Книга звука. Научная одиссея в страну акустических чудес

Если бы Мерсенн обратился за помощью к утке, то мог бы стать ближе к стене и услышать отчетливое «кряк, кряк», поскольку утка издает односложный звук. Расстояние до отражающей поверхности, на котором можно услышать односложное эхо, например кряканье, составляет около 33 метров (660 утиных шагов?)[207], поскольку именно такое расстояние необходимо преодолеть эху, чтобы оно слышалось отдельно от оригинального звука. Чтобы услышать эхо кряканья утки, мне нужно было найти водную поверхность на расстоянии 30–40 метров от большого здания или скалы. Но даже в этом случае у меня ничего не вышло бы, поскольку голос у утки слишком тихий. Чем дальше вы от источника, тем тише звук – при удвоении расстояния его громкость уменьшается на 6 децибел. Поэтому если громкость кряканья на расстоянии 1 метра составляет 60 децибел, то на расстоянии 2 метров – 54 децибела, 4 метров – 48 децибел и т. д. К тому времени как голос утки преодолеет расстояние в 66 метров (туда и обратно), его громкость уменьшится до 24 децибел. В абсолютной тишине человеческое ухо способно уловить такой тихий звук, но обычно его заглушают другие шумы – удаленное гудение транспорта или шелест листьев[208]. К сожалению, сама Дейзи не сможет услышать эхо даже в тихом месте, поскольку слух у нее гораздо хуже, чем у человека. Таким образом, причина того, что кряканье не создает эха, имеет чисто физическую природу: голос утки недостаточно громкий, чтобы его можно было услышать после того, как звук преодолеет необходимое расстояние.

Акустические эксперименты Марена Мерсенна не ограничивались измерением скорости звука; он также опровергал разные фантастические истории – за 400 лет до того, как развенчанием мифов занялись популярные телепрограммы. Одним из самых необычных связанных с акустикой утверждений, встречающихся в классической литературе, было гетерофонное эхо – то есть когда на фразу на французском языке эхо отвечало, например, по-испански. Мерсенн знал, что такого не может быть, но, как писал профессор Фредерик Винтон Хант в своей выдающейся книге «Происхождение акустики» (Origins in Acoustics), Мерсенн «почти убедил себя, что можно придумать особую серию звуков, эхо от которых способно убедить слушателя, что он слышит ответ на другом языке»[209]. Термин гетерофония заимствован из музыковедения и обозначает одновременное звучание нескольких вариантов одной мелодии, и я могу лишь предположить, что гетерофонное эхо удлиняло французские слова, превращая их в испанские. К сожалению, никто точно не знает, что подразумевалось под этим термином, а никаких примеров гетерофонного эха не сохранилось. Однако во Франции существуют другие литературные игры, которые могут успешно применяться для экспериментов с эхом.

Жарким летним днем 2011 г., когда я вместе с семьей путешествовал на велосипеде по долине Луары, мы прибыли в замок Шинон. Центральная часть замка была построена Генрихом Плантагенетом, который впоследствии стал королем Генрихом II Английским. Но меня заинтересовал необычный дорожный указатель прямо за стенами замка. На нем была стрелка, указывающая на узкую дорожку, и лаконичная надпись «Эхо». Разве может собиратель акустических чудес отвергнуть такое предложение? Через несколько сотен метров показалась приподнятая площадка и табличка, указывающая, что именно в этом месте нужно проверять акустику. Я кричал и пел, наслаждаясь красивым эхом[210]. Стена замка, от которой отражался звук, была частично скрыта фруктовым садом, и такое отчетливое эхо казалось удивительным. Я не удержался и разыграл традиционную шутку с эхом, о которой мне поведал путеводитель по Луаре[211]:

Я: Les femmes de Chinon sont-elles fidèles?

Эхо: Elles?

Я: Oui, les femmes de Chinon.

Эхо: Non!

В переводе с французского диалог выглядит так:

Я: Женщины из Шинона верны?

Эхо: Они?

Я: Да, женщины из Шинона.

Эхо: Нет!

При правильном произношении, когда ударение делается на последний слог фразы, например «non» в «Chinon», все прекрасно получается. Я имею в виду, что окончания слов, отражающиеся от северной стены замка, были отчетливо слышны. Утверждения, высказанные в этом стишке, проверить сложнее.

Существуют и другие истории, связанные с эхом. Ниже приведен рассказ XIX в. из книги «Чудеса акустики» Родольфа Радо (перевод с латыни в квадратных скобках).