Книга звука. Научная одиссея в страну акустических чудес

У башни, которую венчает купол, стен почти не осталось, но сам купол цел, поскольку его восстановили и использовали для контроля за движением воздушного транспорта над Берлином. Все стены лестницы в центре башни были покрыты граффити. Поднимаясь к куполу, я слышал эхо голосов других посетителей, наслаждавшихся акустикой помещения. Время реверберации в обтекателе составляет около 8 секунд на средних частотах, как в большом соборе. Музыканты приходят сюда для записи музыки. Но купол удивляет не только реверберацией.

Оказавшись внутри, я посмотрел на других туристов; мне было приятно видеть их удивленные лица, когда они понимали, насколько необычна акустика в этом помещении. Самый тихий звук, даже просто звук шагов, словно отскакивал от стен. Некоторые увлеченно экспериментировали (если сильно топнуть ногой, то можно услышать восемь отражений, похожих на треск фейерверка), но большинство вели себя сдержанно, словно относились к этому месту с таким же почтением, как к церкви.

Затем я взобрался на старый постамент для антенны, чтобы оказаться в центре помещения. Купол представляет собой верхние две трети сферы диаметром около 15 метров, изготовленной из пожелтевших шестиугольных панелей. Стены до высоты двух метров покрыты граффити, за исключением небольшого неогражденного отверстия, из которого можно упасть на крышу здания пятью этажами ниже. Я вытащил диктофон, чтобы записать свои впечатления от этого места, и заметил, что каждое мое слово удваивается отражением от обтекателя.

Здесь, на холме Тойфельсберг, я хотел исследовать эффект, который присутствует в сферическом «Маппариуме»[272]. Необычно сильная фокусировка позволяет испытать странное ощущение, словно ты шепчешь на ухо самому себе. Вот как описывает это Хартман:

По мере приближения к центру сферы «Маппариума» вы вдруг начинаете слышать сильные отражения собственного голоса… Отклонившись влево, вы слышите себя правым ухом. Отклонившись вправо – левым[273].

На холме Тойфельсберг этот эффект выражен сильнее, если обратить лицо вверх, потому что именно там находится бо́льшая вогнутая поверхность, фокусирующая звук. Таким образом, в куполе из стекловолокна на вершине пятиэтажной башни в Берлине я открыл бинауральное звуковое чудо, эффект, объясняющий, как мы вычисляем источник звука. Два уха позволяют млекопитающим определять место, откуда идет звук. Слух помогает животному почувствовать опасность, предупреждая о подкрадывающихся хищниках, которые хотят им пообедать. У человека хорошее зрение, однако оно не в состоянии предупредить об опасностях за нашей спиной, поэтому для нас очень важна способность услышать угрозу и определить ее местоположение.

Существует два основных способа, с помощью которых мы вычисляем, откуда приходит звук. Представьте, что с вами говорит человек, стоящий слева. Звук сначала достигает левого уха, поскольку до правого расстояние чуть больше. Мозг также отмечает маленькую разницу в громкости. Звук должен обогнуть голову, прежде чем попасть в правое ухо, и это значит, что его громкость на высоких частотах будет гораздо ниже. (На громкость низких частот, приходящих издалека, голова влияет в минимальной степени.) Мозг сравнивает время воздействия низких частот на каждое ухо и относительный уровень высоких частот, чтобы определить, откуда приходит звук.

Сферические помещения могут исказить оба этих признака. Искажение громкости влияет на локализацию. Кажется, что источник звука находится в другом месте. Вот как описывает это Хартман: «Предположим, что вы стоите на дорожке в «Маппариуме» лицом к Южной Америке. Источник шума находится справа от вас, но вы обнаруживаете, что звук приходит слева!»[274] Громкие сфокусированные отражения от сферы создают громкое отражение в левом ухе, обманывая мозг и заставляя его считать, что источник звука находится слева.

Локализация обычно основывается на первом звуке, достигшем ушей (эффект первенства). Это эмпирическое правило вполне разумно, поскольку самый первый звук проходит кратчайший путь, обычно по прямой. Возможно, вам приходилось бывать на службе в церкви, когда казалось, что слова проповеди доносятся до вас из динамиков, а не от священника. Причина такого впечатления состоит в том, что звук от динамиков приходит к слушателю первым. Небольшая электронная задержка в громкоговорящей системе оповещения приводит к тому, что первой слушателя достигает звуковая волна от священника, и это решает проблему.