Книга звука. Научная одиссея в страну акустических чудес

Каждый раз, когда камень ударялся о твердую поверхность, по льду пробегала короткая вибрация и колебания излучались в воздух в виде резкого звука. В воздухе разные частоты распространяются с одинаковой скоростью и поэтому приходят одновременно. Но во льду картина меняется. Высокие частоты передаются быстрее и приходят первыми, а уже вслед за ними более медленные низкие частоты – так формируется глиссандо. Такая же картина наблюдается в длинных тросах. Когда звукорежиссер Бен Бёртт придумывал эффекты для «Звездных войн», то звук лазерной пушки он создал на основе записи ударов молотка по туго натянутому тросу, удерживающему антенную мачту[315].

По мнению шведского акустика и конькобежца Гуннара Лундмарка, высокий звук, издаваемый льдом, можно использовать для проверки толщины и надежности льда на замерзших озерах. Когда конек скользит по поверхности, во льду возникают слабые колебания, генерирующие звук, основная частота которого определяется толщиной замерзшего слоя воды. Вы не услышите звук от собственных коньков, поскольку он направлен в стороны, но чужие коньки можно услышать на расстоянии около 20 метров. Лундмарк провел ряд измерений, чтобы проверить это предположение: «Мой помощник, мой легкий маленький сын… бил по льду топориком, а я… записывал звук с помощью микрофона и мини-диска, стоя в безопасном месте»[316]. Лундмарк пришел к выводу, что если частота приближается к 440 Гц (в музыкальных терминах это нота ля, по которой настраивается оркестр), то лед в большинстве случаев безопасен, но если частота чуть выше – скажем, 660 Гц (или нота ми через пять белых клавиш вправо на клавиатуре фортепьяно), – в этом случае толщина льда не превышает 5 сантиметров и ступать на него опасно. Однако, чтобы воспользоваться звуковыми свойствами льда, конькобежец должен на слух различать ноты, а на это способны только люди с абсолютным слухом. Немузыкальным любителям коньков придется определять толщину льда другим способом.

В случае со льдом имеет место однозначная зависимость частоты шума, создаваемого льдинкой, от ее размера. То же самое справедливо для воздушных пузырьков в воде. Но можно ли выявить похожую математическую зависимость между размерами песчинок и частотой пения дюн? Вполне логичное предположение, поскольку такая связь существует для большинства источников звука: скрипка, например, меньше контрабаса. Однако по поводу влияния размера песчинок на голос дюны разгорелись жаркие споры, и имеющиеся данные не позволяют прийти к однозначным выводам. Лабораторные эксперименты, проведенные Симоном Дагуа-Бои и его коллегами из Университета Париж VII имени Дени Дидро во Франции, возможно, склонили чашу весов в пользу гипотезы, что частоту пения дюны действительно определяет размер песчинок. Дагуа-Бои взял песок из дюны в окрестностях Аль-Ашхары в Омане и показал, что если песок просеять, разделив песчинки разного размера, то звук меняется. До просеивания размер песчинок составлял от 150 до 310 микрон и они генерировали гудение на частоте от 90 до 150 Гц. Когда песок просеяли, чтобы отделить частицы приблизительно одинакового размера, от 200 до 250 микрон, слышалась чистая нота на частоте 90 Гц[317].

В начале XX в. путешественник Айме Чиффли во время 16 000-километрового путешествия верхом из Аргентины в Вашингтон провел ночь на поющей дюне на побережье Перу. Он вспоминал, что местные жители предупреждали его, что «песчаный холм… посещают призраки и что каждую ночь умершие индейцы пляшут там под звук барабанов. Они рассказали ему так много историй, от которых кровь стынет в жилах, что он стал думать, что ему повезло остаться в живых»[318]. Неудивительно, что необъяснимые природные звуки окружены многочисленными легендами. Кэмпбелл Грант, изучавший наскальные рисунки Северной Америки, отмечает, что среди них часто встречается изображение буревестника. «Считалось, что грозу вызывает огромная птица; гром – хлопая крыльями, а молнию – открывая и закрывая глаза»[319].

У грома можно различить две отчетливые акустические фазы: треск и раскаты. Их в точности воспроизводит звуковой эффект, впервые записанный в 1931 г. для фильма «Франкенштейн» (Frankenstein). Этот звук пугал многих киногероев – Губку Боба Квадратные Штаны, Скуби-Ду, Чарли Брауна. Его так часто использовали все эти годы, что если на экране появлялся дом с привидениями в грозу, то его обязательно сопровождала эта запись[320]. На самом деле этот гром довольно смирный, и мне приходилось слышать настоящие грозы, которые пугали меня гораздо сильнее. Помню, я однажды проснулся от такого громкого треска, что решил, что в дом молния попала. Голливудский звукорежиссер Тим Гедемер объяснил мне, что если нужно воспроизвести в фильме мощный удар грома – когда сотрясается земля и освещается все небо, а «душа уходит в пятки», – то одной записи природной стихии для этого недостаточно. Можно начать с реального звука, но затем он добавил бы звуки, отсутствующие в грозе, чтобы зрителя «пробирало до печенок»[321].