Книга звука. Научная одиссея в страну акустических чудес

Я с трудом уклонялся от свисающих с низкого потолка сталактитов. Это был не хрупкий известняк, а покрытые коркой жирные отложения, прилипшие к кирпичам. Эти сталактиты из нечистот отламывались и падали на спину, царапали кожу. Рост у меня большой, так что голова путешествовала под самым потолком – ближе всего к отвратительным сталактитам, но в наилучшем положении, чтобы оценить неожиданный акустический эффект. Начиная радиорепортаж, я заметил, что мой голос отражается от кирпичных стен туннеля и словно по спирали уходит вдаль. Слова перемещались по круглому туннелю подобно мотоциклисту в цирке, выполняющему «мертвую петлю». Меня переполняло отвращение, зато уши наслаждались чудесным звуковым бриллиантом. Ничего подобного я раньше не слышал. И стал сомневаться: может, мне все это кажется? Может, это всего лишь иллюзия – вид цилиндрического туннеля обманывает мозг, заставляя думать, что звук движется по спирали? Нет. Когда я закрывал глаза, голос по-прежнему вибрировал, отражаясь от стен, и уходил вдаль по туннелю. Что же заставляло звук прижиматься к стенам и избегать центра? Я изучал архитектурную акустику двадцать пять лет, но такого эффекта никогда не встречал. Кроме того, голос Бруно, отражаясь от стен туннеля, приобретал металлическое звучание. Как такое возможно в месте, где нас окружали только кирпичи?

За те часы, когда я слушал канализационный туннель, на меня снизошло акустическое прозрение. Моя специальность – интерьерная акустика, по большей части я работал над тем, как убрать или минимизировать нежелательные звуки и акустические эффекты. Вскоре после защиты диссертации мне удалось изобрести новые методы разработки формы поверхностей, которые улучшают звук в театрах и звукозаписывающих студиях по всему миру. В аудитории Кресге в Массачусетском технологическом институте можно увидеть волнистые отражатели, которые я разработал, чтобы музыканты лучше слышали друг друга. Для репетиционного зала Benslow Music Trust в английском Хитчине я сконструировал неровность на вогнутой стене, чтобы отраженный звук не фокусировался в одной точке, искажая тембр.

В последние годы я исследовал, как плохая акустика и высокий уровень шума влияют на обучение. Очевидно, ученики должны слышать преподавателя, а для обучения требуется тишина, однако архитекторы, проектировавшие школы, создали настоящие акустические катастрофы. Хуже всего школы со свободной планировкой, где нет дверей и стен, в результате звуки из одного класса мешают всем остальным – ведь для их распространения нет препятствий. Академия бизнеса Бексли, открытая в Лондоне в 2002 г., вошла в шорт-лист премии Стерлинга, которую присуждает Королевский институт британских архитекторов. Однако открытые пространства стали причиной проблем с шумом, и местное управление образования потратило 600 тысяч фунтов (0,9 миллиона долларов) на установку стеклянных перегородок[1]. В процессе исследований в школах я воздействовал шумом на учеников, когда они выполняли несложные задания на понимание текста и вычисления в уме. В одном из тестов воспроизведение звуков шумной классной комнаты снижало когнитивные способности детей 14–16 лет до уровня контрольной группы 11–13 лет, работавшей в тишине.

В настоящее время мы с коллегами пытаемся улучшить качество пользовательского контента в интернете. Я затеял этот проект, устав слушать искаженные и зашумленные саундтреки к видеороликам из интернета. Мы разрабатываем программу, которая будет автоматически выявлять некачественный звук – например, проверять, не улавливает ли микрофон шум ветра. Идея заключается в том, чтобы предупредить пользователей о плохом звуке еще до начала записи или использовать автоматическую обработку, чтобы устранить некоторые помехи, подобно тому как цифровая камера находит дефекты изображения и автоматически настраивает время выдержки и фокус. Но прежде мы изучаем, как люди воспринимают качество звука. Насколько важно для вас качество звука, когда вы записываете выступление ребенка на школьном концерте? Мне кажется, что звуковые искажения важнее визуальных. Нечеткое видео с хорошим звуком, на котором записано пение ребенка, запечатлеет этот момент вашей жизни лучше, чем четкое видео с неразборчивыми словами и искаженным голосом.

Но в туннеле для сточных вод я вдруг понял, что искажение звука может быть красивым. Десятилетиями изучая звук, я кое-что упустил. Я был так занят устранением шума, что перестал слушать сами звуки. В подходящем месте такой «дефект», как фокусировка звука или металлическое спиральное эхо в канализационном туннеле, может производить поразительное впечатление. Возможно, неприятные, странные и искаженные звуки способны объяснить нам распространение звука в повседневных ситуациях или даже рассказать о том, как наш мозг обрабатывает звуковые сигналы. Когда я вылезал из туннеля, решение уже созрело: буду искать необычные акустические эффекты. И не только неблагозвучные. Я хотел услышать самые удивительные, неожиданные и величественные звуки – акустические чудеса мира.