Островок слышимости в океане

НЕВОСПРИНИМАЕМЫХ ЗВУКОВ

Итак, уже изображение в

линейном масштабе диапазона воспринимаемых че­ловеком звуковых энергии потребовало космической шкалы. В действительности же область могущих су­ществовать звуков еще больше. Взгляни, читатель, на этот график — карту «акустического океана». На ней, как и положено на морской карте, нанесена сетка ши­рот и долгот. Акустические широты — это уровни зву­кового давления, долготы — частоты звуковых ко­лебаний.

Вот он, островок слышимости, именуемый по-науч­ному «область слухового восприятия человека». Для животных он может быть расположен в другом месте, чаще всего*правее («восточнее») островка человека.

Обследуем берега, границы острова, определим, далеко ли от них могут располагаться какие-нибудь массивы, похожие на географические материки. Ниж­няя, южная граница «острова слышимости». Уже упо­миналось, что человек назвал ее «порогом слухового восприятия». Как видим, эта граница довольно силь­но искривлена. Ниже всего она опускается в области частот 1—5 килогерц, это и есть частотная область максимальной чувствительности слуха. Хотя у неко­торых животных она может.располагаться еще ниже, \ но, в общем, и человека природа одарила достаточно ' щедро. Тишайший шепот влюбленных, легкий вздох человека, шорох ползущего по стенке жучка — вот звуки, близкие по интенсивности и приближающиеся к этой границе, Для любителей количествешшх дай-

108

10* 10^г 10³ 10* 10^s 10^е 10⁷

Частота, Ги}

Остров слышимости в океане звуков.

ных укажем, что амплитуда звуковых колебаний в воздухе на пороге слухового восприятия лишь не­многим больше атома водорода, а мощность звука, поглощаемая ухом, не превышает микрокосмиче.ской цифры 10~³⁰ ватт. Эта микрокосмика хорошо согла­суется с теми по-настоящему космическими цифрами, которые упоминались в предыдущей главе.

От границы слышимости ведется отсчет звуковых уровней вверх в децибелах.

Но вот мы сдвинулись влево или вправо по ниж­ней береговой линии от средней части острова. Эта линия пошла вверх и, значит, требуются большие зву­ковые давления, чтобы звуки были восприняты чело­веком. Неодинаковость слухового восприятия по ча­стоте потребовала введения еще одной единицы — фона. На частоте 1 килогерц значения децибелов и фонов приняты одинаковыми, а на других частотах они могут сильно отличаться друг от друга.

Прежде чем покинуть «южный берег» острова, вернемся еще раз на его среднюю, наиболее выдви­нутую в море часть. Через специальные приборы мож­но различить, как вдалеке клубится что-то трудно уловимое. Это —область тепловых шумов среды.

Слава природе, что граница нашего острова слыши­мости достаточно далека от этого материка хаоса, иначе у нас в ушах стоял бы постоянный шум и гул, как у больного тяжелой формой гипертонии.

Теперь направим свои стопы к «северному берегу» острова. Для этого нам понадобится сделать 130— 140 шагов-фонов. И вот мы подошли к другой гра­нице невосприимчивости звука, именуемой порогом болевого ощущения или порогом осязания. Само на­звание указывает причину невосприимчивости на этом участке. Еще в древнекитайской философии Дао-дэ говорилось: «сильные звуки не слышны». Здесь, выше 130—140 фонов, бушуют акустические бури. Звуки настолько сильны, что слуховой аппарат осязает их как боль и через некоторое время попросту разру­шается.

Да что хрупкое человеческое ухо? При этих зву­ковых уровнях даже у металла возникает «акустиче­ская усталость». Листы обшивки самолетов в районе выхлопа мощного ракетного двигателя могут разру­шиться, если не принять специальных мер предосто­рожности.

Мореплавателям известны «ревущие сороковые» широты. Здесь, в акустике, — это ревущие сто соро­ковые. Но как далеко простирается этот все более неистовствующий акустический океан? Еще каких-нибудь 60—70 децибел, и амплитуда звукового дав­ления достигнет статического, атмосферного давле­ния. Прекратится ли рост интенсивности звука?.Отнюдь. Один из полупериодов звуковой волны;(полупериод разрежения) будет урезаться,, но дру­гой— полупериод сжатия — может быть сколь-угодно большим. Такие сверхмощные нелинейные звуки соз­даются, например, с помощью сильнейших сирен или в системах звуковых концентраторов. Можно сказать, что границы звукового океана здесь бесконечны...

Левая, «восточная» оконечность острова слыши­мости. Здесь удивительным образом сходятся пороги слышимости и болевого ощущения. Проникнуть на эту оконечность исследователям оказалось не так-то просто. Дальше начинается пока еще таинственное царство инфразвука, о котором мы поговорим впо­следствии.

по

А здесь сколько долгот (то бишь частот звуковых колебаний) до границ океана? Область слышимости начинается с частот 16—20 герц. До нуля герц, до статики, как будто недалеко. Однако здесь прояв­ляется интересное различие географической и аку­стической карт. Географические долготы отклады­ваются только в линейном масштабе, акустические же долготы, как и широты, — в логарифмическом (о причинах этого мы говорили в предыдущей главе). Но нуль логарифмической шкалы лежит в минус бес­конечности, и в этом смысле акустический океан в царстве инфразвука также беспределен.

Может быть, более ясно положение на правой оконечности острова, в царстве уже не инфра-, а ультразвука, то есть на частотах более 16—20 кило­герц? Здесь человеком достигнуты частоты колебаний не только мега-, но и гигагерц; неизвестно, на каких частотах инерция молекул или иные факторы поло­жат предел возбуждению звуковых колебаний.

Постоянна ли площадь острова слышимости? Увы, для каждого человека этот остров, как шагреневая кожа, имеет тенденцию «съеживаться» к пожилым годам. Уменьшается он больше всего со стороны вы­соких частот, — океан неслышимости затапливает его правую часть.

У многих животных и насекомых острова слыши­мости простираются до более высоких частот. Так, собака может воспринимать не слышимые человеком звуки с частотами 20 и 30 килогерц, летучая мышь, оса/комар — 50 и 60 килогерц.

А крупные животные? Не так-то просто для них всех определить границы слышимости. Вспоминается история, случившаяся лет двадцать назад. Промысло­вики заметили, что киты обнаруживают китобойные суда по подводному шуму двигателей и стараются уйти от них. Бюро, проектирующие китобрйные суда, запросило один из научно-исследовательских инсти­тутов о чувствительности слуховых органов китов. Что оставалось делать исследователям? Они ответили: «Если вам удастся поймать живого кита, привезите его к нам для того, чтобы мы могли в гидроакусти­ческом бассейне определить его чувствительность к подводным шумам».

in

Не стоит жалеть, впрочем, что эта просьба не была удовлетворена промысловиками: и без того истребление китов приняло поистине чудовищные размеры.

ЗРЕНИЕ ИЛИ СЛУХ (И РЕЧЬ)!

Я всегда считал, что лите-ратура существует, по мень­шей мере, столько же для уха, сколько для глаза.

Н. Винер. Я — математик

Что предпочесть в каждом

конкретном случае, какой из органов чувств более Информативен? Многим этот вопрос покажется празд­ным или даже схоластическим, но специалисты по инженерной психологии не снимают его с повестки дня.

«Лучше один раз увидеть, чем сто раз услы­шать»— гласит народная мудрость, и это, казалось бы, дает исчерпывающий ответ. Обратимся, однако, к данным научных исследований. Американский уче­ный Дж. Милн провел обстоятельные опыты, целью которых было сравнение информативности слуха и зрения при восприятии простых сигналов. В одном из опытов испытуемым предлагалось различать по ча­стоте звуковые тона в диапазоне от 100 до 8000 герц. Когда воспроизводили два-три тона, испытуемые не ошибались. При пяти и более тонах количество оши­бок резко возрастало. Был сделан вывод, что при зву­чании нескольких тонов испытуемые могут принять и передать не более 2—2,5 бита * информации. Примерно такой же результат бы-л зафиксирован при восприя­тии нескольких тонов одинаковой частоты, но пере­менного звукового уровня (в пределах от 15 до ПО де­цибел).

* Бит — стандартная двоичная единица информации — дает
указание о том, сколько взаимоисключающих выборок надо сде­
лать, чтобы получить правильный ответ (Ioga2=l бит; Iog210 =
= 3,32 бита)..

^ Результаты опытов со зрительным восприятием немногим отличались от результатов экспериментов со слухом. Когда раздражители, которым подвергались испытуемые, различались. по размеру, люди могли пропустить 2,8 бита информации, если же раздражи­тели различались по яркости, то пропускная способ­ность человека не превышала 2,3 бита.

Таким образом, при восприятии элементарных сигналов пропускная способность органов зрения и слуха примерно одинакова. Однако способность к нюансировке, к восприятию сложных сигналов у глаза значительно больше, чем у уха. Известна дакже зна* чительно большая пропускная способность зритель­ного нерва в сравнении со слуховым, большая пло­щадь участка коры головного мозга, обслуживающего зрение, по сравнению с площадью участка, обслужи­вающего слух, и т. п.

Но как может человек передать, описать ощуще­ние, впечатление от какого-либо воспринятого глазом образа? Глаза сами по себе могут передавать неко­торые достаточно сложные движения души, однако для простейшего сообщения о том, что воспринятый его глазом цвет является, скажем, синим, у человека нет парного глазу органа — передатчика электромаг­нитных сигналов. Приходится прибегать к излуча­телю звуковых сигналов — органу речи (или к движе­нию пишущей руки).

«Может быть, эхо умеет передразнивать и зрение, как оно умеет передразнивать голос?» — вопрошает Карлик в сказке О. Уайльда «День рождения ин­фанты». Увы, нет, прелесть естественного эха в зем­ных условиях доступна только уху; только звук с его относительно малой скоростью распространения дает достаточно длительную реверберацию.

Вот эта-то «парность» органов приема и передачи информации придает им исключительную важность. «Там, где была речь, все совершалось, все познава­лось... Поистине не понимают того, кто мыслит мыслью (но не говорит)» — писали еще брахманы в древней Индии, этой, по выражению Маркса, «колы­бели наших языков». И не потому ли мудрый Мон-тень в главе своих «Опытов», названной им «Об ис­кусстве собеседования», высказался так: «Самое

из

плодотворное и естественное упражнение нашего ума, по-моему, беседа... Вот почему если бы меня принудили немедленно сделать выбор, я, наверное, предпочел бы скорее потерять зрение, чем слух и речь».

Мудрому достоин вторить лишь также мудрец. Один из великих материалистов древности Гераклит, констатировавший, между прочим, что... «глаза — бо­лее точные свидетели, чем уши», закончил свое рас­суждение словами: «Я предпочитаю то, что можно увидеть, услышать и изучить». Следует полагать, что техническая психология — наука, которая сейчас еще только зарождается, со временем в результате слож­нейших исследований подтвердит интуитивный вывод Гераклита, и вопрос о предпочтительности того или иного органа чувств будет в значительной степени за­менен признанием их взаимодополняемости.

ЕЩЕ НЕМНОГО О СЛУХЕ

Некоторые из российских поэтов-футуристов в начале века утверждали, что в при­думанных ими, в сущности, нелепых словах «дыр, бул, щир» больше содержания, чем во всех созданных ра­нее кем-либо стихотворе­ниях.

Но, быть может, сочетания подобных бессмысленных слогов могут все же послу­жить если не поэзии, то науке?

Описанное ранее относилось

главным образом к оценке слуховым аппаратом громкости разнообразных звуков. Но еще в 30-х годах нашего века ученые-акустики Лэйрд и Койе заме­тили, что ощущение громкости, в общем, не соответ­ствует утомляющему, травмирующему действию, зву­ков и шумов. Если ощущение громкости достигает максимума где-ш в районе от 1 до 3—5 килогерц, то действие звука на нервную систему тем больше, чем

выше его частота (вплоть до границы ультразвука). Так родились первые «кривые равной неприятности» звуков. Эти кривые монотонно спадают с частотой, то есть чем выше частота звука, тем меньший звуко­вой уровень требуется для создания равного по силе раздражающего действия на человека (вид несколь­ких таких кривых приведен далее — в главе об ин­фразвуке). Если же говорить о полном массиве этих кривых в сравнении с изображенным ранее островом слышимости, то можно сказать, что «остров неприят­ности» будет иметь широкий и отчетливо выражен­ный мыс в юго-западной, то есть правой нижней части.

Эти-то кривые и послужили основой для создания действующих ныне международных нормативов по допустимым звукам различной частоты, силы и про­должительности.

Мы еще поговорим о шумовой атаке на человека созданных им в XX веке машин. Здесь упомянем лишь о раздражающем эффекте звуков физиологиче­ского, главным образом речевого происхождения: громкой речи, криков детей и т.п. Особенно сильно действует иногда невнятная отдаленная речь, смысл которой бессознательно, автоматически пытаются распознать соответствующие центры в мозгу чело­века. Подобные воздействия, относящиеся к компе­тенции психоакустики, пока еще не оцениваются ко­личественно.

Маскировка звуков. Это также очень интересное явление, связанное со слуховым аппаратом. Если оперировать формулировкой из учебника по акустике, то можно сказать, что маскировкой называется умень­шение способности слушателя воспринимать один звук в присутствии другого. При этом первый звук называют маскируемым, а второй маскирующим. Эф­фект маскировки может быть отображен повышением порога чувствительности уха по отношению к маски­руемому звуку, то есть понижением чувствительности слуха на частоте (или частотах) маскируемого звука. "Нельзя сказать, что маскировка звуков — откры­тие физиологической акустики наших дней. О ней говорилось еще... в древнегреческих мифах.

Бог богов Кронос (Крон), как известно, был склонен к такому странному занятию, как глотание

Наибольшим маскирую* щим действием по отно­шению к звуку / обла­дает более мощный звук //той же частоты.

Сравнительно мощный звук //, частота которого несколько ниже частоты звука /, обладает еще достаточно сильным мас­кирующим действием.

Звук //, частота которого выше частоты маскируе­мого звука /, обладает сравнительно малым ма­скирующим действием.

собственных детей. Эта незавидная участь грозила и кронову последышу — будущему великому Зевсу. Но находчивая мать Зевса Рея дала Крону проглотить завернутый в пеленки камень, а младенца упрятала в пещеру на Крите. Когда ребенок плакал, то воины, чтобы заглушить его плач, ударяли камнями по своим щитам — маскировка, поистине, отличная.

В наше время этому явлению посвящен целый ряд исследований. Изучалась маскировка;

не

чистого тона чистым тоном различной частоты,

чистого тона шумом,

речи чистыми тонами,

речи монотонным шумом,

речи импульсными звуками и т. п.

Наиболее отчетливые 'закономерности получены для случая маскировки чистого тона другими, отдель­но взятыми чистыми тонами различной частоты. Как и следует ожидать, наибольший маскирующий эффект имеет место при совпадении частот маскируемого и маскирующего звуков. Если уровень маскирующего звука в достаточной мере превышает уровень маски­руемого, то последний полностью подавляется первым.

Попробуем отнести частоту маскирующего звука от частоты маскируемого, скажем, вверх на опреде­ленный интервал, например, на 200—300 герц. Ма­скирующее действие резко упало, и стал отчетливо прослушиваться первичный тон. А теперь переместим частоту маскирующего тона на такой же интервал ниже маскируемого. Мы вправе как будто ожидать, что маскируемый тон проявится столь же отчетливо. Но что это? Он слышен теперь значительно слабее, чем тогда, когда действовал маскирующий тон, ле­жащий на шкале частот выше маскируемого.

Итак, выявляется еще одно интересное свойство слухового аппарата человека, которое едва ли можно было предвидеть: низкочастотные тона обладают большим маскирующим эффектом, чем высокочастот­ные. Найдено и физиологическое объяснение этому явлению: причина кроется в нелинейности восприятия звуков слуховым аппаратом. Как известно из радио­техники, при нелинейной характеристике чувствитель­ности какого-либо аппарата или тракта в нем кроме основного воздействующего тона возникает ряд обер­тонов, т. е. составляющих более высоких.частот. Ча­стота одного из этих обертонов может располагаться близко к частоте маскируемого звука или даже сов­падать с ней, что и обусловливает значительную ма-. скировку низкочастотными тонами.

Интенсивность обертонов в нелинейной системе возрастает с увеличением интенсивности основного тона. Поэтому мощные звуки, хотя бы и с частотами

ниже частоты полезного сигнала, будут обладать осо­бенно сильным маскирующим действием.

А теперь — волнующий корабелов, да и других транспортников вопрос о маскировании речи шумом. Сколько команд, сколько донесений оказались в нуж­ный момент непонятыми из-за шума! Можно себе представить, чем это было или могло быть чревато, особенно в сложных морских условиях.

Для определения разборчивости (или, по-иному, артикуляции) речи в условиях помех (либо при на­личии искажений в звуковоспроизводящем электро­акустическом тракте) пользуются артикуляционными таблицами. Заметим, что различают слоговую, сло­весную и фразовую артикуляцию. Проще всего опре­делять с помощью подопытных лиц слоговую артику­ляцию. Разумеется, это происходит в лаборатории, где искусственно воссоздаются акустические условия, отвечающие будущим натурным условиям.

Слоговые артикуляционные испытательные та­блицы состоят из 50 слогов, большей частью искус­ственных и потому распознаваемых с большим тру­дом, чем известные, привычные слоги.

Вот первые два столбца одной из артикуляцион­ных таблиц, входящих в отечественный ГОСТ:

пуль зош ряй стял жоф

няк

мюф

фсен

ек

box

Тут впору вспомнить наш эпиграф. Если футури-* сты считали крупным вкладом в стихотворчество три бессмысленных слога, то входящие в ГОСТ. 50 арти­куляционных таблиц по пятидесяти слогов каждая—-это уже целый «катехизис поэзии»! А между тем артикуляционным таблицам не нашлось лучшего применения, как лежать на столе диктора, моно^ тонно читающего слоги и следящего за тем, что­бы испытуемые лица не переговаривались и не за­сыпали. -

Число правильно понятых слогов таблицы, усред­ненное по всем испытуемым, представляет собой про­цент слоговой артикуляции, с помощью которой по

соответствующим кривым можно определить артику­ляцию фраз. Так, при слоговой артикуляции 40—• 50% число правильно понятых фраз достигает 90% (вот роль смыслового фактора!). При слоговой арти­куляции 70% процент правильно понятых фраз бли­зок к 100, причем смысл фраз улавливается почти без напряжения.

Специалисты по физиологической акустике подме­тили, что для разборчивой речи наиболее важна по­лоса частот, близкая к области максимальной чув­ствительности слуха. Максимальные звуковые уровни в спектре женской речи ближе к этой частотной по­лосе, чем в спектре мужской речи. Поэтому голос женщины-диктора, особенно в условиях низкочастот­ных помех, может быть несколько более разборчи­вым, чем голос диктора-мужчины. И естественно, что тот же женский голос, который иногда похож на сладостную трель соловья, может, как более высоко­частотный, оказывать при некоторых условиях и бо­лее сильное раздражающее действие, чем мужской баритон. Очевидно, тут уже действуют не только или даже не столько факторы физиологической акустики, сколько обычные житейские категории.

Можно было бы еще много говорить об удивитель­ном аппарате слухового восприятия: о том, как бла­годаря бинауральному эффекту двух ушей опреде­ляют со значительной точностью направление на источник звука; о разрешающей способности слуха к восприятию двух близких по частоте или интенсив­ности звуков; об интереснейшем устройстве самого слухового аппарата человека и т. п. Но это вышло бы за рамки нашего краткого повествования об уди­вительном мире звука.

Так что же, неужели у уха совсем нет недостат­ков? Есть, конечно; упомянем лишь один из них. Он связан все с той же громкостью звуков. Диапазон воспринимаемых слуховым аппаратом громкостей, как мы видели, весьма велик. Но вот в области срав­нения громкостей двух даже раздельно создаваемых звуков ухо не столь уж совершенно.

Почти каждый человек может сказать, что такой-то звук вдвое или, скажем, втрое громче другого. Установить на слух пяти-шестикратную разницу в

громкости двух, хотя бы однородных звуков могут лишь немногие. При большем различии громкостей субъективно сравниваемых звуков пасуют и эти не* многие.

УДИВИТЕЛЬНЫЙ

МИР ЗВУКА

ПРЕВРАЩАЕТСЯ

В УГРОЖАЮЩИЙ

МИР ЗВУКА

„.Спит, убаюканная ленью Людской врагини — тишины.

А. Блок

Тишины хочу, тишины. Нервы, что ли, обожжены?

А. Вознесенский

Который же из поэтов прав

в этом заочном споре? Оба. Да оба, потому что сти^ хотворение Блока относится к времени, когда чело­век жил среди полей и глухих лесов, вопль же Воз­несенского характерен для современного «машинизи­рованного» образа жизни. Впрочем, вредное влияние шума отмечалось еще в древности Ювеналом и Лук­рецием Каром.

Раздражают человека производственные шумы, различные бытовые шумы, но, пожалуй, шумовое ли­дерство в наше время принадлежит транспорту. Про­веденное в Каспийском пароходстве медицинское об­следование личного состава судов показало, что среди персонала машинных команд 70% страдают теми или иными нарушениями нервной, сердечно-сосудистой и иных систем. У палубных команд процент травма­тизма был гораздо меньше.

Конечно, не последнюю роль в травматизме иг­рают такие факторы, как вредные испарения, высо­кая температура, но субъективные жалобы на шум и вибрацию стояли на первом месте.

Корабли будущего — суда на воздушной подушке. Здесь мощнейшими источниками шума являются вен*

В|Ляторы, нагнетающие воздух в «юбку» судна, и воз­душные винты, ир-иводящие суда в движение. англий­ский акустик Трилло опубликовал в «Журнале звука Щ вибрации» шумовые диаграммы судов на воздуш-$ой подупже, совершающих регулярные рейсы между Тбродами Портсмутом и Райдом.

•' Диаграммы имек>т вид ко-кцентричееких кругов с уровнями звука да 100 децибел. Судж> тащит с собой Эти «круги шумового ада», и жители прибрежных се­лений задолго узнают о приближении судна.

Прибрежные селения. А что же творится на самом судне! Конечно, меры по звукоизоляции принимают-' ся, но полностью избавиться от шума все же не удается.

Авиация будущего. Каждый школътгк скажет, что 8ТО — сверхзвуковые самолеты, которые- сэкономят человеку миллиарды человеко-часов, ускорят пере­возку грузов. Все это, конечно, так, но... Сотрудники ЮНЕСКО попробовали представить, что произойдет, вели все пассажирские линяй Заггадной Европы будут Обслуживаться сверхзвуковыми самолетами. При пе­реходе звукового барьера у корпуса самолета обра-§уется мощная звуковая волна, конусом расходящая­ся в стороны на расстояния в несколько десятков ки­лометров. Интенсивность ее настолько велика, что су­ществует даже патент (американский), согласно ко­торому эта волна используется (на близком расстоя­нии) для разрушения легких зданий.

Масштабы старушки Европы не столь уж гро­мадны, и если сверхзвуковая авиация действительно утвердится повсеместно, то почти в любой точке Ев­ропейского континента каждый житель хоть раз в #еяь подвергнется действию звукового удара.

Перспектива, конечно, не из веселых. Но в наши-Зф дни дело до этого еще не дошло, не так ди?

*

Однако что это за демонстрация движется по 'Лицам Парижа? Впереди люди с широкими муаро-§Ьши лентами через плечо. Это — мэры нескольких Цврижских округов, прилегающих к аэродрому Орли. Иа транспарантах демонстрантов — призывы: «Из­бавьте нас от шума», «Дайте спать!», «Тишину в Юколы!»

Лукреций Кар (I век н. э.): «Вредного много нам в уши идет»,

Разумеется, парижане не одиноки в своих жало­бах на авиационные шумы. Например, педагоги ряда школ Лос-Анджелеса заявили, что они принуждены прерывать учебный процесс один раз в две минуты — во время, когда пролетает самолет.

^А Перенесемся на момент на другой континент. Фе­шенебельный пляж Копакабана в Рио-де-Жанейро, неоднократно воспетый в книгах, изображенный в кинофильмах. Мимо пляжа проходит городская ав­тотрасса. Когда-то на нем могли слышать... шум моря. А теперь? «Прощай, Копакабана», читаем в газетной корреспонденции; на смену райскому уголку пришла грохочущая преисподняя. Непрекращающий­ся рев моторов и автомобильные гудки доводят уро­вень шума до 85 децибелов и более. Один врач на конгрессе в том же Рио-де-Жанейро заявил: «Если

Ф. Ингерслев (президент VI Международного конгресса по аку­стике, XX век н. э.) «Шум — это яд».

так будет продолжаться, — к 2000 году мы все оглох­нем». И все это — только от легковых автомо­билей.

... Наш друг автомобиль. Так ласково именуют автомашину в книгах по туристским поездкам.

Но если друзей слишком много? Уже сейчас на Садовом кольце в Москве шум в квартирах при от­крытых окнах (или даже форточках) превышает до­пустимые нормы, хотя здесь движутся лишь легковые автомобили.

Что же тогда говорить о машинах грузоподъем­ностью 10, 20, 30 тонн, автомотрисах с моторами мощностью в 300—500 лошадиных сил, автопоездах? Водители этих автомастодонтов и жители селений, Через которые они проезжают, находятся под воздей­ствием очень мощных шумов.

Да что машины-мастодонты! Возьмем так называ- шую «малую» механизацию. В Ленинграде во мно­гих жилищных хозяйствах применяются небольшие развозные тележки с маленьким, но необычайно трес-

доказательств этого положения как будто нет, Но •что гений и шум несовместимы — тому доказа­тельств множество, и мы привели лишь малую их часть.

Отдых, сон... Может быть, здесь шумы не так важ­ны? Упомянем такой эпизод. Как известно, выда­ющийся путешественник-полярник Ф. Нансен пред­принял попытку достичь Северного полюса с судна «Фрам», затертого льдами. К полюсу пошли пешком двое. У них был общий спальный мешок, чтобы мож­но было согревать друг друга во время сна. При пер­вой же ночевке Нансен убедился, что его спутник... храпит. Смертельно усталый, Нансен все же не мог спать ни в первую, ни во вторую ночь и потребовал разрезать спальный мешок на два.

--А теперь — о домашнем отдыхе горожанина. На одном из Международных конгрессов по акустике из­вестный голландский ученый Ван ден Эйк выступил с докладом «Радио моих соседей». Докладчик пока­зывал спектрограммы и уровни звука в обычной квартире при работе громкоговорителей в соседней квартире. Эти данные не явились откровением для собравшихся, но определенный интерес доклад выз­вал.

Акустические конгрессы проводятся раз в три года. В программе следующего конгресса фигурировало название очередного доклада того же Ван ден Эйка: «Телевидение моих соседей». Отдельные участники склонны были видеть в подобном повторении своего рода манию, но большинство правильно оценило важ­ность настойчиво поднимаемого докладчиком вопроса о вредности бытовых шумов.

Проходит еще несколько лет. И...опять доклад Ван ден Эйка: «Шаги моих соседей». (Интересно, о чем доложит голландец на очередном конгрессе. Не уподобится ли он Нансену и не выступит ли с док­ладом «Храп моих соседей»?)

- Шутки шутками, но, например, в Швейцарии хлопнуть дверью автомобиля считается уже значи­тельным нарушением общественной дисциплины.

Некоторые полагают, что значение квартирных шумов в наше время возросло в связи с внедрением стандартных облегченных строительных конструкций.

Но вот две выдержки из «акустического» рассказа А. П. Чехова «Дома». «...Был четвертый час вечера. Наверху, за потолком, во втором этаже кто-то ходил из угла в угол, а еще выше, на третьем этаже, че­тыре руки играли гаммы». А в конце рассказа чи­таем: «За потолком не слышались уже гаммы, 'но обитатель второго этажа все еще шагал из угла в угол».

Так что Ван-ден-Эйковы «Шаги моих сосе­дей»— отнюдь не навязчивая идея.

Как только не именуют шум: «бич нашего време­ни», «невидимый враг», «шлаки цивилизации». Но, пожалуй, наиболее ярко и сильно характеризовал шум виднейший датский акустик Ф. Ингерслев одним сло­вом: «яд».

Да простит читатель многократное возвращение к Международным конгрессам, но нельзя не вспомнить о большой выставке, проходившей под девизом «Мень­ше шума!» в Штутгарте. Громадный плакат у входа на выставку гласил: «Когда-нибудь человечество

«Вполне согласен, что шум — это яд. Но что делать, чтобы спа­стись от него?!».

принуждено будет расправляться с шумом так же, как оно расправляется с холерой и чумой», И подпись: Р. Кох.

Кох, открывший возбудителя не только туберку­
леза, но и холеры, знал, о чем говорит. Время, о ко­
тором он упоминал, наступило. «Тишины хочу, тиши­
ны!»—этот вопль современного человека звучит
громче самых громких шумов. '.

Воздадим же хвалу сиплому, такому немощному и даже чуть комичному свисту, который издает те­перь пригородная электричка, подъезжая к очередной станции. Этот тихий свисток — один из провозвестни­ков неизбежной борьбы с усилившимся акустическим загрязнением окружающей среды — пришел на смену зычным гудкам, от которых вздрагивал не один жи­тель в домах вблизи железных дорог.

Итак, разработка мер борьбы с шумом становится первоочередным делом.

Шум — это отходы цивили­зации. Так сведем же эти отходы к минимуму!

Плакат на Всесоюзном совеща­нии -по звукоизоляции в Ленин­граде. 1974 г.

В заголовке — начало тек­ста телеграммы, которую послали в одно из ведом­ственных управлений несколько отпускников, совер­шавших поездку на комфортабельном, в общем, теп­лоходе. (У телеграммы была и вторая часть: «...а души мы сами спасем», но это уже не имеет отноше­ния к предмету нашего повествования.)

Впору теперь поговорить о том, какие же меры защиты от шума и вибрации применяются в прак­тике. Нельзя сказать, что ранее не пытались бороть­ся с вредными звуками. Но у нас, свидетелей и уча­стников научно-технической революции, те, прежние меры могут лишь вызвать невольную улыбку. Так, в Англии еще в стародавние времена был издан коро­левский указ, запрещавший бить жен в ночное время. В Древнем Риме выстилали соломой булыжную мо­стовую перед домом больного патриция. Екатерина II

отменила в столице сигналы — механические свистки, устанавливавшиеся на некоторых экипажах. Впрочем, об одной мере по охране окружающей среды от «аку­стического загрязнения» и сейчас нельзя говорить без уважения. Естествоведы довольно^ давно установили, что рыба боится пароходных шумов, и в нижнем те­чении Урала было запрещено пароходное сообщение, чтобы не пугать ценные породы рыб, идущих на нерест.

Сейчас человечество располагает по крайней мере четырьмя «эшелонами» шумо- и виброзащитных средств, Авангард противошумовой борьбы — воздей­ствие на источник колебаний, уменьшение возмуща­ющих сил, возникающих при работе механизмов, ма­шин, устройств.

Возьмем, к примеру, дизельный двигатель. Интен­сивный шум здесь возникает от вспышки в цилинд­рах. Ученые ФРГ разработали так называемый М-процесс, при котором сгорание топлива в головке цилиндра растянуто во времени. Мощность двигателя от этого теряется лишь в небольшой степени, а шум становится гораздо слабее. Ясно также, что если, ска­жем, насос работает в докавитационном режиме, то шум его будет меньше, чем у кавитирующего насоса. Вообще, воздействуя на характер и параметры рабо­чего процесса машин, можно в ряде случаев замет­но снизить их шум и вибрацию.

Фундаментальная монография по борьбе с шумом и вибрацией машин создана М. Крокером (США). В нашей стране ряд физических задач, связанных с обесшумливанием машин различных назначений, решен М. Д. Генкиным, Г. А. Хорошевым, Е. Я. Юди­ным и другими.

Вторая и третья линии защиты от вредных шумов и вибрации схожи друг с другом. Это физические ме­тоды и приемы, о которых упоминалось раньше: зву­коизоляция, звукопоглощение, виброизоляция, вибро­поглощение, рассогласование механических или аку­стических сопротивлений. Отличает эти «защитные т-линии», по существу, лишь их расположение относи---тельно источника шума и вибрации. Вторая линия ^непосредственно примыкает к источнику. Это — раз-^йообразные глушители шума, звукоизолирующие ко­жухи и капоты вокруг механизмов, амортизаторы под

 

!/₂5 И. И. Клюкин

 

 

лапами и рамами механизмов, вибропоглощающие средства на интенсивно вибрирующих частях меха­низмов, их рамах, фундаментах.

Порой средства шумозащиты из второго эшелона принимают весьма оригинальный, почти экзотиче­ский характер. Например, в Ростовском инженерно-строительном институте для заглушения шума неко­торых станков применили слои... мыльной пены, нано­симой на излучающие звук поверхности. Аналогичные исследования, проведенные во Франции, показали, что основной эффект звукозаглушения обусловли­вается при этом резонансным поглощением звука в пузырьках, имеющихся в пене. Только французские акустики применили этот способ для заглушения не станков, а ракетных двигателей. Работники акустиче­ской лаборатории Ленинградского института инжене­ров железнодорожного транспорта разработали много разнообразных средств для заглушения шума путевых и строительно-дорожных машин, в результате чего шумность этих машин была снижена в несколько раз.

Третий эшелон шумозащитных средств. Это — зву-козащитные экраны и выгородки на определенном рас-

Мирная и романтическая некогда профессия мельника. Мелодич­ное журчание воды, спокойный шорох жерновов... Нынешний мельник, чтобы спасти слух и нервную систему от шума мель­ничной машины, принужден пользоваться противошумовыми на­ушниками. Еще одна корректива романтики техникой.

J30

стоянии от источника шума, звукоизолирующие ограж­дения — стены, переборки, полы, виброизолирующие крепления целых помещений («плавающие» каюты на судах).

Стоимость мероприятий по шумо- и виброзащите на судах довольно велика; на советско-шведском сим­позиуме по судовой акустике в 1976 году шведские специалисты сообщили, что она может составлять 10—15% стоимости всего судна. Известен случай, ког­да построенный в ФРГ турбоход не был принят за­казчиком из-за его чрезмерной шумности, и по исте­чении двух лет судно было продано за две трети его строительной стоимости.

Животные в городском зоопарке тоже плохо выносят машинные

шумы. Противошумовые наушники для этих слонов пришлось

изготовлять по специальному заказу.

>/₂5*

Коммунальное строительство. Сейчас многие, •очень многие люди останавливаются в далеко не фешенебельных, но зато тихих гостиницах, предпочитая их гостиницам в центре, где ежеминутно раздается рев машин, срывающихся с места по зеленому сигна­лу светофора у соседнего перекрестка, где звучит гул машин, несущихся по соседнему путепроводу, и где, быть может, к тому же еще недостаточно эффектив­ная звукоизоляция между комнатами или этажами.

Мы добрались до последнего, четвертого эшелона звукозащитных средств — средств, контактирующих непосредственно с

⇐ Предыдущая1234Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: