Книга звука. Научная одиссея в страну акустических чудес

Фегент хотел выяснить, может ли шелест листьев замаскировать свист лопастей ветрогенератора. Большинство ветряных двигателей работают очень тихо, но в отдаленных местах других звуков мало, и они не могут заглушить даже слабое жужжание лопастей. Фегент пришел к выводу, что лучшим из проверенных им лиственных деревьев является осина, звук которой на 8–13 децибел громче, чем у ясеня или дуба. Повышение громкости на 10 децибел удваивает воспринимаемую громкость – то есть шелест осины будет восприниматься в два раза громче, чем шелест других деревьев. Однако у лиственных пород имеется один недостаток: зимой они сбрасывают листья и не могут шелестеть.

Создавать шум круглый год способны вечнозеленые растения. У подножия дюн Келсо я слышал, как ветер свистит в иглах тамариска. Звук становился то тише, то громче, но это не была отдельная нота, которую извлекают из музыкальных инструментов. Скорее это было похоже на звук, который издает ребенок, учащийся свистеть: основной тон различить можно, но он хриплый и непостоянный. Шелест создается движением воздуха между иглами – подобно тому, как гудят телеграфные провода. (Механизм возникновения эолового звукового ряда рассматривается в главе 8.) Каждая иголка создает звук, тон которого зависит от скорости ветра и диаметра иголки. Тысячи этих слабых звуков соединяются, порождая стоны и всхлипы, описанные у Гарди. Эксперименты Фегента с елью и сосной показали, что при умеренном ветре силой 6,3 метра в секунду частота звука составляла 1600 Гц, что соответствует верхней границе диапазона флейты. Удвоение силы ветра приводит к тому, что частота свиста повышается приблизительно на октаву, до 3000 Гц – это уже диапазон малой флейты.

Описание стонущих деревьев у Гарди очень точное, поскольку при естественном ослаблении ветра частота звука падает и он становится похожим на голос скорбящего человека. На мой взгляд, свист тамариска слишком высокий и не похож на стоны – в отличие от казуарины, которая встречается в Австралии. Обвислая крона, состоящая из тонких веточек, издает жутковатый вой, идеальный звук для фильма о доме с привидениями. Натуралист Мел Уорд, который несколько месяцев провел на Большом Барьерном рифе, писал об «убаюкивающей музыке моря и поющих деревьев»[339]. К сожалению, сегодня казуарина почти не встречается в туристических местах, а «кондиционеры, музыка и другие бытовые удобства заглушают, частично или полностью, звуки природы». У меня тамариск вызывает воспоминания о школьных каникулах. Теперь я понимаю, что свистящий звук, ассоциирующийся с поездками на море в детстве, создается ветром, теребящим кусты на морских утесах.

В рукотворных сооружениях ветер может порождать неприятные звуки. Построенная в 2006 г. 171-метровая башня Битхэм в английском Манчестере периодически попадает в заголовки местных газет, поскольку воет от ветра. Однажды звук достиг такой громкости, что помешал съемкам «Улицы Коронации» (Coronation Street), самой длинной мыльной оперы в мире. (Съемочная площадка находится всего в 400 метрах от башни)[340].

С верхнего этажа небоскреба поднимается башенка из стеклянных панелей, установленных на металлическом каркасе. Эта надстройка делает башню самым высоким жилым зданием в Европе, но именно она является источником свиста. При сильном ветре движение воздуха у кромок стеклянных панелей создает вихри. Эти вихри являются следствием беспорядочного изменения давления – точно такие же вихри, только крупнее, трясут самолет. Поскольку звук представляет собой перепад давления воздуха, то эти вихри генерируют звук (то же самое происходит, когда флейтист дует поверх мундштука инструмента). В 2007 г. было найдено временное решение проблемы – покрыть стеклянные кромки слоем пенопласта, предотвращающего образование вихрей. В конце того же года добавили алюминиевую окантовку, которая предотвращает свист при умеренном ветре, однако во время бури здание по-прежнему гудит[341].

Вихри от ветра часто образуются на таких сооружениях, как мосты, ограждения или здания, но звук от них обычно тихий, практически неслышный. Башня Битхэм будила местных жителей, что вызвало поток жалоб в муниципалитет. Для такого громкого звука необходим резонанс. У флейты громкость звучащей ноты усиливает резонанс воздуха внутри инструмента. У башни Битхэм резонанс был обусловлен наличием воздуха в промежутках между множеством параллельных стеклянных панелей[342].