Книга звука. Научная одиссея в страну акустических чудес

Сегодня для того, чтобы сделать речь разборчивой, в церквях используются громкоговорители. Подобно балдахину, они направляют речь священника к слушателям, улучшая соотношение между прямым звуком и отражениями. Прежние системы использовали несколько динамиков, поставленных друг на друга, – идея заключалась в том, что звук от динамиков складывается и направляет речь к аудитории. Более современные системы используют сложную обработку сигнала, чтобы изменять звук, выходящий из каждого динамика, создавая узкий луч, направленный только на верующих[46].

Если для речи большие церкви – это настоящий кошмар, то для органной музыки они служат великолепной концертной площадкой. Вот как описывает свои ощущения Питер Смит: «Мелодическая линия доминирует, но ее аккорды сражаются с затухающими отголосками предыдущих аккордов. Результатом становится столкновение, диссонанс, который добавляет пикантности восприятию. В большом соборе присутствует богатство звука… которого нет в концертном зале»[47].

Церкви оказали сильнейшее влияние на развитие музыки. Ярким примером может служить церковь Святого Фомы (Tomaskirche) в немецком Лейпциге. До Реформации голос священника затухал там 8 секунд. В середине XVI в. церковь перестроили, чтобы верующие могли понимать проповеди. Появились деревянные галереи и драпировки, которые уменьшали реверберацию, сократив время затухания звука до 1,6 секунды. Переместившись в XVIII в., мы обнаружим, что один из канторов, Иоганн Себастьян Бах, использовал уменьшенную реверберацию, чтобы сочинять более сложную музыку с более быстрым темпом. Хоуп Багенал, главный консультант по акустике проекта Королевского фестивального зала в Лондоне, считал, что появление в лютеранских церквях галерей, уменьшавших реверберацию, стало «самым важным событием в истории музыки, потому что непосредственно привело к «Страстям по Матфею» и Мессе си минор[48].

Какова же реверберация в самых больших соборах? Собор Святого Павла в Лондоне строился с 1675 по 1710 г. и должен был заменить предшественника, разрушенного Великим лондонским пожаром. Построенный по проекту сэра Кристофера Рена, он имел объем 152 000 кубических метров. На средних частотах время реверберации там составляет 9,2 секунды, а на низких частотах (125 Гц) чуть больше, 10,9 секунды[49]. Это большое время затухания, однако на низких частотах в мавзолее Гамильтона реверберация сильнее – вероятно, из-за меньшего количества окон (которые очень хорошо поглощают низкие частоты). Время реверберации в соборе Святого Павла типично для других больших готических соборов, и поэтому пальма первенства среди всех религиозных сооружений, по всей видимости, принадлежит мавзолею.

А как насчет естественных пространств, например пещер? Американские военные заинтересовались акустикой пещер и туннелей во время охоты за Усамой бен Ладеном в Афганистане. Дэвид Боуэн, акустик из консультационной фирмы Acentech, проводил эксперименты, когда солдаты четыре или пять раз стреляли у входа в пещеру, а акустический отклик регистрировался приборами. Ответвления, сужения и каверны изменяют реверберацию звука. Эта информация возвращается к микрофонам у входа, позволяя сделать вывод о геометрии пещеры[50].

Геометрия пещеры может стать источником великолепных ревербераций. Сму-Кейв на северном побережье Шотландии расположена в местности, которая считается одной из самых диких и красивых в Британии, со скалистыми зелеными горами и красивыми песчаными пляжами, о которые разбиваются волны. Через девять месяцев после посещения мавзолея Гамильтона я приехал в пещеру в надежде найти еще более звучное место. Через большую арку я вошел внутрь известняковой скалы, сформированной морскими волнами. Но в первом зале реверберация оказалась слабее, чем я ожидал, – из-за широкого входа и отверстия в потолке звук быстро затухал. Второй зал было гораздо интереснее, с водопадом, низвергавшимся с высоты 25 метров из отверстия в потолке. Звук был громким и всепоглощающим; с закрытыми глазами определить его источник было очень трудно: рев водопада отражался от всех стен пещеры.

Фингалову пещеру на шотландском острове Стаффа приблизительно в 270 километрах к юго-западу от Сму-Кейв украшают базальтовые колонны. В 1829 г. звук атлантического прилива, отражавшийся от стен и колонн пещеры, произвел огромное впечатление на композитора Феликса Мендельсона. Вот что он писал сестре Фанни, вложив в письмо первый двадцать один такт своей увертюры «Гебриды»: «Чтобы ты поняла, как сильно повлияли на меня Гебриды, посылаю тебе то, что я здесь сочинил»[51]. Дэвид Шарп из Открытого университета Великобритании измерил время реверберации пещеры – 4 секунды, нечто среднее между концертным залом и собором[52].