых слуховым аппаратом громкостей, как мы видели, весьма велик. Но вот в области срав­нения громкостей двух даже раздельно создаваемых звуков ухо не столь уж совершенно.

Почти каждый человек может сказать, что такой-то звук вдвое или, скажем, втрое громче другого. Установить на слух пяти-шестикратную разницу в

119

громкости двух, хотя бы однородных звуков могут лишь немногие. При большем различии громкостей субъективно сравниваемых звуков пасуют и эти не* многие.

УДИВИТЕЛЬНЫЙ

МИР ЗВУКА

ПРЕВРАЩАЕТСЯ

В УГРОЖАЮЩИЙ

МИР ЗВУКА

„.Спит, убаюканная ленью Людской врагини — тишины.

А. Блок

Тишины хочу, тишины. Нервы, что ли, обожжены?

А. Вознесенский

Который же из поэтов прав

в этом заочном споре? Оба. Да оба, потому что сти^ хотворение Блока относится к времени, когда чело­век жил среди полей и глухих лесов, вопль же Воз­несенского характерен для современного «машинизи­рованного» образа жизни. Впрочем, вредное влияние шума отмечалось еще в древности Ювеналом и Лук­рецием Каром.

Раздражают человека производственные шумы, различные бытовые шумы, но, пожалуй, шумовое ли­дерство в наше время принадлежит транспорту. Про­веденное в Каспийском пароходстве медицинское об­следование личного состава судов показало, что среди персонала машинных команд 70% страдают теми или иными нарушениями нервной, сердечно-сосудистой и иных систем. У палубных команд процент травма­тизма был гораздо меньше.

Конечно, не последнюю роль в травматизме иг­рают такие факторы, как вредные испарения, высо­кая температура, но субъективные жалобы на шум и вибрацию стояли на первом месте.

Корабли будущего — суда на воздушной подушке. Здесь мощнейшими источниками шума являются вен*

120

В|Ляторы, нагнетающие воздух в «юбку» судна, и воз­душные винты, ир-иводящие суда в движение. англий­ский акустик Трилло опубликовал в «Журнале звука Щ вибрации» шумовые диаграммы судов на воздуш-$ой подупже, совершающих регулярные рейсы между Тбродами Портсмутом и Райдом.

•' Диаграммы имек>т вид ко-кцентричееких кругов с уровнями звука да 100 децибел. Судж> тащит с собой Эти «круги шумового ада», и жители прибрежных се­лений задолго узнают о приближении судна.

Прибрежные селения. А что же творится на самом судне! Конечно, меры по звукоизоляции принимают-' ся, но полностью избавиться от шума все же не удается.

Авиация будущего. Каждый школътгк скажет, что 8ТО — сверхзвуковые самолеты, которые- сэкономят человеку миллиарды человеко-часов, ускорят пере­возку грузов. Все это, конечно, так, но... Сотрудники ЮНЕСКО попробовали представить, что произойдет, вели все пассажирские линяй Заггадной Европы будут Обслуживаться сверхзвуковыми самолетами. При пе­реходе звукового барьера у корпуса самолета обра-§уется мощная звуковая волна, конусом расходящая­ся в стороны на расстояния в несколько десятков ки­лометров. Интенсивность ее настолько велика, что су­ществует даже патент (американский), согласно ко­торому эта волна используется (на близком расстоя­нии) для разрушения легких зданий.

Масштабы старушки Европы не столь уж гро­мадны, и если сверхзвуковая авиация действительно утвердится повсеместно, то почти в любой точке Ев­ропейского континента каждый житель хоть раз в #еяь подвергнется действию звукового удара.

Перспектива, конечно, не из веселых. Но в наши-Зф дни дело до этого еще не дошло, не так ди?

*

Однако что это за демонстрация движется по 'Лицам Парижа? Впереди люди с широкими муаро-§Ьши лентами через плечо. Это — мэры нескольких Цврижских округов, прилегающих к аэродрому Орли. Иа транспарантах демонстрантов — призывы: «Из­бавьте нас от шума», «Дайте спать!», «Тишину в Юколы!»

121

Лукреций Кар (I век н. э.): «Вредного много нам в уши идет»,

Разумеется, парижане не одиноки в своих жало­бах на авиационные шумы. Например, педагоги ряда школ Лос-Анджелеса заявили, что они принуждены прерывать учебный процесс один раз в две минуты — во время, когда пролетает самолет.

^А Перенесемся на момент на другой континент. Фе­шенебельный пляж Копакабана в Рио-де-Жанейро, неоднократно воспетый в книгах, изображенный в кинофильмах. Мимо пляжа проходит городская ав­тотрасса. Когда-то на нем могли слышать... шум моря. А теперь? «Прощай, Копакабана», читаем в газетной корреспонденции; на смену райскому уголку пришла грохочущая преисподняя. Непрекращающий­ся рев моторов и автомобильные гудки доводят уро­вень шума до 85 децибелов и более. Один врач на конгрессе в том же Рио-де-Жанейро заявил: «Если

122

Ф. Ингерслев (президент VI Международного конгресса по аку­стике, XX век н. э.) «Шум — это яд».

так будет продолжаться, — к 2000 году мы все оглох­нем». И все это — только от легковых автомо­билей.

... Наш друг автомобиль. Так ласково именуют автомашину в книгах по туристским поездкам.

Но если друзей слишком много? Уже сейчас на Садовом кольце в Москве шум в квартирах при от­крытых окнах (или даже форточках) превышает до­пустимые нормы, хотя здесь движутся лишь легковые автомобили.

Что же тогда говорить о машинах грузоподъем­ностью 10, 20, 30 тонн, автомотрисах с моторами мощностью в 300—500 лошадиных сил, автопоездах? Водители этих автомастодонтов и жители селений, Через которые они проезжают, находятся под воздей­ствием очень мощных шумов.

Да что машины-мастодонты! Возьмем так называ-шую «малую» механизацию. В Ленинграде во мно­гих жилищных хозяйствах применяются небольшие развозные тележки с маленьким, но необычайно трес-

123

доказательств этого положения как будто нет, Но •что гений и шум несовместимы — тому доказа­тельств множество, и мы привели лишь малую их часть.

Отдых, сон... Может быть, здесь шумы не так важ­ны? Упомянем такой эпизод. Как известно, выда­ющийся путешественник-полярник Ф. Нансен пред­принял попытку достичь Северного полюса с судна «Фрам», затертого льдами. К полюсу пошли пешком двое. У них был общий спальный мешок, чтобы мож­но было согревать друг друга во время сна. При пер­вой же ночевке Нансен убедился, что его спутник... храпит. Смертельно усталый, Нансен все же не мог спать ни в первую, ни во вторую ночь и потребовал разрезать спальный мешок на два.

--А теперь — о домашнем отдыхе горожанина. На одном из Международных конгрессов по акустике из­вестный голландский ученый Ван ден Эйк выступил с докладом «Радио моих соседей». Докладчик пока­зывал спектрограммы и уровни звука в обычной квартире при работе громкоговорителей в соседней квартире. Эти данные не явились откровением для собравшихся, но определенный интерес доклад выз­вал.

Акустические конгрессы проводятся раз в три года. В программе следующего конгресса фигурировало название очередного доклада того же Ван ден Эйка: «Телевидение моих соседей». Отдельные участники склонны были видеть в подобном повторении своего рода манию, но большинство правильно оценило важ­ность настойчиво поднимаемого докладчиком вопроса о вредности бытовых шумов.

Проходит еще несколько лет. И ...опять доклад Ван ден Эйка: «Шаги моих соседей». (Интересно, о чем доложит голландец на очередном конгрессе. Не уподобится ли он Нансену и не выступит ли с док­ладом «Храп моих соседей»?)

- Шутки шутками, но, например, в Швейцарии хлопнуть дверью автомобиля считается уже значи­тельным нарушением общественной дисциплины.

Некоторые полагают, что значение квартирных шумов в наше время возросло в связи с внедрением стандартных облегченных строительных конструкций.

126

Но вот две выдержки из «акустического» рассказа А. П. Чехова «Дома». «...Был четвертый час вечера. Наверху, за потолком, во втором этаже кто-то ходил из угла в угол, а еще выше, на третьем этаже, че­тыре руки играли гаммы». А в конце рассказа чи­таем: «За потолком не слышались уже гаммы, 'но обитатель второго этажа все еще шагал из угла в угол».

Так что Ван-ден-Эйковы «Шаги моих сосе­дей»— отнюдь не навязчивая идея.

Как только не именуют шум: «бич нашего време­ни», «невидимый враг», «шлаки цивилизации». Но, пожалуй, наиболее ярко и сильно характеризовал шум виднейший датский акустик Ф. Ингерслев одним сло­вом: «яд».

Да простит читатель многократное возвращение к Международным конгрессам, но нельзя не вспомнить о большой выставке, проходившей под девизом «Мень­ше шума!» в Штутгарте. Громадный плакат у входа на выставку гласил: «Когда-нибудь человечество

«Вполне согласен, что шум — это яд. Но что делать, чтобы спа­стись от него?!».

127

принуждено будет расправляться с шумом так же, как оно расправляется с холерой и чумой», И подпись: Р. Кох.

Кох, открывший возбудителя не только туберку­ леза, но и холеры, знал, о чем говорит. Время, о ко­ тором он упоминал, наступило. «Тишины хочу, тиши­ ны!»—этот вопль современного человека звучит громче самых громких шумов. ' .

Воздадим же хвалу сиплому, такому немощному и даже чуть комичному свисту, который издает те­перь пригородная электричка, подъезжая к очередной станции. Этот тихий свисток — один из провозвестни­ков неизбежной борьбы с усилившимся акустическим загрязнением окружающей среды — пришел на смену зычным гудкам, от которых вздрагивал не один жи­тель в домах вблизи железных дорог.

Итак, разработка мер борьбы с шумом становится первоочередным делом.

Шум — это отходы цивили­зации. Так сведем же эти отходы к минимуму!

Плакат на Всесоюзном совеща­нии -по звукоизоляции в Ленин­граде. 1974 г.

В заголовке — начало тек­ста телеграммы, которую послали в одно из ведом­ственных управлений несколько отпускников, совер­шавших поездку на комфортабельном, в общем, теп­лоходе. (У телеграммы была и вторая часть: «...а души мы сами спасем», но это уже не имеет отноше­ния к предмету нашего повествования.)

Впору теперь поговорить о том, какие же меры защиты от шума и вибрации применяются в прак­тике. Нельзя сказать, что ранее не пытались бороть­ся с вредными звуками. Но у нас, свидетелей и уча­стников научно-технической революции, те, прежние меры могут лишь вызвать невольную улыбку. Так, в Англии еще в стародавние времена был издан коро­левский указ, запрещавший бить жен в ночное время. В Древнем Риме выстилали соломой булыжную мо­стовую перед домом больного патриция. Екатерина II

отменила в столице сигналы — механические свистки, устанавливавшиеся на некоторых экипажах. Впрочем, об одной мере по охране окружающей среды от «аку­стического загрязнения» и сейчас нельзя говорить без уважения. Естествоведы довольно^ давно установили, что рыба боится пароходных шумов, и в нижнем те­чении Урала было запрещено пароходное сообщение, чтобы не пугать ценные породы рыб, идущих на нерест.

Сейчас человечество располагает по крайней мере четырьмя «эшелонами» шумо- и виброзащитных средств, Авангард противошумовой борьбы — воздей­ствие на источник колебаний, уменьшение возмуща­ющих сил, возникающих при работе механизмов, ма­шин, устройств.

Возьмем, к примеру, дизельный двигатель. Интен­сивный шум здесь возникает от вспышки в цилинд­рах. Ученые ФРГ разработали так называемый М-процесс, при котором сгорание топлива в головке цилиндра растянуто во времени. Мощность двигателя от этого теряется лишь в небольшой степени, а шум становится гораздо слабее. Ясно также, что если, ска­жем, насос работает в докавитационном режиме, то шум его будет меньше, чем у кавитирующего насоса. Вообще, воздействуя на характер и параметры рабо­чего процесса машин, можно в ряде случаев замет­но снизить их шум и вибрацию.

Фундаментальная монография по борьбе с шумом и вибрацией машин создана М. Крокером (США). В нашей стране ряд физических задач, связанных с обесшумливанием машин различных назначений, решен М. Д. Генкиным, Г. А. Хорошевым, Е. Я. Юди­ным и другими.

Вторая и третья линии защиты от вредных шумов и вибрации схожи друг с другом. Это физические ме­тоды и приемы, о которых упоминалось раньше: зву­коизоляция, звукопоглощение, виброизоляция, вибро­поглощение, рассогласование механических или аку­стических сопротивлений. Отличает эти «защитные т-линии», по существу, лишь их расположение относи---тельно источника шума и вибрации. Вторая линия ^непосредственно примыкает к источнику. Это — раз-^йообразные глушители шума, звукоизолирующие ко­жухи и капоты вокруг механизмов, амортизаторы под

!/₂5 И. И. Клюкин

129

лапами и рамами механизмов, вибропоглощающие средства на интенсивно вибрирующих частях меха­низмов, их рамах, фундаментах.

Порой средства шумозащиты из второго эшелона принимают весьма оригинальный, почти экзотиче­ский характер. Например, в Ростовском инженерно-строительном институте для заглушения шума неко­торых станков применили слои... мыльной пены, нано­симой на излучающие звук поверхности. Аналогичные исследования, проведенные во Франции, показали, что основной эффект звукозаглушения обусловли­вается при этом резонансным поглощением звука в пузырьках, имеющихся в пене. Только французские акустики применили этот способ для заглушения не станков, а ракетных двигателей. Работники акустиче­ской лаборатории Ленинградского института инжене­ров железнодорожного транспорта разработали много разнообразных средств для заглушения шума путевых и строительно-дорожных машин, в результате чего шумность этих машин была снижена в несколько раз.

Третий эшелон шумозащитных средств. Это — зву-козащитные экраны и выгородки на определенном рас-

Мирная и романтическая некогда профессия мельника. Мелодич­ное журчание воды, спокойный шорох жерновов... Нынешний мельник, чтобы спасти слух и нервную систему от шума мель­ничной машины, принужден пользоваться противошумовыми на­ушниками. Еще одна корректива романтики техникой.

J30

стоянии от источника шума, звукоизолирующие ограж­дения — стены, переборки, полы, виброизолирующие крепления целых помещений («плавающие» каюты на судах).

Стоимость мероприятий по шумо- и виброзащите на судах довольно велика; на советско-шведском сим­позиуме по судовой акустике в 1976 году шведские специалисты сообщили, что она может составлять 10—15% стоимости всего судна. Известен случай, ког­да построенный в ФРГ турбоход не был принят за­казчиком из-за его чрезмерной шумности, и по исте­чении двух лет судно было продано за две трети его строительной стоимости.

Животные в городском зоопарке тоже плохо выносят машинные

шумы. Противошумовые наушники для этих слонов пришлось

изготовлять по специальному заказу.

131

>/₂5*

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 проти-вошумы, 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 — га* ечный 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

132

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, вопроизводя-щее 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 Шэфтсбю-ри авеню.

В. Сибрук. Роберт Вуд

Приведенный в эпиграфе от­рывок из книги о знаменитом американском физике Р, Вуде —по-видимому, одно из первых описаний

.ш

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 инфразвуко-вой 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. Тар-ноци 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 инфра-звуковым 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 зда-

134

ний 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.

Мощный инфразвуковой излучатель в лаборатории про­фессора Гавро (Франция).

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 инфра-

звукового 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-Маншем).

Инфразвук в нашем повседневном окружении... На эту тему старейший английский акустик, лауреат пре­мии Рэлея,д-р Стефенс докладывал на всех между­народных форумах. Инфразвуковьге шумы, произво­димые градирнями теплоэлектроцентралей, различны­ми устройствами всасывания, нагревания воздуха или выпуска отработавших газов; неслышимые, но такие вредные инфразвуковые излучения мощных вибро­площадок, грохотов, дробилок, транспортеров! Инфра-звуковым 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.

136

Легкие и сердце, как всякие объемные резониру­ющие системы, также склонны к интенсивным коле­баниям при совпадении частот их резонансов с ча­стотой инфразвука. Самое малое сопротивление ин­фразвуку оказывают стенки легких, что в конце кон­цов может вызвать их повреждение.

Мозг. Здесь картина взаимодействия с инфразву­ком особенно сложна. Небольшой группе испытуемых было предложено решить несложные задачи сначала при действии шума с частотой ниже 15 герц и уров­нем примерно 115 децибел, затем при действии ал­коголя и, наконец, при действии обоих факторов од­новременно. Была установлена аналогия воздействия на человека алкоголя и инфразвукового облучения. При одновременном влиянии этих факторов эффект усиливался, способность .к. простейшей умственной работе заметно ухудшалась.

В других опытах было установлено, что и мозг может резонировать на определенных частотах: Кро­ме резонанса мозга как упругоинерционного тела, выявилась возможность «перекрестного» эффекта ре­зонанса инфразвука с частотой а- и р-волн, существу­ющих в мозгу каждого человека. Эти биологические волны отчетливо обнаруживаются на энцефалограм­мах, и по их характеру врачи судят о тех или иных заболеваниях мозга. Высказано предположение о том, что случайная стимуляция биоволн инфразвуком со­ответствующей частоты может повлиять на физиоло­гическое состояние мозга.

Кровеносные сосуды. Здесь имеются уже некоторые статистические данные. В опытах французских аку­стиков и физиологов 42 молодых человека в течение 60 минут подвергались воздействию инфразвука с частотой 7,5 герца и уровнем 130 децибел. У всех испы­туемых возникло заметное увеличение нижнего пре­дела артериального давления. При воздействии инфра­звука фиксировались изменения ритма сердечных со­кращений и дыхания, ослабление функции зрения и слуха, повышенная утомляемость и другие нарушения.

Как упоминалось в одной из предыдущих глав, спектральные характеристики шума в звуковом диа­пазоне в настоящее время нормируются. Так как особенно травмируют нервную систему звуки высоких

137

6 И. И_л Клюкин

частот, то на этих частотах допустимые уровни Шума малы. На низких частотах в слышимом диапазоне допускаются большие уровни звука. Но если подтвер­дится особо вредное действие инфразвука на челове­ка, то возможно, что при нормировании инфразвуко-вого шума придется уменьшать допустимые уровни против тех, которые разрешены для сопредельной об­ласти частот 60—100 герц.

Существуют ли какие-нибудь меры борьбы с ин­фразвуком? Следует признать, что этих мер пока не так уж много. Упомянем оригинальный глушитель инфразвукового шума компрессоров и других машин, разработанный Лабораторией охраны труда Ленин-

В действующих международных санитарных шумовых нормах допустимые уровни звука тем выше, чем ниже его частота. Но когда дело дойдет до нормирования на совсем низких частотах — в неслышимом «чертовом царстве инфразвука», то, .возможно, придется здесь снижать допустимые уровни.

138 -

градского института инженеров железнодорожного транспорта. В коробке этого глушителя одна из сте­нок сделана податливой, и это позволяет выравни­вать низкочастотные переменные давления в потоке воздуха, идущего через глушитель в трубопровод.

Площадки виброформовочных машин могут яв­ляться мощным • источником низкочастотного звука. По-видимому, здесь не исключено применение интер­ференционного метода ослабления излучения путем противофазного наложения колебаний. В системах всасывания и распределения воздуха следует избегать резких изменений сечения, неоднородностей на пути движения потока, чтобы исключить возникновение низкочастотных колебаний.

Некоторые исследователи разделяют действие ин­фразвука на четыре градации — от слабой до... смер­тельной. Классификация — вещь хорошая, но она вы­глядит довольно беспомощно, если не известно, с чем связано проявление каждой градации.

Да, человечество еще не сдернуло полностью мас­ку с дьявольского незнакомца, именуемого инфра­звуком. Но рано или поздно это будет сделано. Ос­тается надеяться, что черт окажется не таким страш­ным, как его сейчас малюют.