I.I.Klyukin. Udivitel'nyj mir zvuka

Ocenite etot tekst:
I.I.Klyukin. Udivitel'nyj mir zvuka

22.32
K 52
UDK 534001.5(023.11)

Recenzent -- chl. -kor. AN SSSR V. V. Bogorodskij

Klyukin I. I.
K 52 Udivitel'nyj mir zvuka.-- L.:Sudostroenie, 1978.--168 s.
V knige v nauchno populyarnoj forme opisany raznoobraznye akusticheskie
yavleniya, proishodyashchie v vodnoj srede. Rassmotreny oblasti primeneniya
sovremennoj akustiki i vozmozhnosti ih dal'nejshego rasshireniya.
Kniga rasschitana na shirokij krug chitatelej.

K 31805-066 73-78 22.32
048(01)-78

Š Izdatel'stvo "Sudostroenie", 1978 g,
OCR: Slava Meshcheryakov

OT AVTORA
Vo vseh uprugih sredah i telah mogut voznikat' mehanicheskie
(akusticheskie) kolebaniya. Oni soprovozhdayutsya interesnejshimi fizicheskimi i
inogda fiziologicheskimi yavleniyami.
Oblasti primeneniya akusticheskih kolebanij nepreryvno rasshiryayutsya.
Odnako edva li oni gde-libo tak mnogoobrazny, kak v sudovozhdenii i
sudostroenii. |to -- eholotirovanie i poisk podvodnyh obŽektov, kontrol'
tolshchiny i kachestva stal'nyh listov i ul'trazvukovaya ochistka, rezka i svarka,
i eshche mnogoe, mnogoe drugoe. CHasto, vprochem, -- kogda idet rech' ob
umen'shenii shuma i vibracii, -- bor'ba s akusticheskimi kolebaniyami imeet ne
men'shee znachenie, chem ih poleznoe primenenie.
Iz etoj knigi chitatel' uznaet o paradoksah dejstvij s akusticheskimi
logarifmicheskimi edinicami i o svoeobraznyh yavleniyah na granicah
akusticheskih sred; o tom, yavlyaetsya li rezonator usilitelem ili poglotitelem
zvuka; o neozhidannyh "bytovyh" posledstviyah difrakcii i interferencii zvuka.
Kak razvivayutsya ul'trazvukovaya defektoskopiya metallov i ul'trazvukovaya
tehnologiya obrabotki, gidroakusticheskoe zholotirovanie i telemetriya, bor'ba
s obrastaniem sudov akusticheskimi metodami? Zachem nuzhna akvanavtu "gelievaya
rech'" i kakovy ee osobennosti? Kak sdelat' kolebaniya vidimymi, chto sulit
cvetomuzyka cheloveku, nuzhna li bor'ba s "othodami civilizacii" --
intensivnymi shumami? Kakova rol' akustiki v osvoenii Mirovogo okeana? CHto
obshchego mezhdu utrennim peniem memnonskogo kolossa i kolebaniyami trubok
parovyh kotlov, ne povinen li infrazvuk v poyavlenii "letuchih gollandcev"?
Obo vseh etih i mnogih drugih voprosah uznaet chitatel'.
Otzyvy i pozhelaniya budut prinyaty s blagodarnost'yu. Ih sleduet
napravlyat' po adresu: 191065, Leningrad, ul. Gogolya, 8, izdatel'stvo
"Sudostroenie".

* CHASTX 1 *
Mir, v kotorom my zhivem, udivitel'no sklonen k kolebaniyam... Koleblyutsya
dazhe atomy, iz kotoryh my sostoim.
R. Bishop

FIZICHESKAYA I TEHNICHESKAYA AKUSTIKA
ZVUKI V VOZDUHE
...atmosfera yavlyaetsya pochti universal'noj sredoj, v kotoroj protekayut
zvukovye yavleniya...
Relej

My zhivem na dne vozdushnogo okeana i okruzheny zvukami -- mehanicheskimi
kolebaniyami, rasprostranyayushchimisya v lyuboj uprugoj srede. Vozdushnaya sreda nam
nuzhna ne tol'ko kak sredstvo sushchestvovaniya, sredstvo zashchity ot gubitel'nyh
kosmicheskih izluchenij, no i kak zvukoprovod, pozvolyayushchij lyudyam vesti rechevuyu
svyaz', vosprinimat' signaly opasnosti, informaciyu o mestonahozhdenii i
peremeshcheniyah zhivyh i nezhivyh obŽektov, sledit' za izmeneniem ih sostoyaniya,
za mnogimi prirodnymi yavleniyami.
Neudivitel'no poetomu, chto chelovechestvo s davnih vremen stremilos'
sredi prochih svojstv atmosfery poznat' ee akusticheskie svojstva. Dostupnymi
kazhdomu sredstvami, putem nablyudeniya raznicy vo vremeni mezhdu poyavleniem
molnii i zvukom groma ocenili, chto skorost' rasprostraneniya zvuka v vozduhe
otnositel'no nevelika. V nachale XVIII veka N'yuton vyvodit formulu, soglasno
kotoroj skorost' zvuka v gaze ravna kornyu kvadratnomu iz otnosheniya
staticheskogo davleniya gaza k ego plotnosti. Laplas dopolnil ee popravkoj na
teploemkost' sredy. Tochnoe znachenie skorosti zvuka v vozduhe vblizi ot
poverhnosti Zemli okazalos' chut' bol'she treti kilometra v sekundu. Skorost',
po tepereshnim kosmicheskim vremenam, yavno nebol'shaya. A po mere uvelicheniya
rasstoyaniya ot poverhnosti Zemli, vvidu padeniya atmosfernogo davleniya,
plotnosti i temperatury vozduha, ot kotoroj takzhe zavisit skorost' zvuka,
poslednyaya preterpevaet znachitel'nye izmeneniya. Dlya sravneniya s drugimi
sredami ukazhem, chto skorost' zvuka v vode -- poryadka 1,5 kilometra v
sekundu, v metallah-- primerno 5 kilometrov v sekundu, a v porodah zemnoj
mantii -- 8 kilometrov v sekundu i bolee.
V nashe vremya razvernuty v bol'shih masshtabah issledovaniya kak
akusticheskih svojstv atmosfery, tak i inyh ee svojstv i proishodyashchih v nej
prirodnyh yavlenij akusticheskimi metodami.
Prodolzhayut privlekat' vnimanie akusticheskie harakteristiki groma.
Maksimal'nye spektral'nye zvukovye sostavlyayushchie v udarah groma nahodyatsya, po
dannym odnih issledovatelej, v diapazone chastot 50--150 gerc, po drugim zhe
dannym, dostigayut 400-- 500 gerc. Sila zvuka, to est' kolichestvo zvukovoj
energii, prohodyashchej v edinicu vremeni cherez edinicu ploshchadi fronta volny, v
10¹⁵ i bolee raz prevyshaet silu zvuka chelovecheskogo golosa.
Podobnye zvukovye energii zaregistrirovany eshche lish' pri sil'nyh izverzheniyah
vulkanov, da, byt' mozhet, v neposredstvennoj blizosti ot moshchnejshih raketnyh
dvigatelej. Pri yadernyh vzryvah, nesomnenno, vozmozhny eshche bolee sil'nye
zvukovye volny.
A chto skazal by chitatel' o "shumovom kol'ce" v atmosfere, kol'ce,
diametr kotorogo mozhet dostigat' diametra Zemli? Po-vidimomu, poka nichego
sushchestvennogo, tak kak pervoe soobshchenie o podobnom yavlenii poyavilos' vsego
3--4 goda nazad, i ego prodolzhayut obsuzhdat' specialisty. Nazvali zhe ego tak
i dolozhili o nem francuzskie akustiki Berte i Rokar, issledovavshie
rasprostranenie zvuka v atmosfere pri dejstvii vzryvnyh istochnikov. Oni
obnaruzhili v verhnih sloyah atmosfery na vysote 90 kilometrov zvukovoj kanal,
v kotorom sozdaetsya vysokaya koncentraciya zvukovoj energii s yarko vyrazhennymi
nelinejnymi effektami.
Nablyudalis' sluchai rasprostraneniya infrazvukovyh voln na distanciyu do
14000 kilometrov, to est' na rasstoyanie bolee treti zemnoj okruzhnosti ot
mesta vozbuzhdeniya zvuka. SHumovoe kol'co, centr kotorogo nahodilsya na odnoj
vertikali s vzryvnym istochnikom, rasshiryayas', polzlo vokrug zemnogo shara. V
tochke priema signal sil'no rastyagivalsya vo vremeni. Avtorami byla predlozhena
i teoriya shumovogo kol'ca.
Drugie issledovateli obnaruzhili rezonansnoe vzaimodejstvie razlichnyh
zvukovyh voln, rasprostranyayushchihsya v atmosfere. Ono takzhe nosit nelinejnyj
harakter i proyavlyaetsya na chastotah do neskol'kih desyatkov gerc. Dovol'no
prichudlivuyu zavisimost' ot chastoty zvuka i vysoty ego rasprostraneniya v
atmosfere imeyut velichiny kilometricheskogo zatuhaniya zvuka.
Voobshche, nizhnij sloj atmosfery (troposfera) ves'ma neodnoroden. V nem
imeyutsya sloi s razlichnoj vlazhnost'yu i temperaturoj, oblasti turbulentnyh
vihrevyh dvizhenij, postoyannye potoki gazovyh mass. Vse eti faktory
opredelyayut pogodu, klimat i dazhe, kak ustanovili specialisty po morskoj
akustike, uhudshayut usloviya raboty nizkochastotnyh gidroakusticheskih sredstv.
Dlya opredeleniya neodnorodnostej atmosfery primenyalos' (s peremennym uspehom)
radiolokacionnoe zondirovanie. No vot zametili, chto rasseyanie akusticheskih
voln ot turbulentnostej v atmosfere vo mnogie tysyachi raz prevyshaet rasseyanie
elektromagnitnyh kolebanij. Tak rodilos' novoe napravlenie issledovaniya
troposfery -- ee akusticheskoe zondirovanie, ili akusticheskaya eho-lokaciya.
... Idut dni i nochi, prohodyat nedeli, a napravlennye vverh akusticheskie
izluchateli nepreryvno posylayut zvukovye impul'sy i prinimayut eho, otrazhennye
neodnorodnostyami atmosfery.

Sloistaya struktura atmosfery na razlichnyh vysotah, zapisannaya s pomoshch'yu
zvukolokatora.
Zapisi etih eho ochen' naglyadny, inogda proslezhivayutsya neskol'ko
nahodyashchihsya odin nad drugim neodnorodnyh sloev v atmosfere. Podobnye
ustanovki dejstvuyut v SSHA Kanade, Indii i drugih stranah. |to dovol'no
solidnye sooruzheniya. Tak, ustanovka, sozdannaya v YUzhnoj Avstralii, vklyuchaet v
sebya antennuyu reshetku iz vos'mi desyatkov dinamikov s rezonatorami;
elektricheskaya moshchnost' zvukovoj chastoty, podvodimaya k etim reproduktoram,
--okolo 10 kilovatt. Priemnaya antenna predstavlyaet soboj bol'shoe
parabolicheskoe zerkalo s ruporom; dlya luchshej peredachi ulavlivaemoj energii
priemnomu mikrofonu ono pomeshcheno v otdel'nom uglublenii v grunte.
Razrabatyvayutsya eshche bolee sovershennye sistemy so skanirovaniem (razvertkoj)
zvukovogo lucha po nebosvodu.
Zvuk mozhet vystupat' v roli... termometra, prichem imenno v teh
usloviyah, kogda obychnye termometry otkazyvayut. Na vysote bolee 30 kilometrov
molekul v atmosfere uzhe tak malo, chto pogreshnosti tradicionnyh termometrov,
ispol'zuyushchih teplovoe dvizhenie molekul, rezko vozrastayut. V osnovu zvukovogo
termometra polozhena izvestnaya iz teorii i eksperimentov zavisimost' skorosti
zvuka v razrezhennom gaze ot temperatury gaza. Okazalos', chto takoj termometr
ne tol'ko gorazdo tochnee, no prakticheski absolyutno bezynercionen. On
otmechaet kolebaniya temperatury, dlyashchiesya vsego 0,05 sekundy, chto sovershenno
nedostupno kak rtutnym, tak i zhidkostnym termometram. Buduchi pomeshchen na
meteorologicheskij shar-zond, podnimayushchijsya s dovol'no bol'shoj skorost'yu,
zvukovoj termometr uspevaet fiksirovat' vse flyuktuacii temperatury atmosfery
na razlichnyh vysotah.
Zvuku v atmosfere sejchas nahodyat vse bol'she primenenij, a ved' do
vtoroj mirovoj vojny edinstvennym ego naznacheniem schitalas' passivnaya
lokaciya samoletov i artillerijskih batarej. Dlya etih celej byli sozdany
ves'ma sovershennye pribory. Opredelenie mestopolozheniya batarej po zvukam
vystrelov ne snyato s povestki dnya (ved' batarei ne mogut bystro peremeshchat'sya
s mesta na mesto). A vot zvukolokaciya samoletov po mere priblizheniya ih k
zvukovomu bar'eru postepenno utratila svoe znachenie. Uzhe upominalos', chto
zvuk v vozduhe -- "netoropyga" v sravnenii, naprimer, s elektromagnitnymi
volnami, i zvukolokator ne uspeval sledit' za peremeshcheniem samoletov.
Radiolokaciya zdes' postepenno vytesnila zvukovuyu tehniku.
Kazalos' by, poslednej uzhe net vozvrata v oblast' slezheniya za
skorostnymi obŽektami. Kazalos' by... No vot v zhurnale Amerikanskogo
akusticheskogo obshchestva za 1966 god poyavlyaetsya stat'ya ob uspeshnom zvukovom
opredelenii konechnyh tochek traektorii i mest prizemleniya vertikal'no
padayushchih sverhzvukovyh raket. Delo v dannom sluchae imenno v tom, chto
opredelyaetsya traektoriya ne proletayushchego tela, a tela, zakanchivayushchego svoj
put' v prostranstve. Ispol'zuetsya moshchnaya udarnaya volna szhatiya, konusom
rasprostranyayushchayasya v vozduhe ot golovnoj chasti rakety. Dlya ulavlivaniya ee
sluzhit baza vsego lish' iz chetyreh mikrofonov, raspolozhennyh po uglam
kvadrata, i schetno-reshayushchego ustrojstva.
Takaya apparatura, konechno, znachitel'no proshche i deshevle special'noj
radiolokacionnoj apparatury slezheniya.
Tak chto aeroakusticheskaya tehnika ne otzhila svoj vek; nesomnenno,
najdutsya novye oblasti ee prakticheskogo primeneniya i budut vskryty mnogie ne
izvestnye nam dosele yavleniya v vozdushnoj obolochke Zemli.

ZVUKI V ZEMLE
Po predaniyu, Tifon Aleksandrijskij vo vremya osady Apollonii opredelyal
napravlenie nepriyatel'skih podkopov s pomoshch'yu podveshennyh v transhee sosudov
-- rezonatorov
Podslushivanie protivnika cherez zemlyu -- takim v techenie mnogih vekov
bylo glavnoe i, vidimo, edinstvennoe primenenie podzemnogo zvuka Tak bylo i
v antichnye vremena, i pri osade Kazani Ivanom Groznym, i vo vremya pervoj
mirovoj vojny, kogda zaryvshiesya v zemlyu drug protiv druga protivniki veli iz
svoih transhej podkopy pod vrazheskie batarei, sklady, komandnye punkty
Pozhaluj, chut' usovershenstvovalas' k etomu vremeni tehnika, poyavilis' pervye
pribory -- prostejshie geofony
Svoe "voennoe" naznachenie akustika sohranyaet i teper', no tehnika
sushchestvenno usovershenstvovalas' Nekaya anglijskaya firma soobshchila nedavno, chto
eyu razrabotan sejsmometricheskij pribor "Gobias" dlya raspoznavaniya
prisutstviya dvizhushchihsya tyazhelyh mashin v radiuse do 15 kilometrov Po zavereniyu
firmy, pribor mozhet otlichit' shum gusenichnyh mashin ot shuma kolesnyh mashin Na
bolee blizkih rasstoyaniyah on "slyshit" takzhe shagi cheloveka i zhivotnyh
Odin iz glavnyh prirodnyh vragov cheloveka -- zemletryaseniya Mnozhestvo
sejsmografov, raskidannyh po vsemu svetu, fiksiruyut lyubye podzemnye tolchki
Nekotorye iz etih "sejsmostorozhej" snabzheny avtomatikoj Tak, nepodaleku ot
Tokio, v sejsmoopasnom rajone, gde v god fiksiruyutsya mnogie tysyachi podzemnyh
tolchkov, sejsmostorozh, ustanovlennyj u zheleznodorozhnogo mosta, svyazan so
svetoforom na zheleznodorozhnom polotne Kogda sila tolchka prevysit
ustanovlennuyu normu, na puti poezdov zazhigaetsya zapreshchayushchij krasnyj signal,
a special'naya brigada proizvodit osmotr mosta.
Itak, pervoe po vremeni vozniknoveniya napravlenie podzemnoj akustiki --
podslushivanie kogo-libo ili chego libo, predstavlyayushchego opasnost', -- bylo,
est' i, nado polagat', ostanetsya na sluzhbe cheloveka na vechnye vremena,
razumeetsya, postoyanno razvivayas' i sovershenstvuyas' No uzhe vlastno zayavila o
sebe drugaya oblast' geofonii, svyazannaya s izucheniem struktury kory Zemli i
zemnoj mantii Prostejshaya shema issledovanij zdes' takova V kakoj libo tochke
proizvoditsya vzryv uglublennogo v zemlyu zaryada, v drugih zhe tochkah,
dostatochno udalennyh ot pervoj, prinimayut zvukovye signaly -- kak prishedshie
neposredstvenno ot istochnika zvuka, tak i otrazhennye ot sloev razlichnyh
porod
Poistine, odnako, skoro skazka skazyvaetsya, da ne skoro delo delaetsya
Ochen' trudno byvaet razobrat'sya v vakhanalii prinyatyh voln K tomu zhe, v
otlichie ot gazovyh i zhidkostnyh sred, v kotoryh mogut rasprostranyat'sya
tol'ko prodol'nye volny, tverdoj srede prisushchi eshche razlichnye tipy poperechnyh
i poverhnostnyh voln.
Pozhaluj, zdes', v etom mnogoobrazii kolebatel'nyh dvizhenij, osobenno
otchetlivo proyavlyaetsya dannoe |ngel'som opredelenie fiziki kak mehaniki
Molekul i vse zhe, uchityvaya razlichnuyu skorost' rasprostraneniya voln i
nekotorye drugie priznaki, udaetsya po zapisyam geofonov opredelit' strukturu
sloev kory Zemli i glubinu nahozhdeniya mantii v dannom uchastke
Postepenno ot vzryvnyh istochnikov perehodyat k elektromagnitnym i
elektrodinamicheskim izluchatelyam zvuka, v kotoryh mozhno zadavat' chastotu
izlucheniya Primenyayutsya napravlennye istochniki kolebanij, izluchayushchie v uzkom
sektore. |to ne tol'ko ekonomit energiyu, povyshaet tochnost' izmerenij, no i,
v sluchae zvukovogo zondirovaniya u morskogo dna (pri etom zvukovye volny
perehodyat i v porody dna), umen'shaet vozmozhnost' gibeli morskih obitatelej
ot intensivnyh zvukovyh kolebanij
Vpechatlyayushchi rezul'taty sejsmicheskih issledovanij v Antarktide Za
kakoj-nibud' desyatok-poltora let izucheny struktura ee ledyanogo pancirya i
rel'ef materika podo l'dom Srednyaya tolshchina l'da v Antarktide okazalas' okolo
2 kilometrov, a maksimal'naya-- bolee 4 kilometrov. Podo l'dom obnaruzheny
krupnye gornye cepi s vysotami do 3 kilometrov, a takzhe bolee chem
kilometrovye vpadiny nizhe urovnya morya. Udalos' dazhe ustanovit', chto stroenie
antarkticheskoj platformy shodno so stroeniem platform YUzhnoj Ameriki,
Avstralii i Afriki. Pri vseh etih issledovaniyah primenyalos' ne tol'ko
"prozvuchivanie" sred v gorizontal'nom napravlenii, no i ehozondirovanie --
process, podobnyj eholotirovaniyu v more i zaklyuchayushchijsya v napravlennom
izluchenii kolebanij i prieme signalov, otrazhennyh ot granic i
neodnorodnostej sredy.
Geoehozondirovanie, zvukovaya geolokaciya poluchili za poslednie
desyatiletiya shirokoe rasprostranenie dlya poiska i razvedki neftyanyh i gazovyh
mestorozhdenij, kartirovaniya pri poiskah kamennogo uglya, zheleznoj rudy i
rossypnyh mestorozhdenij. Primenenie zvukovoj geolokacii i sejsmorazvedki
pozvolyaet poluchit' kompleksnuyu kartinu mestorozhdenij poleznyh iskopaemyh,
sushchestvenno umen'shaet obŽem dorogostoyashchih rabot -- bureniya shurfov, kotoroe
ranee delalos' pochti vslepuyu, a teper' -- celenapravlenno.
A stroitel'stvo inzhenernyh sooruzhenij, naprimer plotin? Nado, dopustim,
opredelit' razmery i konfiguraciyu skal'noj platformy, na kotoruyu budet
opirat'sya sooruzhenie, -- zvukovaya geolokaciya dast naglyadnuyu kartu glubinnyh
sloev v trebuemom meste.
Dazhe arheologi ne izbezhali soblazna privlech' novye metody razvedki. S
pomoshch'yu zvukovoj lokacii na dne Bugskogo limana byli opredeleny kontury
drevnej zastrojki i zanesennyh ilom oboronitel'nyh sooruzhenij antichnogo
gorodishcha Ol'vii.
CHisto akusticheskoe ehozondirovanie (t. e. zondirovanie, pri kotorom
akusticheskaya energiya signalov v srede ne perehodit v drugie vidy energii), v
obshchem, uzhe ne novost'. No lish' sovsem nedavno obnaruzhena vozmozhnost'
kombinirovannogo zondirovaniya porod v zemnoj srede. "Kamni zagovorili",
"govoryashchie sokrovishcha",-- kak na sensaciyu, reagirovali zhurnalisty na eto
otkrytie uchenyh Instituta fiziki Zemli AN SSSR M. P.Volarovich i
|.I.Parhomenko.
P'ezoelektricheskij effekt takih mineralov i veshchestv, kak kvarc,
turmalin, segnetova sol', titanat bariya, davno ispol'zuetsya v tehnike. No
vot okazalos', chto ryad gornyh porod -- kvarcity, gnejsy i dazhe trivial'nye
granity -- sposoben otklikat'sya elektromagnitnoj volnoj na upruguyu volnu
vzryva. Dlya ulavlivaniya etoj otvetnoj elektromagnitnoj volny sluzhat
prostejshie priemniki -- metallicheskie sterzhni, vstavlennye v zemlyu.
Inducirovannyj v sterzhnyah elektricheskij tok podvoditsya k usilitel'nomu
ustrojstvu, svyazannomu s samopiscem.
Kvarcity chasto yavlyayutsya zolotonosnymi, i, takim obrazom,
akustiko-elektromagnitnoe zondirovanie daet orientir pervichnogo poiska
zolotoiskatelyam.
No i prostejshij ul'trazvukovoj eholot s nekotoryh por stal pomoshchnikom
zolotodobytchikov, prichem ne v more, a na zemle. Pri razrabotke drenazhnyh
kotlovanov ochen' vazhno byvaet znat', skol'ko eshche produktivnogo zolotonosnogo
peska ostalos' i kak skoro v tom ili inom meste kotlovana cherpaki dragi
dostignut pustoj porody. Nuzhny dostatochno moshchnye i napravlennye zvukovye
impul'sy dlya togo, chtoby proniknut' v sloj ryhlogo peska do podstilayushchego
grunta i opredelit' tolshchinu sloya (a zaodno i glubinu ego zaleganiya).
Podobnyj pribor prihodit na zolotyh i platinovyh priiskah na smenu dedovskoj
markshejderskoj mnogometrovoj rejke ili trube, kotoruyu ranee staratel'no
vtykali v donnye sloi razlichnyh mest kotlovana.
Soledobytchiki, ispol'zuyushchie v svoej rabote metod podzemnogo
vyshchelachivaniya, temi zhe zvukolokacionnymi priborami opredelyayut razmery i
konfiguraciyu solesoderzhashchih vklyuchenij, razmery pustot i kamer, ostayushchihsya
posle izŽyatiya soli s pomoshch'yu poverhnostnyh "solyanyh fontanov".
Obvaly v shahtah... |ti strashnye sobytiya mogut privodit' k gibeli lyudej,
i davno uzhe vo vsem mire stali razdumyvat', kak predugadat' vozmozhnoe
neschast'e. Rodilas' mysl' privlech' dlya etogo sejsmoakusticheskie metody i
apparaturu, znachitel'no bolee chuvstvitel'nuyu, chem chelovecheskij sluh, i
sposobnuyu obŽektivno registrirovat' podzemnye shumy v techenie dlitel'nogo
vremeni.
Okolo chetverti veka nazad odin iz vidnyh sovetskih akustikov M. S.
Ancyferov, zanimavshijsya do togo voprosami arhitekturnoj i elektroakustiki,
vozglavil etu rabotu. V Institute gornogo dela imeni A.A.Skochinskogo byla
organizovana sootvetstvuyushchaya laboratoriya, i nachalis' regulyarnye akusticheskie
nablyudeniya v shahtah. Osoboe vnimanie obratili na shahty Donbassa, gde uzhe
togda ugledobycha proizvodilas' na glubinah do polukilometra. V nastoyashchee zhe
vremya osvaivayutsya glubiny bolee kilometra, a ved' chem bol'she glubina, tem
vyshe davlenie v plastah porody i, sledovatel'no, tem bol'she veroyatnost'
opasnyh vybrosov gaza, uglya i drugih sred
Akusticheskaya emissiya. |timi slovami specialisty sejchas oboznachayut
zvuki, kotorye predshestvuyut ryadu mehanicheskih yavlenij naprimer
rastreskivaniyu i razrusheniyu metallov. Gornye akustiki izuchali moshchnye
zvukovye signaly, kotorye, kak okazalos', nachinaet izluchat' poroda, pered
tem kak v nej proizojdut razlomy i razryvy.
Spektr etih akusticheskih impul'sov dostatochno shirok, naibolee
intensivnye sostavlyayushchie nahodyatsya v oblasti chastot 300--600 gerc. No vot
beda: spektr shumov v porode pri rabote otbojnyh molotkov i vrubovyh mashin
primerno odinakov. Znachit, nado izmeryat' podzemnye shumy vdali ot zaboya, gde
proizvodyatsya raboty, a takzhe v nochnoe i obedennoe vremya.
Vsegda li moshchnye zvukovye impul'sy predshestvuyut vybrosam uglya i gaza?
Trebuyut li oni, eti impul'sy, obyazatel'nogo udaleniya shahterov iz zaboya?
Okazyvaetsya, ne vsegda byli sluchai kogda rabota preryvalas', a dinamicheskih
yavlenij v shahte ne proishodilo. Avtor kak-to sprosil M. S. Ancyferova, chasto
li emu prihodilos' vystupat' ponevole v roli pastuha-lzheca iz izvestnoj
basni, kotoromu vposledstvii uzhe nikto ne veril. On otvetil
-- Byvalo, konechno, i nedoverie i dazhe upreki za nevypolnenie plana po
vine akustikov. Postepenno vse soshlis' na tom, chto luchshe i raz, i dva, i tri
vyjti iz zaboya, chem hot' raz byt' zasypannymi. No i my povysili tochnost'
svoih prognozov.
Kakova zhe ona sejchas? Nakoplennyj opyt, ispol'zovanie razrabotannoj
gornymi akustikami sistemy statisticheskih kriteriev povysili nadezhnost'
tekushchego sejsmoakusticheskogo prognozirovaniya opasnosti dinamicheskih yavlenij
v shahtah do 95-- 98%. Bolee togo, primenenie napravlennyh sistem geofonov
dalo vozmozhnost' opredelyat' koordinaty ochagov akusticheskih impul'sov, to
est', po sushchestvu, i ochagov vozmozhnyh podzemnyh kataklizmov, bol'shih i
malyh.
Sluzhby proizvodstvennogo akusticheskogo prognoza podzemnyh dinamicheskih
yavlenij nachali rabotat' v shahtah Donbassa s 1965 goda. V pervyj zhe god
vvedeniya sluzhb kolichestvo neozhidannyh dinamicheskih yavlenij sokratilos' v 3,5
raza, a cherez 5 let -- v 20 raz, hotya v etot period protyazhennost'
vibrosoopasnyh zon v shahtah uvelichilas' vdvoe vsledstvie perehoda vyrabotok
na nizhelezhashchie gorizonty.
V g.Prokop'evske (Kemerovskaya oblast') gruppa uchenyh pod rukovodstvom
P. V. Egorova rabotaet nad tem, kak na osnovanii akusticheskogo
prognozirovaniya vesti razrabotki uglya, chtoby umen'shit' veroyatnost' "gornogo
udara".
Neuyuten trud shahtnyh akustikov. Uchenye v kombinezonah i kaskah s
lampochkami shlepayut po mokrym shtol'nyam, inogda polzayut v nih na kolenyah,
otyskivaya, gde by ustanovit' svoi geofony i usiliteli. Net-net, i krepkoe
solenoe slovco shahterov, kotorym pomeshali, soprovozhdaet dejstviya nauchnyh
rabotnikov. No nagradoj im sluzhit soznanie togo, chto ih rabota sohranila
zhizn' ne odnomu gornyaku.
Raz uzh zemnaya sreda provodit zvuk, to mozhno ne somnevat'sya, chto
podzemnaya akustika najdet eshche mnozhestvo primenenij.

ZVUKI V VODE
Esli ty, buduchi na more, opustish' v vodu otverstie truby, a drugoj
konec ee prilozhish' k uhu, to uslyshish' idushchie vdali korabli.
Leonardo da Vinchi
Est' chto-to udivitel'noe v tom, chto pochti poltysyacheletiya nazad Leonardo
predvoshitil pervonachal'noe razvitie gidroakustiki kak nauki ob obnaruzhenii
korablej v more po zvuku. Esli ne schitat' pervyh robkih popytok
eholotirovaniya, to gidroakustika v XX veke razvivalas' snachala kak oblast'
voennoj nauki i tehniki. Naprimer, v Rossii eshche v 1905 godu byli razrabotany
sovershennye po tomu vremeni pribory dlya zvukovoj svyazi mezhdu pogruzhennymi
podvodnymi lodkami. K 1912 godu otnositsya izobretenie K. V. SHilovskim i P.
Lanzhevenom pervogo gidrolokatora.
V nashe vremya, v period intensivnogo osvoeniya Mirovogo okeana,
gidroakusticheskie pribory i metody dostigli vysokoj stepeni sovershenstva, a
oblasti primeneniya gidroakusticheskoj tehniki vse rasshiryayutsya.
Razumeetsya, proshche vsego bylo by otoslat' chitatelya k sootvetstvuyushchim
istochnikam, naprimer k knigam avtora po gidroakustike. No iz pesni slova ne
vykinesh', a potomu i v etoj knizhke, gde traktuyutsya samye razlichnye
akusticheskie voprosy, sleduet skazat' neskol'ko slov o zvukah pod vodoj,
ponimaya pod etim preimushchestvenno zvuki v bol'shih prirodnyh vodoemah.
Nachnem s kratkogo opisaniya nekotoryh fizicheskih yavlenij pri
rasprostranenii zvuka v more.
Refrakciya. |to, kak izvestno, iskrivlenie luchej v srede s peremennym
pokazatelem prelomleniya. Splyushchennaya Luna, mirazhi v pustyne, plavayushchie v
vozduhe ostrova nad morem -- klassicheskie primery opticheskoj refrakcii v
vozduhe. Akusticheskuyu refrakciyu v vozduhe zametit' neskol'ko trudnee, no ona
tozhe imeet mesto. A vot pod vodoj zvukovaya refrakciya proyavlyaetsya v lyuboe
vremya goda prakticheski povsemestno.
U gidroakustikov est' horoshee mnemonicheskoe pravilo: luch, podobno
zhazhdushchemu cheloveku, ustremlyaetsya v storonu bolee holodnyh i menee solenyh
sloev vody. Est', pravda, eshche odin faktor, kotoryj trudnee vtisnut' v ramki
mnemoniki. |to gidrostaticheskoe davlenie, zavisyashchee ot glubiny. Ot ego
velichiny takzhe menyaetsya skorost' zvuka, a sledovatel'no, i pokazatel'
prelomleniya. V dannom sluchae ego izmenenie takovo, chto zvukovoj luch
stremitsya vverh.
Pozhaluj, osobenno otchetlivo proyavlyaetsya vliyanie temperatury zimoj,
kogda verhnie sloi morskoj vody bolee holodnye, chem nizhnie. Luch togda pod
opredelennym uglom ustremlyaetsya k poverhnosti morya, otrazhaetsya ot nee, vnov'
i vnov' prihodit k nej, postepenno zatuhaya po mere udaleniya ot istochnika
zvuka.

Hudozhnik-ornamentalist, pozhaluj, mog by pozaimstvovat' v kartinah
podvodnyh zvukovyh luchej motivy dlya svoih rabot.
Traektoriya ego napominaet cep', podveshennuyu vo mnogih mestah k bujkam
na poverhnosti morya. Usloviya dlya podvodnogo obnaruzheniya zvuka v
poverhnostnyh sloyah pri etom dostatochno horoshie.
V letnee vremya, kogda bolee holodnymi yavlyayutsya glubinnye sloi vody, luch
uhodit v glubinu. Obrazuyutsya zony akusticheskoj teni, v kotoryh obnaruzhenie
podvodnyh obŽektov zatrudneno. Vozmozhny soputstvuyushchie effekty. Na granice
sloev s rezkim perepadom temperatury mozhet proishodit' polnoe vnutrennee
otrazhenie, rasshcheplenie lucha, kogda nebol'shaya chast' zvuka prohodit pod sloj
skachka, a drugaya chast' otklonyaetsya kverhu. Sozdayutsya ne tol'ko "mertvye
zony", kak inogda imenuyut flotskie akustiki zony akusticheskoj teni, no i
zony fokusirovki, usileniya zvuka. V obshchem, kartina rasprostraneniya zvuka
mozhet byt' ochen' pestroj.
Zvukovye kanaly. Sovmestnoe vliyanie temperatury, solenosti vody,
gidrostaticheskogo davleniya mozhet byt' takim, chto na opredelennoj glubine
raspolozhitsya zona ("gorizont") s minimal'noj skorost'yu zvuka. Po etomu
gorizontu, preterpevaya lish' nebol'shie volnoobraznye otkloneniya, zvukovoj luch
mozhet rasprostranyat'sya na ochen' bol'shie rasstoyaniya. |ta zona dal'nego i
sverhdal'nego rasprostraneniya zvuka uslovno nazvana zvukovym kanalom.
Zvukovoj kanal v okeane byl otkryt amerikanskimi akustikami, a v glubokom
more (CHernom)--sovetskimi uchenymi L. M Brehovskih i L. A. Rozenbergom.
Za etu rabotu oni udostoeny Gosudarstvennoj premii SSSR.
Byli otmecheny sluchai rasprostraneniya zvuka vzryva nebol'shoj bomby po
podvodnomu zvukovomu kanalu ot berega Avstralii do Bermudskih ostrovov, to
est' na rasstoyanii, ravnom polovine okruzhnosti Zemli. Sushchestvuyut karty
glubin zaleganiya ustojchivogo zvukovogo kanala v okeanah. Kak pravilo, eti
glubiny v severnyh rajonah men'she, chem v yuzhnyh. Tak, na shirote 10° v rajone
Marshallovyh ostrovov glubina zaleganiya kanala blizka k 1 kilometru, a v
rajone Aleutskih ostrovov ona ne prevyshaet 100 metrov. No vo mnogih mestah
izolinii glubiny zaleganiya kanala po zemnoj poverhnosti imeyut prichudlivye
izvilistye ochertaniya.
Amerikanskij akustik |. Gamil'ton predskazal teoreticheskuyu vozmozhnost'
sushchestvovaniya zvukovogo kanala takzhe v osadochnyh porodah, vystilayushchih dno
okeana. V 1974 godu R. Urik eksperimental'no podtverdil eto.
Morskaya reverberaciya. Slovom "reverberaciya", sootvetstvuyushchim
anglijskomu slovu "eho", oboznachayut bolee ili menee prodolzhitel'noe
ugasayushchee zvuchanie zvukovogo signala posle izlucheniya. V naibol'shej stepeni
eto yavlenie obychno svyazano s otrazheniyami ot skoplenij gazovyh puzyr'kov,
zatyanutyh na nekotoruyu glubinu vo vremya shtormov ili yavlyayushchihsya produktom
zhiznedeyatel'nosti planktona. V melkovodnyh rajonah reverberaciya mozhet byt'
obuslovlena otrazheniyami ot kamenistogo dna. Reverberaciya inogda yavlyaetsya
ser'eznoj pomehoj rybolokacii i voenno-morskoj gidrolokacii, tak kak ona
mozhet maskirovat' prinimaemyj poleznyj eho-signal.
Interesno nablyudat' reverberaciyu, kogda ona dostatochno intensivna.
Vspleski ee to vspyhivayut, to gasnut na katodnom indikatore lokatora, poroj
na rasstoyaniyah v neskol'ko kilometrov. Sinhronno s etim menyaetsya
reverberaciya v dinamike. |to znachit, chto gidrolokacionnaya posylka
vstretilas' s kakim-to otrazhayushchim zvuk skopleniem, a zatem prosledovala
dalee.
Pervaya otechestvennaya rabota po reverberacii morya poyavilas' v ZHurnale
tehnicheskoj fiziki v 1943 godu, v samyj razgar Velikoj Otechestvennoj vojny.
Avtorom ee byl voenno-morskoj akustik V. S. Anastasevich. Trudno zabyt'
vpechatlenie, kotoroe proizvela eta stat'ya na molodyh akustikov. Neuzheli
otkrytoe more mozhet zvuchat', kak goticheskij sobor? I prichina etomu --
kakie-to puzyr'ki... (uzhe izvestno bylo, chto puzyr'ki v vode mogut pogloshchat'
zvuk, no o rasseivayushchih ih svojstvah malo kto znal).
Issledovaniya reverberacii vypolnyalis' YU.M.Suharevskim. Vposledstvii V.
V. Ol'shevskij dal osnovy statisticheskoj teorii reverberacii.
Dlya bor'by s reverberacionnoj pomehoj ispol'zuyut izluchenie v uzkom
sektore, chastotnuyu modulyaciyu signala i drugie priemy. V obshchem, esli
isklyuchit' malye rasstoyaniya ot gidrolokatora, reverberacionnaya pomeha
okazyvaetsya ne takoj strashnoj, kak "trivial'nye" pomehi ot shumov morskogo
volneniya, a takzhe ot shumov samogo korablya, nesushchego gidrolokator.
Zvukorasseivayushchie sloi. Kogda odnazhdy issledovateli-gidroakustiki v
odnom iz yuzhnyh rajonov poprobovali ustremit' luch gidrolokatora vniz, to k
svoemu udivleniyu obnaruzhili: dno okeana "pisalos'" na glubine, v neskol'ko
raz men'she dejstvitel'noj. Fenomen "podnimayushchegosya i opuskayushchegosya dna"
otmetili i specialisty po eholotirovaniyu. YAsno bylo, chto sushchestvuyut kakie-to
migriruyushchie sloi, kotorye otlichno otrazhayut zvuk, prichem v znachitel'no
bol'shej mere, chem ego otrazhaet, naprimer, vodnyj sloj s temperaturnym
skachkom.
Brali proby vody s glubiny etih zvukorasseivayushchih sloev, opuskalis' v
nik v batiskafe. Okazalos', chto "prizrak" morskogo dna, kak i reverberaciya,
svyazan s morskimi organizmami i produktami ih zhiznedeyatel'nosti. Interesno,
chto kazhdyj issledovatel' nahodil v otrazhayushchih sloyah skopleniya razlichnyh
organizmov -- ot mikroskopicheskogo bioplanktona do meduz i dazhe bolee
krupnyh sushchestv.
Odnako, kto by ni byli ih "uchrediteli", so zvukorasseivayushchimi sloyami
prihoditsya schitat'sya voenno-morskim akustikam, da i personalu
rybopromyslovyh sudov, vedushchih gidroakusticheskij poisk ryby.
Iz privedennogo daleko ne polnogo perechnya gidroakusticheskih yavlenij v
more vidno, skol' oni raznoobrazny. Issledovaniya rasprostraneniya zvuka v
moryah i okeanah vo vseh morskih stranah rasshiryayutsya s kazhdym godom. V SSSR
podobnye issledovaniya s uspehom vypolnyalis' N. S. Ageevoj, V. V. Bogorodskim
(v ochen' interesnoj oblasti rasprostraneniya zvuka -- vo l'dah i podo l'dami
Arktiki), L. M. Brehovskih, R. A. Vadovym, V. P. Glotovym, V. S.
Grigor'evym, N. A. Grubnikom, F. I. Kryazhevym, V. Il'ichevym, YU. P. Lysanovym
i mnogimi drugimi. V poslednie gody bol'shoj gruppoj avtorov pod rukovodstvom
akademika L.M. Brehovskih sozdana kapital'naya monografiya "Akustika okeana",
udostoennaya v 1976 godu Gosudarstvennoj premii SSSR. V 1977 godu L. M.
Brehovskih nagrazhden zolotoj medal'yu velikogo fizika Releya.
Interesen analiz processa otrazheniya zvuka ot obŽektov proizvol'noj
formy. Publikacii po etomu voprosu ne shodyat so stranic zhurnala
Amerikanskogo akusticheskogo obshchestva (stat'i Dzhangera, Hiklinga, Dulitla i
drugih). Avtory statej utverzhdayut, chto mozhno klassificirovat' obŽekt po
harakteru otrazheniya zvuka ot nego.
L. M. Lyamshevym eshche v 50-h godah bylo obnaruzheno i proanalizirovano
yavlenie usileniya gidrolokacionnogo otrazheniya ot plastin v zhidkosti
vsledstvie vozniknoveniya v nih prodol'nyh voln pri padenii gidrolokacionnogo
impul'sa. Rabota L. M. Lyamsheva dokladyvalas' v Vengerskoj Akademii nauk i
poluchila obshchee priznanie. Ves'ma interesnye issledovaniya po teorii
eho-lokacii vypolneny v poslednee vremya A. A. Kleshchevym, U. Nigulom, E. L.
SHenderovym i drugimi.
Govorya o sozdanii v nashej strane akusticheskih priborov dlya podvodnogo
obnaruzheniya, nel'zya ne upomyanut' o deyatel'nosti professora Voenno-morskoj
akademii V. N. Tyulina. Rabotaya, po sushchestvu, v odinochku, on eshche v 30-e gody
skonstruiroval ves'ma sovershennyj po tomu vremeni eholot i vnes vklad v
teoriyu dejstviya shumopelengatorov. Svoyu leptu vnesli takzhe L. YA Gutin, A M.
Tyurin i S. YA. Sokolov-- sozdatel' i rukovoditel' pervoj v strane kafedry
elektroakustiki.
Priblizhalis' groznye gody Velikoj Otechestvennoj vojny, i osvoenie
gidroakusticheskoj tehniki nashim podvodnym flotom bylo kak nel'zya bolee
svoevremenno. CHtoby chitatel' mog v polnoj mere oshchutit' ee rol', privedem dva
posledovavshih odin za drugim epizoda, svyazannyh s podvodnoj lodkoj, kotoroj
suzhdeno bylo stat' legendarnoj.
V nachale 1945 goda v rezul'tate proryva sovetskih Vooruzhennyh Sil v
Vostochnoj Prussii byla okruzhena gromadnaya kurlyandskaya gruppirovka
gitlerovskih vojsk. Iz otrezannogo Danciga, gde nahodilas' nemeckaya shkola
podvodnogo plavaniya, vyshel v Kil' pod usilennym konvoem samyj bol'shoj
nemeckij lajner "Vil'gel'm Gustlov" vodoizmeshcheniem 25 tysyach tonn. Na nem
nahodilos' chetyre tysyachi vysokokvalificirovannyh podvodnikov, kotoryh uzhe
zhdali v Kile, chtoby ukomplektovat' imi 70 podvodnyh lodok. Vsego zhe na
korabl' nabilos' bolee shesti tysyach chelovek.
V etom rajone patrulirovala podvodnaya lodka S-13 pod komandovaniem
kapitana 3-go ranga A. I. Marinesko. V yanvare na Baltike temneet rano, k
tomu zhe shel sneg; rasschityvat' mozhno bylo tol'ko na gidroakustiku. Okolo 8
chasov vechera gidroakustik I. SHnapcev dolozhil o dalekom shume vintov i ukazal
peleng na gruppu korablej. Marinesko primenil derzkij manevr: on zashel so
storony berega i vypustil chetyre torpedy po glavnoj celi, teper' uzhe
otchetlivo vydelyavshejsya sredi korablej ohraneniya.
Lajner bystro poshel ko dnu. Lodke udalos' ujti ot bombezhki i
presledovaniya. Uznav o potoplenii morskogo giganta, Gitler prikazal
rasstrelyat' komandira konvoya, v Berline zhe vo vtoroj raz za vremya vojny byl
obŽyavlen trehdnevnyj traur (pervyj raz eto bylo posle razgroma fashistskih
vojsk pod Stalingradom). V efir poshlo soobshchenie, chto komandir S-13 obŽyavlen
"lichnym vragom Germanii".
Odnako lish' usmeshku vyzvali eti ugrozy u ekipazha lodki. Na bortu eshche
imelis' torpedy, i mozhno bylo prodolzhat' poisk protivnika. Proshlo desyat'
dnej, i snova noch'yu, i snova gidroakustiki obnaruzhili shumy bol'shogo korablya
s ohraneniem i vyveli lodku na distanciyu vidimosti. Novyj torpednyj zalp --
i perestal sushchestvovat' eshche odin gromadnyj transport -- "General SHtojben".
Iz nahodivshihsya na ego bortu 3600 soldat i oficerov spaslos' menee trehsot.
Najti v kromeshnoj mgle i otpravit' na dno morya dva gigantskih korablya s
celoj diviziej gitlerovcev za odnu dekadu -- v etom voennom triumfe
podvodnoj lodki rol' gidroakustikov byla ne poslednej.
Posle vtoroj mirovoj vojny gidroakustika nachala bystro razvivat'sya vo
vseh stranah. Tochnost' pelenga na shumyashchie ili otrazhayushchie zvuk podvodnye
obŽekty dostigla dolej gradusa, dal'nost' dejstviya stancij uvelichilas' vo
mnogo raz. Byla osvoena passivnaya i aktivnaya lokaciya v zonah vtorichnogo
vyhoda zvukovyh luchej k poverhnosti morya, a takzhe v zonah teni dlya pryamogo
signala. Amerikanskaya donnaya gidroakusticheskaya sistema "Cezar'", rabotayushchaya
na nizkih chastotah lokacii v more, gde zatuhanie zvuka osobenno malo, po
soobshcheniyam pechati, obnaruzhivaet prisutstvie podvodnyh lodok na rasstoyanii do
400 kilometrov. Poyavilas' raznovidnost' gidrolokacionnoj sistemy, v kotoroj
obnaruzhenie podvodnyh obŽektov proizvoditsya s pomoshch'yu raznesennyh pod
zerkal'nym uglom izluchatelya i priemnika gidrolokacionnyh signalov. Zdes'
trebuetsya osobaya tochnost' vo vzaimodejstvii nositelej izluchatelya i
priemnika, no takaya sistema sebya opravdyvaet, tak kak sila otrazheniya pod
zerkal'nym uglom naibol'shaya, i legche obnaruzhit' obŽekt, snabzhennyj zashchitnymi
sredstvami.
Razvertyvayutsya global'nye gidroakusticheskie sistemy. Odna iz nih pod
zloveshchim nazvaniem "Morskoj pauk" dolzhna obespechivat' sbor gidroakusticheskoj
informacii chut' li ne so vsej akvatorii Tihogo okeana i peredachu ee cherez
gidroakusticheskie bui iskusstvennym sputnikam, bystro donosyashchim svedeniya o
podvodnoj obstanovke v koordinacionnye centry, vozglavlyaemye
sootvetstvuyushchimi otdelami Pentagona.
Konechno, vo vseh etih soobshcheniyah mnogo elementov reklamy. Odnako esli
isklyuchit' ih, prihoditsya vse zhe priznat', chto dostizheniya sovremennoj voennoj
gidroakusticheskoj tehniki ves'ma vpechatlyayushchi.
No, pozhaluj, eshche bolee vlastno zayavlyaet o sebe mirnaya gidroakustika.
Primeneniya ee do neveroyatnosti mnogoobrazny i stanovyatsya vse bolee svyazany s
burnym osvoeniem Mirovogo okeana.
|holot v tradicionnom ispolnenii i s tradicionnymi funkciyami men'she
drugih morskih akusticheskih priborov nuzhdaetsya v predstavlenii. Edva li
najdetsya morskoe sudno, ne imeyushchee ego. A vot eholoty-kartografy s
avtomaticheskoj cifrovoj otmetkoj glubin na karte eshche tol'ko nachinayut
vnedryat'sya na gidrograficheskie suda.
Obychnyj eholot dlya kontrolya glubin pod kilem sudna porodil semejstvo
sebe podobnyh i vse zhe razlichnyh kak po naznacheniyu, tak i po stepeni
sovershenstva gidroakusticheskih ustrojstv. |to i pribory s ves'ma bol'shoj
moshchnost'yu izlucheniya, pozvolyayushchie poluchit' otmetku ne tol'ko linii dna, no i
otrazhayushchih zvuk gruntovyh porod na dostatochno bol'shoj glubine pod
poverhnost'yu dna. |to i skaniruyushchie eho-lokacionnye ustrojstva bokovogo
obzora, ih ne nazovesh' inache, kak avtomaticheskimi topografami dna vodoemov.
Melkie vystupy dna vysotoj s polmetra, transhei, kabeli na dne -- vse
fiksiruetsya imi na special'noj bumage.
Rybolokatory tozhe dostatochno horosho izvestny. Kazhetsya, sovsem nedavno
avtor opisyval v odnoj iz knig zhivopisnuyu vystavku "Inrybprom-68" v
Leningrade. Proshlo sem' let, i vot opyat' zapadnaya strelka Vasil'evskogo
ostrova byla okruzhena mnozhestvom oslepitel'no belyh ryboloveckih sudov vseh
stran, i flagi ih vmeste s flagami rascvechivaniya trepetali nad
vmestitel'nymi pavil'onami. Osobenno interesnaya gidroakusticheskaya poiskovaya
tehnika na "Inrybprome-75" demonstrirovalas' v sovetskom, yaponskom i
nemeckom razdelah vystavki. Sovremennyj rybopoiskovyj gidrolokacionnyj
kompleks sledit za kosyakom ryby ot momenta pervichnogo ego obnaruzheniya do
momenta popadaniya v tral. Esli rybnoe skoplenie izmenilo, skazhem, glubinu
svoego dvizheniya, sootvetstvuyushchee ustrojstvo menyaet i glubinu opuskaniya
trala, ego raskrytie. Integriruyushchie pribory pozvolyayut opredelit' summarnyj
obŽem vstrechnogo rybnogo skopleniya i prognozirovat', takim obrazom,
celesoobraznost' ego otlova.
Iz mnogoobraznyh oblastej primeneniya gidroakusticheskih sredstv pri
osvoenii bogatstv Mirovogo okeana otmetim lish' odnu, svyazannuyu s burno
razvivayushchejsya dobychej nefti so dna. Sovsem nedavno burenie dna v neftenosnyh
rajonah velos' lish' v predelah okeanskogo shel'fa, t.e. na glubinah v
neskol'ko sot metrov. Pervencem podvodnogo bureniya dna v otkrytom more bylo
sudno "Glomar CHellendzher"; sejchas takih sudov naschityvayutsya desyatki.
Po krajnej mere dve problemy pri podvodnom burenii reshayutsya s pomoshch'yu
gidroakustiki. Pervaya -- uderzhanie drejfuyushchego sudna nad skvazhinoj.
Gidroakusticheskie izluchateli-markery, raspolozhennye na dne okolo skvazhiny,
nepreryvno posylayut vverh zvukovye impul'sy. Po etim signalam na sudne
opredelyayut, v kakuyu storonu ego snosit otnositel'no skvazhiny, i
sootvetstvenno privodyat v dejstvie te ili inye podrulivayushchie ustrojstva.
Vtoraya zadacha poslozhnee. Dopustim, neobhodimo smenit' zatupivshijsya bur.
Buril'nuyu kolonku s novym burom opuskayut ko dnu. No podvodnye techeniya
otnosyat etu gibkuyu i dlinnuyu kolonku v storonu, kak otnosit veter pautinnuyu
nit' s visyashchim nad nej paukom. Privoditsya v dejstvie gidrolokacionnoe
ustrojstvo, nahodyashcheesya na konce kolonki. Na dal'nih rasstoyaniyah ot donnoj
skvazhiny izluchaemye ustrojstvom impul'sy imeyut otnositel'no bol'shuyu
prodolzhitel'nost'. |to rezhim poiska. Nashchupav po otrazhennomu signalu
skvazhinu, konec kolonki nachinaet priblizhat'sya k nej. Nastupaet rezhim tochnogo
navedeniya. Impul'sy uchashchayutsya, stanovyatsya koroche. V moment podhoda k
skvazhine srabatyvaet sootvetstvuyushchee ustrojstvo, i kolonka pogruzhaetsya v
skvazhinu.
Osvoenie okeana nemyslimo bez glubokovodnyh apparatov, kotoryh uzhe
teper' naschityvaetsya velikoe mnozhestvo. Svyazyvayutsya oni mezhdu soboj i s
obespechivayushchimi nadvodnymi sudami s pomoshch'yu gidroakusticheskogo telefona,
opredelyayut rel'ef dna i ego glubinnuyu strukturu s pomoshch'yu gidrolokacionnyh
"shchupalec".
Bol'she vsego pri osvoenii Mirovogo okeana uchenyh bespokoit sohranenie
ego biosfery. Velikij akvanavt nashego vremeni ZHak-Iv Kusto obratil k
chelovechestvu takie slova: "More sohranit svoi bogatstva tol'ko v tom sluchae,
esli budut soblyudeny biologicheskie zakony... Pora polozhit' predel
romanticheskoj epohe "tajn morya". Tajn morya net, ostalis' nasushchnye problemy,
kotorye sleduet razreshit'. My na poroge novoj ery, ery poiskov i
issledovanij!"
Gidroakusticheskie metody i pribory zajmut v etih poiskah dostojnoe
mesto.

ZVUKI V KOSMOSE?
My uslyshim polet vseh planet..
A.Blok
-- Akustika v kosmose? |to chto-to novoe, -- skazhet, vozmozhno, inoj...
akustik, ironicheski ulybayas', -- ved' v kosmose net dostatochno plotnoj
gazovoj sredy, v kotoroj mogut rasprostranyat'sya uprugie kolebaniya.
Odnako nachnem s signalov iz blizhnego kosmosa. Zagadochnye zvuki polyarnyh
svechenij... Svyazany oni s peremeshcheniyami oblastej ionizirovannogo gaza, no
tochnyj mehanizm ih vozniknoveniya do sih por ne raskryt. Inogda oni pohozhi na
udarnye zvukovye volny ot sverhzvukovyh samoletov. Nablyudalis' mnogokratnye
otrazheniya etih zvukov ot poverhnosti Zemli i ot neodnorodnostej verhnih
sloev atmosfery.
Iskusstvennye sputniki i rakety. |to uzhe nastoyashchij kosmos. Pri
prohozhdenii rakety "Apollon" nad Bermudskimi ostrovami na solidnoj vysote
188 kilometrov, gde, kazalos' by, plotnost' atmosfery nichtozhna (v
10⁹ raz men'she, chem u poverhnosti Zemli), neodnokratno
registrirovalis' na ostrovah nizkochastotnye signaly, takzhe pohozhie na
zvukovye udary samoletov.
A chto vnutri raket, kosmicheskih korablej? Kosmonavt A. Nikolaev pri
polete na odnom iz "Soyuzov" tak opisyval svoi "akusticheskie" vpechatleniya:
"Pri spuske vnachale byl slyshen nebol'shoj shum, svist vysokogo tona. |tot ton
postepenno narastal i prevratilsya v gul rabotayushchego reaktivnogo dvigatelya,
zatem on pereshel kak by na forsazhnyj rezhim raboty dvigatelya samoleta s
sil'nym rokotom" ..
Kak vidno, v kosmicheskih ustrojstvah mogut vstrechat'sya vpolne "zemnye"
oshchushcheniya. |ta blizost' k zemnym oshchushcheniyam eshche usilitsya pri dlitel'nyh
poletah. Budet nadoedat' kosmonavtam postoyannyj shum dvigatelej, rabota
kotoryh neobhodima dlya zhizneobespecheniya obitatelej raket i vypolneniya
nauchnyh i inyh operacij. Potrebuyutsya raznoobraznye sredstva bor'by s shumami
i vibraciyami. Te zhe vibraciya i shum, kotorye sejchas ispol'zuyutsya dlya
diagnostiki i defektacii mehanizmov, opredeleniya stepeni ih
rabotosposobnosti i nadezhnosti, budut signalizirovat' o sluchajnyh
neispravnostyah v orbital'nyh laboratoriyah, naprimer pri stykovke kosmicheskih
korablej.
Na kosmicheskih snaryadah, v usloviyah nevesomosti, budut, kak izvestno,
poluchat' novye dikovinnye splavy i materialy. Vozmozhno, na pomoshch' pridet i
ul'trazvuk, smeshivayushchij, razdroblyayushchij malye chasticy zhidkih materialov.
Odnim slovom, zemnaya akustika budet vse bol'she zayavlyat' o sebe
kosmoplavatelyam. Kak ne zayavit', esli uzhe sejchas v nekotoryh stranah
razrabatyvayutsya proekty lunnyh gorodkov na sotni i tysyachi chelovek.
Pribor, ustanovlennyj na poverhnosti Luny, peredaet po radio na Zemlyu
svedeniya o zatuhanii zvuka v lunnyh porodah.
A chto delaetsya snaruzhi kosmicheskogo korablya, neposredstvenno vblizi ego
borta? Uzhe sejchas zdes' dejstvuet akustika, rabotaet strukturnyj zvuk.
Vystavlennaya za bort metallicheskaya membrana vosprinimaet udary nesushchihsya
navstrechu mikrometeoritov, kusochkov kosmicheskogo veshchestva. Kazhdyj udar
chasticy o membranu vozbuzhdaet ee kolebaniya, dannye o kotoryh s pomoshch'yu
indukcionnogo ili inogo datchika postupayut vnutr' korablya na schetnuyu
elektronnuyu shemu libo peredayutsya radioustrojstvom na Zemlyu. |tim sposobom
kanadskie uchenye ocenili znacheniya mikrometeoritnoj aktivnosti v funkcii ot
vysoty rakety nad Zemlej.
Luna, planety solnechnoj sistemy i ih estestvennye sputniki. Zdes' --
razdol'e dlya akustikov-geofizikov, a na teh planetah, gde est' atmosfera, --
i dlya atmosfernyh akustikov. Ustanovlennoe na Lune amerikanskimi
astronavtami ustrojstvo pozvolilo sdelat' interesnejshee otkrytie: vremya
reverberacii (poslezvuchaniya) kolebanij v porodah lunnogo grunta priblizhaetsya
k minute. Luna zvuchit, kak cerkovnyj kolokol! Poka eshche ne dano obŽyasneniya
etomu yavleniyu.
Byla izmerena i skorost' rasprostraneniya zvuka v lunnyh porodah.
Kogda-to velikij nasmeshnik, master paradoksov i ironicheskih sentencij |razm
Rotterdamskij pisal, chto "...luna sostoit iz zaplesnevelogo syra..." Dva
evropejskih geofizika ne pozhaleli vremeni na to, chtoby izmerit' skorost'
prodol'nyh voln v ... syrah iz Italii, SHvejcarii, SSHA, Norvegii. Vozmozhno,
kak o kur'eze, oni soobshchili, chto skorost' zvukovyh voln v etih syrah (ot 1,6
do 2,1 kilometra v sekundu) sootvetstvuet nizhnemu predelu skorosti
rasprostraneniya zvuka v lunnyh porodah.
Nesomnenno, uzhe v blizhajshee vremya budut doskonal'no izucheny
akusticheskie svojstva porod na poverhnosti Venery i Marsa. A v atmosfere
Venery s ee chudovishchnoj plotnost'yu vozmozhno sushchestvovanie zvukov ogromnoj
intensivnosti.
Plazma -- odno iz sostoyanij uprugogo veshchestva. Uzhe proizvodilis' opyty
po vozbuzhdeniyu mehanicheskih zvukovyh kolebanij v plazmennyh shnurah
ustanovok, v kotoryh imeyutsya usloviya dlya vozniknoveniya termoyadernoj reakcii.
Poetomu kogda pri issledovanii pyaten na Solnce byli obnaruzheny kolebaniya
nizkoj chastoty s dlinoj volny poryadka 2500 kilometrov i na osnovanii
nekotoryh dannyh bylo vyskazano predpolozhenie, chto eti volny imeyut zvukovoe,
a ne magnitnoe proishozhdenie, to eta versiya ne vstretila u uchenyh osobyh
vozrazhenij.
Kak vidim, v akusticheskih problemah v kosmose uzhe segodnya net
nedostatka. Pervuyu stranicu kosmicheskoj akustiki mozhno schitat' otkrytoj. No
pytlivyj um issledovatelej uglublyaetsya v sovsem uzhe ne izvedannye prostory
mirozdaniya. Odin yaponskij zhurnal v 1973--1974 godah opublikoval cikl statej
o generacii zvuka ni mnogo ni malo kak v pervichnoj turbulentnosti...
rasshiryayushchejsya Vselennoj; edva li kto-nibud' zadumyvalsya ran'she o vozmozhnosti
sochetaniya akustiki i kosmogonii.

ZVUKOVAYA |NERGIYA USHLA,
A GROMKOSTX ZVUKA VOZROSLA??
Po-vidimomu, otzvuk (eho) sushchestvuet vsegda, no ne vsegda otchetlivo
vyrazhen
Aristotel'. O dushe
Govorya ob udivitel'nom v mire zvuka, nel'zya obojti vnimaniem
svoeobraznye, kazhushchiesya na pervyj vzglyad paradoksal'nymi yavleniya na granicah
sred s sil'no raznyashchimisya akusticheskimi soprotivleniyami.
Hotya my ne hoteli by dokuchat' chitatelyu formulami, no bez neskol'kih
prostejshih opredelenij osnovnyh akusticheskih velichin vse zhe ne obojtis'.
Kogda volna prodol'naya, to est' napravlenie kolebanij chastic sredy sovpadaet
s napravleniem rasprostraneniya volny, to peremennoe (zvukovoe) davlenie v
nej r svyazano s kolebatel'noj skorost'yu chastic v vyrazheniem
r = Zv,
gde koefficient proporcional'nosti Z predstavlyaet soboj akusticheskoe
soprotivlenie sredy, ravnoe proizvedeniyu plotnosti sredy na skorost'
rasprostraneniya zvuka v nej (ne putat' so znachitel'no men'shej po velichine
v!). |lektroakustiki sklonny imenovat' privedennoe vyrazhenie "akusticheskim
zakonom Oma", hotya ono poyavilos' ran'she rabot Oma. "Udobnee zapominat'", --
utverzhdayut oni. Mozhet byt', eto i spravedlivo dlya sovremennogo obshchestva, v
kotoroe elektrotehnika vnedrilas' ves'ma shiroko.
Vtoraya formula otnositsya k opredeleniyu intensivnosti ili, chto to zhe,
sily zvuka, predstavlyayushchej soboj potok zvukovoj energii cherez edinicu
ploshchadi fronta volny v edinicu vremeni:
J=0,5p²/Z=0,5v²Z
Vooruzhennye etimi dvumya nachal'nymi bukvami akusticheskoj azbuki,
pristupim k interesuyushchemu nas voprosu o yavleniyah na granicah raznorodnyh
sred.
Pust' zvuk proizvol'noj chastoty padaet po normali iz sredy s malym
akusticheskim soprotivleniem (naprimer, vozdushnoj) na granicu sredy s bol'shim
akusticheskim soprotivleniem (voda, kirpichnaya kladka i t. p.). Odnim iz
interesnyh, hotya, byt' mozhet, eshche i ne porazhayushchih nas fenomenov, yavlyaetsya
to, chto v etu vtoruyu sredu peredaetsya peremennoe (zvukovoe) davlenie, pochti
vdvoe prevyshayushchee zvukovoe davlenie v pervoj srede.
Neslozhnyj fiziko-matematicheskij vyvod podtverdil by eto. No, byt'
mozhet, chitatelya ubedit sovsem uzh prostaya demonstraciya (imeyushchaya, soglasimsya,
skoree mnemonicheskij, chem fizicheskij harakter). Demonstrator, kotorym mozhet
byt' vsyakij lektor, obhoditsya samymi chto ni na est' elementarnymi sredstvami
(ih mozhno bylo by nazvat' podruchnymi, esli by vmesto ruk zdes' ne
figurirovali nogi). CHelovek, na vremya perevoplotivshijsya v zvukovuyu volnu
(pochemu by i ne voobrazit' takoe?), bystro priblizhaetsya v komnate k
kapital'noj stene. U nee on mgnovenno povorachivaetsya krugom, izobrazhaya
teper' uzhe otrazhennuyu volnu. No chtoby ne udarit'sya o stenu kakoj-libo
chuvstvitel'noj chast'yu tela, on upiraetsya v nee podoshvoj nogi. YAsno, chto
material steny ispytyvaet pri etom dovol'no znachitel'nyj impul's davleniya,
kotoroe rasprostranyaetsya s opredelennoj skorost'yu ot mesta vozmushcheniya.
Akusticheskoe soprotivlenie vody priblizitel'no v 3600 raz bol'she
akusticheskogo soprotivleniya vozduha. I zdes' sleduet ozhidat' uvelicheniya
zvukovogo davleniya po sravneniyu s davleniem v vozdushnoj srede. M. A.
Isakovich v svoem kurse akustiki ukazyvaet na temperaturnye i inye yavleniya,
prepyatstvuyushchie udvoeniyu davleniya vo vtoroj srede. To ili inoe uvelichenie
zvukovogo davleniya vse zhe nablyudaetsya eksperimental'no.
No raz vozroslo davlenie, to uvelichilas' i gromkost' zvuka, ibo
sluhovye apparaty bol'shinstva zhivyh sushchestv reagiruyut imenno na velichinu
zvukovogo davleniya, a, naprimer, ne zvukovoj energii. Takim obrazom, dan
otvet na odnu iz chastej zagolovka glavy, hotya mozhno priznat', pozhaluj, chto
nichego osobenno udivitel'nogo my poka eshche ne uzreli.
|to udivitel'noe usmatrivaetsya iz sopostavleniya poluchennogo rezul'tata
s velichinoj zvukovoj energii, proshedshej vo vtoruyu sredu. Vtoraya iz
privedennyh vyshe formul srazu daet nuzhnyj otvet. Pust' zvukovoe davlenie
uvelichitsya dazhe v 2 raza, togda chislitel' v vyrazhenii intensivnosti zvuka
vozrastet v 4 raza. No vvidu togo chto znamenatel' odnovremenno umen'shitsya v
tysyachi raz, zvukovaya energiya vo vtoroj srede budet nichtozhnoj. Tak, v vodu iz
vozduha prohodit lish' malaya dolya procenta energii padayushchej volny, a,
naprimer, v skalu, v betonnyj massiv -- i togo men'she. Zvukovaya energiya,
takim obrazom, pochti polnost'yu otrazhaetsya ot granicy razdela sredy s bol'shim
akusticheskim soprotivleniem.
Mozhet vozniknut' vopros, pochemu nyryal'shchikov ne oglushayut kriki s berega?
Ih spasayut ot zvukovoj peregruzki izoliruyushchie zvuk vozdushnye probki, vsegda
ostayushchiesya v sluhovom prohode pogruzhennogo v vodu cheloveka. Da i ryby, ne
imeyushchie podobnyh zvukoizolyatorov, vosprinimayut otchetlivo lish' zvuki v
predelah dostatochno uzkogo konusa. Pri ugle padeniya bolee 13° proishodit
polnoe otrazhenie zvuka ot poverhnosti vody.
Rassmotrim eshche, hotya by dlya kontrasta, chto delaetsya na granice
rassmatrivaemoj sredy s drugim parametrom kolebatel'nogo processa --
kolebatel'noj skorost'yu chastic. Na eto dast otvet srednyaya chast' vtoroj
formuly. Poskol'ku v sredu peredalas' nichtozhnaya chast' zvukovoj energii, a
akusticheskoe soprotivlenie sredy ves'ma veliko, eto mozhet byt' lish' pri
nichtozhnoj kolebatel'noj skorosti, znachenie kotoroj v pravoj chasti formuly
vhodit mnozhitelem v vyrazhenie akusticheskogo soprotivleniya.
I zdes' mozhno provesti analogiyu s mechushchimsya po komnate lektorom. Pri
vsem zhelanii on ne v sostoyanii raskachat' nogoj kirpichnuyu stenu, to est'
kolebatel'naya skorost' vo vtoroj srede blizka k nulyu.
U lyuboznatel'nogo chitatelya mog by vozniknut' eshche vopros: a chto budet
nablyudat'sya pri obratnom perehode zvuka -- iz sredy s ves'ma bol'shim
akusticheskim soprotivleniem v sredu s malym akusticheskim soprotivleniem?
Na granice sredy s bol'shim akusticheskim soprotivleniem zvukovoe
davlenie pochti udvaivaetsya (hotya v nee perehodit lish' nichtozhnaya chast'
zvukovoj energii). Krichat' nad poverhnost'yu vody -- vernyj sposob raspugat'
ryb, sluhovoj apparat kotoryh, kak i u bol'shinstva zhivyh sushchestv, reagiruet
na velichinu zvukovogo davleniya.
Mozhno pokazat', chto i v etom sluchae perejdet lish' nichtozhnaya chast'
zvukovoj energii, no zdes' uzhe kolebatel'naya skorost' vo vtoroj srede budet
blizka k udvoennomu znacheniyu, a zvukovoe davlenie v nej blizko k nulyu. Vot
pochemu do nas ne donositsya v vozduhe zvuk ot udara odnogo kamnya o drugoj
(hotya nyryal'shchik, prodelyvayushchij eto, sam slyshit dovol'no intensivnyj shum,
nesmotrya dazhe na izoliruyushchie vozdushnye probki v ushah),
A chto zhe nash demonstrator, mozhet li on predlozhit' dlya etogo sluchaya
kakuyu-libo "mnemonicheskuyu model'"? Esli on prikrepit vertikal'no k nozhkam
stola list plotnoj bumagi (kotoraya v dannom sluchae budet izobrazhat' pervuyu
sredu -- s bol'shim akusticheskim soprotivleniem) i ego noga, po-prezhnemu
predstavlyayushchaya zvukovuyu volnu, prorvet etot list, to yasno, chto skorost' nogi
v moment proryva vozrastet, no poskol'ku za listom noga vstrechaet vozdushnuyu
sredu, ne okazyvayushchuyu nikakogo soprotivleniya, to net i uslovij dlya
vozniknoveniya davleniya v etoj srede.
Vot kakie metamorfozy zvukovoj volny vozmozhny na granicah raznorodnyh
sred.
KOGDA REZONATOR USILIVAET
I KOGDA OSLABLYAET ZVUK
Rezonans -- rezkoe vozrastanie amplitud... kolebanij, nastupayushchee pri
priblizhenii chastoty... vneshnego vozdejstviya k chastote odnogo iz normal'nyh
kolebanij, svojstvennyh dannoj kolebatel'noj sisteme.
Fizicheskij slovar'
Nekto smotrel iz ukrytiya, kak dva l'va vcepilis' v telo drug druga. Na
moment on otvernulsya i kogda vnov' vzglyanul na mesto boya, to uvidel, chto
protivniki ischezli: oni sŽeli drug druga. Na zemle vidnelis' lish' ostavshiesya
ot nih hvosty...
Iz sovremennoj skazki
Komu ne izvestno, chto takoe rezonans? "Rezonans -- eto kogda sil'no
motaet",-- skazal odin student, ne podozrevaya, vprochem, chto izlagaet
zhitejskim yazykom opredelenie fizicheskogo slovarya. Intelligent s bol'shim
chitatel'skim stazhem uzhe privedet primer vrednyh posledstvij rezonansa:
"Znaete, pochemu razrushilsya Egipetskij most v Peterburge? Potomu, chto
voinskaya chast', prohodivshaya po nemu, ne smenila komandy "v nogu". Proizoshla
usilennaya vibraciya, i vot..."
My, v svoyu ochered', privedem eshche odin, menee izvestnyj primer
posledstvij rezonansa. 2 marta 1905 goda utrom v den' predstoyavshego
zasedaniya II Gosudarstvennoj dumy obvalilsya potolok v glavnom zale
Tavricheskogo dvorca. Prichina -- rabota nebol'shogo elektroventilyatora na
cherdake, vklyuchennogo dlya provetrivaniya zala pered zasedaniem Dumy,
Aleksandr Grin, kotorogo znayut kak avtora romanticheskih i
priklyuchencheskih povestvovanij, byl ne chuzhd i zhanru satiry. CHerez neskol'ko
dnej posle opisannogo sobytiya v odnoj iz stolichnyh gazet poyavilas' ego
"|legiya", napisannaya v manere stihotvoreniya Lermontova "Kogda volnuetsya
zhelteyushchaya niva". Satira Grina nachinalas' tak:
Kogda volnuetsya krasneyushchaya Duma
I potolok treshchit pri zvuke veterka...
Koncovka tozhe sozvuchna lermontovskim strokam:
...Togda smiryaetsya dushi moej trevoga;
I zataiv mechty o vole i zemle,
I istrebiv morshchiny na chele,
Skvoz' potolok ya vizhu boga! ...
|to edva li ne edinstvennaya stihotvornaya oda rezonansu, hotya i
porozhdennaya glavnym obrazom politicheskimi prichinami.
No pochemu zhe vse-taki most ne obrushivaetsya i potolok ne treshchit v
otsutstvie rezonansa? V prostejshej uprugoinercionnoj sisteme vyshe ili nizhe
chastoty rezonansa soprotivleniya kolebatel'nomu dvizheniyu uprugogo ili
sootvetstvenno inercionnogo elementa dostatochno veliki. Lish' na chastote
rezonansa eti vzaimno protivodejstvuyushchie soprotivleniya tainstvennym dlya
neposvyashchennogo obrazom "sŽedayut" drug druga (sovsem kak skazochnye l'vy v
epigrafe), i ostaetsya lish' "hvostik" -- soprotivlenie treniya, kotoroe vsegda
men'she soprotivleniya uprugosti i massy. Amplituda kolebanij sistemy
uvelichivaetsya vo mnogo raz, chto i mozhet privesti k pechal'nym posledstviyam.
O yavleniyah rezonansa v mehanicheskih sistemah uzhe govorilos' vyshe.
Perejdem k ustrojstvu, v kotorom osushchestvlyaetsya rezonans akusticheskih
elementov. |to prostejshij rezonator Gel'mgol'ca -- sosud, podobnyj kolbe.
Vozdushnaya probka v gorle sosuda yavlyaetsya akusticheskim elementom massy,
vnutrennyaya polost' rezonatora -- elementom uprugosti. Pri rezonanse
uvelichivayutsya kolebaniya vozdushnoj probki, v takt etomu vozrastaet
kolebatel'noe davlenie vo vnutrennej polosti rezonatora po sravneniyu s
davleniem v svobodnom pole. Zvukovuyu energiyu dlya usilennyh kolebanij
rezonator otbiraet iz okruzhayushchego ego zvukovogo polya.
Esli k polosti rezonatora podvesti trubku, drugoj konec kotoroj
prilozhit' k uhu, to mozhno ubedit'sya v usilivayushchem dejstvii rezonatora. Takoe
ustrojstvo primenyalos' dlya pomoshchi lyudyam s oslablennym sluhom. Nabory
rezonatorov ispol'zovalis' v pervyh analizatorah zvukovyh spektrov. Kazhdyj
iz rezonatorov byl nastroen na svoyu chastotu i vydelyal v slozhnom zvukovom
spektre sootvetstvuyushchuyu spektral'nuyu sostavlyayushchuyu.
Peshchera s uzkim naruzhnym vhodom tozhe sluzhit rezonatorom. On usilivaet
zvuki osobenno nizkih chastot; turisty i speleologi znayut, kak sil'no
otdayutsya udary groma v podobnyh peshcherah.
Vprochem, dlya osushchestvleniya rezonansa sovsem ne obyazatel'no imet' uzkij
i dlinnyj vhod. Rezonatorom mozhet sluzhit' lyubaya dostatochno glubokaya nisha,
pust' dazhe odinakovogo poperechnogo secheniya. Dal'nyaya, primykayushchaya k zhestkoj
stenke chast' ee sluzhit uprugost'yu, a obŽem, granichashchij s naruzhnym
prostranstvom, -- massoj. Perehod ot massy k uprugosti zdes' bolee plavnyj,
chem v kolboobraznom sosude.
Lyubaya butylka, ne zapolnennaya zhidkost'yu,-- tozhe rezonator; ubedit'sya v
etom netrudno. Odin sovremennyj anglijskij akustik, v chastnosti, rassmotrel
ee rezonansnye svojstva v monografin "Akustika vinnoj butylki". Nesmotrya na
igrivoe nazvanie, eto -- ser'eznaya nauchnaya rabota, vozmozhno, ne stol'
znachitel'naya, kak tvorenie velikogo Keplera "Stereometriya vinnyh bochek", no
uzhe ne ustupayushchaya issledovaniyu pochti nashego sovremennika CH. Bojsa "Myl'nye
puzyri", kotoroe schitaetsya klassicheskim.
Itak, rezonator usilivaet zvuk, eto sovershenno yasno, ne pravda li?
Odnako, kak by eto stranno ni zvuchalo dlya nekotoryh, rezonator prezhde
vsego... pogloshchaet, to est' oslablyaet zvuk. Protivorechie zdes' kazhushcheesya.
Vse delo v tom, o kakom parametre kolebatel'nogo processa vesti rech'. Da, v
polosti rezonatora usilivaetsya v toj ili inoj stepeni zvukovoe davlenie. No
pri etom v nem vsegda pogloshchaetsya opredelennaya zvukovaya energiya. V kakoj-to
mere v etom smysle rezonator mozhno sravnit' s elektricheskim transformatorom.
Vo vtorichnoj obmotke povyshayushchego transformatora uvelichivaetsya elektricheskoe
napryazhenie po sravneniyu s napryazheniem v pervichnoj obmotke. No v to zhe vremya
transformator, k sozhaleniyu, pogloshchaet chast' elektricheskoj energii vsledstvie
nagreva obmotok, vihrevyh tokov v serdechnike i t. p.
|lektriki starayutsya, naskol'ko vozmozhno, umen'shit' eti poteri. To zhe
delali i akustiki, sozdavaya rezonatory s ochen' vysokoj dobrotnost'yu dlya
vydeleniya otdel'nyh sostavlyayushchih v spektre analiziruemogo zvuka. No vot
komu-to prishla v golovu ideya uvelichit' pogloshchenie v akusticheskom rezonatore
s cel'yu oslableniya zvuka vblizi rezonatora. Tak rodilos' novoe napravlenie v
teorii i tehnike zvukopogloshcheniya -- rezonansnoe zvukopogloshchenie.
Celyj ryad uchenyh v raznyh stranah otdal emu dan': v SSSR -- S. N.
Rzhevkin, M. S. Ancyferov, V. S. Nesterov i drugie, v SSHA -- U. Mak Nejr, v
Anglii -- E. Peris, v Danii -- F. Ingerslev. Rezonansnoe zvukopogloshchenie
osushchestvlyaetsya v bolee ili menee uzkoj oblasti otnositel'no nizkih chastot.
Mozhno rasshirit' ee, primeniv nabor rezonatorov, nastroennyh na razlichnuyu
chastotu. No esli potrebuetsya oslablyat' zvuk na bolee vysokih chastotah,
pridetsya primenit' poglotiteli drugogo roda, o kotoryh eshche budet skazano
nizhe.
Kak zhe prakticheski osushchestvlyat' ustrojstvo rezonansnogo pogloshcheniya dlya
oslableniya zvuka v pomeshcheniyah? Neuzheli vmazyvat' v steny kolbo- ili
butylkoobraznye sosudy? Net, sovremennaya stroitel'naya praktika nashla bolee
udobnye konstrukcii. Na nekotorom rasstoyanii ot steny ili potolka pomeshcheniya
ustanavlivaetsya bolee ili menee tolstyj perforirovannyj list. Otverstiya v
liste igrayut rol' gorlyshek rezonatorov Gel'mgol'ca, a prostranstvo mezhdu
listom i stenkoj -- rol' polostej.
Teper' voznikaet sleduyushchij vopros: gde razmestit' dopolnitel'nyj
zvukopogloshchayushchij element, uvelichivayushchij poteri v rezonatore? V rajone
gorlyshka rezonatora kolebatel'naya skorost' chastic sredy naibol'shaya i,
sledovatel'no, naibol'shimi budut poteri na trenie. Zdes' i pomeshchayut sloj
voloknistogo materiala ili tolstoj tkani, kotoryj s uspehom vypolnyaet
funkciyu poglotitelya zvuka.
Takimi ili podobnymi sistemami rezonansnogo pogloshcheniya mozhno
oborudovat' steny ili potolki pomeshchenij. Vmesto perforirovannyh panelej
inogda ustanavlivayut nabory vertikal'nyh reek s zazorom otnositel'no drug
druga. Poluchaetsya tak nazyvaemyj shchelevoj rezonansnyj poglotitel', kotoromu
mozhno pridat' ochen' krasivyj vid, sootvetstvuyushchij sovremennym arhitekturnym
tendenciyam.
Izvestno, chto dlya horoshego vospriyatiya muzyki i rechi zal dolzhen imet' tu
ili inuyu stepen' gulkosti; akustiki v etom sluchae govoryat o "vremeni
reverberacii pomeshcheniya". Vremya reverberacii mozhno menyat', ustanavlivaya
dopolnitel'nye zvukopoglotiteli, v tom chisle rezonansnye.
Sam zal, sobstvenno, eto tozhe rezonator. No, v otlichie ot rezoniruyushchih
sosudov, u nego mnogo sobstvennyh chastot. CHashche trebuetsya, kak tol'ko chto
skazano, zaglushat' kolebaniya na etih chastotah, no inogda zal sam po sebe
okazyvaetsya zaglushennym v toj ili inoj oblasti chastot; dlya bolee polnogo
zvuchaniya muzyki, vokal'noj rechi trebuetsya vydelit' eti oblasti chastot.
Vstaet vopros o "podderzhivaemom" rezonanse zala. Takoj podderzhivaemyj s
pomoshch'yu elektroakusticheskoj apparatury rezonans osushchestvlen, naprimer, v
zale Rojyal Festival' Holl v Londone.
Kolboobraznye sosudy, razlichnye nishi i vpadiny, dazhe, nakonec, celye
pomeshcheniya, -- vse eto kak-to eshche soobrazuetsya s predstavleniem o rezonansnyh
sistemah. No est' rezonatory i tam, gde trudno eto predpolozhit'. CHto by vy
skazali o puzyr'ke vozduha ili gaza v zhidkosti, naprimer, v stakane s
narzanom? Nemeckij akustik |. Mejer, pervyj laureat zolotoj medali imeni
velikogo fizika Releya, otkryl eto eshche v 30--40-e gody. Uprugim elementom v
rezoniruyushchem puzyr'ke sluzhit obŽem gaza, a inercionnym -- massa vody,
uchastvuyushchaya v kolebaniyah vneshnej poverhnosti puzyr'ka. Prinimaya v 1971 godu
ot Anglijskogo akusticheskogo obshchestva medal' imeni Releya, Mejer v otvetnoj
rechi soobshchil, chto zvukopogloshchayushchie puzyr'ki v zhidkosti, delayushchie "gluhim"
zvenevshij do etogo hrustal'nyj bokal s shipuchim shampanskim, podskazali emu
ideyu podvodnogo zvukopoglotitelya iz sloya plastmassy s vnutrennimi vozdushnymi
polostyami. On ne preminul otmetit', chto podobnyj gidroakusticheskij
zvukopoglotitel', nazvannyj im "Al'berihom", ispol'zovalsya na gitlerovskih
podvodnyh lodkah dlya zashchity ot obnaruzheniya ih gidrolokatorami soyuznikov.
V poslednee vremya rumynskij uchenyj Grumezesku mnogo zanimalsya voprosami
vzaimodejstviya rezoniruyushchih sistem so zvukovym polem. Plodom rabot
Grumezesku yavilsya prochitannyj im na odnom iz poslednih kongressov po
akustike prostrannyj doklad, nazvanie kotorogo my pochti doslovno povtorili v
zagolovke etogo razdela. Iz doklada chitatel' mozhet uznat' eshche i o drugih
interesnyh primerah usileniya i pogloshcheniya zvuka razlichnymi rezonatorami,

CHTO VZYATX DLYA IZOLYACII ZVUKA:
VATNOE ODEYALO ILI KROVELXNOE ZHELEZO?
Tebe udivlyat'sya nimalo ne nado,
CHto skvoz' pregrady, glazam
nichego ne dayushchie videt',
Zvuki dohodyat do nas i
kasayutsya nashego sluha.
Lukrecii Kar. O prirode veshchej Kn.4
Massu stenki uvelichim v
desyat' raz --
Vtroe-vchetvero shum snizitsya u nas
(Predlagaetsya v kachestve horovodnoj )
Raskroem citirovannoe v epigrafe tvorenie rimskogo
filosofa-materialista i pisatelya Lukreciya, Esli izvlech' iz etogo tvoreniya
vse vyskazyvaniya, kasayushchiesya zvuka, to mozhno iz nih odnih sostavit'
nebol'shuyu, no polnuyu interesnyh nablyudenij knigu po akustike. I privedennoe
nami izvlechenie kak by ubezhdaet chitatelya: da, ne nuzhno udivlyat'sya, dazhe
kamennye steny mogut propuskat' zvuk.
Do pory do vremeni chelovechestvo kak-to mirilos' s etim. No po mere
rosta "akusticheskoj zagryaznennosti" sredy, uvy, neizmenno soputstvuyushchego
razvitiyu civilizacii, usililas' neobhodimost' issledovat' process
prohozhdeniya zvuka cherez razlichnye ograzhdeniya i nauchit'sya po vozmozhnosti
prepyatstvovat' etomu processu.
Intuitivno mozhno bylo predpolagat', chto v yavlenii izolyacii, to est'
"nepropuskaniya", zvuka znachitel'nuyu rol' igraet massa lyuboj stroitel'noj
konstrukcii -- stenki, pola i t. p. A. SHoh dal etomu strogoe dokazatel'stvo.
No odno delo fizicheskie velichiny-- zvukovoe davlenie, zvukovaya energiya,
prohodyashchie cherez stenku, i sovsem drugoe delo -- imeyushchij pri etom mesto
fiziologicheskij effekt, t.e. snizhenie oshchushcheniya gromkosti shuma za stenkoj. Vo
vtoroj chasti knigi fiziologicheskoj akustike budet udeleno dostatochnoe
vnimanie, zdes' zhe my otmetim lish', chto pri uchete snizheniya gromkosti shuma v
delo neizbezhno vmeshivaetsya logarifmicheskij zakon. A etot zakon v voprosah
zvukoizolyacii vedet k dovol'no ser'eznym posledstviyam s tochki zreniya massy
konstrukcij.
Pust' imeetsya ves'ma legkaya zvukoizoliruyushchaya stenka (skazhem, massa ee
na edinicu ploshchadi ne prevyshaet 1 kilogramma na kvadratnyj metr), i my, s
cel'yu uvelicheniya zvukoizolyacii, zamenim ee vdesyatero bolee tyazheloj stenkoj,
t. e. s udel'noj massoj 10 kilogrammov na kvadratnyj metr. Gromkost' shuma
kakogo-libo akusticheskogo istochnika, nahodyashchegosya za stenkoj, umen'shitsya v
opredelennoe chislo raz (ne privodya obŽyasnenij, kotorye nas zaveli by daleko,
ukazhem, chto eta gromkost' umen'shitsya ne bolee chem v 3--4 raza). No vot beda,
okazalos', chto eto umen'shenie gromkosti nedostatochno i nado umen'shit' ee,
skazhem, eshche vo stol'ko zhe raz. Potrebuetsya, sleduya logarifmicheskomu zakonu,
uvelichit' massu stenki opyat' v 10 raz, t. e. s 10 do 100 kilogrammov na
kvadratnyj metr.
"Zakon massy" v dejstvii: kazhdoe uvelichenie massy stenki
v tri raza umen'shaet gromkost' prohodyashchego cherez stenku shuma
priblizitel'no v dva raza.
Neumolimyj akusticheskij "zakon massy" oborachivaetsya dlya stroitelej i
ekspluatacionnikov dovol'no nepriyatnymi posledstviyami.
Slabym utesheniem yavlyaetsya to, chto teper' my uzhe mozhem otvetit' na
vopros, postavlennyj v zagolovke. List zheleza vse zhe. tyazhelee vatnogo odeyala
toj zhe ploshchadi, i etot list s tochki zreniya zvukoizolyacii sleduet predpochest'
odeyalu. Vprochem, delo ne tol'ko v masse, no i v tom, chto dlya obespecheniya
zvukoizolyacii material dolzhen byt' ne ryhlym, a plotnym, bez por i pustot,
provodyashchih zvuk, kak eto imeet mesto v tom zhe sloe vaty.
Vprochem, sleduet li polnost'yu otvergat' odeyalo? Zvukoizoliruyushchij
material otbrasyvaet zvukovuyu energiyu obratno, i esli ee ne poglotit', to
neizbezhno uvelichenie zvukovogo urovnya v pomeshchenii istochnika, a
sledovatel'no, i v samom izoliruemom pomeshchenii. Optimal'nym yavlyaetsya
sochetanie zvukoizoliruyushchej konstrukcii so zvukopogloshchayushchej. Tak sobstvenno,
i osushchestvlyayut zvukoizoliruyushchie kozhuhi i kapoty dlya shumyashchih mehanizmov:
stal'nye stenki s nanesennymi iznutri na nih sloyami ryhlyh voloknistyh ili
poristyh materialov.
Itak, mozhno skazat': "zvukoizolyaciya lyubit massu". No...
Edva lish' stroitel'nye i arhitekturnye akustiki nachali ponemnogu
privykat' k neumolimomu "zakonu massy", kak na scene poyavilsya neznakomec,
kotoryj bolee chem chto-libo drugoe (krome skvoznyh otverstij) uhudshaet
zvukoizolyaciyu stenok v oblasti maksimal'noj chuvstvitel'nosti sluha.
Razumeetsya, eto ne zhivoe sushchestvo, a process. No prezhde -- dva slova
istorii.
Eshche v 1941 godu S. N. Rzhevkin s odnim iz svoih sotrudnikov nablyudali
anomal'noe - prohozhdenie zvuka cherez plastinki. Pri nekotoryh chastotah
kolebanij i uglah padeniya zvukovoj volny na plastinku nablyudalos'
intensivnoe prohozhdenie cherez nee zvuka. Udovletvoritel'nogo obŽyasneniya
etomu yavleniyu podyskat' togda ne udalos'.
Neskol'ko pozzhe L. Kremer, proizvodya teoreticheskij analiz
vzaimodejstviya zvukoizoliruyushchih stenok so zvukovym polem, otkryl tak
nazyvaemyj rezonans sovpadeniya. Sut' ego zaklyuchaetsya v tom, chto pri
ravenstve fazovoj skorosti zvukovoj volny vdol' poverhnosti plastiny (a eta
skorost' yavlyaetsya v dannom sluchae ne chem inym, kak proekciej na ploskost'
plastiny vektora skorosti v padayushchej volne) i skorosti izgibnyh voln v
plastine padayushchaya volna dolzhna polnost'yu projti cherez plastinu. Inymi
slovami, pri dannoj chastote i dannom ugle padeniya zvuka zvukoizolyaciya
plastiny budet ravna nulyu (esli v nej net poter' energii).
My uzhe kasalis' ranee rezonansnyh yavlenij, preimushchestvenno v
akusticheskih sistemah, malyh po sravneniyu s dlinoj zvukovoj volny. Neizbezhno
pojdet rech' o rezonansah i pri posleduyushchem rassmot-

Pri uvelichenii tolshchiny stenki zvukoizolyaciya na nizkih i srednih
chastotah uvelichivaetsya, no "kovarnyj" rezonans sovpadeniya, vyzyvayushchij
uhudshenie zvukoizolyacii, nachinaet proyavlyat'sya na bolee nizkih chastotah i
zahvatyvaet bolee shirokuyu ih oblast'.
renii vibroizolyacii v mehanicheskih sistemah. Rezonans sovpadeniya --
svoeobraznejshij iz rezonansov. Prezhde vsego, eto prostranstvennyj rezonans;
pri ego vozniknovenii plastina (stenka) vzaimodejstvuet so zvukovym polem ne
v tochke ili lokal'noj oblasti, a po opredelennoj, obychno dostatochno bol'shoj
ploshchadi.
A kak vedut sebya chastoty "obychnyh" rezonansov v zavisimosti ot osnovnyh
parametrov kolebatel'nyh rezoniruyushchih sistem? Prakticheski kazhdomu cheloveku
hot' raz dovelos' nablyudat', chto chem bol'shaya massa podveshivaetsya k kryuchku
bezmena, tem nizhe chastota kolebanij etoj massy na pruzhine bezmena. CHastota
akusticheskogo rezonatora, sobstvennye chastoty plastinok ili sterzhnej takzhe
tem nizhe, chem bol'she massy i chem men'she zhestkosti sootvetstvuyushchih elementov.
CHastota zhe rezonansa sovpadeniya, naoborot, vozrastaet s uvelicheniem massy i
umen'sheniem zhestkosti plastin, na kotorye padaet zvuk.
Nakonec, obychnye rezonansy proyavlyayutsya, kak pravilo, v dostatochno uzkoj
polose chastot. CHastota rezonansa sovpadeniya zavisit ot ugla padeniya zvuka. A
tak kak v diffuznom, razmeshannom zvukovom pole vse ugly padeniya zvuka na
plastinu ravnoveroyatny, to pri etom vide polya, harakternom dlya bol'shinstva
pomeshchenij, polosa chastot rezonansa sovpadeniya kazhdoj peregorodki ili stenki
(a sledovatel'no, i polosa chastot, v kotoroj peregorodka ili stenka
propuskaet zvuk) dostatochno shiroka.
"Defektivnyj" rezonans sovpadeniya obuslovil dovol'no protivorechivuyu
kartinu zavisimosti zvukoizolyacii ot tolshchiny stenki. S odnoj storony,
uvelichenie tolshchiny stenki soglasno "zakonu massy" uvelichivaet zvukoizolyaciyu.
No s drugoj storony, poskol'ku pri etom umen'shaetsya otnoshenie massy stenki k
ee izgibnoj zhestkosti, uhudshayushchij zvukoizolyaciyu rezonans sovpadeniya
proyavlyaetsya na bolee nizkih chastotah i zahvatyvaet bolee shirokuyu polosu
chastot.
Gde vyhod? Tot zhe L. Kremer predlozhil delat' tonkie propily v stenkah
na opredelennuyu glubinu. Ne izmenyaya prakticheski massu stenki, eti propily
rezko umen'shayut ee zhestkost', i chastota rezonansa sovpadeniya peremeshchaetsya v
bolee vysokuyu oblast' chastot. U svincovyh zhe zvukoizoliruyushchih peregorodok,
naprimer, blagodarya ih bol'shoj masse i ves'ma maloj zhestkosti, rezonans
sovpadeniya nahoditsya v neslyshimoj ul'trazvukovoj oblasti chastot.
Kirpichnye steny. |to -- massa, a znachit, i zvukoizolyaciya. I rezonans
sovpadeniya po nekotorym prichinam zdes' proyavlyaetsya slabee. No kirpichnye
steny ne postavish' na teplohod ili samolet. Nuzhno "obmanut'" zakon massy;
nuzhny oblegchennye, no horosho izoliruyushchie zvuk ustrojstva. V kakoj-to mere
eto udaetsya dostich' primeneniem dvuhstennyh konstrukcij. Vozdushnyj
promezhutok mezhdu stenkami s tochki zreniya uvelicheniya effekta zvukoizolyacii --
primerno to zhe, chto vozdushnyj sloj mezhdu steklami okonnoj ramy dlya
uvelicheniya teploizolyacii.
SHirina vozdushnogo sloya mezhdu stenkami, vliyaet li ona na velichinu
zvukoizolyacii? Odno vremya, ssylayas' na voznikayushchie v vozdushnom sloe
rezonansy obŽema vozduha, utverzhdali, chto sushchestvuet optimal'naya shirina
vozdushnogo zazora v dvuhstennoj konstrukcii i chto bol'she opredelennoj
velichiny etot zazor delat' ne sleduet, inache rezonansy budut voznikat' s
bolee nizkih chastot i zahvatyat bolee shirokuyu ih oblast'. Opyt pokazal, chto
pri nalichii v zazore zvukopogloshchayushchih materialov boyat'sya etih rezonansov
nechego.
Takim obrazom, chem bol'she zazor mezhdu stenkami, tem vyshe zvukoizolyaciya
dvuhstennoj konstrukcii. L. Kremer v vozglavlyaemom im Institute tehnicheskoj
akustiki demonstriroval sovetskim specialistam dvuhstennuyu konstrukciyu iz
stekloblokov s zazorom mezhdu stenkami, dostigayushchim pochti metra. Konstrukciya
prednaznachalas' dlya svetovyh proemov v baptistskoj cerkvi, nahodyashchejsya na
odnom iz samyh shumnyh perekrestkov Zapadnogo Berlina. Kak vyyasnilos',
prihozhane etoj cerkvi ne mogli s dolzhnoj sosredotochennost'yu sovershat' obryady
dazhe pri malejshem shume. Posledovalo obrashchenie, vo imya boga, k stroitel'nym
akustikam, podkreplennoe, vprochem, zemnymi, finansovymi stimulami.
Razrabotannaya svetovaya konstrukciya obespechivala zvukoizolyaciyu do 80
decibelov, chto ne ustupaet zvukoizolyacii kirpichnoj steny, imeyushchej
znachitel'no bol'shuyu massu.
Vliyanie "zakona massy" na zvukoizolyaciyu po-raznomu proyavlyaetsya v
konstrukciyah razlichnoj ploshchadi. Znachitel'nuyu rol' igrayut harakter zadelki
zvukoizoliruyushchej stenki po konturu i vid elementov, svyazyvayushchih mezhdu soboj
stenki v dvuhstennoj konstrukcii. |ti i drugie voprosy primenitel'no k
izolyacii vozdushnogo i udarnogo shuma (poslednij imeet mesto v konstrukciyah
polov) issledovalis' vedushchimi sovetskimi stroitel'nymi akustikami S. P.
Alekseevym, I. I. Bogolepovym, V. I. Zaborovym, S. D. Kovriginym, M. S.
Sedovym i drugimi, vo mnogom sodejstvovavshimi vnedreniyu effektivnyh
zvukoizoliruyushchih konstrukcij v stroitel'stve, na proizvodstve i na
transporte.

VOZMOZHNO LI PODSLUSHIVANIE
CHEREZ ZAMOCHNUYU SKVAZHINU?
Esli pod etim ponimat' dopustimost' podslushivaniya, to kazhdyj schitayushchij
sebya vospitannym chelovek dolzhen byl by otvetit' otricatel'no. No nas
interesuet ne eticheskaya, a fizicheskaya storona voprosa, i tut otvet budet
polozhitel'nym.
Nu, i chto zhe? Trivial'naya veshch', skazhet inoj chitatel'. No on, pozhaluj,
izmenit svoe mnenie, esli uznaet sleduyushchee: cherez skvazhinu mozhno
podslushivat' iz sosednej komnaty dazhe takuyu tihuyu rech', chto chelovek,
nahodyashchijsya v odnoj komnate s govoryashchim (no, estestvenno, v izvestnom
otdalenii ot nego, skazhem, u steny vblizi dveri), uzhe ne v sostoyanii etu
rech' otchetlivo vosprinyat'.
V samom obshchem vide difrakciyu voln mozhno opredelit' kak yavlenie
vzaimodejstviya voln s kakim-libo prepyatstviem, nahodyashchimsya na puti ih
rasprostraneniya. Sledstviem takogo vzaimodejstviya mogut yavlyat'sya ogibanie
prepyatstvij volnoj, rasseyanie kolebatel'noj energii, interferencionnye
kartiny (naprimer, v difrakcionnoj reshetke). Usilennaya zvukoprovodnost'
shchelej i otverstij v zhestkih stenkah -- odno iz svoeobraznyh proyavlenij
difrakcii zvuka. Pervym eshche v 30-h godah nashego veka obratil vnimanie na eto
yavlenie nemeckij akustik Vagner.
Ne bud' etogo yavleniya, v skol'kih romanah Dyuma i drugih avtorov
poteryalsya by povod dlya dramaticheskih zavyazok ili pikantnyh situacij! No kak
zhe ono protekaet? Zvuk ot istochnika, padayushchij po bol'shoj ploshchadi na zhestkuyu
nepogloshchayushchuyu stenku, rasseivaetsya v raznye storony. Tak kak, soglasno
principu Gyujgensa, kazhdaya tochka fronta volny sama yavlyaetsya istochnikom
sfericheskoj volny, to k otverstiyu pomimo pryamogo zvukovogo lucha ot istochnika
pridet chast' energii zvuka, rasseyannogo prilezhashchej k otverstiyu ploshchad'yu
steny. V rezul'tate plotnost' zvukovoj energii uvelichivaetsya, a otverstie,
vvidu malogo akusticheskogo soprotivleniya po sravneniyu s soprotivleniem
stenki, provodit etu energiyu v sosednee pomeshchenie. Obrazuetsya kak by
akusticheskaya voronka. Vagner pokazal eksperimental'no, chto vliyanie otrazheniya
zvuka ot stenok kak by ravnocenno uvelicheniyu ploshchadi zvukoprovodyashchego
otverstiya vo mnogo raz.
Vo skol'ko zhe? Zdes' imeet znachenie chastota zvuka. CHem nizhe chastota,
tem bol'she dlina volny i tem s bol'shej ploshchadi steny zvuk priblizitel'no s
odnoj i toj zhe fazoj mozhet "stech'" v "akusticheskuyu voronku" -- otverstie v
stene. Tak, po dannym Vagnera, koefficient uvelicheniya effektivnoj ploshchadi
otverstiya vsledstvie difrakcii dostigaet shesti na chastote 1200 gerc. Dlya
nizkih chastot Vagner daet eshche bol'shie znacheniya uvelicheniya zvukoprovodnosti
otverstij, no k etim dannym sleduet otnosit'sya s ostorozhnost'yu.
A. Kontyuri, ch'ya kniga po stroitel'noj akustike poluchila nacional'nuyu
premiyu Francii, neslozhnym analiticheskim priemom pokazal, chto
zvukoprovodnost' shchelej dazhe neskol'ko bol'she, chem zvukoprovodnost' otverstij
ravnoj ploshchadi. CHto iz etogo posleduet, chitatel' usmotrit, esli dast sebe
trud prosledit' za hodom neslozhnogo rascheta. Dvernaya stvorka obychnoj
konstrukcii provodit ot 1/100 do 1/1000 energii padayushchego na nee zvuka.
Pust' pod stvorkoj imeetsya shchel' shirinoj 0,5 santimetra, t.e. ploshchad'yu
primerno v 1/400 chast' ploshchadi stvorki. Esli dazhe na vremya prenebrech'
uvelicheniem zvukoprovodnosti shcheli vsledstvie difrakcii, a prosto schitat',
chto shchel' provodit lish' ves' padayushchij na nee pryamoj zvuk ot istochnika, to i
togda pri zvukoprovodnosti stvorki 1/100 cherez shchel' projdet vsego lish' v 4
raza men'she zvukovoj energii, chem cherez vsyu dvernuyu stvorku; pri uchete zhe
difrakcii zvukovye potoki cherez podobnuyu dvernuyu stvorku i cherez shchel' budut
soizmerimy.
Esli vzyat' stvorku dveri s vysokoj zvukoizolyaciej (zvukoprovodnost'
1/1000), to ta zhe shchel' pod nej budet provodit' uzhe znachitel'no bol'she
zvukovoj energii, chem vsya stvorka. Znachit, chem luchshe s tochki zreniya
zvukoizolyacii sama dver', tem bol'she ej "vredyat" shcheli po konturu.
Kak zhe s etim borot'sya? U nachal'nikov razlichnyh rangov chasto pol'zuetsya
populyarnost'yu obivka dverej, celikom ili hotya by po konturu, vojlokom v
kleenke.
SHCHel' pod dver'yu provodit stol'ko zhe zvuka, skol'ko vsya ploshchad' dveri.
Pushistye kovry na polu i starinnye, vyshedshie iz mody drapri vokrug
dveri umen'shayut otrazheniya zvuka ot ograzhdenij i neskol'ko oslablyayut
zvukoprovodnost' shchelej. No naibol'shij effekt dostigaetsya samym prostym
sposobom -- uvelicheniem perekrytiya stvorkoj dvernogo kosyaka. Nailuchshuyu s
tochki zreniya zvukoizolyacii konstrukciyu dveri avtor obnaruzhil v ... Muzee
boyarskogo byta v Moskve. Perekrytie stvorkoj dveri kraev dvernogo proema
dostigaet zdes' chut' li ne shiriny ladoni, a soprikasayushchiesya poverhnosti dlya
bol'shej plotnosti pokryty plyushem. K udivleniyu muzejnogo sluzhitelya,
posetitel' poprosil ego prokrichat' chto-nibud' iz boyarskogo kabinetika.
Nichego, krome smutnogo nameka na chelovecheskij golos, ne bylo slyshno!
Negramotnye stroiteli teh vremen, ne imevshie predstavleniya ob akusticheskih
yavleniyah, ne tol'ko intuitivno pochuvstvovali, ot chego zavisit
zvukoprovodnost' pritvorov, no i nashli nadezhnye sposoby zvukozashchity.

Obychnyj (sleva) i horosho zvukoizolirovannyj (sprava) pritvor dveri

Povezlo sudam i korablyam. Dveri na nih, kak pravilo, germetichnye,
vodonepronicaemye, a znachit, i zvukonepronicaemye. No, pravda, ne vse.
Odnako my otvleklis' ot obŽekta pervonachal'nogo povestvovaniya --
zamochnyh skvazhin. I zdes' est' starinnye recepty zvukozashchity, naprimer,
massivnye metallicheskie plastinki na osi nad skvazhinoj po obe storony dveri.
No nuzhny li oni? Kumushki-- lyubitel'nicy podslushivaniya kak budto ischezayut, da
i romany, v kotoryh intriga osnovana na podslushivanii, tozhe vrode by menee
populyarny. Pravda, razvedchiki v romanah i povestyah i v nashe vremya inogda
dobyvayut svedeniya podslushivaniem cherez zamochnuyu skvazhinu ili neplotno
pritvorennuyu dver' Odnako vopros, adresovannyj specialistu-akustiku posle
besedy o zvukoprovodnosti shchelej i otverstij, byl zadan ne kumushkoj i ne
razvedchikom. Vopros byl takoj:
-- A kakoj golos -- muzhskoj ili zhenskij -- legche podslushat'?
Vopros ne prostoj. S odnoj storony, v muzhskom golose bol'she
sostavlyayushchih nizkih zvukovyh chastot, kotorye v bol'shej stepeni otrazhayutsya
ograzhdeniyami i obuslovlivayut bol'shuyu koncentraciyu zvuka na otverstiyah. No, s
drugoj storony, dlya bol'shej razborchivosti (luchshej artikulyacii) rechi
neobhodimo soderzhanie v nej znachitel'noj chasti sostavlyayushchih povyshennoj
chastoty. Poetomu specialist-akustik priznalsya, chto on ne mozhet otvetit' na
zadannyj vopros.

"|TI V BARHAT USHEDSHIE ZVUKI"
Golos, rastekayas' so sceny, kak iz centra, rasprostranyayas' krugami i
udaryayas' o polosti otdel'nyh sosudov, dostigaet bol'shej zvuchnosti i budet
vsledstvie soglasiya zvukov vyzyvat' dolzhnoe otvetnoe zvuchanie.
Vitruvij. Ob arhitekture
Privedennymi v nazvanii slovami stihotvorec ne tol'ko prepodnes
chitatelyu poeticheskij obraz, no i (byt' mozhet, sam togo ne vedaya) dostatochno
chetko opredelil fizicheskuyu sushchnost' processa zvukopogloshcheniya. Da, zvukovye
kolebaniya, pereshedshie v voloknistyj ili poristyj material, obratno
vozvrashchayutsya lish' v otnositel'no nebol'shoj stepeni, znachitel'naya chast' ih
energii prevrashchaetsya v teplotu. (Kolichestvo ee, vprochem, kak i v bol'shinstve
zvukovyh processov, krajne neveliko: podschitano, naprimer, chto esli by vse
zhiteli Moskvy nepreryvno razgovarivali v techenie sutok, to izluchennoj
energii edva hvatilo by na to, chtoby nagret' neskol'ko chashek chaya.)
Dlya dostizheniya bol'shogo zvukopogloshcheniya dolzhny byt' vypolneny nekotorye
usloviya, v chastnosti, obespechena dostatochnaya tolshchina zvukopoglotitelya (tem
bol'shaya, chem nizhe chastota zvuka), otsutstvie zametnogo skachka akusticheskogo
soprotivleniya na granice sreda -- poglotitel'.
Rassuzhdeniya o perehode zvukovoj energii iz sredy v zvukopoglotitel' my
pochti avtomaticheski otnosim k sluchayu normal'nogo padeniya zvuka na
poglotitel'. Nu, a kakova budet kartina pri kosom padenii zvuka, luchshe ili
huzhe budet zvukopogloshchenie? Mozhno, kazalos' by, rassuzhdat' tak: pri kosom
padenii zvuk prohodit bol'shij put' v
zvukopoglotitele, i pogloshchenie dolzhno byt' bol'she.

"Veer otrazheniya" zvuka nekotorymi zvukopoglotitelyami. CHem bol'she ugol
padeniya zvuka (k normali), tem bol'shaya chast' zvukovoj energii ne pogloshchaetsya
zvukopoglotitelem, a otrazhaetsya im.

Poslednee zaklyuchenie -- eshche odin primer togo, chto uproshchenno-intuitivnye
predpolozheniya inogda obmanyvayut. V dejstvitel'nosti zdes' mozhet byt' vse
naoborot. V delo vmeshivaetsya princip normal'nogo impedansa, spravedlivyj dlya
mnogih zvukopoglotitelej, v chastnosti, poglotitelej zvuka v vode. Sut' ego
vkratce zaklyuchaetsya v tom, chto pri ocenke reakcii sloya zvukopoglotitelya na
padayushchuyu zvukovuyu volnu uchityvaetsya lish' soprotivlenie sloya v napravlenii,
perpendikulyarnom ego poverhnosti.
"Neoborimyj" normal'nyj impedans privodit k tomu, chto v delo
vmeshivaetsya kosinusoidal'naya zavisimost' pogloshcheniya ot ugla padeniya zvuka:
zvukovaya volna, prihodyashchaya k zvukopoglotitelyu vblizi ot perpendikulyara k ego
poverhnosti, luchshe pogloshchaetsya, chem volny, padayushchie pod kosymi uglami.
Tak li uzh neoborim normal'nyj impedans? Sovetskij akustik K. A.
Velizhanina, posvyativshaya issledovaniyu zvukopoglotitelej i processa
zvukopogloshcheniya, mozhno skazat', vsyu svoyu soznatel'nuyu zhizn', prihodit k
zaklyucheniyu, chto v ryade sluchaev uglovye harakteristiki zvukopogloshcheniya mogut
byt' dostatochno prichudlivymi. K podobnym zhe vyvodam prishli yaponskie uchenye,
issledovavshie keramicheskie poglotiteli, primenyaemye v konstrukciyah,
rabotayushchih na otkrytom vozduhe (naprimer, v avtotunnelyah).
Eshche nemnogo fiziki, prezhde chem perejti k prakticheskomu primeneniyu
zvukopoglotitelej. Uzhe dovol'no davno bylo obnaruzheno pri ispytaniyah
uchastkov zvukopoglotitelej v izmeritel'nyh kamerah interesnoe yavlenie. Esli
opredelyat' pogloshchaemuyu energiyu, po otnosheniyu k poverhnosti,
zvukopoglotitelya, to koefficient pogloshcheniya inogda okazyvaetsya bol'she
edinicy. Vyhodit, pogloshchaemaya zvukovaya energiya bol'she energii, padayushchej na
poglotitel'? Mozhet byt', narushaetsya zakon sohraneniya energii? Net, konechno,
nikakogo narusheniya zakona ne proishodit. Prosto vsledstvie yavleniya difrakcii
nablyudaetsya effekt, podobnyj opisannomu vyshe "effektu zamochnoj skvazhiny".
Kromki poglotitelya, osobenno blizko raspolozhennye k otrazhayushchim poverhnostyam
kamery, "vpityvayut" zvuk, chem i obuslovleno usilennoe zvukopogloshchenie
issleduemogo obrazca materiala. |to yavlenie bylo nazvano "kromochnym
effektom".
No vred ot difrakcii kak istochnika izmeritel'nyh oshibok gorazdo men'she,
chem polozhitel'naya rol', kotoruyu mozhet sygrat' ta zhe difrakciya v zalah, esli
na ih steny i potolki nanesen zvukopoglotitel'. Uchastki zvukopoglotitelya,
dejstvuya po principu zamochnoj skvazhiny, otsasyvayut na sebya zvuk, otrazhennyj
ot neoblicovannyh uchastkov ograzhdenij pomeshcheniya. Znachit, vovse ne
obyazatel'no pokryvat' zvukopoglotitelem vsyu poverhnost' pomeshchenij! S tochki
zreniya stroitel'noj praktiki eto ochen' vazhnyj vyvod.
No vot my uzhe podoshli i k prakticheskomu primeneniyu zvukopoglotitelej.
Eshche Vitruviem bylo podmecheno, chto v nekotoryh gulkih zalah rech' oratora
trudno razobrat', hotya gromkost' ee i dostatochna. Zdes' na pomoshch' prihodyat
zvukopogloshchayushchie oblicovki.
Assortiment ih sejchas chrezvychajno raznoobrazen. |to i maty iz
mineral'noj "shersti", penopoliuretana, i zvukopogloshchayushchie shtukaturki, i
drevesnostruzhechnye plity, i dazhe "shtuchnye poglotiteli" (ostavim eto nazvanie
na sovesti predlozhivshih ego, rech' idet prosto ob otdel'nyh lokal'nyh
zvukopoglotitelyah, podveshennyh v kakom-libo meste pomeshcheniya). Blagodarya
rabotam G. L. Osipova, E. YA. YUdina i mnogih drugih otechestvennyh uchenyh i
inzhenerov akusticheskie svojstva zvukopogloshchayushchih materialov izucheny ochen'
horosho, i vypusk takih materialov v nashej strane nalazhen v dostatochnom
kolichestve.
Neposvyashchennyj, vozmozhno, schel by oshibochnym vyskazyvanie primerno takogo
roda: "Zvukopogloshchenie v etom zale stol'ko-to... kvadratnyh metrov". Odnako
oshibki net: za edinicu zvukopogloshcheniya (polnogo) prinimaetsya odin kvadratnyj
metr otkrytogo okna (predpolagaetsya, chto zvuk, vyshedshij iz komnaty v okno,
obratno uzhe ne vozvrashchaetsya, a eto dlya dannogo pomeshcheniya ravnocenno polnomu
pogloshcheniyu zvuka). Edinica zvukopogloshcheniya nosit eshche nazvanie sebin, po
imeni amerikanskogo akustika, vnesshego znachitel'nyj vklad v teoriyu
zvukopogloshcheniya v pomeshcheniyah.
CHem bol'she obshchee zvukopogloshchenie v pomeshchenii, tem bystree spadaet v nem
zvuk posle prekrashcheniya dejstviya istochnika. Prakticheski stepen' gulkosti
pomeshcheniya ocenivaetsya vremenem standartnoj reverberacii, v techenie kotorogo
proishodit oslablenie zvukovoj energii v million raz. I vot okazyvaetsya, chto
dlya nailuchshego vospriyatiya rechi nuzhno, chtoby vremya reverberacii bylo v
predelah 0,5--1 sekundy. Nakladyvayutsya opredelennye ogranicheniya i na
chastotnuyu zavisimost' vremeni reverberacii.
Muzyka trebuet primerno vdvoe bol'shego vremeni reverberacii. Pri ocenke
obshchego zvukopogloshcheniya nel'zya prenebrech' i pogloshcheniem, vnosimym lyud'mi.
Muzykanty otchetlivo razlichayut raznicu v zvuchanii orkestra v zale s publikoj
i bez nee. Poetomu pri repeticiyah orkestrov vysokogo klassa v zale poverh
stul'ev nastilaetsya vorsistyj zvukopogloshchayushchij material.
O kolichestvennoj storone pogloshcheniya zvuka lyud'mi mozhno skazat', chto
zvukopogloshchenie odnogo cheloveka na srednih zvukovyh chastotah blizko k
pogloshcheniyu poloviny kvadratnogo metra otkrytogo okna.
Avtor ne reshilsya by v svyazi s etim ostanovit' vnimanie chitatelya na
odnom zamechanii (kotoroe mozhet pokazat'sya legkovesnym), esli by ono ne
prinadlezhalo vidnejshemu akustiku nashego vremeni |. Mejeru. V nachale 70-h
godov anglijskoe akusticheskoe obshchestvo uchredilo medal' imeni velikogo
fizika-akustika Releya. Kak uzhe govorilos', prinimaya podnesennuyu emu pervuyu
medal', Mejer vystupil s blagodarstvennym slovom, v kotorom on snachala
upomyanul o sozdannom im vo vremya vtoroj mirovoj vojny
protivogidrolokacionnom zvukopoglotitele dlya nemeckih podvodnyh lodok. Dalee
rech' priobrela bolee igrivyj harakter. Progress chelovechestva (kak, vprochem,
i uravnivanie prav oboih polov v obshchestve) on sopostavil s izmeneniem
zvukopogloshcheniya muzhchinami i zhenshchinami. Izmereniya nachala veka ukazyvali na
bol'shee zvukopogloshchenie zhenshchinami, chto bylo obuslovleno ih pyshnymi
krinolinami i pricheskami. Pri perehode zhenshchin k mini-yubkam, korotkim
strizhkam, a muzhchin -- k pyshnym shevelyuram zvukopogloshchenie predstavitelej
oboih polov uravnyalos'.
Ot pogloshcheniya zvuka lyud'mi vernemsya, odnako, k pogloshcheniyu ego v
pomeshcheniyah. Osobuyu rol' zvukopogloshchenie imeet v zalah s polukruglym ili
kruglym (v planetariyah) potolkom, s uchastkami parallel'nyh sten. Zdes'
vozmozhny zony fokusirovki zvukovyh luchej, ili tak nazyvaemye porhayushchie eho.
|tih yavlenij, sushchestvenno uhudshayushchih akustiku pomeshchenij, mozhno izbezhat',
nanosya na steny bolee ili menee protyazhennye uchastki zvukopoglotitelej.
Do sih por govorilos' glavnym obrazom o vliyanii zvukopogloshcheniya na
kachestvo akustiki koncertnyh zalov. Isklyuchitel'nuyu rol' iskusstvennye
zvukopoglotiteli priobreli v dele bor'by s shumami. Nachat' s togo, chto bez
teh ili inyh zvukopoglotitelej zvukoizoliruyushchaya konstrukciya voobshche ne
vypolnyaet svoej funkcii. Ona otbrasyvaet zvuk obratno, ne propuskaet ego v
izoliruemoe pomeshchenie. No esli ne pogloshchat' vozvrashchaemyj zvukoizoliruyushchej
peregorodkoj zvuk, to ego uroven' v pomeshchenii istochnika budet pri
nepreryvnoj rabote istochnika vse vremya vozrastat' (teoreticheski do
beskonechnosti), a eto v svoyu ochered' uvelichit zvukovuyu energiyu i v
izoliruemom pomeshchenii. K schast'yu, zvuk pogloshchayut v toj ili inoj mere vse
predmety. Vse zhe vvedeniem special'nyh zvukopoglotitelej mozhno dobit'sya
snizheniya gromkosti shuma, skazhem, eshche vdvoe. Kak vidno, igra stoit svech.

Vryad li mozhno bylo bolee umelo sochetat' nalichie uchastkov sovremennogo
effektivnogo zvukopoglotitelya s obshchim klassicheskim stilem inter'era. To, chto
zvukopoglotitel' (chernye kvadraty) ne zakryvaet ves' potolok zala, ne
uhudshaet effekta: zvukopoglotitelyu pomogaet difrakciya.
Naibolee effektiven zvukopoglotitel' kak sredstvo bor'by s shumom v
dlinnyh nizkih pomeshcheniyah, kakie, kstati skazat', preobladayut na sudah. I
zdes', v etih "pridavlennyh" pomeshcheniyah ustanovka zvukopoglotitelya na
potolke osobenno celesoobrazna.
Zvukopogloshchayushchie oblicovki obyazatel'no prisutstvuyut tam, gde nado
oslabit' shum moshchnyh ventilyatorov, vypusknyh sistem dvigatelej, sistem
vsasyvaniya vozduha, stravlivaniya razlichnyh gazov. Prohodya mimo
ventilyacionnogo gribka gde-libo nepodaleku ot stancii metro i slysha edva
ulovimyj rokot, my i ne predstavlyaem sebe, kakoj rev stoyal by zdes', ne bud'
v ventilyacionnyh shahtah teh ili inyh zvukopogloshchayushchih ustrojstv.
Pri ves'ma sil'nyh shumah zvukopoglotiteli vedut sebya neskol'ko inache,
chem pri slabyh. I. V. Lebedeva, issledovavshaya fiziku zvukopogloshcheniya pri
ZHukovyh urovnyah, blizkih k porogu bolevogo oshchushcheniya, ustanovila, chto bol'shaya
rol' prinadlezhit nelinejnym yavleniyam, uvelichivayushchim effekt zvukopogloshcheniya.
Ne etim li obŽyasnyaetsya effekt, obnaruzhennyj Parkinsonom (razumeetsya, ne
Parkin-sonom-literatorom, a Parkinsonom-akustikom) pri issledovanii
zatuhaniya zvuka v ventilyacionnom kanale, vnutrennie stenki kotorogo
oblicovany zvukopoglotitelem? Okazalos', chto vblizi ot moshchnogo istochnika
zatuhanie zvuka na edinicu dliny kanala bol'she, chem na nekotorom udalenii ot
istochnika.
Kakov by ni byl mehanizm nelinejnogo pogloshcheniya moshchnogo zvuka, s tochki
zreniya tehniki shumoglusheniya eto blagopriyatnoe obstoyatel'stvo, tak kak
neskol'ko uproshchaet nelegkuyu, v obshchem, zadachu bor'by s shumami.
Stroiteli horosho znayut, chto nel'zya zabyvat' i o estestvennyh
zvukopoglotitelyah. V pervuyu ochered' eto krony derev'ev i trava gazonov --
razveshennye i rasstelennye prirodoj zelenye, vpityvayushchie zvuk barhaty, s
kotoryh my nachali povestvovanie. Oni, pravda, ne stol' effektivny, kak
iskusstvennye zvukopoglotiteli, no vse zhe zvuk, proletevshij skvoz' nih ili
nad nimi, stanovitsya myagche, v nem zametno oslablyayutsya sostavlyayushchie vysokih
chastot. |to, vidimo, podmetil K. Debyussi, kogda pisal svoyu fortepiannuyu
p'esu "Kolokola skvoz' list'ya".

KAK ZADERZHATX VIBRACIYU I UDARY
|konomist: "Amortizaciya-- eto pogashenie dolga, a takzhe postepennoe
iznashivanie osnovnyh fondov, perenesenie ih stoimosti na vyrabatyvaemuyu
produkciyu". Specialist po teorii kolebanij: "Amortizaciya -- eto pogloshchenie,
oslablenie vibracii i udarov".
Prezhde vsego voznikaet vopros: a zachem nado zaderzhivat' vibraciyu?
Izvestno, chto vibraciya mozhet ispravno rabotat' na cheloveka. Razlichnye
grohoty, trambovki, pnevmaticheskie instrumenty, separatory, uplotniteli
betona -- vo vseh etih ustrojstvah ispol'zuetsya kolebatel'noe dvizhenie.
No vot sam chelovek stalkivaetsya s temi mehanizmami, kotorye on porodil.
I chto zhe? Vibracionnaya bolezn' stoit na odnom iz pervyh mest v dlinnom
spiske vidov proizvodstvennogo travmatizma. Vibraciya -- eto i shumoizluchenie,
a o vrednosti shuma my eshche pogovorim vposledstvii.
Podvodnyj shum ot raboty sudovyh mehanizmov sozdaet pomehi dlya
rybopoiskovyh priborov. Da i obitateli morya boyatsya etih neprivychnyh shumov,
nedarom seti dlya lovli tunca raspolagayutsya na buksirnom trose na rasstoyanii
mnogih desyatkov kilometrov ot rybolovnogo sudna.
Vsledstvie vibracii vyhodyat iz stroya razlichnye pribory, a povrezhdeniya
ot vibracii glubokovodnyh ili kosmicheskih apparatov, da i nazemnyh
transportnyh sredstv mogut privesti k ih gibeli.
Itak, borot'sya s vibraciej nuzhno. Ran'she drugih stroitel'nyh elementov
v roli borca zdes' vystupaet massa. Vozmozhno, eshche do inzhenerov na poleznuyu
rol' massy dlya zashchity ot udarov i sotryasenij obratili vnimanie... cirkovye
aktery. V starodavnie vremena v malyh i bol'shih cirkah vedushchij programmu,
ukazyvaya na muskulistogo atleta s molotom v rukah, pateticheski provozglashal
chto-nibud' vrode sleduyushchego: "Sejchas znamenityj imyarek, s siloj kotorogo ne
sravnitsya ni odin molotoboec v mire, budet nanosit' udary v grud' svoemu
partneru, lezhashchemu na arene. No i etogo malo! Na grud' emu budet eshche
postavlena trehpudovaya nakoval'nya!"
Edva li razgoryachennaya zrelishchem publika otdavala sebe v etot moment
otchet, chto nakoval'nya ne tol'ko ne otyagchaet stradanij atleta, kak eto
staralsya dokazat' vedushchij, no, naprotiv, spasaet emu zhizn'. Glavnoe, nuzhno
bylo lish' vyderzhat' ee ves, da eshche nezametnoe na glaz peremeshchenie v moment
udara.
|to nebol'shoe dinamicheskoe peremeshchenie dostojno togo, chtoby skazat' o
nem chut' bol'she. Ved' esli by ne bylo ego, a obŽekt -- v dannom sluchae
kostyak grudi cheloveka -- byl ves'ma zhestkim, to ne proyavilis' by inercionnye
svojstva massy nakoval'ni, i prakticheski vsya sila udara peredalas' by etomu
lezhashchemu obŽektu.
Ni odin atlet, pozhaluj, ne perenes by pryamogo udara tyazhelym molotom v
grud'.
Massivnaya nakoval'nya, postavlennaya na grud' cirkovogo artista,
pozvolyaet emu vyderzhat' lyuboj udar molota.
Razlozhenie lyubogo udarnogo impul'sa v integral Fur'e ukazyvaet na
nalichie ves'ma bol'shogo kolichestva chastotnyh sostavlyayushchih sily,
raspolozhennyh skol' ugodno blizko drug k drugu. Primeniv zhe k kolebatel'nomu
dvizheniyu vtoroj zakon N'yutona, netrudno ubedit'sya, chto soprotivlenie massy
peremeshcheniyu proporcional'no kvadratu chastoty kolebanij. Sledovatel'no,
vibrozaderzhivayushchij effekt massy budet osobenno proyavlyat'sya po otnosheniyu k
vysokochastotnym vozmushchayushchim silam. Na nizkih zhe chastotah ee effekt mozhet
byt' nedostatochnym.
Nu k chemu, kazhetsya, "tyanut' rezinu"? Kazhdomu rebenku yasno, chto esli
podlozhit' etu samuyu rezinu ili pruzhinku -- vse budet v poryadke, vibraciya
ischeznet na vseh chastotah. No... mehanizm dejstviya lyubogo uprugogo elementa
ne stol' uzh prost, kak mozhet kazat'sya. Nachat' s togo, chto pruzhina peredaet
sleduyushchemu za nej obŽektu ili konstrukcii vsyu kolebatel'nuyu silu, hotya,
pravda, amplituda kolebanij etoj konstrukcii budet zaviset' ot sootnosheniya
ee soprotivleniya i zhestkosti pruzhiny.
Sochetanie massy i uprugosti -- eto uzhe luchshe, chem odna pruzhina. No i
tut, kak govoril rollanovskij Kola Bryun'on (pravda, sovsem po drugomu
povodu), vzyav zverya, poluchaesh' i roga. Pri nizkih chastotah voznikaet
rezonans, i kolebaniya dazhe usilivayutsya po sravneniyu s tem, kakimi oni byli,
kogda pruzhina otsutstvovala, Klassicheskaya teoriya

A teper' istochnikom vozmushchayushchej sily yavlyaetsya mehanizm s
neuravnoveshennym rotorom. Massa, postavlennaya pod mehanizm na sravnitel'no
zhestkoe osnovanie, kak eto ni stranno, pochti ne umen'shaet peredachu emu
kolebatel'noj sily.
Ustanovlennye mezhdu massoj i osnovaniem amortizacionnye pruzhiny vedut
sebya podobno podatlivoj grudi atleta pod nakoval'nej. Proyavlyayushchiesya pri etom
inercionnye sily massy sodejstvuyut oslableniyu peredachi kolebatel'noj sily
osnovaniyu.

vibroizolyacii, razvitaya S. P. Timoshenko, D. Den-Gartogom i drugimi,
pokazyvaet, chto vibroizoliruyushchij effekt sistemy proyavlyaetsya lish' nachinaya s
chastoty, primerno v poltora raza prevyshayushchej rezonansnuyu.
Massa, pruzhina, vibroizolyaciya... Kakaya zhe eto akustika, vozmozhno,
usomnitsya inoj chitatel'; eto prosto teoriya kolebanij, chast' teoreticheskoj
mehaniki? Prezhde vsego, ne budem sozdavat' kakoj-to iskusstvennyj vodorazdel
mezhdu mehanikoj i akustikoj. N'yuton gordilsya, chto on perevel akustiku iz
oblasti muzyki, gde ona davno preuspevala, v lono mehaniki. Kolebatel'nye
yavleniya v tverdyh telah otlichayutsya ot kolebanij v gazah i zhidkostyah lish'
mnogoobraziem tipov uprugih voln, ne bolee. I v anglijskom, i v nemeckom
yazyke dlya kolebanij v tverdyh telah sushchestvuet termin, kotoryj mozhno
perevesti kak "strukturnyj, telesnyj zvuk" i kotoryj pryamo ukazyvaet, chto
dinamika i akustika tverdyh tel razlichayutsya, po sushchestvu, lish' nazvaniyami. I
nedarom dal'nejshij
progress v oblasti izolyacii

Pri zhestkom osnovanii (fundamente) otdel'no vzyatye massa i uprugost'
peredayut osnovaniyu vsyu kolebatel'nuyu silu vne zavisimosti ot ee chastoty.

Ustanovka massy na uprugij element pozvolyaet sushchestvenno oslabit'
peredachu kolebatel'noj sily fundamentu (krome uzkoj oblasti rezonansa na
nizkih chastotah, gde kolebaniya mogut usilit'sya).

kolebanij v tverdyh telah osushchestvili akustiki, v pervuyu ochered'
sovetskie, nemeckie i amerikanskie.
Vibroizolirovannoj sisteme -- naprimer, ustanovlennomu na uprugie
opory-amortizatory vibroaktivnomu mehanizmu -- svojstvenno shest' chastot
svobodnyh kolebanij, soobrazno chislu stepenej svobody. Pri sovpadenii ih s
chastotami vozmushchayushchih sil ili momentov vozmozhny intensivnye rezonansnye
kolebaniya. V nashej strane v oblasti rascheta rezonansnyh chastot i amplitud
kolebanij samyh razlichnyh sistem vibroizoliruyushchej amortizacii mehanizmov
(kolebanij, kotorye v razlichnyh stepenyah svobody eshche i svyazany drug s
drugom) mnogo sdelali N. G. Belyakovskij, O. K. Najdenko, V. I. Popkov.
SHest' rezonansnyh chastot... CHastokol ih mozhet zanimat' na chastotnoj
shkale opasnyj promezhutok v neskol'ko desyatkov gerc. Issleduya vozmozhnost'
predel'nogo suzheniya etogo promezhutka, avtor prishel k vyvodu, chto pri
naklonah amortizatorov pod nekotorymi uglami mozhno ne tol'ko likvidirovat'
svyaz' kolebanij v razlichnyh stepenyah svobody (eto bylo uzhe ranee pokazano
aviastroitelyami), no, chto samoe glavnoe, svesti rezonansnye chastoty v ves'ma
uzkij diapazon i znachitel'no umen'shit' tem samym opasnost' kak kolebanij
mehanizma, tak i usilennoj vibroperedachi fundamentu. Odnovremenno
umen'shayutsya otkloneniya mehanizmov na uprugih oporah pri naklone fundamenta,
chto osobenno cenno dlya sudovoj amortizacii. Kogda stat'ya na etu temu byla
prinesena v redakciyu zhurnala "Sudostroenie", akademik YU. A. SHimanskij,
byvshij togda redaktorom zhurnala, sprosil:
-- A chem, krome formul, vy mozhete eto dokazat'?
Prishlos' delat' model' mehanizma na naklonnyh amortizatorah. Akademik
dovol'no dolgo dergal za trosiki, privyazannye v razlichnyh chastyah
"mehanizma", i, ubedivshis' v pravil'nosti utverzhdenij, podpisal stat'yu v
pechat'. Naklonnaya amortizaciya stala primenyat'sya na sudah.
Konechno, razrabotka metodov rascheta kolebanij amortizirovannyh
mehanizmov na nizkih chastotah-- eto lish' odin, v obshchem, dostatochno uzkij
aspekt problemy vibroizolyacii. Magistral'noe napravlenie-- izuchenie
vibroperedachi na srednih i vysokih zvukovyh chastotah, gde process prinimaet
volnovoj harakter. Byli issledovany osobennosti prohozhdeniya kolebanij cherez
slozhnye struktury, soderzhashchie do semi i bolee elementov (mehanizm, neskol'ko
kaskadov vibroizolyatorov, promezhutochnye ramy i bloki, fundament, konstrukciya
za nim). Udalos' pokazat', chto na nekotoryh chastotah, pri nalichii
interferencionnyh yavlenij v mehanizme ili ego chastyah, vibraciya fundamenta ot
dejstviya sily, prilozhennoj na granice uprugoj prokladki i mehanizma, mozhet
byt' men'she, chem ot sily, dejstvuyushchej v udalennoj ot prokladki verhnej chasti
mehanizma (hotya, na pervyj vzglyad, mozhno ozhidat' obratnogo). Vpervye bylo
ustanovleno, chto oslablenie vibracii na fundamente mehanizma posle ustanovki
ego na vibroizolyatory (a eto oslablenie sluzhit i meroj snizheniya shuma v
sosednem pomeshchenii), kak pravilo, men'she, chem peredatochnaya funkciya (perepad)
kolebatel'nyh urovnej na amortizatorah, naibolee prosto izmeryaemyh na
gotovoj ustanovke amortizacii.
V. I. Popkov vpervye rasschital i izmeril v shirokom diapazone zvukovyh
chastot kolebatel'nuyu energiyu, peredavaemuyu cherez vibroizoliruyushchie krepleniya.
Vydayushchijsya nemeckij akustik L. Kremer, o kotorom my uzhe govorili,
pokazal raznicu v vibroizolyacii uprugimi prokladkami prodol'nyh i izgibnyh
voln. V SSHA interesnye raboty po vibroizolyacii byli vypolneny Kridom,
Snoudonom i drugimi.
Avtor perechital napisannoe, i emu vdrug podumalos': a ne pokazhutsya li
nekotorym chitatelyam, osobenno molodym, slishkom uzh "budnichnymi" voprosy
vibracii? Ved' net zdes' luchej lazerov, prozhigayushchih na rasstoyanii stal'nye
listy, millionnogradusnyh plazmennyh shnurov, b'yushchihsya v chudovishchnyh magnitnyh
polyah. CHitatel' dolzhen poverit', odnako, chto radost' ot obnaruzheniya novogo
yavleniya ili zakonomernosti, igra uma pri etom odinakovy, nezavisimo ot togo,
uchastvuyut li zdes' tysyachi kilovatt moshchnosti, milliony ersted, atmosfer ili
tol'ko kolebatel'nye dvizheniya s amplitudami v doli mikrona, soprovozhdaetsya
li eto yavlenie broskimi vneshnimi aksessuarami ili net.
Vernemsya, odnako, k predmetu nashego povestvovaniya. Pri sozdanii
massovyh amortizatorov dlya mashin vstal vopros o vibroizoliruyushchem materiale.
Eshche v 40-e gody v raznyh stranah v kachestve amortizacionnyh materialov
rekomendovalis' probka, fetr i rezina. Issledovanie ih na special'no
sozdannyh ustanovkah sklonilo chashu vesov v pol'zu poslednej.
Tut sleduet uchest' odno interesnoe svojstvo reziny. Delo v tom, chto ona
prakticheski... neszhimaema, vo vsyakom sluchae znachitel'no menee szhimaema, chem
stal'. CHto eto -- mistifikaciya ili, byt' mozhet, nevezhestvennaya ogovorka? Ni
to, ni drugoe. CHasto otozhdestvlyayut dva ponyatiya: modul' szhatiya i szhimaemost'.
Modul' szhatiya (modul' YUnga) u rezinovyh sterzhnej, dejstvitel'no, na
neskol'ko poryadkov men'she, chem u stali. A vot szhimaemost', harakterizuyushchayasya
umen'sheniem obŽema pri szhatii, u reziny (razumeetsya, my govorim o sploshnoj
rezine, bez vnutrennih por) nichtozhna, to est' ee deformaciya proishodit ne za
schet izmeneniya obŽema, a lish' za schet izmeneniya formy. Bokovye poverhnosti
rezinovogo vibroizoliruyushchego elementa pri kolebaniyah, kak govoryat,
"vypuchivayutsya". Esli zhe eti poverhnosti zakryty metallicheskoj armaturoj,
vozmozhnost' bokovyh smeshchenij isklyuchaetsya, i zhestkost' prokladki
uvelichivaetsya v desyat' i bolee raz (sm. grafik na s. 239 knigi I. I. Klyukina
"Bor'ba s shumom i zvukovoj vibraciej na sudah". Izd. 1-e. L., Sudpromgiz,
1961). Rezina bukval'no prevrashchaetsya v derevo, vibroizolyaciya ee padaet.
|to obstoyatel'stvo, a takzhe neobhodimost' obespechit' nadezhnoe kreplenie
mehanizmov v lyubom polozhenii, pod proizvol'nym uglom k gorizontu byli uchteny
pri razrabotke rezinometallicheskih amortizatorov dlya sudov. Amortizatory
svarnye -- tak v rezinotehnicheskom proizvodstve imenuyut izdeliya, v kotoryh
rezinovyj massiv prisoedinen k metallicheskoj krepezhnoj armature v processe
vulkanizacii, proishodyashchej pri dostatochno vysokoj temperature.
Osvaival proizvodstvo amortizatorov leningradskij zavod "Krasnyj
treugol'nik". Vspominaetsya moment, kogda posle dolgih iskanij "proizvodstvo
poshlo"; iz press-form odno za drugim nachali poyavlyat'sya akkuratnye gladkie i
prochnye izdeliya s zadannymi akusticheskimi harakteristikami. Bylo eto rovno
tridcat' let nazad. S teh por osvoeny mnogie znachitel'no bolee slozhnye tipy
amortizatorov -- pruzhinno-rezinovye, pnevmaticheskie i drugie. Mnogie
konstrukcii ne vyderzhali "ispytaniya praktikoj", no pervye obrazcy
amortizatorov i sejchas yavlyayutsya odnim iz samyh hodovyh izdelij etogo vida.
Ih vypushcheno uzhe bolee milliona, oni ispol'zuyutsya ne tol'ko na sudah, no i na
drugih vidah transporta, v promyshlennosti, zhilishchnom stroitel'stve. Gruppa
amortizatorov razlichnyh razmerov, postavlennyh ryadom, napominaet semejstvo
slonikov, kotorye kogda-to mozhno bylo videt' na meshchanskih komodah. Samye
malen'kie amortizatory sluzhat dlya zashchity legkih hrupkih priborov ot
sotryasenij, samye bol'shie -- dlya zvukoizolyacii dovol'no tyazhelyh
vibroaktivnyh mehanizmov.
Umestno vspomnit' teper' o yavleniyah otrazheniya kolebanij na granicah
sred ili konstrukcij. Glavnoe uslovie dlya takogo otrazheniya -- skachok
mehanicheskogo ili akusticheskogo soprotivleniya, nezavisimo ot togo, v kakuyu
storonu -- umen'sheniya ili uvelicheniya. Vibroizoliruyushchie prokladki i
amortizatory yavlyayut soboj primer otrazhayushchej konstrukcii, dejstvuyushchej
vsledstvie rezkogo umen'sheniya soprotivleniya v meste perehoda ot
metallicheskogo vibroprovoda k rezine ili inomu ves'ma podatlivomu materialu.
Mozhno primenit' i drugoe vibrozaderzhivayushchee sredstvo, ispol'zuyushchee effekt
otrazheniya kolebanij iz-za mestnogo uvelicheniya soprotivleniya. |to --
lokal'nye massy, te zhe massy, s kotoryh my nachali rasskaz o bor'be s
vibraciej i udarami.
Ves'ma chasto shum v sudovyh pomeshcheniyah obuslovlen zvukovoj vibraciej ih
ograzhdenij, prihodyashchej iz mashinnogo otdeleniya. Sudovye akustiki na tankere
"Sofiya" sdelali takoj opyt. Po perimetru pola odnoj iz kayut byli ulozheny
massivnye metallicheskie brus'ya. Simmetrichnaya kayuta po drugomu bortu byla
ostavlena bez izmenenij. Gromkost' shuma v pervoj kayute okazalas' v poltora
raza men'she, chem vo vtoroj. Odnako pri ispol'zovanii podobnyh
vibrozaderzhivayushchih mass ne udaetsya dobit'sya takogo absolyutnogo skachka
soprotivleniya, a sledovatel'no, i akusticheskogo effekta, kak s pomoshch'yu
amortizatorov. Dejstvie mestnyh vibrozaderzhivayushchih mass i razlichnye aspekty
ih primeneniya byli podvergnuty obstoyatel'nomu analizu L. Kremerom i A. S.
Nikiforovym.
V nekotoryh sluchayah skachok soprotivleniya mozhno poluchit', vvedya linii i
cepochki mestnyh uprugoinercionnyh sistem -- antivibratorov. Maksimumy
vibroizoliruyushchego effekta etih rezonansnyh sistem, kak ni stranno, okazalis'
ne na chastote rezonansa, a po obe storony ot nee. V dannom sluchae
rezonansnaya sistema vela sebya kak bolee ili menee shirokopolosnoe
vibrozaderzhivayushchee sredstvo. Rezul'taty teorii i eksperimenta shodilis', a
vot fizicheskij smysl yavleniya ostavalsya neyasnym.
...Konferencii kruglogo stola byvayut ne tol'ko u diplomatov, no i na
sobraniyah uchenyh. V 1971 godu na takoj konferencii, vhodivshej v programmu
VII Mezhdunarodnogo kongressa po akustike v Budapeshte, avtor etoj knigi delal
doklad o vibroizoliruyushchem (i vibropogloshchayushchem) effekte antivibratorov na
plastinah. V pereryve k chlenam sovetskoj delegacii, podoshel vysokij
polneyushchij bryunet i lakonichno predstavilsya: Manfred Hekl'; imya etogo
cheloveka, vypolnivshego mnogo interesnejshih rabot, izvestno kazhdomu akustiku.
Naskol'ko pozvolyali yazykovye bar'ery, zavyazalas' soderzhatel'naya diskussiya.
Vstrechi s inostrannymi kollegami -- eto vsegda sil'nejshij
psihologicheskij shturm. Mozg predel'no napryazhen, nel'zya udarit' licom v
gryaz'. I v etot moment vnezapno prishlo ponimanie, pochemu rezonansnye
vibroizoliruyushchie sistemy na plastinah yavlyayutsya shirokopolosnymi...
"Celina" v oblasti vibroizolyacii postepenno ischezaet. Znachitel'nye
effekty v bor'be s vibraciej poluchat' vse trudnee, nuzhny novye, bolee
slozhnye sistemy i priemy. Sovetskie uchenye M. D. Genkin, C. P. Kouzov, V. S.
Ivanov, V. T. Lyapunov, A. V. Rimskij-Korsakov, S. A. Rybak, B. D.
Tartakovskij i ih sotrudniki v poslednie gody analiziruyut vibrozaderzhivayushchie
i fil'tracionnye svojstva prostranstvennyh sistem iz raspolozhennyh
opredelennym obrazom elementov massy i uprugosti. V bor'be s vibraciej
stroitel'nye akustiki i stroitel'nye mehaniki celenapravlenno ispol'zuyut vse
"tri kita", na kotoryh pokoyatsya eti nauki: massu, uprugost' i trenie.
I trenie...

KOLEBANIYA VSTRECHAYUTSYA
S TRENIEM
Teplota est' zavershenie zvuka.
G. Gegel'. Filosofiya prirody
Razogrevayutsya (pri igre)ne tol'ko muzykanty, no i instrumenty.
Tam zhe
Itak, "tri kita" v oblasti
bor'by s shumami byli izvestny v stroitel'noj akustike dostatochno davno.
Sostavim tablichku (ili, kak sejchas modno pisat' po vsyakomu povodu, matricu)
etih sredstv:
Zvukoizolyaciya
Zvukopogloshchenie

Vibroizolyaciya (amortizaciya)

Ochevidno, oshchushchalas' pustota odnoj kletki etoj tablichki, chuvstvovalos',
chto raz est' zvukopogloshchenie, to dolzhno, vidimo, byt' i vibropogloshchenie.
Ved' nedarom v ryade stran zvukovuyu vibraciyu, to est' kolebaniya zvukovoj
chastoty v tverdyh telah, imenuyut strukturnym ili telesnym zvukom.
-- Pozvol'te, -- vozmozhno, skazhet kto-nibud' iz chitatelej, imeyushchih
otnoshenie k stroitel'noj mehanike ili k razlichnogo roda mehanizmam,-- no
oslablenie vibracii mehanizmov s pomoshch'yu vibrogasitelej, predlozhennyh i
issledovannyh Timoshenko, Den-Gartogom i drugimi, tozhe izvestno dovol'no
davno.
Skol' ubeditel'nym mozhet byt' udar derevyannogo molotka v stal'noj list!
Kogda na liste imelos' vibrodempfiruyushchee pokrytie (dazhe ne so storony
udara), uroven' nepriyatnogo zvuka, izluchaemogo listom v okruzhayushchee
prostranstvo i fiksiruemogo shumomerom, zametno umen'shalsya.

Da, dejstvitel'no, vibrogasiteli dlya mehanizmov, razlichnye dempfery
primenyalis' i ranee. No eti gasiteli ispol'zovalis' (i ispol'zuyutsya) dlya
oslableniya kolebanij mehanizmov ili ih chastej lish' na otdel'nyh rezonansnyh
chastotah, ne prevyshayushchih desyatkov gerc, prichem massa takih gasitelej
dostigaet inogda neskol'kih sot kilogrammov. Rech' zhe shla o sozdanii legkogo
i udobnogo sredstva pogloshcheniya vibracii stroitel'nyh konstrukcij
odnovremenno vo vsem diapazone slyshimyh chastot. Iz etih konstrukcij sleduet
upomyanut' prezhde vsego korpusa, paluby, pereborki sudov. Stroitel'stvo
razlichnogo roda sudov nachalos' posle Velikoj Otechestvennoj vojny burnymi
tempami, i srazu zhe obnaruzhilos', chto vo vnutrennih pomeshcheniyah sudov ochen'
shumno -- ved' metall horosho provodit zvukovuyu vibraciyu. Trebuemoe sredstvo
bylo najdeno, prichem mozhno uverenno govorit' zdes' o prioritete
otechestvennoj nauki i tehniki. V 1945 godu avtorom etoj knigi bylo
obnaruzheno, chto nanesenie na metallicheskie listy rezin i plastmass sil'no
uvelichivaet zatuhanie kolebanij listov v shirokom diapazone chastot.
Uzhe cherez neskol'ko let dempfirovanie metallicheskih konstrukcij stalo
obychnym yavleniem, no togda ono eshche ne uspelo poluchit' priznaniya,
dokazatel'stvom chego yavilas' polemika avtora predlozheniya s vyshestoyashchimi
organizaciyami pri popytke zapatentovat' ego.
Vnachale prishel otkaz. Motivirovka: oblicovka korpusnyh konstrukcij
rezinami i plastmassami izvestna iz ryada zarubezhnyh patentov. CHto zh, beremsya
za izuchenie etih patentov. Okazyvaetsya, v odnom sluchae primenenie polimernyh
materialov imelo cel'yu zashchitu ot skol'zheniya pri hozhdenii po palube, v drugom
-- zashchitu stenok tankov sudov, perevozyashchih kisloty, ot ih dejstviya i t. d. i
t. p. Nanesenie zhe podobnyh materialov s cel'yu uvelicheniya mehanicheskih
poter' v konstrukciyah ne predlagal ranee nikto.
Svidetel'stvo na izobretenie bylo vydano (No 119084 s prioritetom ot 2
avgusta 1947 g.)*, no do vnedreniya etogo sredstva na sudah bylo eshche daleko.
Trebovalas' "naglyadnaya agitaciya". V laboratorii byli podvesheny na tonkih
nityah dve "stal'nye plastiny, vyrezannye iz obshivki sudovogo korpusa. Odna
plastina -- v "natural'nom" vide, drugaya oblicovana vibropoglotitelem. Tut
zhe visel derevyannyj molotok.
Zakazchiku predlagalos' stuknut' posledovatel'no po obeim plastinam.
Udar po pervoj plastine-- v vozduhe razlivaetsya "malinovyj zvon", ne huzhe
rostovskih i suzdal'skih kolokolov. Teper' udaryaem po plastine s
vibropoglotitelem (so storony nepokrytogo metalla). CHto eto? Kak budto b'yut
po listu dereva ili tolstogo kartona. Vvedennoe v konstrukciyu trenie
"spililo" grebenku rezonansov konstrukcii.
* Opublikovano v "Byulletene izobretenij", 1959, No 7.
I shumomer pokazyvaet uroven' shuma na 10--15 edinic men'she (ob etih
edinicah -- decibelah i fonah -- my eshche pogovorim vo vtoroj chasti knigi).
Prostoj opyt ubezhdal bol'she, chem raschety, tonkie laboratornye
issledovaniya, prognozy. Moryaki i sudostroiteli stali sklonyat'sya k primeneniyu
sredstv vibrodempfirovaniya v sudostroenii.
CHerez neskol'ko let, v nachale 50-h godov, v inostrannoj pechati nachali
poyavlyat'sya pervye publikacii po vibrodempfirovaniyu. Naskol'ko pomnitsya, eto
byli stat'i Minke, Van-Itterbeka o glushenii shuma betonomeshalok i
kamnedrobilok s pomoshch'yu dempfiruyushchih sloev. Ves'ma effektivnye sinteticheskie
vibropogloshchayushchie pokrytiya byli sozdany
Oberstom (FRG).
Na III Mezhdunarodnom kongresse po akustike, prohodivshem v sentyabre 1959
goda v SHtutgarte (FRG), vnimanie uchastnikov privleklo obŽyavlenie, v kotorom
predlagalos' zapisyvat'sya na ekskursiyu iz SHtutgarta v Myunhen na special'nom
vibrozvukozaglushennom poezde, v kotorom byli shiroko primeneny
vibrodempfiruyushchie pokrytiya.
Da, poezd byl zaglushen horosho. V vagonah mozhno bylo razgovarivat'
vpolgolosa. Avtor etih strok smotrel na pronosivshiesya mimo polya cvetushchej
Bavarii, i v pamyati vsplyvali lica surovyh sudovyh zakazchikov, desyat' let
nazad nedoverchivo rassmatrivavshih v laboratorii pervye vibrodempfiruyushchie
pokrytiya dlya metallicheskih konstrukcij. V sosednem vagone ehali amerikanec
Kervin, nemcy Hekl' i Kurtce, sovetskij uchenyj B. Tartakovskij, sdelavshie
nakanune na Kongresse doklady o vibropogloshchayushchih pokrytiyah. Vposledstvii ryad
voprosov teorii vibropogloshcheniya razrabotal A. Nikiforov.
V nashe vremya vibropogloshchayushchie pokrytiya primenyayutsya v transportnyh
sredstvah i v mashinah isklyuchitel'no shiroko. Uzhe na odnom iz gollandskih
passazhirskih sudov postrojki 1967 goda vibropogloshchayushchimi pokrytiyami bylo
oblicovano bolee 2000 kv. metrov korpusnyh konstrukcij. |tot god s tochki
zreniya vibroakustiki byl znamenatelen tem, chto v g. Levene (Bel'giya)
sobralsya pervyj Mezhdunarodnyj simpozium po vibropogloshchayushchim sloyam i
pokrytiyam.
Teper' voprosy vibropogloshcheniya v konstrukciyah yavlyayutsya nepremennym
predmetom obsuzhdeniya na vseh akusticheskih konferenciyah, kongressah,
seminarah, simpoziumah. I hot' rastet energonapryazhennost' mashin i mehanizmov
-- glavnyh istochnikov razdrazhayushchej vibracii i shuma -- etim shumam udaetsya
stavit' zaslon, v chastnosti, v vide materialov i konstrukcij s ves'ma
bol'shim vnutrennim treniem.
Maloshumnye shesterni s zub'yami iz tekstolita.

ESTX LI CHTO-NIBUDX NE POYUSHCHEE V MIRE?
Zapeli tesanye drogi ...
S. Esenin
Pytayutsya sheptat' klochki afish,
Pytaetsya krichat' zhelezo krysh,
I v trubah pet' pytaetsya voda
I tak mychat bessil'no provoda.
E. Evtushenko
Do sih por shla rech' o kolebaniyah, vyzvannyh preimushchestvenno
periodicheskimi silovymi vozdejstviyami. Imeetsya, odnako, ves'ma obshirnyj
klass kolebanij, istochnikom kotoryh mozhet sluzhit' kakoj-libo postoyannyj
faktor: lotok zhidkosti ili gaza, gidrostaticheskoe davlenie, postoyannaya sila
natyazheniya, gravitacii, treniya, elektrodvizhushchaya sila i t. p. Takie
kolebatel'nye dvizheniya nosyat nazvanie avtokolebanij. V obydennoj zhizni my,
vozmozhno, sami togo ne zamechaya, vstrechaemsya s avtokolebaniyami chashche, chem s
kolebaniyami, vyzvannymi periodicheskimi silami.
Nachnem s avtokolebanij prirodnogo proishozhdeniya. Voj vetra v vetvyah
derev'ev, v gorah (vspomnite u Tyutcheva: "Skaly poyut, kak kimvaly"). |to
primery avtokolebanij vihrevogo haraktera, no produktom vozdejstviya
postoyannogo vozmushchayushchego faktora mogut byt' i avtokolebaniya strogo
periodicheskogo haraktera, odno- ili mnogotonal'nye.
Znamenityj moreplavatel' F. CHichester ukazyvaet, chto "revushchie sorokovye"
imenuyutsya tak ne za shum razbivayushchihsya voln, a imenno za rev i voj vetra v
snastyah sudov. CHichesteru vo vremya "odinochnoj krugosvetki" prishlos' izuchat'
yazyk svoego sudna. "Kazhdyj vzdoh, tresk ili grohot chto-to oznachal; dazhe
kazhdyj ottenok zavyvaniya vetra v grotshtage imel svoj smysl". So vremenem
CHichester smog po zvukam vpolne tochno opredelyat' skorost' i napravlenie
vetra.
V velikolepnoj monografii U. Bregga "Mir sveta, mir zvuka" (k
sozhaleniyu, sejchas podobnye kapital'nye nauchno-populyarnye knigi vse bol'she
vytesnyayutsya broshyurkami-odnodnevkami) imeetsya glava "Zvuki derevni". Zdes'
chto ni zvuk, to avtokolebaniya. Strekotanie kuznechikov i cikad, zhurchanie
ruch'ya, mychanie i bleyanie zhivotnyh, zvuki, izdavaemye domashnimi i dikimi
pticami.
A golos cheloveka? Razve eto ne vazhnejshij (po krajnej mere, dlya nego
samogo) avtokolebatel'nyj process? V osnove ego nahoditsya dvizhenie
postoyannogo potoka vozduha iz legkih, moduliruemogo kolebaniyami golosovyh
svyazok. Tonchajshie fioritury modnogo koloraturnogo soprano iz stolichnogo
opernogo teatra i grubyj rev byka s tochki zreniya fiziki zvukoobrazovaniya
sovershenno identichny.
Upomyanem o prirodnyh avtokolebaniyah neskol'ko ekzoticheskogo svojstva.
Poyushchie peski... Eshche v XIV veke velikij puteshestvennik Marko Polo upominal o
"zvuchashchih beregah" tainstvennogo ozera Lob-Nor v Azii. Za shest' vekov poyushchie
peski byli obnaruzheny v razlichnyh mestah vseh kontinentov. U mestnogo
naseleniya oni v bol'shinstve sluchaev vyzyvayut strah, yavlyayutsya predmetom
legend i predanij. "Kogda bogi smeyutsya, beregis'!" -- predosteregayushche
kriknul starik. On nachertil pal'cem krug na peske i, poka on chertil, pesok
vyl i vizzhal; zatem starik opustilsya na koleni -- pesok vzrevel i zatrubil",
-- tak opisyvaet Dzhek London vstrechu s poyushchimi peskami personazhej romana
"Serdca treh", otpravivshihsya s provodnikom na poiski sokrovishch drevnih majya.
Est' poyushchie peski i dazhe celaya poyushchaya peschanaya gora i u nas v strane.
Nepodaleku ot reki Ili v Kazahstane podnyalas' pochti na 300 metrov gora
Kalkan-- gigantskij prirodnyj organ. Pri vetre i dazhe pri spuske s nee
cheloveka gora izdaet melodichnye zvuki. Posle dozhdya i vo vremya shtilya gora
bezmolvstvuet...
Da, mnogo vekov proshlo so vremeni obnaruzheniya poyushchih peskov, a
udovletvoritel'nogo obŽyasneniya etomu porazitel'nomu fenomenu ne bylo
predlozheno. V poslednie gody za delo prinyalis' anglijskie akustiki, a takzhe
sovetskij uchenyj V. I. Arabadzhi. |togo specialista, po-vidimomu, vsegda
vlekli k sebe neobychnye akusticheskie yavleniya v prirode. Raskryvaya ocherednoj
nomer Akusticheskogo zhurnala AN SSSR i vidya v oglavlenii familiyu Arabadzhi,
mozhno zaranee skazat', chto rech' pojdet ob analize shuma groma, tajfunov ili
vodopadov, zvukov v peshcherah i podzemnyh galereyah. Doshla ochered' i do poyushchih
peskov. Arabadzhi predpolozhil, chto izluchayushchij zvuk verhnij sloj peska
dvizhetsya pri kakom-libo postoyannom vozmushchenii po nizhnemu, bolee tverdomu
sloyu, imeyushchemu volnistyj profil' poverhnosti. Vsledstvie sil treniya pri
vzaimnom peremeshchenii sloev i vozbuzhdaetsya zvuk. Primerno tak zhe obŽyasnyayut
generaciyu zvuka dvizhushchimisya peskami nekotorye inostrannye uchenye.
Esli est' "zvuki zemli", to pochemu by ne byt' golosu morya? Imenno etim
imenem byli narecheny V. V. SHulejkinym infrazvukovye kolebaniya, voznikayushchie
pri dvizhenii vetra nad grebnyami morskih voln. Akademik SHulejkin ne tol'ko
otkryl eto yavlenie, no i predlozhil ispol'zovat' ego dlya prognozirovaniya
shtormov s pomoshch'yu special'nyh sharov-zondov, razmeshchaemyh na morskih beregah.
Mnogochislenny i mnogoobrazny sozdaniya ruk chelovecheskih, v kotoryh
voznikayut i ispol'zuyutsya avtokolebaniya. Prezhde vsego, eto razlichnye
muzykal'nye instrumenty. Uzhe v glubokoj drevnosti -- roga i rozhki, dudki,
svistul'ki, primitivnye flejty. Pozzhe -- skripki, v kotoryh dlya vozbuzhdeniya
zvuka ispol'zuetsya sila treniya mezhdu smychkom i strunoj; razlichnye duhovye;
garmonii, v kotoryh zvuk proizvodyat metallicheskie yazychki, koleblyushchiesya pod
dejstviem postoyannogo potoka vozduha; organy, iz trub kotoryh vyryvayutsya
cherez uzkie shcheli rezoniruyushchie stolby vozduha.
U kogo iz arhitektorov dalekogo proshlogo voznikla mysl' sozdat'
gigantskij organ, zvuchashchij pod vozdejstviem estestvennyh potokov vozduha? Da
k tomu zhe sovmestit' ego s velichestvennym izvayaniem odnogo iz faraonov,
pravivshego v XIV veke do nashej ery? Kto by eto ni byl, prihoditsya udivlyat'sya
intuicii tvorca etogo pamyatnika i prakticheskim predstavleniyam ego v oblasti
akustiki.
Pora udovletvorit' zakonnyj interes chitatelya. Konechno zhe, rech' idet o
znamenitom "memnonskom kolosse", gigantskom zvuchashchem izvayanii, ustanovlennom
vblizi egipetskogo goroda Luksora. Vysota statui okolo 20 metrov, massa
dostigaet tysyachi tonn. V nizhnej chasti kolossa obnaruzhen ryad shchelej i
otverstij s raspolozhennymi za nimi kamerami slozhnoj formy.
Akustik iz FRG O. Bshorr v techenie goda vel nablyudeniya za zvukami,
izdavaemymi statuej, zapisyval ih na magnitofon i podvergal spektral'nomu
analizu. Vystuplenie ego na tokijskom Mezhdunarodnom kongresse po akustike
posluzhilo lishnim dokazatel'stvom togo, naskol'ko nespravedlivo bytuyushchee
inogda mnenie ob uchenyh, kak o suhih, cherstvyh lyudyah, kotorym chuzhdo vse
chelovecheskoe. Kogda nastupilo vremya doklada Bshorra o memnonskom kolosse, to
v auditorii poistine yabloku negde bylo upast'. V sosednih zhe auditoriyah, gde
zasedali drugie sekcii kongressa, bylo pustovato.
Dokladchik nachal s soobshcheniya o tom, chto bolee chem v sta grecheskih i
latinskih dokumentah raznyh vremen upominaetsya penie kolossa. Odin iz
avtorov dokumentov (Strabon) ukazyvaet, chto statuya imitiruet golos cheloveka.
Posle restavracii pamyatnika imperatorom Septimiem Severom v 199 godu n.e.
eta sposobnost' byla utrachena pamyatnikom.
CHto zhe pokazali regulyarnye nablyudeniya? Letom statuya zvuchit posle 5
chasov utra, zimoj -- posle 7 chasov. Zvuk melodichnyj, prodolzhaetsya 1--2 chasa.
Nesomnenno, chto on vyzyvaetsya voshodyashchimi potokami vozduha, nagrevaemogo
utrennim solncem. Odnako ustanovit' tochnuyu fizicheskuyu kartinu
zvukoobrazovaniya ne udalos'. Bylo vyskazano bolee desyati razlichnyh
predpolozhenij na etot schet, kak to: vetrovoj effekt, eolova arfa, kolebaniya
rezonatorov Gel'mgol'ca, effekt Trevel'yana (kolebaniya pri soprikosnovenii s
nagretoj poverhnost'yu) i t. p. Ves'ma veroyatno odnovremennoe dejstvie
neskol'kih mehanizmov vozniknoveniya "peniya".
Sleduet, takim obrazom, konstatirovat', chto vzyataya na sebya Bshorrom
missiya po izucheniyu poyushchego kolossa ne uvenchalas' polnym uspehom, i eto
original'nejshee tvorenie masterov dalekogo proshlogo eshche zhdet svoih
issledovatelej.
Perejdem, odnako, ot unikal'nyh pamyatnikov stariny k nauchno-tehnicheskim
tvoreniyam sovremennosti. Ispol'zuya avtokolebatel'nye sistemy i principy,
udalos' sozdat' mnogo nuzhnyh mashin, priborov, ustrojstv. V razrabotannyh
chelovekom ustrojstvah osobenno otchetlivo vydelyayutsya tri elementa neobhodimyh
dlya osushchestvleniya avtokolebatel'nogo processa. |to -- istochnik postoyannoj
energii, sobstvenno avtokolebatel'naya sistema i tot ili inoj regulyator
postupleniya energii v sistemu.
Voz'mem, naprimer, parovuyu mashinu. Istochnik energii zdes' -- parovoj
kotel, regulyator postupleniya energii v dvizhushchijsya mehanizm -- zolotnik, a
sama avtokolebatel'naya ispolnitel'naya sistema -- dvizhushchijsya v cilindre
porshen', svyazannyj s kolesami lokomotiva s pomoshch'yu shtoka, shatuna i
krivoshipa.
V obychnyh chasah istochnikom potencial'noj energii sluzhat zavedennaya
pruzhina ili podnyatye giri, a raspredelitelem -- ankernyj mehanizm, kotoryj
privodit v periodicheskoe dvizhenie mayatnik i zubchatye kolesa, svyazannye so
strelkami. Raznoobraznye pnevmaticheskie instrumenty, sirena, elektronnye
generatory i mnogie, mnogie drugie avtokolebatel'nye sistemy takzhe ispravno
sluzhat lyudyam.
No dovol'no chasto, k sozhaleniyu, voznikayut i nezhelatel'nye
avtokolebaniya, privodyashchie k povrezhdeniyu i dazhe razrusheniyu sooruzhenij i
ustrojstv, a inogda i k gibeli lyudej. V sravnitel'no nedalekom proshlom
izvestny sluchai, kogda obrushivalis' ot kolebanij nepravil'no rasschitannye
mosty pri sil'nyh vetrah i uraganah. Dlya predotvrashcheniya razrusheniya vysokih
metallicheskih trub, nahodyashchihsya v vetroopasnyh mestah, byl predlozhen
ostroumnyj priem, zaklyuchayushchijsya v navarke na naruzhnoj poverhnosti trub po
pologoj vintovoj linii sravnitel'no tonkih nevysokih reber. |ti rebra, uvodya
obtekayushchij trubu gorizontal'nyj vetrovoj potok vverh, prepyatstvovali
vozniknoveniyu za truboj pagubnyh dlya nee moshchnyh vihrej.
Bol'shuyu opasnost' v kotel'nyh ustanovkah (v tom chisle sudovyh)
predstavlyayut avtokolebaniya trubok pod vozdejstviem postoyannyh potokov vody
ili para. Izmeneniem konstrukcii trubok, uvelicheniem rasstoyaniya mezhdu nimi
dlya predotvrashcheniya ih soudarenij udaetsya v bol'shinstve sluchaev zashchitit'
kotly ot vyhoda iz stroya.
Dva vida avtokolebatel'nyh processov voshli kak pechal'noj pamyati yavleniya
v istoriyu samoletostroeniya i vozduhoplavaniya. Pervoe iz nih imeet
professional'noe nazvanie flatter. |tomu avtokolebaniyu podverzheny ploskosti
samoleta i ego hvostovoe operenie. Samo nazvanie (angl. flutter --
trepetanie) ukazyvaet na harakter yavleniya. Ono srodni kolebaniyam list'ev
derev'ev na vetru (vspomnite, kak trepeshchut na svoih podatlivyh cherenkah
list'ya osiny). O sorvavshihsya s dereva list'yah nikto pechalit'sya ne stanet, na
samolete zhe flatter bukval'no za neskol'ko sekund mozhet privesti k
razrusheniyu ploskostej ili opereniya i svyazannym s etim strashnym posledstviyam.
V nastoyashchee vremya dostatochno slozhnyj mehanizm flattera polnost'yu vyyasnen, i
chasti samoletov rasschityvayutsya tak, chtoby eto opasnejshee yavlenie ne moglo
vozniknut'.

Drugim opasnym kolebaniem yavilos' shimmi -- vilyayushchie dvizheniya kolesa
shassi (preimushchestvenno perednego) pri posadke samoleta, mogushchie vyzvat' ego
avariyu. Kak izvestno, shimmi byl modnym tancem 20-h godov; vozmozhno, eto
nazvanie bylo ispol'zovano aviatorami potomu, chto vilyayushchee dvizhenie kolesa v
plane neskol'ko napominalo dvizhenie nog u ispolnyayushchih tanec. Teoriya shimmi
byla dana M. V. Keldyshem. Vvedenie v samoletnye shassi dempferov i dobavochnyh
sharnirov pozvolilo isklyuchit' avarii i vsledstvie shimmi.
Rol' vilyayushchih kolebatel'nyh dvizhenij v tehnike voobshche ne tak mala, kak
mozhet kazat'sya. Pri buksirovke plavuchih emkostej s opredelennoj skorost'yu
mogut vozniknut' vilyayushchie avtokolebaniya, privodyashchie k otryvu buksirnyh
trosov i dazhe k povrezhdeniyu samih emkostej.

Sudovoditeli, vpervye obnaruzhivshie eto yavlenie, po-vidimomu, ne znali,
chto Relej predskazal vozmozhnost' takih kolebanij eshche v konce proshlogo veka
na osnovanii rezul'tatov ves'ma izyashchnogo opyta. Za otsutstviem ustrojstv,
soobshchayushchih zhidkosti pryamolinejnoe dvizhenie, im byl ispol'zovan napolnennyj
vodoj sosud otnositel'no bol'shogo diametra, vrashchaemyj vokrug vertikal'noj
osi. Kogda u stenok sosuda, gde skorost' dvizheniya zhidkosti naibol'shaya, v
vodu byl opushchen gruz mayatnika, to pomimo estestvennogo postoyannogo
otkloneniya po techeniyu zhidkosti on nachal sovershat' takzhe kolebatel'nye
dvizheniya v perpendikulyarnom napravlenii. Itak, my kosnulis' avtokolebanij
priyatnyh (nekotorye muzykal'nye zvuki), avtokolebanij poleznyh (sostavlyayushchih
osnovu ustrojstva nekotoryh mashin i priborov), nakonec, avtokolebanij
opasnyh. Est' takzhe avtokolebaniya, pust' ne osobenno opasnye, no v
dostatochnoj stepeni razdrazhayushchie. Komu iz nas ne prihodilos' voevat' uzhe ne
s poyushchimi, a s vorchashchimi, rychashchimi, stonushchimi trubami v vannoj? A skripy
ploho smazannyh petel', dvernyh stvorok, kasayushchihsya pola? Vprochem, ne vsegda
i ne vseh eti zvuki razdrazhali. V povesti Gogolya "Starosvetskie pomeshchiki"
est' stroki, svidetel'stvuyushchie, chto podobnye avtokolebaniya mogli i umilyat':
"No samoe zamechatel'noe v dome -- byli poyushchie dveri. Kak tol'ko nastavalo
utro, penie dverej razdavalos' po vsemu domu. YA ne mogu skazat', otchego oni
peli: pererzhavevshie li petli byli tomu vinoyu, ili sam mehanik, delavshij ih,
skryl v nih kakoj-nibud' sekret; no zamechatel'no to, chto kazhdaya dver' imela
svoj osobennyj golos: dver', vedushchaya v spal'nyu, pela samym tonen'kim
diskantom; dver' v stolovuyu hripela basom; no ta, kotoraya byla v senyah,
izdavala kakoj-to strannyj drebezzhashchij i vmeste stonushchij zvuk, tak chto,
vslushivayas' v nego, ochen' yasno, nakonec, slyshalos': batyushki, ya zyabnu!"
I dalee Gogol' pishet:
"YA znayu, chto mnogim ochen' ne nravitsya sej zvuk; no ya ego ochen' lyublyu, i
esli mne sluchitsya inogda zdes' uslyshat' skryp dverej... bozhe, kakaya dlinnaya
navevaetsya mne togda verenica vospominanij!" Interesno, chto skazal by Gogol'
ili ego milye starichki, esli by ryadom s nimi razdalsya skrip, vernee,
strashnyj vizg tormozov sovremennogo avtomobilya? Edva li hot' kogda-nibud' i
u kogo-nibud' eti zvuki nashih dnej smogli by vyzvat' milye vospominaniya...

POBEDNOE SHESTVIE ULXTRAZVUKA
Sokolov namnogo obognal svoe vremya...
G. CHedd. Zvuk
Avtor dolzhen predupredit' chitatelya, chto, nesmotrya na zhizneutverzhdayushchij
ton zagolovka, v povestvovanii ob ul'trazvuke budet i doza lamentacij. No
snachala nekotorye vospominaniya dovol'no davnih let. Tema ih takzhe,
estestvenno, svyazana s nazvaniem. K tomu zhe oni radostny, kak vsyakie
vospominaniya ("chto projdet, to budet milo" -- A. S. Pushkin).
Itak, maj 1938 goda. Nash uchitel', professor Leningradskogo
elektrotehnicheskogo instituta S.YA.Sokolov, vhodit v auditoriyu.
-- CHto-to vas malo segodnya. YAsno, do sessii eshche daleko, a pogoda
horoshaya. Pojdem i my pogulyaem.
Gruppa studentov prohodit so svoim prepodavatelem mimo pervoj v strane
laboratorii elektroakustiki, razmeshchayushchejsya v staroj cerkvi. Za nej -- park,
tyanushchijsya do odnogo iz rukavov Nevy.
Sokolov obrashchaetsya k studentam:
-- Hochu pogovorit' segodnya s vami o perspektivah primeneniya
ul'trazvuka. Sejchas v nih malo kto verit, a oni budut gigantskimi i vy eshche
sami ubedites' v etom. Kstati, neskol'ko let nazad na etih vot derev'yah,
osen'yu, kogda vetvi byli bez list'ev, ya razvesil vosem'sot metrov stal'noj
provoloki i ubedilsya, chto zatuhanie zvuka, v tom chisle i ul'trazvukovoj
chastoty, v metallah nichtozhno.
-- Vy znaete ob uspehah nashej laboratorii v ul'trazvukovoj
defektoskopii metallov, -- prodolzhal Sergej YAkovlevich. -- Tak vot,
ul'trazvuk budet "prosvechivat'" i telo cheloveka, prichem v otlichie ot
rentgenovskih luchej eto sovershenno bezvredno. S pomoshch'yu ul'trazvuka my uzhe
delali emul'siyu rtuti s maslom i vodoj. Esli moshchnost' zvukoizlucheniya
dostatochna, mozhno emul'girovat' prakticheski lyubye komponenty. No i eto
daleko ne vse. Probovali na metallurgicheskom zavode obluchat' ul'trazvukom
rasplavlennyj metall. Zernistost' ego umen'shaetsya vo mnogo raz. Mozhno
poluchat' splavy s vysokoj stepen'yu odnorodnosti struktury. Mozhno primenyat'
ul'trazvuk i dlya ochistki izdelij, dlya soedineniya metallov drug s drugom. A
vliyanie ul'trazvuka na himicheskie reakcii? Ved' eto poistine bezgranichnaya
oblast'.
-- Sergej YAkovlevich, a gde vse eto opisano? -- sprashivaet kto-to iz
nas.
-- Publikuem ponemnogu rezul'taty v zhurnalah. No myslej stol'ko, chto ne
uspevaem vse opisyvat'. V obshchem, primeneniya ul'trazvuka budut chrezvychajno
mnogoobrazny, i ochen' vazhno sozdat' elektronno-akusticheskij preobrazovatel',
delayushchij vidimym lyuboe ul'trazvukovoe izobrazhenie. Sejchas nasha kafedra
sovsem blizka k sozdaniyu takogo preobrazovatelya. (On vskore i byl sozdan S.
YA. Sokolovym -- I. K.)
Proshlo chetyre desyatiletiya. Prosmatrivayu tol'ko chto vyshedshie knigi po
primeneniyu ul'trazvuka: "Ul'trazvukovaya tehnologiya", 1974; "Primenenie
ul'trazvuka v promyshlennosti", 1975. Konechno, tehnika znachitel'no
usovershenstvovalas', vskryty mnogie novye zakonomernosti, no nekotorye iz
osnovnyh napravlenij v primenenii ul'trazvuka vse te zhe, o kotoryh my
slyshali v dovoennye studencheskie gody. Mozhet byt', v etih kollektivnyh
monografiyah upomyanuto hotya by vskol'z' imya osnovatelya sovetskoj (i, po
sushchestvu, mirovoj) ul'traakustiki, predvoshitivshego mnogie primeneniya
ul'trazvuka? Net, v etih otechestvennyh izdaniyah (v otlichie ot nekotoryh
inostrannyh rabot) naprasno bylo by iskat' imena lyudej, stoyavshih u istokov
ul'traakustiki...
Perechislim nekotorye uspeshnye sovremennye tehnologicheskie primeneniya
ul'trazvuka. Obluchenie ul'trazvukom rasplavlennyh metallov i splavov
pozvolyaet poluchit' bolee odnorodnuyu melkokristallicheskuyu ih strukturu. |to
vidno hotya by iz privodimogo risunka, vzyatogo iz upomyanutoj knigi
"Primenenie ul'trazvuka v promyshlennosti" (sushche-

Vliyanie ul'trazvuka na strukturu chuguna. Sleva --obrazen, ne
podvergavshijsya dejstviyu ul'trazvuka; sprava -- obrazec, obrabotannyj
ul'trazvukom vo vremya kristallizacii.

Ul'trazvukovaya svarka pod davleniem. Mikrostrukturnyj analiz
pokazyvaet, chto styk sherohovatyh poverhnostej (risunok sleva) uzhe cherez 0,1
sekundy posle vozdejstviya ul'trazvuka (gorizontal'nye strelki) priobretaet
gladkuyu strukturu.

stvuyut podobnye zhe fotografii, poluchennye eshche S. YA. Sokolovym, no,
razumeetsya, novye dannye vsegda bolee ubeditel'ny). Obluchenie ul'trazvukom
rasplavlennyh metallov sodejstvuet udaleniyu iz nih gazov, chto v konechnom
itoge takzhe uluchshaet kachestvo metalla, obespechivaet otsutstvie v nem
usadochnyh rakovin. Na simpoziume po ul'trazvuku v Dyussel'dorfe v 1973 godu
uchenye iz FRG soobshchili, chto imi razrabotana metodika formirovaniya trebuemoj
struktury metalla pri vozdejstvii ul'trazvuka.
Ul'trazvuk ispol'zuetsya takzhe pri zakalke i otpuske splavov, svarke i
pajke, znachitel'ny perspektivy primeneniya ul'trazvuka pri sverlenii i
dolbezhke tverdyh materialov, ochistke metallicheskih izdelij, dlya
predotvrashcheniya obrazovaniya nakipi na stenkah kotlov i inyh sosudov,
polucheniya odnorodnyh goryuchih smesej, pri gazoochistke i sushke razlichnyh
materialov. V SSHA osvoen deshevyj metod narezaniya rez'by proizvol'nogo
profilya na metallicheskih izdeliyah s pomoshch'yu ul'trazvuka.
O masshtabah tehnologicheskogo primeneniya ul'trazvuka govorit to
obstoyatel'stvo, chto v SSHA ul'trazvukovoe oborudovanie izgotovlyayut bolee 50
firm. Moshchnost' ul'trazvukovyh ustanovok dostigaet 10 kilovatt i bolee
Raznoobraznoe ul'trazvukovoe oborudovanie dlya razlichnyh tehnologicheskih
processov izgotovlyaetsya i v nashej strane.
Pol'skie inzhenery razrabotali metod osazhdeniya gustogo tumana s pomoshch'yu
moshchnoj napravlennoj ul'trazvukovoj sireny. Buduchi ustanovlena na nosu sudna,
takaya sirena sposobna uluchshit' vidimost' v napravlenii dvizheniya, na
neskol'ko sot metrov vpered.
Drugaya vazhnaya sfera primeneniya ul'trazvuka -- avtomaticheskij
nerazrushayushchij kontrol'. Na sudah shiroko primenyayutsya ul'trazvukovye
urovnemery i rashodomery razlichnyh zhidkostej v trubah i sosudah. Na
ezhegodnom simpoziume po ul'trazvuku, prohodivshem v 1974 godu v g. Miluoki
(SSHA), amerikanskie specialisty soobshchili o razrabotke vysokotemperaturnyh
ul'trazvukovyh preobrazovatelej dlya kontrolya uzlov zhidkometallicheskih
atomnyh reaktorov. |ti preobrazovateli mogut primenyat'sya kak v stacionarnyh,
tak i v sudovyh yadernyh energeticheskih ustanovkah.
Ul'trazvukovaya defektoskopiya metallicheskih listov i razlichnyh izdelij
yavlyaet soboj primer tradicionnogo i dostatochno davnego promyshlennogo
primeneniya ul'trazvuka. Eshche v 1942 i 1953 godah S. YA- Sokolovu i gruppe ego
sotrudnikov byli prisuzhdeny Gosudarstvennye premii SSSR za razrabotku i
vnedrenie ul'trazvukovyh defektoskopov. S teh por metody i apparatura
ul'trazvukovoj defektoskopii znachitel'no usovershenstvovalis'. Sovremennye
defektoskopy pozvolyayut vypolnyat' kontrol' odnorodnyh materialov na glubinu
ot 0,5 millimetra do 5 metrov, pri etom v metalle obnaruzhivayutsya vnutrennie
rakoviny, treshchiny i rassloeniya razmerom v doli millimetra. Dlya vyyavleniya
stol' malyh defektov ispol'zuetsya ul'trazvuk s chastotoj do neskol'kih
megagerc.
Ves'ma interesnye i glubokie teoreticheskie issledovaniya v oblasti
ul'trazvukovoj defektoskopii byli vypolneny L. G. Merkulovym.
Sushchestvuet neskol'ko metodov proizvodstvennoj ul'trazvukovoj
defektoskopii. V naibolee prostom (i pervom po vremeni vozniknoveniya)
tenevom metode, ili metode skvoznogo, prozvuchivaniya, izluchatel' i priemnik
ul'trazvuka razmeshchayutsya odin protiv drugogo po raznym storonam izdeliya.
Nalichie defekta na puti ul'trazvukovyh voln proyavlyaetsya prezhde vsego v
oslablenii prinimaemogo signala. Sinhronnoe dvizhenie vdol' poverhnosti
izdeliya izluchatelya i priemnika pozvolyaet obsledovat' vsyu ploshchad' ispytuemogo
izdeliya.
Bolee sovershennyj impul'snyj eho-metod v principe malo otlichaetsya ot
metoda morskogo eholotirovaniya. Izluchatel' na poverhnosti izdeliya
periodicheski posylaet ul'trazvukovye impul'sy i prinimaet signaly,
otrazhennye ot defektov ili neodnorodnostej vnutri izdeliya. Vremya mezhdu
posylkoj i priemom impul'sov pozvolyaet po izvestnoj skorosti ul'trazvuka
opredelyat' glubinu zaleganiya defekta. Sushchestvuyut i nekotorye drugie, bolee
slozhnye metody vyyavleniya neodnorodnostej v izdeliyah, primenyaemye prezhde
vsego pri issledovatel'skih rabotah.
V nastoyashchee vremya v SSSR razrabotano znachitel'noe kolichestvo
sovershennyh ul'trazvukovyh defektoskopov. Bronevye plity, sudovye valy i
drugie izdeliya podvergayutsya ves'ma tshchatel'nomu ul'trazvukovomu kontrolyu.
Nel'zya ne upomyanut' o primenenii ul'trazvuka v medicine. Ostavlyaya v
storone voprosy ul'trazvukovoj terapii, my ne mozhem ne ostanovit'sya na
ul'trazvukovyh metodah diagnostiki, svyazannyh, po sushchestvu, vse s toj zhe
"ul'trazvukovoj defektoskopiej", "nerazrushayushchim kontrolem", no uzhe ne
metallov i izdelij, a samogo cheloveka (imenno potomu my i vzyali eti terminy
v kavychki). Na osnove novyh sistem elektronno-akusticheskih preobrazovatelej
sozdany ves'ma sovershennye vizualizatory vnutrennih organov cheloveka. Tak
kak raznye tkani obladayut razlichnymi akusticheskimi svojstvami, to po kartine
otrazhennyh ili proshedshih zvukovyh voln mozhno sudit' o sostoyanii issleduemoj
chasti tela. Otchetlivo fiksiruyutsya narusheniya polozheniya i formy vnutrennih
organov, nalichie opuholevyh processov i inye otkloneniya ot normy.
Nachinaya s 1974 goda provodyatsya ezhegodnye kongressy po ul'trazvukovoj
medicine. Porazhaet izobretatel'nost', s kotoroj mediki pri pomoshchi inzhenerov
nahodyat vse novye i novye primeneniya ul'trazvuku. Zdes' i opredelenie
soderzhaniya lipoidov v tkanyah s pomoshch'yu ocenki ul'trazvukovogo rasseyaniya ot
nih, i primenenie fokusirovannogo ul'trazvuka dlya razdrazheniya nervnyh
struktur i dlya izmereniya skorosti potoka krovi, i dazhe nepreryvnoe
obespechenie kontrolya za prodvizheniem ploda pri rodah (chto ochen'
zainteresovalo akusherov).
Obnaruzheny interesnye fizicheskie zavisimosti. Ustanovleno, naprimer,
chto pogloshchenie ul'trazvuka v legkom gorazdo bol'she, chem v drugih myagkih
tkanyah, a pogloshchenie ul'trazvuka v kostyah neozhidanno slabo zavisit ot ego
chastoty. Razrabotan metod matematicheskogo modelirovaniya tkanej s pomoshch'yu
ul'trazvukovyh signalov. Soglasno etomu metodu izmeryaetsya velichina
oslableniya zvukovogo signala, proshedshego cherez tkan', a takzhe izmenenie fazy
signala v zavisimosti ot chastoty ul'trazvuka. Vypolnyaya Fur'e-preobrazovaniya
s izmerennymi signalami, opredelyayut chastotnyj otklik tkani i s pomoshch'yu |VM
vycherchivayut elektronnyj analog modeli tkani. Tshchatel'nyj analiz poluchennoj
dokumentalizirovannoj modeli pozvolyaet obnaruzhit' uchastki tkani dazhe s
neznachitel'noj patologiej, kotoraya mogla uskol'znut' ot vnimaniya
vracha-issledovatelya pri prostom "prosvechivanii" tkani s pomoshch'yu togo zhe
ul'trazvuka.
Vencom ul'trazvukovoj medicinskoj vizualizacii mozhno schitat'
privedennuyu v knige G. CHedda kartinu raspolozheniya pyati bliznecov v utrobe
materi. Edva li kakoj-nibud' vrach reshilsya by primenit' dlya polucheniya
podobnogo izobrazheniya rentgenovskie luchi. Ul'trazvukovoe zhe obluchenie (v
opredelennyh dozah) absolyutno bezvredno.
Primenenie kompleksnoj diagnosticheskoj sistemy, sostoyashchej iz
ul'trazvukovogo vizualizatora, kardiografa i avtomaticheskogo fonoskopa,
analiziruyushchego zvuki serdechnyh sokrashchenij, pozvolyaet v nailuchshej stepeni
ustanovit' vid togo ili inogo serdechnogo zabolevaniya.
Harakternaya dlya sovremennoj elektroniki miniatyurizaciya i
mikrominiatyurizaciya ee elementov daet vozmozhnost' poluchat' sravnitel'no
nebol'shie po razmeram i dazhe perenosnye ul'trazvukovye sistemy medicinskoj
diagnostiki, chto pozvolyaet primenyat' ih ne tol'ko v specializirovannyh
klinikah i stacionarah, no dazhe, naprimer, na sudah,
Avtor obeshchal chitatelyu ne kasat'sya ul'trazvukovoj terapii, no nevozmozhno
ne upomyanut' o nekotoryh svezhih i smelyh ideyah, vydvinutyh v poslednee vremya
otechestvennymi i inostrannymi uchenymi. Naprimer, ustanovleno, chto ul'trazvuk
mozhet ispol'zovat'sya kak sredstvo usileniya dejstviya gamma-oblucheniya na
zlokachestvennye opuholi. Obnaruzheno takzhe, chto pri ul'trazvukovom obluchenii
povyshaetsya chuvstvitel'nost' zhivoj kletki k vozdejstviyu himicheskih veshchestv.
|to otkryvaet puti k sozdaniyu novyh, bolee bezvrednyh vakcin, ibo pri ih
izgotovlenii mozhno budet ispol'zovat' himicheskie reaktivy znachitel'no
men'shej koncentracii. Uzhe poyavilsya novyj metod lecheniya -- fonoforez, kogda
na kozhnyj pokrov ili slizistuyu obolochku nanositsya zhidkoe lekarstvo ili maz'
i zatem eta poverhnost' obrabatyvaetsya ul'trazvukom.
Pobednoe shestvie ul'trazvuka v promyshlennosti, himii, medicine i drugih
oblastyah chelovecheskoj deyatel'nosti prodolzhaetsya.

OT DYMOVYH FIGUR
DO AKUSTICHESKOJ
GOLOGRAFII
Nauka nachinaetsya s teh por, kak nachinayut izmeryat'.
D. I Mendeleev
"YA pervym uvidel zvuk"
Nadpis' na mogile Teplera v Drezdene
Akusticheskie izmereniya...
Zamechanie Leonardo da Vinchi: "Opyt -- osnova vsyakoj dostovernosti" --
primenimo k nim v polnoj i, pozhaluj, dazhe osoboj mere, ibo malo kto v
akustike verit odnim teoreticheskim rezul'tatam, pust' dazhe poluchennym na
ves'ma strogoj osnove. Vidnyj amerikanskij akustik F. Morz v predislovii k
svoej monografii "Kolebaniya i zvuk" (perevedennoj v SSSR) pishet: "Ni v kakoj
drugoj oblasti fiziki osnovnye izmereniya ne predstavlyayutsya stol'
trudnovypolnimymi, kak v akustike, togda kak teoriya otnositel'no prosta".
Ostavim eto utverzhdenie na sovesti ego avtora, tem bolee chto ono otnositsya k
1936 godu, kogda akusticheskimi izmereniyami zanimalis' v razlichnyh stranah
lish' nemnogie uchenye. V 1937 godu vyshla pervaya v mire kniga po akusticheskim
izmereniyam (avtor L. L. Myasnikov) V nej opisany metody izmerenij zvukovogo
davleniya, akusticheskogo soprotivleniya, dany osnovy chastotnogo analiza zvuka
po predstavleniyam togo vremeni. V nashi dni oblast' akusticheskih izmerenij
rasshirilas' neobychajno, poyavilis' novye aspekty, takie, kak izmereniya
zvukoizolyacii, zvukopogloshcheniya, vibroizolyacii, vibropogloshcheniya,
gidroakusticheskie izmereniya, izmereniya akusticheskih konstant materialov i
veshchestv, korrelyacionnye izmereniya i t p. Monografii po otdel'nym vidam
akusticheskih izmerenij sejchas ne redkost'.
Vlastno zayavlyaet o sebe elektronno-vychislitel'naya i upravlyayushchaya
tehnika. Ona pozvolyaet optimizirovat' usloviya izmerenij, svesti k minimumu
oshibki. Poslednie dostizheniya v etoj oblasti -- avtomaticheskoe upravlenie
izmereniyami pri neskol'kih izmenyayushchihsya parametrah izmeryaemogo processa ili
usloviyah, v kotoryh proishodit etot process. Osobenno znachitel'nye
rezul'taty v etoj slozhnoj oblasti polucheny v SSSR A. E Kolesnikovym, B. D.
Tartakovskim i drugimi, v FRG -- M. SHrederom.
My ostanovimsya zdes' lish' na odnom voprose iz oblasti akusticheskih
izmerenij -- voprose vizualizacii zvuka i vibracii. V kakoj-to mere my uzhe
kasalis' ego pri rassmotrenii primeneniya ul'trazvuka v promyshlennosti i
medicine.
V 20--30-e gody nashego stoletiya dlya vizualizacii zvukovyh polej v
vozduhe primenyalis' tak nazyvaemye dymovye figury. Legkie chasticy dyma, pyli
ili pudry pri vozdejstvii zvukovogo polya prinimayut ego konfiguraciyu.
Stroboskopicheskoe osveshchenie s chastotoj zvuka pozvolyaet zafiksirovat'
kartinu. Metod ne treboval kakoj-libo slozhnoj apparatury. Dlya
gidroakusticheskih polej on, estestvenno, neprimenim. Drugoj metod -- tenevoj
-- dostatochno staryj i vechno novyj. Vpervye on byl predlozhen Fuko v seredine
proshlogo stoletiya dlya issledovaniya odnorodnosti opticheskih sred i kachestva
obrabotki opticheskih detalej. Sushchestvo ego zaklyuchaetsya v sleduyushchem. Luchi
sveta ot tochechnogo istochnika prohodyat cherez issleduemuyu sredu ili izdelie,
sobirayutsya v fokuse i proeciruyutsya na ekran. V fokuse pomeshchaetsya peredvizhnaya
zaslonka -- nozh s ostroj kromkoj (on i ponyne nazyvaetsya nozhom Fuko). Pri
opredelennom polozhenii nozh srezaet izobrazhenie istochnika, no blagodarya
difrakcii sveta ekran vse zhe slabo, hotya i ravnomerno osveshchen Esli na puti
luchej sveta do nozha Fuko okazhetsya opticheski neodnorodnaya sreda, luchi izmenyat
svoj put' i budut libo popadat' na nozh, libo, naoborot, prohodit' poverh
nego. V pervom sluchae na ekrane poyavitsya ten', vo vtorom vozniknet bolee
yarkoe osveshchenie v sootvetstvuyushchem meste ekrana. V celom izobrazhenie
neodnorodnosti poyavitsya na ekrane, okruzhennoe temnymi i svetlymi polosami.
Sgushcheniya i razrezheniya sredy pri zvukovom processe svyazany s izmeneniem
ee plotnosti, to est' s pokazatelem prelomleniya. Inymi slovami, eto te zhe
opticheskie neodnorodnosti sredy. Prepodavatel' fiziki Tepler, vozmozhno, dazhe
ne znaya v tochnosti pribora Fuko, predlozhil ispol'zovat' tenevoj metod dlya
vizualizacii zvukovyh polej. On poluchil v mirovoj praktike takzhe nazvanie
shliren-metoda (Schliere-- opticheskaya neodnorodnost' sredy).
CHuvstvitel'nost' metoda chrezvychajno vysoka. Otchetlivo fiksiruyutsya dazhe
slabye zvukovye polya. Esli mezhdu istochnikom i nozhom Fuko podnesti ruku,
budut vidny podnimayushchiesya ot nee teplovye potoki (takzhe svyazannye s
izmeneniem pokazatelya prelomleniya sredy). Na osnove tenevogo metoda sozdany
v razlichnyh stranah konstrukcii interferometrov s vysokoj razreshayushchej
sposobnost'yu. Esli v podobnyj interferometr vvesti vannu so stenkami iz
opticheski odnorodnogo stekla, to mozhno nablyudat' zvukovye kartiny v
zhidkosti. Na privedennoj fotografii vidno, kak menyaetsya harakter rasseyaniya
zvukovyh luchej v vode ot metallicheskih plastinok -- gladkoj i snabzhennoj
rebrami (periodicheskimi prepyatstviyami).
Kartina rasseyaniya zvukovyh luchej v vode ot odnorodnoj plastinki i
plastinki s periodicheskimi prepyatstviyami
Otnositel'no tonkij sloj vody, nalitoj na koleblyushchuyusya plastinu,
pozvolyaet ves'ma prosto opredelyat' mesta naibolee intensivnyh kolebanij
plastiny na razlichnyh chastotah. Do izvestnoj mery mozhno vyyavit' harakter
izlucheniya zvuka v vodnyj sloj. Na vertikal'nyh zhe plastinah mesta
intensivnoj vibracii obnaruzhivayutsya po osypavshejsya s plastin melovoj paste.
V poslednee vremya dlya vizualizacii zvuka i vibracii predlozheno
primenyat' zhidkie kristally. Hotya holesterinovye veshchestva trudno sravnit' s
kristallami, no imenno nekotorye vidy holesterinovyh soedinenij obladayut
svojstvom menyat' cvet v zavisimosti ot temperatury plenki ili plastinki, na
kotoruyu oni naneseny.
Sloj holesterina na takoj plenke napominaet sloj zatverdevshej
fotoemul'sii.
Tonkij sloj vody, nalityj na poverhnost' soedinennoj s vibratorom
metallicheskoj plastiny, takzhe pozvolyaet vizualizirovat' ee kolebaniya.

Osypavshayasya pri kolebaniyah metallicheskoj stenki ili plastiny fundamenta
melovaya pasta ukazyvaet mesta naibolee intensivnoj vibracii, na kotorye
sleduet ustanavlivat' antivibracionnye ustrojstva.

Esli kosnut'sya ego pal'cem" to vokrug mesta kasaniya vozniknut
koncentricheskie raznocvetnye krugi. Kazhdomu cvetu pri etom sootvetstvuet
opredelennaya temperatura. Kartina pohozha na cveta pobezhalosti na zachishchennoj
poverhnosti ostyvayushchego metalla.
Pri zvukovyh kolebaniyah proishodyat izmeneniya temperatury chastej
koleblyushchegosya tela, tem bol'shie, chem bol'she amplituda kolebanij. |ti
izmeneniya opredelyayut cvet nanesennoj na telo zhidkokristallicheskoj plenki, i
mozhno videt' cvetnuyu kartinu raspredeleniya kolebanij na poverhnosti tela.
V bolee slozhnom ustrojstve dlya izmereniya amplitudy zvukovyh voln (v tom
chisle poverhnostnyh voln Releya) v prozrachnyh plastinah zhidkokristallicheskij
sloj pomeshchaetsya mezhdu dvumya podobnymi plastinami, ustanovlennymi mezhdu
skreshchennymi polyaroidami. Pri otsutstvii zvuka v plastinah sveta na ekrane za
vtorym polyaroidom net, vo vremya kolebanij plastin on poyavlyaetsya. Polucheny
formuly dlya opredeleniya intensivnosti kolebanij plastin po velichine
proshedshego cherez polyaroidy sveta.
Poyavlenie lazerov dalo vozmozhnost' razrabotat' ves'ma sovershennye
ustanovki dlya vizualizacii zvukovyh polej i vibracii. Na risunke privedena
poluchennaya I. A. Aldoshinoj kartina kolebanij konicheskogo diffuzora
dinamicheskogo gromkogovori-

Kartina kolebanij diffuzora gromkogovoritelya, snyataya s pomoshch'yu lazernoj
vizualizacionnoj ustanovki.
telya na chastote 500 gerc. Kak vidno, ona dostatochno slozhna. Analiz
podobnyh kartin pozvolyaet razrabotat' zvukovosproizvodyashchie ustrojstva,
rabotayushchie s minimal'nymi iskazheniyami.
Golografiya zanimaet sejchas umy mnogih issledovatelej. Osnovnym
dostoinstvom ee yavlyaetsya vozmozhnost' polucheniya trehmernyh izobrazhenij. O
slozhnosti problem v etoj oblasti mozhno sudit' po materialam knigi
"Akusticheskaya golografiya", vypushchennoj izdatel'stvom "Sudostroenie" v 1975
godu i summiruyushchej rezul'taty treh ezhegodnyh mezhdunarodnyh simpoziumov po
akusticheskoj golografii. Hotya perspektivy primeneniya ee veliki v samyh
raznoobraznyh oblastyah (podvodnoe zvukovidenie, vizualizaciya predmetov v
mutnyh sredah, chto osobenno vazhno pri avarijno-spasatel'nyh i vodolaznyh
rabotah), no predstoit eshche bol'shaya rabota po povysheniyu kachestva izobrazhenij.
Sceptronika. |to nedavno voznikshee napravlenie vizualizacii i
chastotnogo analiza kolebanij svyazano s volokonnoj optikoj. Puchok iz
gromadnogo kolichestva tonchajshih steklyannyh volokon vozbuzhdaetsya s torca
issleduemymi kolebaniyami i odnovremenno podsvechivaetsya yarkim istochnikom
sveta. Kazhdoe iz volokon imeet svoyu chastotu svobodnyh kolebanij, i, esli v
spektre issleduemogo signala imeetsya sostavlyayushchaya etoj chastoty, konec
volokna prihodit v intensivnye kolebaniya, chto otrazhaetsya yarkoj chertoj na
ekrane. Vozmozhna ochen' plotnaya upakovka volokon (do neskol'kih tysyach na odin
kvadratnyj santimetr), chto sulit sozdanie ochen' malyh po razmeru, no
shirokodiapazonnyh analizatorov -- vizualizatorov.
Poskol'ku vozmozhna vizualizaciya zvuka tem ili inym metodom, to,
estestvenno, vozmozhna i "fonizaniya" sveta. Svetovye (ili teplovye) signaly
vosprinimayutsya skaniruyushchim ustrojstvom i podayutsya na special'nyj
izmeritel'nyj magnitofon, obladayushchij ochen' shirokimi chastotnymi i
amplitudnymi harakteristikami. Pri vosproizvedenii zapisi cherez reproduktor
otchetlivo obnaruzhivayutsya na sluh mesta poverhnosti, naibolee sil'no
osveshchennye ili nagretye.

"PEREKRESTNYE"
KOLEBATELXNYE
|FFEKTY.
KVANTOVAYA AKUSTIKA
"Perekrestnymi" effektami L. L. Myasnikov obrazno, nazval effekty,
voznikayushchie pri vzaimodejstvii polej ili potokov raznoj prirody, naprimer
zvukovogo i magnitnogo, svetovogo i zvukovogo i t. p.
Oblast' perekrestnyh effektov poistine bezgranichna, v nastoyashchee vremya
izucheny lish' nekotorye "raznopol'nye" vzaimodejstviya. Vot, naprimer, kak
vzaimodejstvuet ul'trazvuk s metallom, nahodyashchimsya v magnitnom pole.
Vsledstvie zvukovyh kolebanij materiala v magnitnom pole v materiale
sozdayutsya vihrevye toki, kotorye v svoyu ochered' vyzyvayut poyavlenie
vtorichnogo elektromagnitnogo polya. Po amplitude etogo polya mozhno, mezhdu
prochim, sudit' ob intensivnosti ul'trazvuka v metalle. |ffekt obratim:
poverhnostnaya radiovolna, napravlyaemaya vdol' metallicheskogo sterzhnya s
postoyannym magnitnym polem (a pri nekotoryh usloviyah i bez nego), sozdaet v
sterzhne ul'trazvukovye kolebaniya.
Magnitoakusticheskij effekt ves'ma chuvstvitelen k strukturnomu sostoyaniyu
metallov i splavov, stepen' proyavleniya effekta zavisit ot roda i kolichestva
dazhe ves'ma malyh primesej ili dobavok v materiale. Pol'zuyas' etim metodom,
mozhno sozdat' materialy s maksimal'nym ili, naoborot, minimal'nym
koefficientom mehanicheskih poter' na ul'trazvukovyh chastotah.
Predskazannye teoreticheski S. A. Al'tshullerom i issledovannye
eksperimental'no U. X. Kopvillemom i drugimi akusticheskij elektronnyj i
yadernyj magnitnye rezonansy obnaruzheny v nastoyashchee vremya vo mnozhestve
kristallov, soderzhashchih paramagnitnye primesi. |ti opyty dayut interesnejshie
svedeniya i predstavleniya ne tol'ko o haraktere magnitoakusticheskih
rezonansov vnutri veshchestva, no i o dinamicheskih svojstvah kristallov na
giperzvukovyh chastotah 10⁹ gerc i bolee.
Zvukovye kolebaniya mogut menyat' kartinu vzaimodejstviya atomnyh puchkov s
p'ezoelektricheskim materialom. Tak, v opytah L. L. Myasnikova i ego
sotrudnikov pri obluchenii kvarcevoj plastinki atomnymi puchkami kaliya,
rubidiya, ceziya i talliya nablyudalis' difrakcionnye kartiny prostranstvennogo
rasseyaniya puchkov. U toj zhe plastinki, privedennoj v kolebatel'noe dvizhenie
na ul'trazvukovyh chastotah, difrakcionnye maksimumy rasseyaniya atomnyh puchkov
ischezali.
Eshche v 30-e gody nashego stoletiya byl izvesten akustiko-opticheskij
effekt, yavlyavshijsya produktom vzaimodejstviya akusticheskih i svetovyh voln. V
zhidkosti vozbuzhdalas' sistema ploskih ul'trazvukovyh voln. V zvukovoj volne
chereduyutsya sgushcheniya i razrezheniya sredy, poetomu podobnaya struktura mozhet
dejstvovat' kak tverdaya difrakcionnaya reshetka. Dejstvitel'no, pri
napravlenii na strukturu svetovogo lucha poyavlyalis' otchetlivye difrakcionnye
maksimumy i minimumy. Ochen' effektnye fotografii etih difrakcionnyh kartin
byli polucheny Lyuka i Bikarom vo Francii, Ramanom i Natom v Indii, Sokolovym
v SSSR. Intensivnost' naibolee sil'nogo central'nogo maksimuma yavlyalas' yarko
vyrazhennoj funkciej amplitudy ul'trazvukovyh voln. Pered vtoroj mirovoj
vojnoj anglijskaya firma "Skofoni" razrabotala na etom principe modulyator
sveta i primenyala ego v televizionnyh ustanovkah s bol'shim ekranom i vysokoj
chetkost'yu.
G. A. Askar'yanom i drugimi v 1963 godu bylo soobshcheno v pechati o
generacii zvuka pri pogloshchenii lazernogo izlucheniya v zhidkosti.
Priblizitel'no v eto zhe vremya podobnoe yavlenie nablyudal L. M. Lyamshev.
Nekotorye issledovateli nazvali eto napravlenie "raznopol'nyh"
vzaimodejstvij optoakustikoj.
Mehanizmy opticheskogo vozbuzhdeniya zvuka mnogoobrazny. Zvuk mozhet
voznikat' vsledstvie pogloshcheniya intensivnogo sveta v srede. |tot mehanizm
svyazan s relaksacionnymi processami, izuchenie kotoryh yavlyaetsya predmetom
molekulyarnoj akustiki (zametim, chto molekulyarnaya akustika sama po sebe
predstavlyaet obshirnuyu oblast', i otechestvennye shkoly I. G. Mihajlova, V. F.
Nozdreva i drugih imeyut bol'shie dostizheniya v etoj oblasti). Krome togo, zvuk
mozhet vozbuzhdat'sya v rezul'tate rezkogo izmeneniya agregatnogo sostoyaniya
sredy (isparenie, ionizaciya) vsledstvie elektrostrikcionnogo effekta.
Amerikanec Larson, issledovavshij vozbuzhdenie zvuka v tverdyh telah pri
vozdejstvii modulirovannogo lazernogo izlucheniya, ustanovil, chto eto
izluchenie generiruet v srede sil'nyj zvuk v napravlenii, perpendikulyarnom
napravleniyu rasprostraneniya lucha lazera.
Razlichnymi avtorami issledovalis' sluchai izlucheniya zvuka pri
vozdejstvii na veshchestvo moshchnyh teplovyh polej, impul'snogo elektricheskogo
napryazheniya i t. d.
Po mere povysheniya chastoty, to est' umen'sheniya dliny volny
ul'traakusticheskih kolebanij zvukovye volny nachinayut "zamechat'" diskretnuyu
strukturu tverdyh tel -- kristallicheskuyu ionnuyu reshetku. Zdes' stanovyatsya
plodotvornymi korpuskulyarnye predstavleniya. Soglasno sovremennoj fizike,
lyubaya volna vedet sebya pri opredelennyh usloviyah kak chastica, i naoborot:
lyubaya chastica vedet sebya pri opredelennyh usloviyah kak volna. Odin iz
klassikov fiziki Uil'yam Bregg ironicheski zametil po etomu povodu, chto kazhdyj
fizik vynuzhden schitat' svet sostoyashchim po ponedel'nikam, sredam i pyatnicam iz
chastic, a ostal'nye dni nedeli -- iz voln. A vot chto pishet po etomu povodu v
svoej zamechatel'noj nauchno-populyarnoj knige "Glaz i solnce" akademik S. I.
Vavilov*: "Materiya, t.e. veshchestvo i svet, odnovremenno obladaet svojstvami
voln i chastic, no v celom eto ne volny i ne chasticy, i ne smes' togo i
drugogo (kursiv S. I. Vavilova -- I. K.). Nashi mehanicheskie ponyatiya ne v
sostoyanii polnost'yu ohvatit' real'nost', dlya etogo ne hvataet naglyadnyh
obrazov".
S teh por posledovalo mnogo rabot, podtverzhdayu shchih ekvivalentnost'
volnovoj i kvantovoj mehaniki.
* S. I. Vavilov. Glaz i solnce. Izd. 9-e. M, "Nauka", 1976, s. 42.
I hotya otdel'nye protivorechiya ostayutsya, kvantovaya mehanika pozvolila
sdelat' vydayushchiesya otkrytiya.
Zvukovoj volne sootvetstvuet chastica, kotoraya byla nazvana fononom --
kvantom zvuka. Razumeetsya, polnoj analogii zdes' net. CHasticy sveta --
fotony-- elementarny, to est' ne sostoyat iz drugih chastic. Oni edinoobrazny,
kak edinoobrazny elektromagnitnye polya, oni ustojchivy. Parametry fononov ne
imeyut toj ustojchivosti, kotoraya svojstvenna parametram elementarnyh chastic.
V processe rasprostraneniya zvuka izmenyaetsya harakter uprugih kolebanij,
volna iz poperechnoj mozhet perehodit' v prodol'nuyu, poverhnostnuyu i t. p. |ti
processy nado rassmatrivat' kak prevrashcheniya fononov v drugie vidy, to est'
sleduet predpolozhit' mnogoobrazie fononov.
Nesmotrya na otsutstvie dannyh o parametrah fononov dlya razlichnyh vidov
uprugih kolebanij, vvedenie kvantovyh predstavlenij v akustiku uzhe prineslo
svoi plody. Primerom sluzhit sozdanie akusticheskogo mazera, podobnogo
elektromagnitnomu mazeru ili lazeru.

Shema i princip dejstviya fonon-elektronnogo usilitelya vysokochastotnogo
zvuka.
1 -- p'ezopoluprovodnik, 2 -- istochnik zvuka; 3 -- istochnik sveta; 4--
istochnik postoyannogo elektricheskogo napryazheniya.
Po mere dvizheniya zvukovoj volny ee amplituda uvelichivaetsya vsledstvie
vzaimodejstviya mezhdu elektronami | i fononami F.
Drugoj primer -- kvantovyj usilitel' ul'trazvuka.
Kak ni stranno, no pryamogo usilitelya zvuka poka ne sushchestvuet. Dlya togo
chtoby usilit' zvuk, nuzhno snachala prevratit' ego v elektricheskie kolebaniya
(s pomoshch'yu mikrofona, gidrofona, vibrometra), a zatem, posle usileniya etih
kolebanij v elektronnom usilitele, proizvesti obratnoe prevrashchenie uzhe
usilennyh elektricheskih signalov v zvuk posredstvom sootvetstvuyushchih
elektroakusticheskih preobrazovatelej.
Pozvol'te, a rezonator? -- sprosit chitatel'. V polosti rezonatora
zvukovoe davlenie usilivaetsya vsledstvie togo, chto rezonator "otsasyvaet"
zvuk s dovol'no bol'shoj ploshchadi fronta volny i transformiruet v parametry
kolebatel'nogo processa. No v rezonatore net kakogo-libo postoyannogo
postoronnego istochnika zvuka, usilivayushchego kolebatel'nyj process podobno
tomu, kak eto proishodit v elektronnom usilitele blagodarya nalichiyu
postoyannogo elektricheskogo istochnika pitaniya.
Princip dejstviya fonon-elektronnogo usilitelya ul'trazvukovyh kolebanij
zaklyuchaetsya v sleduyushchem. V obrazce p'ezoelektricheskogo poluprovodnika
(naprimer, v kristalle sernistogo kadmiya) vozbuzhdaetsya zvukovaya volna
vysokoj chastoty. Odnovremenno kristall obluchaetsya svetom, vsledstvie chego v
nem voznikayut svobodnye elektrony. |ti drejfuyushchie elektrony uvlekayutsya
prilozhennym k kristallu postoyannym elektricheskim polem. Tak kak skorost'
elektronov bol'she skorosti zvuka, to elektrony kak by tyanut za soboj
zvukovye chasticy -- fonony. |to sozdaet dopolnitel'nye mehanicheskie usiliya,
i, sledovatel'no, zvukovaya volna po mere rasprostraneniya po kristallu budet
usilivat'sya. Uzhe sozdany kvantovye usiliteli ul'trazvuka, v kotoryh na
rasstoyanii 10--15 millimetrov udaetsya poluchit' usilenie begushchego
ul'trazvukovogo impul'sa v tysyachi raz. Pri nepreryvnom izluchenii zvuka
koncentraciya energii v otnositel'no malom obŽeme poluprovodnika stanovitsya
nastol'ko velika, chto voznikaet problema ego ohlazhdeniya vo izbezhanie padeniya
koefficienta usileniya.
Mnogochislennye problemy kvantovoj akustiki regulyarno obsuzhdayutsya na
special'nyh mezhdunarodnyh i vsesoyuznyh simpoziumah i konferenciyah. V 1974
godu I. A. Viktorovu, YU. V. Gulyaevu, V.L.Gurevichu, V. I. Pustovojtu byla
prisuzhdena Gosudarstvennaya premiya SSSR za cikl issledovanij po sozdaniyu
teoreticheskih osnov akustoelektroniki. Fundamental'nye, polnye interesnyh
idej raboty po akustoelektronike byli vypolneny bezvremenno skonchavshimsya
akademikom R. V. Hohlovym s sotrudnikami, a takzhe V. A. Krasil'nikovym i
drugimi sovetskimi uchenymi.
"Raznopol'nye" effekty i vzaimodejstviya, elektron-fononnye,
foton-fononnye, fonon-fononnye processy -- manyashchaya i uvlekatel'naya oblast'
fizicheskoj (a v nedalekom budushchem, nesomnenno, i tehni-cheskoj^ akustiki, "
CHASTX II
Ne obladaya sluhom, my edva li mnogo bol'she interesovalis' by
kolebaniyami, chem bez glaz -- svetom
Relej
Pipin, korol' Italii, VIII vek "CHto takoe ushi?" Flakk Al'bin, nastavnik
korolya "Sobirateli zvukov"

FIZIOLOGICHESKAYA I BIOLOGICHESKAYA AKUSTIKA

MILLIONY UKLADYVAYUTSYA V DESYATKI
... Sluhovoj organ prevrashchaetsya v rukah Gel'mgol'ca v tonkij fizicheskij
instrument...
I M Sechenov
Dlya nachala -- dve kolonki ravenstv, po-vidimomu, ne sovsem obychnyh:

30+ 30= 33
70+ 70= 73
100+100=103
30 + 20 r 30
70 + 60 r 70
100 + 90 r 100

Otnosyashchijsya k etim kolonkam vopros k chitatelyu pohozh na voprosy iz
psihologicheskih praktikumov, publikuemyh na stranicah zhurnalov: chto oznachayut
eti ravenstva i kakovy zakonomernosti, harakternye dlya kazhdoj iz kolonok?
Ne budem dalee intrigovat' chitatelya ili otsylat' ego, kak eto inogda
delaetsya, k otvetam, napisannym v perevernutom vide, libo pomeshchennym gde-to
cherez desyatki stranic. Skazhem srazu, chto ravenstva otobrazhayut nekotorye
zavisimosti uslovnoj algebry decibelov -- logarifmicheskih edinic, prinyatyh
dlya rascheta i izmereniya urovnej zvuka ili vibracii. V nazvanii "decibel"
uvekovecheno imya izobretatelya telefona Grehema Bella. Odin decibel
sootvetstvuet edva zametnomu na sluh prirostu gromkosti zvuka.
No pochemu decibely srodni logarifmicheskomu ischisleniyu? V pervuyu ochered'
potomu, chto oni otrazhayut mudruyu osobennost' sluhovogo (i ne tol'ko
sluhovogo) vospriyatiya zhivyh sushchestv: prirost oshchushcheniya proporcionalen
logarifmu razdrazheniya. CHelovechestvo ne sluchajno prinyalo "na vooruzhenie" v
nauke i tehnike logarifmicheskie masshtaby: zachastuyu uproshchaetsya graficheskoe
izobrazhenie kolebatel'nyh processov, ob etom eshche budet skazano v dal'nejshem.
Odnako ne pora li vernut'sya k cifrovym kolonkam, s kotoryh my nachali
razgovor? Levaya kolonka ravenstv otobrazhaet (povtoryaem, uslovno) rezul'taty
summirovaniya effekta dejstviya dvuh odinakovyh istochnikov shuma ili vibracii,
kolebatel'naya moshchnost' kotoryh vyrazhena v decibelah. Kak vidim, vne
zavisimosti ot velichiny kolebatel'nogo urovnya kazhdogo iz odinakovyh
istochnikov, summarnyj zvukovoj uroven' dvuh istochnikov vsegda na 3 decibela
prevyshaet uroven' lyubogo iz otdel'no vzyatyh istochnikov.
A vtoraya kolonka? Ona otnositsya k slozheniyu effektov dvuh istochnikov s
zametno razlichayushchimisya kolebatel'nymi moshchnostyami. Vidno, chto esli uroven'
bolee slabogo istochnika na 10 (ili bolee) decibel otlichaetsya ot urovnya bolee
moshchnogo istochnika, to summarnyj uroven' prakticheski raven urovnyu otdel'no
vzyatogo bolee moshchnogo istochnika.
Svoeobrazie decibel'nogo ischisleniya neosporimo, v chem ubezhdaet i beseda
v kabinete glavnogo inzhenera krupnogo mashinostroitel'nogo predpriyatiya,
svidetelem i nevol'nym uchastnikom kotoroj avtoru dovelos' byt'. Rabotniki
akusticheskoj laboratorii zavoda dolozhili, chto im udalos' po trebovaniyu
zakazchika snizit' shum odnoj iz vypuskaemyh mashin so 100 do 70 decibel. Oni
ozhidali odobreniya, no glavnyj inzhener, do etogo momenta ne imevshij, vidimo,
vremeni ili zhelaniya oznakomit'sya detal'no s akustikoj, suho zametil:
-- Rano raduetes'. Podumaesh', snizili shum na 30%. Nado do nulya dovodit'
energiyu zvuka.
On oglyanulsya na gostya, ishcha podderzhki. Prishlos' neskol'ko ohladit' ego:
-- Snizhenie zvukovogo urovnya na tridcat' decibel sootvetstvuet
umen'sheniyu zvukovoj energii ne na tridcat', a na 99,9%. A esli, naoborot,
uvelichit' uroven' shuma s 70 do 100 decibel, to eto budet sootvetstvovat'
uvelicheniyu zvukovoj energii v 1000 raz, to est' kruglym schetom na 100000%.
Vse eto -- osobennosti logarifmicheskogo masshtaba, harakternogo dlya
fiziologicheskoj akustiki.
-- A ezhe kakie osobennosti ili preimushchestva u logarifmicheskoj shkaly
zvukovyh energij? -- sprosil glavnyj inzhener.
-- Ona pozvolyaet bol'shoj diapazon znachenij energij i intensivnostej
zvuka umestit' v malen'kom grafike.
---- A esli by vospol'zovalis' linejnoj shkaloj, kakoj dliny ona byla
by?
-- Smotrya kakoj diapazon energij nas interesuet. Mozhet, shkala
protyanetsya otsyuda do Nevskogo, a mozhet, dlya etogo grafika ne hvatilo by
upomyanutogo Gogolem koldovskogo stola dlinoj ot Konotopa do Baturina.
-- Vot kak? A tut, ya vizhu, moi deyateli i chastotu otlozhili v
logarifmicheskom masshtabe. |to pochemu?
-- Potomu, chto ravnym oshchushcheniyam prirashcheniya vysoty tona sootvetstvuet
uvelichenie chastoty ne na kakoe-to kolichestvo gerc, a v kakoe-to chislo raz.
Naprimer, dlya uvelicheniya vysoty tona v sto gerc vdvoe trebuetsya povysit' ego
do dvuhsot gerc, t. e. na sto gerc, a dlya uvelicheniya vdvoe vysoty tona v
tysyachu gerc potrebuetsya uvelichit' ego chastotu uzhe na tysyachu gerc. A eto i
est' logarifmicheskij zakon.
-- I dlya chastot linejnaya shkala tozhe protyanetsya
tak daleko?
-- Net, tut ona budet zametno koroche. Esli ogranichit'sya diapazonom
slyshimyh chastot i otkladyvat' po shkale kazhdyj gerc cherez millimetr, to dlina
linejnoj chastotnoj shkaly uzh nikak ne prevysit dvadcati metrov.
-- Tozhe mnogovato, -- usmehnulsya glavnyj inzhener.-- Da, akustika --
ser'eznaya veshch', -- prodolzhal on zadumchivo.
YA ozhidal, chto on zakonchit svoe rezyume slovami vrode -- "Nado budet eto
uchest' v dal'nejshem". No on vdrug povernulsya k svoim sotrudnikam i skazal
tverdo:
-- Vy eto uchtite!
Odin iz nih, ne rasteryavshis', zametil kak-to mezhdu prochim:
-- My eto davno uchli...
-- Vas ponyal. I dlya nachala sam uchtu eto, polagayu, v zhelaemom vami
smysle. Dumayu, chto protiv uvelicheniya kazhdomu kvartal'noj premii na tridcat'
rublej -- po rublyu za decibel vozrazhat' nikto ne budet? Uzh rubli-to v
logarifmicheskom masshtabe, kak zvukovuyu energiyu, izvinite, ne mogu ischislyat'.
A vot dlya vyrazheniya blagodarnosti gostyu za interesnuyu besedu logarifmicheskij
masshtab podojdet. Vyjdya posle besedy na ulicu, avtor podumal o tom, chto
neploho bylo by tochno rasschitat' dlinu linejnoj shkaly slyshimogo diapazona
sil zvukov. Pochemu-to nikto ne udosuzhivalsya sdelat' eto. Konechno, zdes' vse
sil'no zavisit ot togo, kakoj masshtab prinyat' za osnovu. Odin decibel, t. e.
edva ulovimaya na sluh velichina gromkosti, sootvetstvuet prirostu zvukovoj
energii primerno na 25% ee ishodnoj velichiny. Logichno za edinicu linejnoj
shkaly prinyat' raznost' energij (tochnee, intensivnostej ee, t. e. potokov
energii v edinicu vremeni na edinicu ploshchadi), sootvetstvuyushchuyu odnomu
decibelu na poroge slyshimosti. |ta raznost' budet ravna
1,25J0 -- J0.
gde J0--porogovaya intensivnost' zvuka.
Na drugom, "verhnem" poroge -- poroge bolevogo oshchushcheniya -- pri
standartnoj chastote 1000 gerc intensivnost' zvuka primerno v 10¹⁴
raz bol'she, chem na poroge slyshimosti. Takim obrazom, diapazon vosprinimaemyh
chelovekom intensivnostej zvuka raven 10¹⁴ J0-J0.
CHislo delenij linejnoj shkaly intensivnostej zvuka p budet,
sledovatel'no, ravno
n=(10¹⁴J0-J0)/(1,25J0-J0)=4 10¹⁴.
Esli deleniya linejnoj shkaly vzyat' ravnymi 1 millimetru, to
protyazhennost' (v kilometrah) linejnoj shkaly vosprinimaemyh uhom
intensivnostej zvuka sostavit n/10⁶ = 400 millionov kilometrov,
to est' zametno bol'she, chem rasstoyanie ot Zemli do Solnca.
Porazitel'nyj vse-taki instrument chelovecheskoe uho, ono stoit togo,
chtoby prodolzhit' o nem razgovor.

OSTROVOK SLYSHIMOSTI V OKEANE
NEVOSPRINIMAEMYH ZVUKOV
Itak, uzhe izobrazhenie v linejnom masshtabe diapazona vosprinimaemyh
chelovekom zvukovyh energij potrebovalo kosmicheskoj shkaly. V dejstvitel'nosti
zhe oblast' mogushchih sushchestvovat' zvukov eshche bol'she. Vzglyani, chitatel', na
etot grafik -- kartu "akusticheskogo okeana". Na nej, kak i polozheno na
morskoj karte, nanesena setka shirot i dolgot. Akusticheskie shiroty -- eto
urovni zvukovogo davleniya, dolgoty -- chastoty zvukovyh kolebanij.
Vot on, ostrovok slyshimosti, imenuemyj po-nauchnomu "oblast' sluhovogo
vospriyatiya cheloveka". Dlya zhivotnyh on mozhet byt' raspolozhen v drugom meste,
chashche vsego pravee ("vostochnee") ostrovka cheloveka.
Obsleduem berega, granicy ostrova, opredelim, daleko li ot nih mogut
raspolagat'sya kakie-nibud' massivy, pohozhie na geograficheskie materiki.
Nizhnyaya, yuzhnaya granica "ostrova slyshimosti". Uzhe upominalos', chto chelovek
nazval ee "porogom sluhovogo vospriyatiya". Kak vidim, eta granica dovol'no
sil'no iskrivlena. Nizhe vsego ona opuskaetsya v oblasti chastot 1--5 kilogerc,
eto i est' chastotnaya oblast' maksimal'noj chuvstvitel'nosti sluha. Hotya u
nekotoryh zhivotnyh ona mozhet raspolagat'sya eshche nizhe, no, v obshchem, i cheloveka
priroda odarila dostatochno shchedro. Tishajshij shepot vlyublennyh, legkij vzdoh
cheloveka, shoroh polzushchego po stenke zhuchka -- vot zvuki, blizkie po
intensivnosti i priblizhayushchiesya k etoj granice.

Ostrov slyshimosti v okeane zvukov.
Dlya lyubitelej kolichestvennyh dannyh ukazhem, chto amplituda zvukovyh
kolebanij v vozduhe na poroge sluhovogo vospriyatiya lish' nemnogim bol'she
atoma vodoroda, a moshchnost' zvuka, pogloshchaemaya uhom, ne prevyshaet
mikrokosmicheskoj cifry 10^-30 vatt. |ta mikrokosmika horosho
soglasuetsya s temi po-nastoyashchemu kosmicheskimi ciframi, kotorye upominalis' v
predydushchej glave.
Ot granicy slyshimosti vedetsya otschet zvukovyh urovnej vverh v
decibelah.
No vot my sdvinulis' vlevo ili vpravo po nizhnej beregovoj linii ot
srednej chasti ostrova. |ta liniya poshla vverh i, znachit, trebuyutsya bol'shie
zvukovye davleniya, chtoby zvuki byli vosprinyaty chelovekom. Neodinakovost'
sluhovogo vospriyatiya po chastote potrebovala vvedeniya eshche odnoj edinicy--
fona. Na chastote 1 kilogerc znacheniya decibelov i fonov prinyaty odinakovymi,
a na drugih chastotah oni mogut sil'no otlichat'sya drug ot druga.
Prezhde chem pokinut' "yuzhnyj bereg" ostrova, vernemsya eshche raz na ego
srednyuyu, naibolee vydvinutuyu v more chast'. CHerez special'nye pribory mozhno
razlichit', kak vdaleke klubitsya chto-to trudno ulovimoe. |to -- oblast'
teplovyh shumov sredy. Slava prirode, chto granica nashego ostrova slyshimosti
dostatochno daleka ot etogo materika haosa, inache u nas v ushah stoyal by
postoyannyj shum i gul, kak u bol'nogo tyazheloj formoj gipertonii.
Teper' napravim svoi stopy k "severnomu beregu" ostrova. Dlya etogo nam
ponadobitsya sdelat' 130-- 140 shagov-fonov. I vot my podoshli k drugoj granice
nevospriimchivosti zvuka, imenuemoj porogom bolevogo oshchushcheniya ili porogom
osyazaniya. Samo nazvanie ukazyvaet prichinu nevospriimchivosti na etom uchastke.
Eshche v drevnekitajskoj filosofii Dao-de govorilos': "sil'nye zvuki ne
slyshny". Zdes', vyshe 130--140 fonov, bushuyut akusticheskie buri. Zvuki
nastol'ko sil'ny, chto sluhovoj apparat osyazaet ih kak bol' i cherez nekotoroe
vremya poprostu razrushaetsya.
Da chto hrupkoe chelovecheskoe uho? Pri etih zvukovyh urovnyah dazhe u
metalla voznikaet "akusticheskaya ustalost'". Listy obshivki samoletov v rajone
vyhlopa moshchnogo raketnogo dvigatelya mogut razrushit'sya, esli ne prinyat'
special'nyh mer predostorozhnosti.
Moreplavatelyam izvestny "revushchie sorokovye" shiroty. Zdes', v akustike,
-- eto revushchie sto sorokovye. No kak daleko prostiraetsya etot vse bolee
neistovstvuyushchij akusticheskij okean? Eshche kakih-nibud' 60--70 decibel, i
amplituda zvukovogo davleniya dostignet staticheskogo, atmosfernogo davleniya.
Prekratitsya li rost intensivnosti zvuka? Otnyud'. Odin iz poluperiodov
zvukovoj volny (poluperiod razrezheniya) budet urezat'sya, no drugoj --
poluperiod szhatiya -- mozhet byt' skol'-ugodno bol'shim. Takie sverhmoshchnye
nelinejnye zvuki sozdayutsya, naprimer, s pomoshch'yu sil'nejshih siren ili v
sistemah zvukovyh koncentratorov. Mozhno skazat', chto granicy zvukovogo
okeana zdes' beskonechny...
Levaya, "vostochnaya" okonechnost' ostrova slyshimosti. Zdes' udivitel'nym
obrazom shodyatsya porogi slyshimosti i bolevogo oshchushcheniya. Proniknut' na etu
okonechnost' issledovatelyam okazalos' ne tak-to prosto. Dal'she nachinaetsya
poka eshche tainstvennoe carstvo infrazvuka, o kotorom my pogovorim
vposledstvii.
A zdes' skol'ko dolgot (to bish' chastot zvukovyh kolebanij) do granic
okeana? Oblast' slyshimosti nachinaetsya s chastot 16--20 gerc. Do nulya gerc, do
statiki, kak budto nedaleko. Odnako zdes' proyavlyaetsya interesnoe razlichie
geograficheskoj i akusticheskoj kart. Geograficheskie dolgoty otkladyvayutsya
tol'ko v linejnom masshtabe, akusticheskie zhe dolgoty, kak i shiroty, -- v
logarifmicheskom (o prichinah etogo my govorili v predydushchej glave). No nul'
logarifmicheskoj shkaly lezhit v minus beskonechnosti, i v etom smysle
akusticheskij okean v carstve infrazvuka takzhe bespredelen.
Mozhet byt', bolee yasno polozhenie na pravoj okonechnosti ostrova, v
carstve uzhe ne infra-, a ul'trazvuka, to est' na chastotah bolee 16--20
kilogerc? Zdes' chelovekom dostignuty chastoty kolebanij ne tol'ko mega-, no i
gigagerc; neizvestno, na kakih chastotah inerciya molekul ili inye faktory
polozhat predel vozbuzhdeniyu zvukovyh kolebanij.
Postoyanna li ploshchad' ostrova slyshimosti? Uvy, dlya kazhdogo cheloveka etot
ostrov, kak shagrenevaya kozha, imeet tendenciyu "sŽezhivat'sya" k pozhilym godam.
Umen'shaetsya on bol'she vsego so storony vysokih chastot, -- okean neslyshimosti
zataplivaet ego pravuyu chast'.
U mnogih zhivotnyh i nasekomyh ostrova slyshimosti prostirayutsya do bolee
vysokih chastot. Tak, sobaka mozhet vosprinimat' ne slyshimye chelovekom zvuki s
chastotami 20 i 30 kilogerc, letuchaya mysh', osa, komar -- 50 i 60 kilogerc.
A krupnye zhivotnye? Ne tak-to prosto dlya nih vseh opredelit' granicy
slyshimosti. Vspominaetsya istoriya, sluchivshayasya let dvadcat' nazad.
Promysloviki zametili, chto kity obnaruzhivayut kitobojnye suda po podvodnomu
shumu dvigatelej i starayutsya ujti ot nih. Byuro, proektiruyushchie kitobojnye
suda, zaprosilo odin iz nauchno-issledovatel'skih institutov o
chuvstvitel'nosti sluhovyh organov kitov. CHto ostavalos' delat'
issledovatelyam? Oni otvetili: "Esli vam udastsya pojmat' zhivogo kita,
privezite ego k nam dlya togo, chtoby my mogli v gidroakusticheskom bassejne
opredelit' ego chuvstvitel'nost' k podvodnym shumam".
Ne stoit zhalet', vprochem, chto eta pros'ba ne byla udovletvorena
promyslovikami: i bez togo istreblenie kitov prinyalo poistine chudovishchnye
razmery.

ZRENIE ILI SLUH (I RECHX)?
YA vsegda schital, chto literatura sushchestvuet, po men'shej mere, stol'ko zhe
dlya uha, skol'ko dlya glaza.
N. Viner. YA -- matematik
CHto predpochest' v kazhdom konkretnom sluchae, kakoj iz organov chuvstv
bolee informativen? Mnogim etot vopros pokazhetsya prazdnym ili dazhe
sholasticheskim, no specialisty po inzhenernoj psihologii ne snimayut ego s
povestki dnya.
"Luchshe odin raz uvidet', chem sto raz uslyshat'"-- glasit narodnaya
mudrost', i eto, kazalos' by, daet ischerpyvayushchij otvet. Obratimsya, odnako, k
dannym nauchnyh issledovanij. Amerikanskij uchenyj Dzh. Miln provel
obstoyatel'nye opyty, cel'yu kotoryh bylo sravnenie informativnosti sluha i
zreniya pri vospriyatii prostyh signalov. V odnom iz opytov ispytuemym
predlagalos' razlichat' po chastote zvukovye tona v diapazone ot 100 do 8000
gerc. Kogda vosproizvodili dva-tri tona, -ispytuemye ne oshibalis'. Pri pyati
i bolee tonah kolichestvo oshibok rezko vozrastalo. Byl sdelan vyvod, chto pri
zvuchanij neskol'kih tonov ispytuemye mogut prinyat' i peredat' ne bolee
2--2,5 bita * informacii. Primerno takoj zhe rezul'tat byl zafiksirovan pri
vospriyatii neskol'kih tonov odinakovoj chastoty, no peremennogo zvukovogo
urovnya (v predelah ot 15 do 110 decibel) .
* Bit -- standartnaya dvoichnaya edinica informacii -- daet ukazanie o
tom, skol'ko vzaimoisklyuchayushchih vyborok nado sdelat', chtoby poluchit'
pravil'nyj otvet (1og22=1 bit; 1og210 = = 3,32 bita).
Rezul'taty opytov so zritel'nym vospriyatiem nemnogim otlichalis' ot
rezul'tatov eksperimentov so sluhom. Kogda razdrazhiteli, kotorym
podvergalis' ispytuemye, razlichalis' po razmeru, lyudi mogli propustit' 2,8
bita informacii, esli zhe razdrazhiteli razlichalis' po yarkosti, to propusknaya
sposobnost' cheloveka ne prevyshala 2,3 bita.
Takim obrazom, pri vospriyatii elementarnyh signalov propusknaya
sposobnost' organov zreniya i -sluha primerno odinakova. Odnako sposobnost' k
nyuansirovke, k vospriyatiyu slozhnyh signalov u glaza znachitel'no bol'she, chem u
uha. Izvestna takzhe znachitel'no bol'shaya propusknaya sposobnost' zritel'nogo
nerva v sravnenii so sluhovym, bol'shaya ploshchad' uchastka kory golovnogo mozga,
obsluzhivayushchego zrenie, po sravneniyu s ploshchad'yu uchastka, obsluzhivayushchego sluh,
i t. p.
No kak mozhet chelovek peredat', opisat' oshchushchenie, vpechatlenie ot
kakogo-libo vosprinyatogo glazom obraza? Glaza sami po sebe mogut peredavat'
nekotorye dostatochno slozhnye dvizheniya dushi, odnako dlya prostejshego soobshcheniya
o tom, chto vosprinyatyj ego glazom cvet yavlyaetsya, skazhem, sinim, u cheloveka
net parnogo glazu organa -- peredatchika elektromagnitnyh signalov.
Prihoditsya pribegat' k izluchatelyu zvukovyh signalov -- organu rechi (ili k
dvizheniyu pishushchej ruki).
"Mozhet byt', eho umeet peredraznivat' i zrenie, kak ono umeet
peredraznivat' golos?" -- voproshaet Karlik v skazke O. Uajl'da "Den'
rozhdeniya infanty". Uvy, net, prelest' estestvennogo eha v zemnyh usloviyah
dostupna tol'ko uhu; tol'ko zvuk s ego otnositel'no maloj skorost'yu
rasprostraneniya daet dostatochno dlitel'nuyu reverberaciyu.
Vot eta-to "parnost'" organov priema i peredachi informacii pridaet im
isklyuchitel'nuyu vazhnost'. "Tam, gde byla rech', vse sovershalos', vse
poznavalos'... Poistine ne ponimayut togo, kto myslit mysl'yu (no ne govorit)"
-- pisali eshche brahmany v drevnej Indii, etoj, po vyrazheniyu Marksa, "kolybeli
nashih yazykov". I ne potomu li mudryj Monten' v glave svoih "Opytov",
nazvannoj im "Ob iskusstve sobesedovaniya", vyskazalsya tak; "Samoe
plodotvornoe i estestvennoe uprazhnenie nashego uma, po-moemu, beseda... Vot
pochemu esli by menya prinudili nemedlenno sdelat' vybor, ya, navernoe,
predpochel by skoree poteryat' zrenie, chem sluh i rech'".
Mudromu dostoin vtorit' lish' takzhe mudrec. Odin iz velikih
materialistov drevnosti Geraklit, konstatirovavshij, mezhdu prochim, chto...
"glaza -- bolee tochnye svideteli, chem ushi", zakonchil svoe rassuzhdenie
slovami: "YA predpochitayu to, chto mozhno uvidet', uslyshat' i izuchit'". Sleduet
polagat', chto tehnicheskaya psihologiya -- nauka, kotoraya sejchas eshche tol'ko
zarozhdaetsya, so vremenem v rezul'tate slozhnejshih issledovanij podtverdit
intuitivnyj vyvod Geraklita, i vopros o predpochtitel'nosti togo ili inogo
organa chuvstv budet v znachitel'noj stepeni zamenen priznaniem ih
vzaimodopolnyaemosti.

ESHCHE NEMNOGO O SLUHE
Nekotorye iz rossijskie poetov-futuristov v nachale veka utverzhdali, chto
v pridumannyh imi, v sushchnosti, nelepyh slovah "dyr, bul, shchir" bol'she
soderzhaniya, chem vo vseh sozdannyh ranee kem-libo stihotvoreniyah
No, byt' mozhet, sochetaniya podobnyh bessmyslennyh slogov mogut vse zhe
posluzhit' esli ne poezii, to nauke?
Opisannoe ranee otnosilos' glavnym obrazom k ocenke sluhovym apparatom
gromkosti raznoobraznyh zvukov. No eshche v 30-h godah nashego veka
uchenye-akustiki Lejrd i Koje zametili, chto oshchushchenie gromkosti, v obshchem, ne
sootvetstvuet utomlyayushchemu, travmiruyushchemu dejstviyu zvukov i shumov. Esli
oshchushchenie gromkosti dostigaet maksimuma gde-to v rajone ot 1 do 3--5
kilogerc, to dejstvie zvuka na nervnuyu sistemu tem bol'she, chem vyshe ego
chastota (vplot' do granicy ul'trazvuka). Tak rodilis' pervye "krivye ravnoj
nepriyatnosti" zvukov. |ti krivye monotonno spadayut s chastotoj, to est' chem
vyshe chastota zvuka, tem men'shij zvukovoj uroven' trebuetsya dlya sozdaniya
ravnogo po sile razdrazhayushchego dejstviya na cheloveka (vid neskol'kih takih
krivyh priveden dalee -- v glave ob infrazvuke). Esli zhe govorit' o polnom
massive etih krivyh v sravnenii s izobrazhennym ranee ostrovom slyshimosti, to
mozhno skazat', chto "ostrov nepriyatnosti" budet imet' shirokij i otchetlivo
vyrazhennyj mys v yugo-zapadnoj, to est' pravoj nizhnej chasti.
|ti-to krivye i posluzhili osnovoj dlya sozdaniya dejstvuyushchih nyne
mezhdunarodnyh normativov po dopustimym zvukam razlichnoj chastoty, sily i
prodolzhitel'nosti.
My eshche pogovorim o shumovoj atake na cheloveka sozdannyh im v XX veke
mashin. Zdes' upomyanem lish' o razdrazhayushchem effekte zvukov fiziologicheskogo,
glavnym obrazom rechevogo proishozhdeniya: gromkoj rechi, krikov detej i t. p.
Osobenno sil'no dejstvuet inogda nevnyatnaya otdalennaya rech', smysl kotoroj
bessoznatel'no, avtomaticheski pytayutsya raspoznat' sootvetstvuyushchie centry v
mozgu cheloveka. Podobnye vozdejstviya, otnosyashchiesya k kompetencii
psihoakustiki, poka eshche ne ocenivayutsya kolichestvenno.
Maskirovka zvukov. |to takzhe ochen' interesnoe yavlenie, svyazannoe so
sluhovym apparatom. Esli operirovat' formulirovkoj iz uchebnika po akustike,
to mozhno skazat', chto maskirovkoj nazyvaetsya umen'shenie sposobnosti
slushatelya vosprinimat' odin zvuk v prisutstvii drugogo. Pri etom pervyj zvuk
nazyvayut maskiruemym, a vtoroj maskiruyushchim. |ffekt maskirovki mozhet byt'
otobrazhen povysheniem poroga chuvstvitel'nosti uha po otnosheniyu k maskiruemomu
zvuku, to est' ponizheniem chuvstvitel'nosti sluha na chastote (ili chastotah)
maskiruemogo zvuka.
Nel'zya skazat', chto maskirovka zvukov -- otkrytie fiziologicheskoj
akustiki nashih dnej. O nej govorilos' eshche... v drevnegrecheskih mifah.

Naibol'shim maskiruyushchim dejstviem po otnosheniyu k zvuku I obladaet bolee
moshchnyj zvuk II toj zhe chastoty.
Sravnitel'no moshchnyj zvuk II, chastota kotorogo neskol'ko nizhe chastoty
zvuka I, obladaet eshche dostatochno sil'nym maskiruyushchim dejstviem.
Zvuk II, chastota kotorogo vyshe chastoty maskiruemogo zvuka I, obladaet
sravnitel'no malym maskiruyushchim dejstviem.
Bog bogov Kronos (Kron), kak izvestno, byl sklonen k takomu strannomu
zanyatiyu, kak glotanie sobstvennyh detej. |ta nezavidnaya uchast' grozila i
kronovu posledyshu -- budushchemu velikomu Zevsu. No nahodchivaya mat' Zevsa Reya
dala Kronu proglotit' zavernutyj v pelenki kamen', a mladenca upryatala v
peshcheru na Krite. Kogda rebenok plakal, to voiny, chtoby zaglushit' ego plach,
udaryali kamnyami po svoim shchitam -- maskirovka, poistine, otlichnaya.
V nashe vremya etomu yavleniyu posvyashchen celyj ryad issledovanij. Izuchalas'
maskirovka:
chistogo tona chistym tonom razlichnoj chastoty,
chistogo tona shumom,
rechi chistymi tonami,
rechi monotonnym shumom,
rechi impul'snymi zvukami i t. p.
Naibolee otchetlivye zakonomernosti polucheny dlya sluchaya maskirovki
chistogo tona drugimi, otdel'no vzyatymi chistymi tonami razlichnoj chastoty. Kak
i sleduet ozhidat', naibol'shij maskiruyushchij effekt imeet mesto pri sovpadenii
chastot maskiruemogo i maskiruyushchego zvukov. Esli uroven' maskiruyushchego zvuka v
dostatochnoj mere prevyshaet uroven' maskiruemogo, to poslednij polnost'yu
podavlyaetsya pervym.
Poprobuem otnesti chastotu maskiruyushchego zvuka ot chastoty maskiruemogo,
skazhem, vverh na opredelennyj interval, naprimer, na 200--300 gerc.
Maskiruyushchee dejstvie rezko upalo, i stal otchetlivo proslushivat'sya pervichnyj
ton. A teper' peremestim chastotu maskiruyushchego tona na takoj zhe interval nizhe
maskiruemogo. My vprave kak budto ozhidat', chto maskiruemyj ton proyavitsya
stol' zhe otchetlivo. No chto eto? On slyshen teper' znachitel'no slabee, chem
togda, kogda dejstvoval maskiruyushchij ton, lezhashchij na shkale chastot vyshe
maskiruemogo.
Itak, vyyavlyaetsya eshche odno interesnoe svojstvo sluhovogo apparata
cheloveka, kotoroe edva li mozhno bylo predvidet': nizkochastotnye tona
obladayut bol'shim maskiruyushchim effektom, chem vysokochastotnye. Najdeno i
fiziologicheskoe obŽyasnenie etomu yavleniyu: prichina kroetsya v nelinejnosti
vospriyatiya zvukov sluhovym apparatom. Kak izvestno iz radiotehniki, pri
nelinejnoj harakteristike chuvstvitel'nosti kakogo-libo apparata ili trakta v
nem krome osnovnogo vozdejstvuyushchego tona voznikaet ryad obertonov, t. e.
sostavlyayushchih bolee vysokih chastot. CHastota odnogo iz etih obertonov mozhet
raspolagat'sya blizko k chastote maskiruemogo zvuka ili dazhe sovpadat' s nej,
chto i obuslovlivaet znachitel'nuyu maskirovku nizkochastotnymi tonami.
Intensivnost' obertonov v nelinejnoj sisteme vozrastaet s uvelicheniem
intensivnosti osnovnogo tona. Poetomu moshchnye zvuki, hotya by i s chastotami
nizhe chastoty poleznogo signala, budut obladat' osobenno sil'nym maskiruyushchim
dejstviem.
A teper' -- volnuyushchij korabelov, da i drugih transportnikov vopros o
maskirovanii rechi shumom. Skol'ko komand, skol'ko donesenij okazalis' v
nuzhnyj moment neponyatymi iz-za shuma! Mozhno sebe predstavit', chem eto bylo
ili moglo byt' chrevato, osobenno v slozhnyh morskih usloviyah.
Dlya opredeleniya razborchivosti (ili, po-inomu, artikulyacii) rechi v
usloviyah pomeh (libo pri nalichii iskazhenij v zvukovosproizvodyashchem
elektroakusticheskom trakte) pol'zuyutsya artikulyacionnymi tablicami. Zametim,
chto razlichayut slogovuyu, slovesnuyu i frazovuyu artikulyaciyu. Proshche vsego
opredelyat' s pomoshch'yu podopytnyh lic slogovuyu artikulyaciyu. Razumeetsya, eto
proishodit v laboratorii, gde iskusstvenno vossozdayutsya akusticheskie
usloviya, otvechayushchie budushchim naturnym usloviyam.
Slogovye artikulyacionnye ispytatel'nye tablicy sostoyat iz 50 slogov,
bol'shej chast'yu iskusstvennyh i potomu raspoznavaemyh s bol'shim trudom, chem
izvestnye, privychnye slogi.
Vot pervye dva stolbca odnoj iz artikulyacionnyh tablic, vhodyashchih v
otechestvennyj GOST:
nyak
pul'

myuf
zosh

fsen
ryaj

ek
styal

voh
zhof

Tut vporu vspomnit' nash epigraf. Esli futuristy schitali krupnym vkladom
v stihotvorchestvo tri bessmyslennyh sloga, to vhodyashchie v GOST 50
artikulyacionnyh tablic po pyatidesyati slogov kazhdaya -- eto uzhe celyj
"katehizis poezii"! A mezhdu tem artikulyacionnym tablicam ne nashlos' luchshego
primeneniya, kak lezhat' na stole diktora, monotonno chitayushchego slogi i
sledyashchego za tem, chtoby ispytuemye lica ne peregovarivalis' i ne zasypali.
CHislo pravil'no ponyatyh slogov tablicy, usrednennoe po vsem ispytuemym,
predstavlyaet soboj procent slogovoj artikulyacii, s pomoshch'yu kotoroj po
sootvetstvuyushchim krivym mozhno opredelit' artikulyaciyu fraz. Tak, pri slogovoj
artikulyacii 40-- 50% chislo pravil'no ponyatyh fraz dostigaet 90% (vot rol'
smyslovogo faktora!). Pri slogovoj artikulyacii 70% procent pravil'no ponyatyh
fraz blizok k 100, prichem smysl fraz ulavlivaetsya pochti bez napryazheniya.
Specialisty po fiziologicheskoj akustike podmetili, chto dlya razborchivoj
rechi naibolee vazhna polosa chastot, blizkaya k oblasti maksimal'noj
chuvstvitel'nosti sluha. Maksimal'nye zvukovye urovni v spektre zhenskoj rechi
blizhe k etoj chastotnoj polose, chem v spektre muzhskoj rechi. Poetomu golos
zhenshchiny-diktora, osobenno v usloviyah nizkochastotnyh pomeh, mozhet byt'
neskol'ko bolee razborchivym, chem golos diktora-muzhchiny. I estestvenno, chto
tot zhe zhenskij golos, kotoryj inogda pohozh na sladostnuyu trel' solov'ya,
mozhet, kak bolee vysokochastotnyj, okazyvat' pri nekotoryh usloviyah i bolee
sil'noe razdrazhayushchee dejstvie, chem muzhskoj bariton. Ochevidno, tut uzhe
dejstvuyut ne tol'ko ili dazhe ne stol'ko faktory fiziologicheskoj akustiki,
skol'ko obychnye zhitejskie kategorii.
Mozhno bylo by eshche mnogo govorit' ob udivitel'nom apparate sluhovogo
vospriyatiya: o tom, kak blagodarya binaural'nomu effektu dvuh ushej opredelyayut
so znachitel'noj tochnost'yu napravlenie na istochnik zvuka; o razreshayushchej
sposobnosti sluha k vospriyatiyu dvuh blizkih po chastote ili intensivnosti
zvukov; ob interesnejshem ustrojstve samogo sluhovogo apparata cheloveka i t.
p. No eto vyshlo by za ramki nashego kratkogo povestvovaniya ob udivitel'nom
mire zvuka.
Tak chto zhe, neuzheli u uha sovsem net nedostatkov? Est', konechno;
upomyanem lish' odin iz nih. On svyazan vse s toj zhe gromkost'yu zvukov.
Diapazon vosprinimaemyh sluhovym apparatom gromkostej, kak my videli, ves'ma
velik. No vot v oblasti sravneniya gromkostej dvuh dazhe razdel'no sozdavaemyh
zvukov uho ne stol' uzh sovershenno.
Pochti kazhdyj chelovek mozhet skazat', chto takoj-to zvuk vdvoe ili,
skazhem, vtroe gromche drugogo. Ustanovit' na sluh pyati-shestikratnuyu raznicu v
gromkosti dvuh, hotya by odnorodnyh zvukov mogut lish' nemnogie. Pri bol'shem
razlichii gromkostej subŽektivno sravnivaemyh zvukov pasuyut i eti nemnogie.

UDIVITELXNYJ MIR ZVUKA
PREVRASHCHAETSYA V UGROZHAYUSHCHIJ MIR ZVUKA
...Spit, ubayukannaya len'yu Lyudskoj vragini -- tishiny.
A. Blok
Tishiny hochu, tishiny. Nervy, chto li, obozhzheny?
A. Voznesenskij
Kotoryj zhe iz poetov prav v etom zaochnom spore? Oba. Da oba, potomu chto
stihotvorenie Bloka otnositsya k vremeni, kogda chelovek zhil sredi polej i
gluhih lesov, vopl' zhe Voznesenskogo harakteren dlya sovremennogo
"mashinizirovannogo" obraza zhizni. Vprochem, vrednoe vliyanie shuma otmechalos'
eshche v drevnosti YUvenalom i Lukreciem Karom.
Razdrazhayut cheloveka proizvodstvennye shumy, razlichnye bytovye shumy, no,
pozhaluj, shumovoe liderstvo v nashe vremya prinadlezhit transportu. Provedennoe
v Kaspijskom parohodstve medicinskoe obsledovanie lichnogo sostava sudov
pokazalo, chto sredi personala mashinnyh komand 70% stradayut temi ili inymi
narusheniyami nervnoj, serdechno-sosudistoj i inyh sistem. U palubnyh komand
procent travmatizma byl gorazdo men'she.
Konechno, ne poslednyuyu rol' v travmatizme igrayut takie faktory, kak
vrednye ispareniya, vysokaya temperatura, no subŽektivnye zhaloby na shum i
vibraciyu stoyali na pervom meste.
Korabli budushchego -- suda na vozdushnoj podushke. Zdes' moshchnejshimi
istochnikami shuma yavlyayutsya ventilyatory, nagnetayushchie vozduh v "yubku" sudna, i
vozdushnye vinty, privodyashchie suda v dvizhenie. Anglijskij akustik Trillo
opublikoval v "ZHurnale zvuka i vibracii" shumovye diagrammy sudov na
vozdushnoj podushke, sovershayushchih regulyarnye rejsy mezhdu gorodami Portsmutom i
Rajdom.
Diagrammy imeyut vid koncentricheskih krugov s urovnyami zvuka do 100
decibel. Sudno tashchit s soboj eti "krugi shumovogo ada", i zhiteli pribrezhnyh
selenij zadolgo uznayut o priblizhenii sudna.
Pribrezhnye seleniya. A chto zhe tvoritsya na samom sudne! Konechno, mery po
zvukoizolyacii prinimayutsya, no polnost'yu izbavit'sya ot shuma vse zhe ne
udaetsya.
Aviaciya budushchego. Kazhdyj shkol'nik skazhet, chto eto -- sverhzvukovye
samolety, kotorye sekonomyat cheloveku milliardy cheloveko-chasov, uskoryat
perevozku gruzov. Vse eto, konechno, tak, no... Sotrudniki YUNESKO poprobovali
predstavit', chto proizojdet, esli vse passazhirskie linii Zapadnoj Evropy
budut obsluzhivat'sya sverhzvukovymi samoletami. Pri perehode zvukovogo
bar'era u korpusa samoleta obrazuetsya moshchnaya zvukovaya volna, konusom
rashodyashchayasya v storony na rasstoyaniya v neskol'ko desyatkov kilometrov.
Intensivnost' ee nastol'ko velika, chto sushchestvuet dazhe patent
(amerikanskij), soglasno kotoromu eta volna ispol'zuetsya (na blizkom
rasstoyanii) dlya razrusheniya legkih zdanij.
Masshtaby starushki Evropy ne stol' uzh gromadny, i esli sverhzvukovaya
aviaciya dejstvitel'na utverditsya povsemestno, to pochti v lyuboj tochke
Evropejskogo kontinenta kazhdyj zhitel' hot' raz v den' podvergnetsya dejstviyu
zvukovogo udara.
Perspektiva, konechno, ne iz veselyh. No v nashito dni delo do etogo eshche
ne doshlo, ne tak li?
Odnako chto eto za demonstraciya dvizhetsya po ulicam Parizha? Vperedi lyudi
s shirokimi muarovymi lentami cherez plecho. |to -- mery neskol'kih parizhskih
okrugov, prilegayushchih k aerodromu Orli. Na transparantah demonstrantov --
prizyvy: "Izbav'te nas ot shuma", "Dajte spat'!", "Tishinu v shkoly!"
Razumeetsya, parizhane ne odinoki v svoih zhalobah na aviacionnye shumy.
Naprimer, pedagogi ryada shkol Los-Andzhelesa zayavili, chto oni prinuzhdeny
preryvat' uchebnyj process odin raz v dve minuty -- vo vremya, kogda proletaet
samolet.
Perenesemsya na moment na drugoj kontinent. Feshenebel'nyj plyazh
Kopakabana v Rio-de-ZHanejro, neodnokratno vospetyj v knigah, izobrazhennyj v
kinofil'mah. Mimo plyazha prohodit gorodskaya avtotrassa. Kogda-to na nem mogli
slyshat'.. shum morya. A teper'? "Proshchaj, Kopakabana", chitaem v gazetnoj
korrespondencii, na smenu rajskomu ugolku prishla grohochushchaya preispodnyaya.
Neprekrashchayushchijsya rev motorov i avtomobil'nye gudki dovodyat uroven' shuma do
85 decibelov i bolee. Odin vrach na kongresse v tom zhe Rio-de-ZHanejro zayavil:
"Esli tak budet prodolzhat'sya, -- k 2000 godu my vse oglohnem". I vse eto --
tol'ko ot legkovyh avtomobilej.
.. Nash drug avtomobil'. Tak laskovo imenuyut avtomashinu v knigah po
turistskim poezdkam.
No esli druzej slishkom mnogo? Uzhe sejchas na Sadovom kol'ce v Moskve shum
v kvartirah pri otkrytyh oknah (ili dazhe fortochkah) prevyshaet dopustimye
normy, hotya zdes' dvizhutsya lish' legkovye avtomobili.
CHto zhe togda govorit' o mashinah gruzopodŽemnost'yu 10, 20, 30 tonn,
avtomotrisah s motorami moshchnost'yu v 300--500 loshadinyh sil, avtopoezdah?
Voditeli etih avtomastodontov i zhiteli selenij, cherez kotorye oni proezzhayut,
nahodyatsya pod vozdejstviem ochen' moshchnyh shumov.
Da chto mashiny-mastodonty! Voz'mem tak nazyvaemuyu "maluyu" mehanizaciyu. V
Leningrade vo mnogih zhilishchnyh hozyajstvah primenyayutsya nebol'shie razvoznye
telezhki s malen'kim, no neobychajno treskuchim motorom. "Mehanizaciya malaya, a
shum bol'shoj",-- govoryat gorozhane, kogda mimo nih propolzaet eto prizemistoe
zhelto-krasnoe sooruzhenie.
No dovol'no o shumah, kotorye zamechayut vse. Pogovorim o bezobidnyh kak
budto by "shumikah". Dolya intellektual'nogo truda do mere progressa
chelovechestva nepreryvno vozrastaet, i vot tut-to nachinayut zayavlyat' o sebe
"nevinnye" shumy. Naibolee rel'efno eto proyavlyaetsya pri tvorcheskoj rabote.
Syn L'va Nikolaevicha Tolstogo Sergej L'vovich pisal v vospominaniyah ob
otce: "Kogda on rabotal, k nemu nikto ne smel vhodit', dazhe moya mat'! Emu
nuzhna byla polnaya tishina i uverennost' v tom, chto nikto ne prervet ego
zanyatij. Dazhe v sosednyuyu komnatu mozhno bylo vhodit' tol'ko tiho i
ostorozhno".
Gejne ne mog rabotat' dazhe pri neznachitel'nom shume. Pered tem kak
pristupit' k rabote, on zakuporival vse okna i dveri.
Iz pis'ma CHajkovskogo k N. fon Mekk: "...Nikakogo shuma ya bukval'no
perenosit' ne mogu; a vchera vo Florencii, i segodnya zdes' kazhdyj proezzhayushchij
ekipazh razdrazhaet menya i privodit v sostoyanie beshenstva. Kazhdyj krik, kazhdyj
zvuk razdrazhaet mne nervy" (Rim, 19 noyabrya 1877).
"Genij i zlodejstvo -- dve veshchi nesovmestnye",-- my sklonny verit'
utverzhdeniyu poeta, hotya pryamyh dokazatel'stv etogo polozheniya kak budto net.
No chto genij i shum nesovmestimy -- tomu dokazatel'stv mnozhestvo, i my
priveli lish' maluyu ih chast'.
Otdyh, son... Mozhet byt', zdes' shumy ne tak vazhny? Upomyanem takoj
epizod. Kak izvestno, vydayushchijsya puteshestvennik-polyarnik F. Nansen
predprinyal popytku dostich' Severnogo polyusa s sudna "Fram", zatertogo
l'dami. K polyusu poshli peshkom dvoe. U nih byl obshchij spal'nyj meshok, chtoby
mozhno bylo sogrevat' drug druga vo vremya sna. Pri pervoj zhe nochevke Nansen
ubedilsya, chto ego sputnik... hrapit. Smertel'no ustalyj, Nansen vse zhe ne
mog spat' ni v pervuyu, ni vo vtoruyu noch' i potreboval razrezat' spal'nyj
meshok na dva.
A teper' -- o domashnem otdyhe gorozhanina. Na odnom iz Mezhdunarodnyh
kongressov po akustike izvestnyj gollandskij uchenyj Van den |jk vystupil s
dokladom "Radio moih sosedej". Dokladchik pokazyval spektrogrammy i urovni
zvuka v obychnoj kvartire pri rabote gromkogovoritelej v sosednej kvartire.
|ti dannye ne yavilis' otkroveniem dlya sobravshihsya, no opredelennyj interes
doklad vyzval.
Akusticheskie kongressy provodyatsya raz v tri goda. V programme
sleduyushchego kongressa figurirovalo nazvanie ocherednogo doklada togo zhe Van
den |jka: "Televidenie moih sosedej". Otdel'nye uchastniki sklonny byli
videt' v podobnom povtorenii svoego roda maniyu, no bol'shinstvo pravil'no
ocenilo vazhnost' nastojchivo podnimaemogo dokladchikom voprosa o vrednosti
bytovyh shumov.
Prohodit eshche neskol'ko let. I ...opyat' doklad Van den |jka: "SHagi moih
sosedej". (Interesno, o chem dolozhit gollandec na ocherednom kongresse. Ne
upodobitsya li on Nansenu i ne vystupit li s dokladom "Hrap moih sosedej"?)
SHutki shutkami, no, naprimer, v SHvejcarii hlopnut' dver'yu avtomobilya
schitaetsya uzhe znachitel'nym narusheniem obshchestvennoj discipliny.
Nekotorye polagayut, chto znachenie kvartirnyh shumov v nashe vremya vozroslo
v svyazi s vnedreniem standartnyh oblegchennyh stroitel'nyh konstrukcij. No
vot dve vyderzhki iz "akusticheskogo" rasskaza A. P. CHehova "Doma". "...Byl
chetvertyj chas vechera. Naverhu, za potolkom, vo vtorom etazhe kto-to hodil iz
ugla v ugol, a eshche vyshe, na tret'em etazhe, chetyre ruki igrali gammy". A v
konce rasskaza chitaem: "Za potolkom ne slyshalis' uzhe gammy, no obitatel'
vtorogo etazha vse eshche shagal iz ugla v ugol".
Tak chto Van-den-|jkovy "SHagi moih sosedej"-- otnyud' ne navyazchivaya ideya.
Kak tol'ko ne imenuyut shum: "bich nashego vremeni", "nevidimyj vrag",
"shlaki civilizacii". No, pozhaluj, naibolee yarko i sil'no harakterizoval shum
vidnejshij datskij akustik F. Ingerslev odnim slovom: "yad".
Da prostit chitatel' mnogokratnoe vozvrashchenie k Mezhdunarodnym
kongressam, no nel'zya ne vspomnit' o bol'shoj vystavke, prohodivshej pod
devizom "Men'she shuma!" v SHtutgarte. Gromadnyj plakat u vhoda na vystavku
glasil: "Kogda-nibud' chelovechestvo prinuzhdeno budet raspravlyat'sya s shumom
tak zhe, kak ono raspravlyaetsya s holeroj i chumoj". I podpis': R. Koh.
Koh, otkryvshij vozbuditelya ne tol'ko tuberkuleza, no i holery, znal, o
chem govorit. Vremya, o kotorom on upominal, nastupilo. "Tishiny hochu, tishiny!"
-- etot vopl' sovremennogo cheloveka zvuchit gromche samyh gromkih shumov.
Vozdadim zhe hvalu siplomu, takomu nemoshchnomu - i dazhe chut' komichnomu
svistu, kotoryj izdaet teper' prigorodnaya elektrichka, podŽezzhaya k ocherednoj
stancii. |tot tihij svistok -- odin iz provozvestnikov neizbezhnoj bor'by s
usilivshimsya akusticheskim zagryazneniem okruzhayushchej sredy -- prishel na smenu
zychnym gudkam, ot kotoryh vzdragival ne odin zhitel' v domah vblizi zheleznyh
dorog.
Itak, razrabotka mer bor'by s shumom stanovitsya pervoocherednym delom.

"SPASITE NASHI USHI!"
SHum -- eto othody civilizacii. Tak svedem zhe eti othody k minimumu!
Plakat na Vsesoyuznom soveshchanii po zvukoizolyacii v Leningrade, 1974 g.
V zagolovke -- nachalo teksta telegrammy, kotoruyu poslali v odno iz
vedomstvennyh upravlenij neskol'ko otpusknikov, sovershavshih poezdku na
komfortabel'nom, v obshchem, teplohode. (U telegrammy byla i vtoraya chast':
"...a dushi my sami spasem", no eto uzhe ne imeet otnosheniya k predmetu nashego
povestvovaniya.)
Vporu teper' pogovorit' o tom, kakie zhe mery zashchity ot shuma i vibracii
primenyayutsya v praktike. Nel'zya skazat', chto ranee ne pytalis' borot'sya s
vrednymi zvukami. No u nas, svidetelej i uchastnikov nauchno-tehnicheskoj
revolyucii, te, prezhnie mery mogut lish' vyzvat' nevol'nuyu ulybku. Tak, v
Anglii eshche v starodavnie vremena byl izdan korolevskij ukaz, zapreshchavshij
bit' zhen v nochnoe vremya. V Drevnem Rime vystilali solomoj bulyzhnuyu mostovuyu
pered domom bol'nogo patriciya. Ekaterina II otmenila v stolice signaly --
mehanicheskie svistki, ustanavlivavshiesya na nekotoryh ekipazhah. Vprochem, ob
odnoj mere po ohrane okruzhayushchej sredy ot "akusticheskogo zagryazneniya" i
sejchas nel'zya govorit' bez uvazheniya. Estestvovedy dovol'no davno ustanovili,
chto ryba boitsya parohodnyh shumov, i v nizhnem techenii Urala bylo zapreshcheno
parohodnoe soobshchenie, chtoby ne pugat' cennye porody ryb, idushchih na nerest.
Sejchas chelovechestvo raspolagaet po krajnej mere chetyr'mya "eshelonami"
shumo- i vibrozashchitnyh sredstv. Avangard protivoshumovoj bor'by -- vozdejstvie
na istochnik kolebanij, umen'shenie vozmushchayushchih sil, voznikayushchih pri rabote
mehanizmov, mashin, ustrojstv.
Voz'mem, k primeru, dizel'nyj dvigatel'. Intensivnyj shum zdes'
voznikaet ot vspyshki v cilindrah. Uchenye FRG razrabotali tak nazyvaemyj
M-process, pri kotorom sgoranie topliva v golovke cilindra rastyanuto vo
vremeni. Moshchnost' dvigatelya ot etogo teryaetsya lish' v nebol'shoj stepeni, a
shum stanovitsya gorazdo slabee. YAsno takzhe, chto esli, skazhem, nasos rabotaet
v dokavitacionnom rezhime, to shum ego budet men'she, chem u kavitiruyushchego
nasosa. Voobshche, vozdejstvuya na harakter i parametry rabochego processa mashin,
mozhno v ryade sluchaev zametno snizit' ih shum i vibraciyu.
Fundamental'naya monografiya po bor'be s shumom i vibraciej mashin sozdana
M. Krokerom (SSHA). V nashej strane ryad fizicheskih zadach, svyazannyh s
obesshumlivaniem mashin razlichnyh naznachenij, reshen M. D. Genkinym, G. A.
Horoshevym, E. YA. YUdinym i drugimi.
Vtoraya i tret'ya linii zashchity ot vrednyh shumov i vibracii shozhi drug s
drugom. |to fizicheskie metody i priemy, o kotoryh upominalos' ran'she:
zvukoizolyaciya, zvukopogloshchenie, vibroizolyaciya, vibropogloshchenie,
rassoglasovanie mehanicheskih ili akusticheskih soprotivlenij. Otlichaet eti
"zashchitnye linii", po sushchestvu, lish' ih raspolozhenie otnositel'no istochnika
shuma i vibracii. Vtoraya liniya neposredstvenno primykaet k istochniku. |to --
raznoobraznye glushiteli shuma, zvukoizoliruyushchie kozhuhi i kapoty vokrug
mehanizmov, amortizatory pod lapami i ramami mehanizmov, vibropogloshchayushchie
sredstva na intensivno vibriruyushchih chastyah mehanizmov, ih ramah, fundamentah.
Poroj sredstva shumozashchity iz vtorogo eshelona prinimayut ves'ma
original'nyj, pochti ekzoticheskij harakter. Naprimer, v Rostovskom
inzhenerno-stroitel'nom institute dlya zaglusheniya shuma nekotoryh stankov
primenili sloi... myl'noj peny, nanosimoj na izluchayushchie zvuk poverhnosti.
Analogichnye issledovaniya, provedennye vo Francii, pokazali, chto osnovnoj
effekt zvukozaglusheniya obuslovlivaetsya pri etom rezonansnym pogloshcheniem
zvuka v puzyr'kah, imeyushchihsya v pene. Tol'ko francuzskie akustiki primenili
etot sposob dlya zaglusheniya ne stankov, a raketnyh dvigatelej. Rabotniki
akusticheskoj laboratorii Leningradskogo instituta inzhenerov zheleznodorozhnogo
transporta razrabotali mnogo raznoobraznyh sredstv dlya zaglusheniya shuma
putevyh i stroitel'no-dorozhnyh mashin, v rezul'tate chego shumnost' etih mashin
byla snizhena v neskol'ko raz.
Mirnaya i romanticheskaya nekogda professiya mel'nika Melodichnoe zhurchanie
vody, spokojnyj shoroh zhernovov... Nyneshnij mel'nik, chtoby spasti sluh i
nervnuyu sistemu ot shuma mel'nichnoj mashiny, prinuzhden pol'zovat'sya
protivoshumovymi naushnikami. Eshche odna korrektiva romantiki tehnikoj.
Tretij eshelon shumozashchitnyh sredstv. |to -- zvukozashchitnye ekrany i
vygorodki na opredelennom rasstoyanii ot istochnika shuma, zvukoizoliruyushchie
ograzhdeniya -- steny, pereborki, poly, vibroizoliruyushchie krepleniya celyh
pomeshchenij ("plavayushchie" kayuty na sudah).
Stoimost' meropriyatij po shumo- i vibrozashchite na sudah dovol'no velika;
na sovetsko-shvedskom simpoziume po sudovoj akustike v 1976 godu shvedskie
specialisty soobshchili, chto ona mozhet sostavlyat' 10--15% stoimosti vsego
sudna. Izvesten sluchaj, kogda postroennyj v FRG turbohod ne byl prinyat
zakazchikom iz-za ego chrezmernoj shumnosti, i po istechenii dvuh let sudno bylo
prodano za dve treti ego stroitel'noj stoimosti.
ZHivotnye v gorodskom zooparke tozhe ploho vynosyat mashinnye shumy.
Protivoshumovye naushniki dlya etih slonov prishlos' izgotovlyat' po special'nomu
zakazu.
Kommunal'noe stroitel'stvo. Sejchas mnogie, ochen' mnogie lyudi
ostanavlivayutsya v daleko ne feshenebel'nyh, no zato tihih gostinicah,
predpochitaya ih gostinicam v centre, gde ezheminutno razdaetsya rev mashin,
sryvayushchihsya s mesta po zelenomu signalu svetofora u sosednego perekrestka,
gde zvuchit gul mashin, nesushchihsya po sosednemu puteprovodu, i gde, byt' mozhet,
k tomu zhe eshche nedostatochno effektivnaya zvukoizolyaciya mezhdu komnatami ili
etazhami.
My dobralis' do poslednego, chetvertogo eshelona zvukozashchitnyh sredstv --
sredstv, kontaktiruyushchih neposredstvenno s chelovekom. CHashche vsego eto
protivoshumy, special'nye protivoshumovye naushniki. Oni primenyayutsya togda,
kogda chelovek dolzhen vhodit' v shumnye pomeshcheniya ili rabotat' u shumnogo
oborudovaniya.
Radikal'noe li eto sredstvo? K sozhaleniyu, net. Esli dazhe polnost'yu
pregradit' shumu put' v sluhovye prohody ushej, chelovek vse zhe, hot' i v
men'shej stepeni, budet ego slyshat' vsledstvie tak nazyvaemoj kostnoj
provodimosti zvuka. Nedarom, kogda ne bylo tehnicheskih sredstv akusticheskoj
diagnostiki, opytnye mehaniki opredelyali, horosho li rabotaet mashina,
prilozhiv k skule improvizirovannyj stetoskop -- gaechnyj klyuch, opertyj na
vibriruyushchuyu poverhnost'.
Poetomu dlya raboty v ves'ma shumnyh usloviyah primenyayut germoshlemy,
pohozhie na shlemy kosmonavtov i ohvatyvayushchie vsyu golovu cheloveka.
SHumy, okazyvaetsya, mogut zatormozit' vnedrenie novoj tehniki. Kogda v
1964 godu otkrylsya pervyj uchastok skorostnoj zheleznoj dorogi ("Sinkansen")
mezhdu Tokio i Osakoj, obshchestvennost' likovala, zheleznodorozhniki prolivali
slezy radosti, imperator proiznes hvalebnuyu rech', vsya strana byla
preispolnena chuvstvom gordosti. Eshche by, skorosti 267 kilometrov v chas nikto
dosele ne dostigal na zheleznoj doroge! Razrabotali proekt vnedreniya sistemy
"Sinkansen" vo vsej strane.
No vot stali postupat' vse uchashchayushchiesya zhaloby na shum, proizvodimyj
sverhskorostnymi poezdami. Nekotorye inzhenery-zheleznodorozhniki zayavili, chto
sistema "Sinkansen" ustareet ran'she, chem poluchit rasprostranenie vo vsej
YAponii, i chto nuzhny novye, bolee "chistye" (v dannom sluchae, ne sozdayushchie
bol'shogo shuma i vibracii) sistemy.
Do sih por my govorili o bor'be s shumom, imeyushchej cel'yu ozdorovlenie
sredy. No umen'shenie shumovyh urovnej -- i eto ochen' vazhno -- uvelichivaet
proizvoditel'nost' truda cheloveka. |to otmechayut specialisty na lyubyh
predpriyatiyah. Tak, na moskovskom pochtamte umen'shenie shuma na 10--15 decibel
povysilo proizvoditel'nost' truda pri sortirovke pisem na 18%. Gotovaya
ekonomiya pri etom sostavila kruglym schetom 1 million rublej.
No, okazyvaetsya, est' predel, dal'she kotorogo umen'shenie shuma
stanovitsya ne tol'ko nepoleznym, no dazhe nezhelatel'nym. Odna iz firm FRG
obespechila novoe zdanie konstruktorskogo byuro sovershennoj zvukoizolyaciej. Ni
odin zvuk s ulicy, dazhe grohot tyazhelyh gruzovikov, ne doletal syuda. I chto
zhe? Inzhenery-konstruktory stali zhalovat'sya na neprivychnuyu, neestestvennuyu
tishinu. Prishlos' ustanovit' elektroakusticheskoe ustrojstvo, voproizvodyashchee
legkij, sovsem legkij gul. Proizvoditel'nost' truda i nastroenie rabotnikov
srazu podnyalos'. (Gnetushchee vliyanie "absolyutnoj" tishiny bylo, vprochem,
izvestno i ranee, iz opytov nad lyud'mi v surdokamerah. Ochevidno, chelovek za
milliony let svoego razvitiya privyk k opredelennomu urovnyu prirodnyh shumov i
ne mozhet v korotkij srok adaptirovat'sya k absolyutnoj tishine.)

NOVAYA OPASNOSTX POLZET
IZ GLUHOGO UGLA
... vklyuchili "neslyshimuyu" notu Vuda. Posledoval effekt vrode togo,
kotoryj predshestvuet zemletryaseniyu ... volna uzhasa rasprostranilas' na
SHzftsbyuri avenyu.
V. Sibruk. Robert Vud
Privedennyj v epigrafe otryvok iz knigi o znamenitom amerikanskom
fizike R. Vude -- po-vidimomu, odno iz pervyh opisanij vozdejstviya
infrazvukovyh kolebanij na cheloveka. "Neslyshimaya" nota vklyuchalas' na
repeticii v odnom iz teatrov v 1929 godu s cel'yu usileniya scenicheskogo
effekta. No etot effekt okazalsya nastol'ko znachitel'nym, chto rezhisser tut zhe
dal ukazanie prekratit' eksperimenty.
Sushchestvuet i drugaya versiya, soglasno kotoroj Vud, odin iz
original'nejshih fizikov mira, rekordsmen i fantazer v nauke, prines v teatr
infrazvukovoj generator (v dannom sluchae eto byl dejstvitel'no generator
neslyshimyh zvukov), vklyuchil ego vo vremya predstavleniya i iz svoej lozhi
nablyudal, kak zritelej ohvatilo neveroyatnoe i neobŽyasnimoe dlya nih
bespokojstvo i nervoznost'.
V dal'nejshem obshirnye issledovaniya po generirovaniyu infrazvuka i
vozdejstviyu ego na cheloveka razvernulis' vo vseh stranah mira. Soshlemsya lish'
na materialy Mezhdunarodnogo kollokviuma po infrazvuku, sostoyavshegosya v konce
1973 goda v Parizhe. |ti materialy sostavlyayut solidnyj sbornik obŽemom okolo
500 stranic. Nachnem s pechal'no-ekzoticheskih incidentov, predpolozhitel'no
svyazannyh s infrazvukom. Vidnejshij vengerskij akustik T. Tarnoci dolozhil o
gibeli v grote Boradl' (Verhnyaya Vengriya) treh turistov v usloviyah rezkogo
izmeneniya atmosfernogo davleniya. V sochetanii s uzkim i dlinnym vhodnym
koridorom grot yavlyal soboj podobie rezonatora, a eto, kak my uzhe upominali v
sootvetstvuyushchej glave, moglo posluzhit' prichinoj rezkogo uvelicheniya naruzhnyh
kolebanij atmosfernogo davleniya infrazvukovoj chastoty. Periodicheski
nablyudavsheesya poyavlenie sudov -- "letuchih gollandcev" s mertvym ekipazhem na
bortu takzhe vse chashche v poslednee vremya stali pripisyvat' moshchnym
infrazvukovym kolebaniyam, voznikayushchim vo vremya sil'nyh shtormov, tajfunov.
Snabdit' by vse suda prostejshimi infrazvukovymi samopiscami urovnya, chtoby
mozhno bylo sopostavit' zatem izmeneniya samochuvstviya ekipazha s zapisannymi
kolebaniyami davleniya vozdushnoj sredy!
Poka zhe specialisty po ohrane okruzhayushchej sredy ogranichilis' tem, chto
ustanovili, naprimer, priemniki infrazvuka v verhnih chastyah vysotnyh zdanij
i pri etom obnaruzhili sleduyushchee. Vo vremya sil'nyh poryvov vetra uroven'
infrazvukovyh kolebanij (chastoty 0,1 gerca) dostigaet na verhnih etazhah 140
decibel, to est' dazhe neskol'ko prevyshaet porog bolevogo oshchushcheniya uha v
diapazone slyshimyh chastot. |lementarnaya chastica nejtrino obladaet, kak
izvestno, gromadnoj pronikayushchej sposobnost'yu. Infrazvuk -- svoego roda
"akusticheskoe nejtrino", on sposoben prohodit' bez zametnogo oslableniya
cherez stekla okon i dazhe skvoz' steny. Mozhno sebe predstavit', chto chuvstvuyut
ne osobenno zdorovye lyudi v ochen' vysokih zdaniyah pri sil'nyh poryvah vetra.
Prirodnye istochniki moshchnogo infrazvuka -- uragany, izverzheniya vulkanov,
elektricheskie razryady i rezkie kolebaniya davleniya v atmosfere, byt' mozhet,
ne stol' uzh chasto dokuchayut cheloveku. No v etoj vrednoj oblasti infrazvuka
chelovek bystro dogonyaet prirodu i v ryade sluchaev uzhe peregnal ee. Tak, pri
zapuske kosmicheskih raket tipa "Apollon" rekomenduemoe (kratkovremennoe)
znachenie infrazvukovogo urovnya dlya kosmonavtov sostavlyaet 140 decibel, a dlya
obsluzhivayushchego personala i okruzhayushchego naseleniya 120 decibel.
Vstrecha dvuh poezdov, dvizhenie poezdov v tonnele soprovozhdaetsya
poyavleniem moshchnogo infrazvukovogo shlejfa. (Aktual'nost' etoj problemy byla
podcherknuta pri proektirovanii tonnelya pod La-Manshchem).
Infrazvuk v nashem povsednevnom okruzhenii... Na etu temu starejshij
anglijskij akustik, laureat premii Releya d-r Stefens dokladyval na vseh
mezhdunarodnyh forumah. Infrazvukovye shumy, proizvodimye gradirnyami
teploelektrocentralej, razlichnymi ustrojstvami vsasyvaniya, nagrevaniya
vozduha ili vypuska otrabotavshih gazov; neslyshimye, no takie vrednye
infrazvukovye izlucheniya moshchnyh vibroploshchadok, grohotov, drobilok,
transporterov! Infrazvukovym shumam v sudostroenii i sudovoditel'stve byla
nedavno posvyashchena bol'shaya rabota v yugoslavskom sudostroitel'nom zhurnale.
V obshchem, istochnikov infrazvuka hot' otbavlyaj. Pogovorim teper' o tom,
kakov zhe vse-taki veroyatnyj mehanizm vozdejstviya infrazvuka na organizm
cheloveka i udaetsya li hot' v kakoj-to mere s etim vozdejstviem borot'sya.
Dlina infrazvukovoj volny ves'ma velika (na chastote 3,5 gerca ona ravna
100 metram), proniknovenie ee v tkani tela takzhe veliko; figural'no govorya,
chelovek slyshit infrazvuk vsem telom. Kakie zhe nepriyatnosti mozhet prichinit'
pronikshij v telo infrazvuk? Bolee sotni let chelovechestvo usilenno izuchaet
svoj sluhovoj organ, zanimayushchij lish' nichtozhnuyu chast' poverhnosti tela, i vse
eshche nel'zya schitat' process sluhovogo vospriyatiya polnost'yu izuchennym. CHto zhe
govorit' o vospriyatii telom infrazvuka? Estestvenno, ob etom poka imeyutsya
lish' otryvochnye svedeniya.
Mediki obratili vnimanie na opasnyj rezonans bryushnoj polosti, imeyushchij
mesto pri kolebaniyah s chastotoj 4--8 gerc. Probovali styagivat' (snachala na
modeli) oblast' zhivota remnyami. CHastoty rezonansov neskol'ko povysilis',
odnako fiziologicheskoe vozdejstvie infrazvuka ne oslabilos'.
Legkie i serdce, kak vsyakie obŽemnye rezoniruyushchie sistemy, takzhe
sklonny k intensivnym kolebaniyam pri sovpadenii chastot ih rezonansov s
chastotoj infrazvuka. Samoe maloe soprotivlenie infrazvuku okazyvayut stenki
legkih, chto v konce koncov mozhet vyzvat' ih povrezhdenie.
Mozg. Zdes' kartina vzaimodejstviya s infrazvukom osobenno slozhna.
Nebol'shoj gruppe ispytuemyh bylo predlozheno reshit' neslozhnye zadachi snachala
pri dejstvii shuma s chastotoj nizhe 15 gerc i urovnem primerno 115 decibel,
zatem pri dejstvii alkogolya i, nakonec, pri dejstvii oboih faktorov
odnovremenno. Byla ustanovlena analogiya vozdejstviya na cheloveka alkogolya i
infrazvukovogo oblucheniya. Pri odnovremennom vliyanii etih faktorov effekt
usilivalsya, sposobnost' k prostejshej umstvennoj rabote zametno uhudshalas'.
V drugih opytah bylo ustanovleno, chto i mozg mozhet rezonirovat' na
opredelennyh chastotah. Krome rezonansa mozga kak uprugoinercionnogo tela,
vyyavilas' vozmozhnost' "perekrestnogo" effekta rezonansa infrazvuka s
chastotoj r- i r-voln, sushchestvuyushchih v mozgu kazhdogo cheloveka. |ti
biologicheskie volny otchetlivo obnaruzhivayutsya na encefalogrammah, i po ih
harakteru vrachi sudyat o teh ili inyh zabolevaniyah mozga. Vyskazano
predpolozhenie o tom, chto sluchajnaya stimulyaciya biovoln infrazvukom
sootvetstvuyushchej chastoty mozhet povliyat' na fiziologicheskoe sostoyanie mozga.
Krovenosnye sosudy. Zdes' imeyutsya uzhe nekotorye statisticheskie dannye.
V opytah francuzskih akustikov i fiziologov 42 molodyh cheloveka v techenie 50
minut podvergalis' vozdejstviyu infrazvuka s chastotoj 7,5 gerca i urovnem 130
decibel. U vseh ispytuemyh vozniklo zametnoe uvelichenie nizhnego predela
arterial'nogo davleniya. Pri vozdejstvii infrazvuka fiksirovalis' izmeneniya
ritma serdechnyh sokrashchenij i dyhaniya, oslablenie funkcii zreniya i sluha,
povyshennaya utomlyaemost' i drugie narusheniya.
Kak upominalos' v odnoj iz predydushchih glav, spektral'nye harakteristiki
shuma v zvukovom diapazone v nastoyashchee vremya normiruyutsya. Tak kak osobenno
travmiruyut nervnuyu sistemu zvuki vysokih chastot, to na etih chastotah
dopustimye urovni shuma maly. Na nizkih chastotah v slyshimom diapazone
dopuskayutsya bol'shie urovni zvuka. No esli podtverditsya osobo vrednoe
dejstvie infrazvuka na cheloveka, to vozmozhno, chto pri normirovanii
infrazvukovogo shuma pridetsya umen'shat' dopustimye urovni protiv teh, kotorye
razresheny dlya sopredel'noj oblasti chastot 60--100 gerc.
Sushchestvuyut li kakie-nibud' mery bor'by s infrazvukom? Sleduet priznat',
chto etih mer poka ne tak uzh mnogo. Upomyanem original'nyj glushitel'
infrazvukovogo shuma kompressorov i drugih mashin, razrabotannyj Laboratoriej
ohrany truda Lenin-
V dejstvuyushchih mezhdunarodnyh sanitarnyh shumovyh normah dopustimye urovni
zvuka tem vyshe, chem nizhe ego chastota No kogda delo dojdet do normirovaniya na
sovsem nizkih chastotah -- v neslyshimom "chertovom carstve infrazvuka", to,
vozmozhno, pridetsya zdes' snizhat' dopustimye urovni.
gradskogo instituta inzhenerov zheleznodorozhnogo transporta. V korobke
etogo glushitelya odna iz stenok sdelana podatlivoj, i eto pozvolyaet
vyravnivat' nizkochastotnye peremennye davleniya v potoke vozduha, idushchego
cherez glushitel' v truboprovod. Ploshchadki vibroformovochnyh mashin mogut
yavlyat'sya moshchnym istochnikom nizkochastotnogo zvuka. Po-vidimomu, zdes' ne
isklyucheno primenenie interferencionnogo metoda oslableniya izlucheniya putem
protivofaznogo nalozheniya kolebanij. V sistemah vsasyvaniya i raspredeleniya
vozduha sleduet izbegat' rezkih izmenenij secheniya, neodnorodnostej na puti
dvizheniya potoka, chtoby isklyuchit' vozniknovenie nizkochastotnyh kolebanij.
Nekotorye issledovateli razdelyayut dejstvie infrazvuka na chetyre
gradacii -- ot slaboj do... smertel'noj. Klassifikaciya -- veshch' horoshaya, no
ona vyglyadit dovol'no bespomoshchno, esli ne izvestno, s chem svyazano proyavlenie
kazhdoj gradacii.
Da, chelovechestvo eshche ne sdernulo polnost'yu masku s d'yavol'skogo
neznakomca, imenuemogo infrazvukom. No rano ili pozdno eto budet sdelano.
Ostaetsya nadeyat'sya, chto chert okazhetsya ne takim strashnym, kak ego sejchas
malyuyut.

KOGDA ZVUK UBIVAET NAVERNYAKA
Pozhalujsta, ne volnujtes', chitatel'! Rech' pojdet ne ob upomyanutyh
vskol'z' "letuchih gollandcah" s ekipazhami, vozmozhno, umershchvlennymi zvukom. I
ne ob opisannoj Oktavom Mirbo kitajskoj pytke pod nepreryvno zvonyashchim
kolokolom, pri kotoroj uznik, predvaritel'no sojdya s uma, umiraet cherez
sutki-dvoe. I dazhe ne o plavayushchih vverh bryuhom (vse v krovopodtekah!)
rybkah, nahodyashchihsya vblizi vibratora moshchnogo gidrolokatora v moment
izlucheniya im impul'sov. Net, rech' pojdet o smerti raduyushchej, o smerti
iskonnogo vraga moryakov vseh vremen i narodov -- "morskogo zheludya" --
balyanusa i emu podobnyh melkih organizmov, kotorymi obrastaet podvodnaya
chast' korablej, v rezul'tate chego ih skorost' zametno snizhaetsya.
Padenie skorosti mozhet dostigat' 1--1,5 uzla, chto nanosit znachitel'nyj
material'nyj ushcherb parohodstvam. Estestvenno, s etim mirit'sya trudno.
Naibolee rasprostranennyj priem bor'by -- primenenie neobrastayushchih krasok
dlya podvodnoj chasti sudov. Odnako srok sluzhby etih krasok, kak pravilo, ne
prevyshaet goda, posle chego sudno neobhodimo vnov' dokovat' i okrashivat'. K
tomu zhe kraski (effekt kotoryh osnovan na vyshchelachivanii v vodu yadovityh
veshchestv -- takih, naprimer, kak mysh'yak) zagryaznyayut vodu i v techenie dovol'no
prodolzhitel'nogo vremeni (kogda sudno uzhe ujdet iz dannogo rajona)
vozdejstvuyut na te melkie morskie organizmy, ubivat' kotoryh uzh net nikakogo
smysla.
Vot i voznikla mysl' ispol'zovat' dlya celej bor'by s poseleniyami
balyanusov i midij moshchnye ul'trazvukovye kolebaniya. Neskol'ko ul'trazvukovyh
vibratorov ukreplyayut vdol' korpusa sudna iznutri k ego obshivke. Vibratory
vozbuzhdayut kolebaniya obshivki, vblizi nee voznikaet moshchnoe ul'trazvukovoe
pole.
Kakov zhe mehanizm gubitel'nogo vozdejstviya ul'trazvuka na podvodnyh
"kolonistov"? Prezhde vsego, obratili vnimanie na mehanicheskie sily
kavitacionnoj prirody. Izvestno, chto pri znachitel'nom razrezhenii (v
chastnosti, vsledstvie moshchnyh uprugih kolebanij) v zhidkosti obrazuyutsya
uchastki razryva sploshnosti, v kotorye diffundiruet rastvorennyj v nej
vozduh, a pri bolee sil'nyh razrezheniyah-- i vodyanoj par.
Kavitaciya na sudah bolee izvestna kak vrednoe yavlenie. Ona vyzyvaet
eroziyu lopastej grebnyh vintov, prevrashchaya ih za korotkoe vremya v obglodannye
izŽyazvlennye plastinki; v rybolokatorah ya gidrolokatorah obrazuyushchiesya pri
osobenno moshchnom izluchenii oblaka kavitacionnyh puzyr'kov u vibratorov ne
propuskayut izluchaemye i prinimaemye signaly. No vot v dele bor'by s
biologicheskimi obŽektami, poselyayushchimisya na korpusah korablej, kavitaciya yavno
polezna. Dovol'no skoro posle poyavleniya kavitacionnye puzyr'ki
zahlopyvayutsya.
Harakternaya kartina naruzhnoj poverhnosti podvodnoj chasti sudna, ne
zashchishchennoj ot obrastaniya: morskie zheludi i drugie organizmy delayut
poverhnost' obshivki sherohovatoj.
Kavitacionnye puzyr'ki, voznikayushchie na naruzhnoj poverhnosti obshivki pri
rabote ul'trazvukovogo vibratora, ne dayut razvivat'sya na obshivke koloniyam
morskih organizmov.

Pri etom v vode voznikayut znachitel'nye sily i smeshcheniya, privodyashchie k
gibeli kak samih "obrastatelej", tak i ih lichinok.
Dolgoe vremya drugih prichin gibeli obrastatelej pod dejstviem moshchnogo
ul'trazvuka ne iskali. Potom zametili, chto pri kavitacii i svyazannyh s nej
processah elektroliza vydelyayutsya azotnaya kislota i perekis' vodoroda, eto
takzhe ne mozhet ne povliyat' na zhiznedeyatel'nost' obrastatelej. Vyskazyvalis'
i drugie gipotezy o prichinah ih gibeli: voznikayushchie v vode pri kavitacii
teplovye polya, pul'sacii davleniya, meshayushchie lichinkam obrastatelej
zakreplyat'sya na poverhnosti korpusa, i dazhe... snizhenie elektrokineticheskogo
potenciala, a sledovatel'no, i zhiznedeyatel'nosti kletok organizmov,
podvergayushchihsya ozvuchivaniyu.
Kak by to ni bylo, yavlenie ul'trazvukovogo protivoobrastayushchego
oblucheniya "rabotaet". CHastoty i intensivnost' izluchaemogo zvuka vybirayut
takimi, chtoby on ne vyzyval travmiruyushchego dejstviya na lichnyj sostav sudov
(ved' pri rabote vibratorov i vyzvannyh imi kolebaniyah obshivki opredelennoe
izluchenie proishodit i vnutr' sudna). Okazalos', chto dostatochno sil'noe
ugnetayushchee dejstvie na balyanusov i ih sobratij nablyudaetsya uzhe pri moshchnostyah
vibratorov 200--300 vatt. Pri bol'shoj tolshchine obshivki sudna, kak ustanovil
V.V. Kornev, moshchnost' vibratorov prihoditsya uvelichivat'.
Skol'ko zhe vibratorov trebuetsya dlya effektivnyh meropriyatij protiv
obrastaniya? Mozhet byt', imi potrebuetsya useyat' podvodnuyu chast' sudna? P. I.
SHCHerbakov v svoej stat'e v nauchno-populyarnom zhurnale ukazyvaet, chto na
otechestvennyh sudah ustanavlivayut ne bolee shesti vibratorov, a inogda ih
kolichestvo sokrashchayut do dvuh. Rezhim ih raboty mozhet byt' libo nepreryvnym,
libo periodicheskim. Poslednee obuslovleno tem, chto process prikrepleniya
lichinok obrastatelej k korpusu sudna prodolzhaetsya neskol'ko chasov (do 20),
poetomu dazhe pri periodicheskom vklyuchenii vibratorov veroyatnost' unichtozheniya
lichinok dostatochno velika. Vo vremya dvizheniya sudov vibratory mozhno vklyuchat'
rezhe, tak kak voznikayushchie pri hode sudna gidrodinamicheskie sily sodejstvuyut
sryvu lichinok s poverhnosti obshivki.
I esli sluchajnye kupal'shchiki v kakoj-libo iz gavanej pochuvstvuyut rez' v
ushah, bespokoit'sya ne sleduet: prosto odno iz stoyashchih vblizi sudov vklyuchilo
vibratory ul'trazvukovoj zashchity. No ul'trazvuk etot takov, chto ubivaet on
tol'ko melkie morskie organizmy, kotorye lyubyat selit'sya bol'shimi koloniyami
na podvodnoj chasti sudov.

OTKUDA VZYALASX U CHELOVEKA
"UTINAYA RECHX"?
Termin "gelievaya rech'" ustanovilsya v mezhdunarodnoj praktike uzhe bolee
desyatiletiya nazad. Svyazan on s glubokovodnymi pogruzheniyami vodolazov i
akvalangistov. Vo izbezhanie fiziologicheskih narushenij v ih skafandry vmesto
obychnogo vozduha vvodyat gelievo-kislorodnuyu smes'. Rech' vodolaza pri etom
sil'no deformiruetsya CHastota rezonansov polostej rta i nosoglotki,
uchastvuyushchih v recheobrazovanii, smeshchaetsya vverh, sootvetstvenno izmenyayutsya
chastoty harakternyh sostavlyayushchih rechi -- formant, opredelyayushchih ee
razborchivost'. Pri povyshennyh davleniyah eto smeshchenie eshche uvelichivaetsya, i
togda rechevaya svyaz' mezhdu vodolazom i obespechivayushchim sudnom stanovitsya
prakticheski nevozmozhnoj. Uchityvaya "bubnyashchij" harakter takoj rechi, ej dali
eshche odno naimenovanie -- "utinaya".
Znachitel'nye raboty po uluchsheniyu uslovij rechevoj svyazi vypolneny v SSHA
i YAponii. Odin iz pervyh metodov ispravleniya iskazhenij rechi v
gelievo-kislorodnoj smesi byl osnovan na iskusstvennoj "obratnoj" deformacii
spektra rechevogo signala v trakte magnitofonnoj zapisi. Okazalos', chto metod
nevozmozhno ispol'zovat' dlya neposredstvennoj nepreryvnoj svyazi, tak kak
trebuetsya izvestnoe vremya na zapis' i vosproizvodstvo obrabotannoj rechevoj
informacii.
Laboratoriej prikladnyh nauk voenno-morskih sil SSHA v Brukline
sovmestno s ryadom firm bylo vypolneno mnogo issledovanij i razrabotok po
obespecheniyu normal'noj rechevoj svyazi s vodolazami i akvanavtami pri ih
glubokovodnyh pogruzheniyah. Horoshij rezul'tat poluchen pri ispol'zovanii tak
nazyvaemoj vokodernoj tehniki, primenyaemoj v iskusstvennyh sintezatorah
rechi. Ispol'zovalis' mnogokanal'nye (do 34 chastotnyh kanalov) vokodery.
Dal'nejshij progress obuslovilo privlechenie cifrovoj tehniki. Rechevoj
signal, snachala neskol'ko rastyanutyj elektronnym traktom vo vremeni,
prevrashchaetsya v serii dvoichnyh impul'sov preobrazovatelya "analog-cifra".
Poluchennye impul'snye gruppy vvodyatsya v nakopitel'nye registry Dalee serii
impul'sov perevodyatsya v nepreryvnyj signal preobrazovatelem "cifra-analog" s
uchetom obespecheniya normal'nogo vremeni proizneseniya slov.
Pri opytah svyazi s akvanavtami podvodnoj issledovatel'skoj laboratorii
"Sileb" bylo polucheno uvelichenie razborchivosti rechi s 20% (chto harakterno
dlya obychnoj telefonnoj svyazi s chelovekom, nahodyashchimsya v gelievo-kislorodnoj
atmosfere) do 90%. Zametno vozrosla estestvennost' zvuchaniya rechi v telefone.
Spektrogramma frazy na anglijskom yazyke, proiznesennoj v vozduhe
(verhnij risunok) i v gelievo-kislorodnoj smesi (nizhnij risunok). Vidno
usilenie kolebanij vysokih chastot pri zvuchanii rechi v gelievo-kislorodnoj
smesi.
Specialisty priznayut, chto hotya v principe problemu uluchsheniya kachestva
rechevoj svyazi s vodolazami i akvanavtami mozhno schitat' reshennoj, potrebuyutsya
eshche bol'shie usiliya dlya togo, chtoby sdelat' apparaturu svyazi bolee prostoj,
deshevoj i kompaktnoj. Nuzhdayutsya v otrabotke elektronnye ustrojstva,
korrektiruyushchie "gelievuyu rech'" pri izmenenii glubiny nahozhdeniya vodolaza ili
akvanavta.
V podvodnoj ere budushchego ustrojstva dlya korrekcii rechevoj svyazi kak
mezhdu samimi "gomo akvatikus" -- lyudskimi obitatelyami podvodnogo mira, tak i
mezhdu nimi i lyud'mi na poverhnosti morya ili zemli zajmut dostojnoe mesto.

SVETOMUZYKA I MUZYKOPEYA
...Reka zvukov... perenosit v dushu slushatelya nastroeniya, naveyannye
vdohnoveniem artista, voznosit ee v carstvo vechnoj krasoty...
G, Gel'mgol'c. O fiziologicheskih osnovah muzykal'noj garmonii
My govorim, chto nekotoroe proizvedenie otlichaetsya muzykal'nost'yu dazhe
togda, kogda ono yavlyaetsya vidom zhivopisi.. Konechno, i poety takzhe nazyvayutsya
tvorcami melodij.
Ona zhe (muzyka) yavlyaetsya utesheniem v stradaniyah. Poetomu flejty i
naigryvayut melodii dlya lyudej, prebyvayushchih v skorbi, oblegchaya tem samym
stradaniya poslednih.
Sekst |mpirik. Protiv muzykantov
Muzyka -- kolybel' akustiki. I ne kosnut'sya ee, govorya ob udivitel'nom
v mire zvuka, nevozmozhno. Hotelos' by skazat' o poiskah chelovechestvom
pravil'nyh intervalov mezhdu tonami raznoj chastoty, rozhdayushchih garmonicheskie
sozvuchiya; o sozdanii Pifagorom s pomoshch'yu opytov na ego monohorde (a proshche --
natyanutoj na deke strune s peremeshchayushchimsya zazhimom) pervogo natural'nogo
muzykal'nogo stroya; o perevorote, sovershennom v XVII veke odnim nevedomym
ranee organistom, kotoromu udalos' to, chto ne udavalos' Kepleru i |jleru, i
kotoryj sozdal bolee sovershennyj ravnomerno temperirovannyj muzykal'nyj
stroj, sohranivshijsya do nashego vremeni; o velikih masterah proshlogo,
kotorye, ne imeya sovremennyh fiziko-matematicheskih predstavlenij o processe
zvuchaniya tel, sozdavali tem ne menee nepovtorimye po kachestvu skripki; o
muzykal'nyh iskaniyah i porozhdeniyah XX veka -- "uzkointerval'noj"
chetvertitonnoj muzyke; o razlichnyh "muzykah shumov", "risovannoj muzyke" i
prochem.
Hotelos' by... No po neobhodimosti prihoditsya ogranichivat' krug
rassmatrivaemyh tem.
Cvetomuzyka. Novoe li eto yavlenie iz oblasti "perekrestnyh"
psihofiziologicheskih effektov? Eshche antichnye filosofy, v chastnosti,
citiruemyj nami Sekst |mpirik, govorili o sliyanii effektov vospriyatiya muzyki
i zhivopisi. Soedinit' cvetovye oshchushcheniya s muzykoj proboval Leonardo da
Vinchi.
N'yuton posle svoih znamenityh opytov po razlozheniyu s pomoshch'yu prizmy
belogo cveta na sostavlyayushchie otmetil (skoree, byt' mozhet, formal'no), chto
"...shirina semi osnovnyh cvetov spektra proporcional'na semi muzykal'nym
tonam gammy ili semi intervalam mezhdu notami oktavy".
Ded velikogo naturalista CH. Darvina |razm Darvin v knige "Hram
prirody", vyshedshej v 1803 godu, ukazyvaet uzhe na vozmozhnost' sozdaniya
prakticheskogo cvetomuzykal'nogo ustrojstva. V etom ustrojstve svet ot moshchnoj
lampy prohodit cherez cvetnye stekla i padaet na beluyu stenu. Pered steklami
pomeshchayut podvizhnye reshetki, soedinennye s klavishami klavikordov, i
"...proizvodyat odnovremenno slyshimuyu i vidimuyu muzyku v unison drug s
drugom".
Dalee |. Darvin pishet: "V etom sluchae rodstvo dvuh sester -- Muzyki i
ZHivopisi -- daet im pravo zaimstvovat' drug u druga metafory: muzykanty
govoryat o blestyashchej muzyke, o svete, o tenyah koncerta, a hudozhniki -- o
garmonii cvetov i tone kartiny".
Razumeetsya, cvetoklavikordy |razma Darvina -- eto ne nastoyashchaya
cvetomuzyka v ee pozdnejshem ponimanii, kak ne nastoyashchej cvetomuzykoj
yavlyayutsya i sovremennye cvetomuzykal'nye ustrojstva v razlichnyh torgovyh
salonah i na vystavkah. Zaglyanite v kakoj-nibud' magazin "|lektronika", gde
demonstriruetsya podobnoe ustrojstvo. Sinhronno s ritmami fokstrota ili tango
vspyhivayut za azhurnoj reshetkoj spryatannye tam raznocvetnye lampochki. Net
dvizheniya sveta, net dinamiki ego formy, voobshche, bespolezno iskat' zdes'
kakie-libo principy cveto-muzykal'nyh sootvetstvij.
Pervymi, kto popytalsya obosnovat' psihoesteticheskie osnovy cvetomuzyki,
byli russkie muzykal'nye genii Skryabin i Rimskij-Korsakov. Za osnovu
svetozvukovyh associacij oni brali prezhde vsego sootvetstviya tonal'nostej i
cveta. Skryabin napisal k svoemu "Prometeyu" special'nuyu svetovuyu partituru. V
raznoe vremya eto proizvedenie pytalis' ispolnit' s cvetovym soprovozhdeniem,
no svetotehnika chasto nedaleko uhodila ot upomyanutyh vystavochnyh ustrojstv.
Odnako ne v etom glavnoe. Do sih por ne razrabotany psihologicheskie
principy cvetomuzyki. Esli Skryabin i Rimskij-Korsakov rashodilis' dazhe v
principah prostejshih sootvetstvij -- v mnenii o tom, kakim notam oktavy
sootvetstvuyut te ili inye cveta,-- to chto zhe govorit' o bolee slozhnyh
principah cvetomuzyki: svetovom vyrazhenii obshchej idei sovremennogo
muzykal'nogo proizvedeniya, napravlennosti ego otdel'nyh chastej i t. p.?
Psihofiziologicheskie issledovaniya v oblasti svetozvuka nahodyatsya, po
sushchestvu, v zachatochnoj stadii. Privedem nekotorye dannye etih issledovanij,
poluchennye sovetskimi akustikami I. L. Vanechkinoj, B. M. Galeevym, R. X.
Zaripovym i drugimi.
Byl, naprimer, proveden anketnyj opros chlenov Soyuza kompozitorov SSSR s
cel'yu opredeleniya zakonomernostej ih cvetovogo sluha pri podobnom
bisensornom vozdejstvii. Rezul'tat okazalsya neskol'ko neozhidannym: u
oproshennyh otvetstvuet "videnie" cveta otdel'nyh tonov. Odnako mnogimi
otmechaetsya razdelenie tonov po "svetlostnomu" priznaku: nizkie tona --
temnye, vysokie -- svetlye. |to podtverzhdayut i vyvody drugih avtorov.
Rasprostranennoj okazalas' analogiya "tembr zvuchaniya-- cvet". Pri etom
dominantnoj opyat'-taki yavlyaetsya svetlostnaya harakteristika. Instrumentam, u
kotoryh osnovnye spektral'nye sostavlyayushchie, opredelyayushchie tembr, nahodyatsya v
nizkochastotnoj oblasti, sootvetstvuyut temnye cveta (korichnevyj, fioletovyj,
chernyj), instrumentam vysokochastotnoj tembral'noj oblasti -- svetlye cveta
(goluboj, rozovyj, zheltyj, oranzhevyj).
Vospriyatie tonal'nostej takzhe proishodit cherez svetlostnye
harakteristiki: cveta mazhornyh tonal'nostej svetlee, chem cveta minornyh,
dieznye tonal'nosti schitayutsya yarkimi, aktivnymi, bemol'nye -- bleklymi,
passivnymi.
CHashche vsego uvelichenie intensivnosti zvukovogo razdrazhitelya
sopostavlyaetsya s uvelicheniem intensivnosti otvechayushchego emu svetovogo. No pri
ispolnenii svetomuzykal'nyh kompozicij natolknulis' i na takoe
psihologicheskoe yavlenie, kogda proishodit "zameshchenie razdrazhitelej", to est'
kogda bolee sil'nomu muzykal'nomu razdrazheniyu u podopytnogo lica stanovitsya
adekvatno bolee slaboe svetovoe razdrazhenie.
Kolichestvo vozmozhnyh svetozvukovyh associacij ogromno. Mozhno
predpolagat', chto naibolee chasto vstrechayushchimisya okazhutsya varianty
bisensornogo vozdejstviya, otvechayushchie obshcheznachimym associaciyam, natural'nym
uslovnym refleksam, naprimer:
ritm, dinamika zvuka -- ritm, dinamika "svetovogo zhesta";
melodicheskoe razvitie muzykal'noj kompozicii-- graficheskoe razvitie
svetovogo risunka;
gromkost' zvuka -- razmer svetovogo pyatna;
tonal'noe razvitie -- razvitie kolorita vsej vidimoj kartiny i t. p.
Oshibochno dumat', odnako, chto cvetomuzyka ogranichitsya oblast'yu
sootvetstviya oshchushchenij raznorodnyh organov chuvstv. Vozmozhny sovershenno inye
effekty. Muzykanty, kak i pisateli, chasto primenyayut ' priem kontrapunkta,
kogda odna tema shodit, drugaya zhe odnovremenno razvivaetsya, rastet. Skryabin,
po-vidimomu, pervyj vyrazil ideyu kombinirovannogo svetomuzykal'nogo
kontrapunkta. "...Nuzhny svetovye kontrapunkty,-- govoril on.-- Svet idet
svoej melodiej, a zvuk -- svoej... Melodiya mozhet, naprimer, nachinat'sya
zvukami, a prodolzhat'sya liniej svetov... Kak eto volnuet. Kak budto kakuyu-to
neizvedannuyu zemlyu otkryl".
Krome cvetomuzyki vozmozhny drugie "perekrestnye effekty" v oblasti
odnovremennogo vospriyatiya yavlenij razlichnymi organami chuvstv. Poet Igor'
Severyanin pisal o "sladkom tenore zhasmina", sopostavlyaya effekt ot obonyaniya
zapaha cvetov so zvukovym (i odnovremenno vkusovym!) oshchushcheniem. Nekotorye
predlagali pri ispolnenii muzykal'nyh proizvedenij, svyazannyh s prirodoj
(naprimer, "Poemy o lesah" i poemy "More" CHyurlenisa), vypuskat' v zal iz
ballonov veshchestva, sozdayushchie trebuemye zapahi (listvy, hvoi, morskih
vodoroslej). Odin iz issledovatelej ukazyvaet, chto u oproshennyh kompozitorov
pri proslushivanii muzyki voznikali obonyatel'nye i dazhe osyazatel'nye
associacii ("sherohovataya" muzyka).
V romane amerikanskogo fantasta R. Bredberi "451° po Farengejtu"
opisyvayutsya "televizionno-muzykal'nye" steny budushchego zhilishcha. V takt muzyke
po stenam peremeshchayutsya, probegayut v razlichnyh napravleniyah raznocvetnye
spolohi peremennoj intensivnosti. Byt' mozhet, eta kartina nedaleka ot odnoj
iz blizhajshih po vremeni i bolee ili menee sovershennyh realizacij
cvetomuzykal'nyh sistem.
U nas v strane interes k cvetomuzyke velik, V Har'kove sostoyalos'
otkrytie gorodskogo koncertnogo zala cvetomuzyki. Prisutstvovavshim na
prem'ere posetitelyam (ih uzhe nel'zya nazvat' prosto slushatelyami) byli
predlozheny proizvedeniya Vagnera, CHajkovskogo, Lista, Debyussi v interpretacii
avtora cvetovyh kompozicij YU. Pravdyuka. Analogichnye koncerty sostoyalis' v
Moskve, Kazani, Leningrade i drugih gorodah strany, prichem v kazhdom sluchae
harakter cvetovogo soprovozhdeniya i sistemy realizacii etogo soprovozhdeniya
byli razlichnymi.
1 marta 1826 goda Pushkin zapisal v al'bome pianistki M. SHimanovskoj:
...Iz naslazhdenij zhizni
Odnoj lyubvi muzyka ustupaet,
No i lyubov' melodiya...
Cvetomuzyka, o kotoroj, kak vidno iz knigi |. Darvina, zadumyvalis' uzhe
v pushkinskie vremena, byt' mozhet, odno iz sovershennejshih proyavlenij
esteticheskoj storony muzykal'nogo iskusstva. No est' u muzyki i drugaya, tak
skazat', pragmaticheskaya storona. Muzyka mozhet nastraivat' i mobilizovyvat'
cheloveka, uspokaivat' i lechit' ego. Konechno, i eto ne novo. Tot zhe Sekst
|mpirik, aktivnejshij iz filosofov-skeptikov, napisavshij ryad traktatov protiv
predstavitelej razlichnyh professij, v traktate "Protiv muzykantov" prinuzhden
vse zhe priznat' celebnuyu silu muzyki. Pifagor ukazyval na muzyku kak na
glavnejshee sredstvo gigieny duha. V razlichnye veka nashej ery interes k
psihologicheskomu vozdejstviyu muzyki ne oslabeval.
V SSHA byla organizovana Nacional'naya associaciya muzykoterapevtov;
predstaviteli ee sostavlyayut lechebnye katalogi muzyki; eto tak nazyvaemaya
muzykal'naya farmakopeya ("muzykopeya"). U istokov dvizheniya v SSHA stoyal eshche T.
|dison, otobravshij s pomoshch'yu specialistov-muzykantov bolee sotni razlichnyh
muzykal'nyh proizvedenij, kotorye dolzhny byli vozdejstvovat' na
emocional'noe sostoyanie slushatelej. Nekotorye proizvedeniya rekomendovalis'
"dlya umirotvoreniya", drugie -- "dlya priyatnyh vospominanij", "dlya lyubvi",
"dlya probuzhdeniya veselosti" i dazhe "dlya razvitiya chuvstva predannosti" V
Rossii v 1913 godu vidnejshim psihiatrom V M Behterevym takzhe bylo osnovano
"Obshchestvo dlya vyyasneniya lechebno-vospitatel'nogo znacheniya muzyki i ee
gigieny".
Naibolee chasto nuzhdayutsya v dejstvii muzyki kak lechebnogo sredstva dlya
umen'sheniya razdrazhitel'nosti, chuvstva trevogi, nervnogo utomleniya, dlya
podŽema tonusa. Kakuyu zhe muzyku sleduet predlozhit' v etih sluchayah? Veseluyu,
bravurnuyu, legkuyu, estradnuyu? Konechno, zdes' mnogoe zavisit ot muzykal'nogo
vkusa i ot haraktera cheloveka. No pochti vo vseh sluchayah pomogayut
proizvedeniya SHopena, SHuberta, Bethovena, Prokof'eva. I, konechno zhe, Baha,
vseiscelyayushchego Baha, imya kotorogo nazyvaet pochti kazhdyj iz oprashivaemyh lic.
A esli po utram iz reproduktora nesutsya "dlya uvelicheniya bodrosti i sozdaniya
trudovogo nastroya" treskuchie marshi i p'esy nekotoryh sovremennyh
kompozitorov s ih assonansami i formalisticheskimi vyvertami, eto ukazyvaet
lish' na neosvedomlennost' muzykal'nogo redaktora v oblasti psihoakustiki. V
radioveshchanii Pribaltijskih respublik chashche zvuchit po utram spokojnaya
melodichnaya muzyka, i ee "mobilizuyushchij effekt" okazyvaetsya sil'nee, chem u
naivno-bravurnyh marshej. Blagotvorno vliyanie podobnoj muzyki kak sredstva,
snimayushchego utomlenie, v chastnosti, posle dolgovremennogo dejstviya moshchnogo
proizvodstvennogo shuma.
Kakov zhe mehanizm celebnogo vozdejstviya muzyki? Nekotorye issledovateli
polagayut, chto on obuslovlen prezhde vsego associativnymi pamyatnymi svyazyami.
Slov net, pod kamernuyu (da i ne tol'ko kamernuyu) muzyku SHumana, Skryabina,
Rahmaninova horosho "vspominaetsya", vsplyvayut umirotvoryayushchie associacii
detskih i yunosheskih let. No, po-vidimomu, muzykopeya obuslovlena ne tol'ko
etimi faktorami. Inache kak, naprimer, obŽyasnit', chto ipohondrik, po
svidetel'stvu specialistov, ispytyvaet oblegchenie, slushaya skorbnuyu muzyku, a
sverhvozbuzhdennyj bol'noj uspokaivaetsya pri zvukah bystryh, rezkih
muzykal'nyh kompozicij?
Nekotorye lica, vozmozhno, so slabym tipom nervnoj sistemy ispytyvayut
utomlenie i dazhe ugnetenie ot vagnerovskih trub i litavr (zvuchashchih,
naprimer, v uvertyure k "Rienci") ili ot simfonij Bruknera. S drugoj storony,
M. Gor'kij, kotorogo edva li mozhno zapodozrit' v slabosti nervnoj sistemy,
pisal v odnom iz pisem: "Mnogo ne mogu slushat' muzyku, nervy ne
vyderzhivayut".
Cvetomuzyka i muzykopeya -- "starinnye novinki". No, kak vidno, za mnogo
vekov, proshedshih s nachala ih poyavleniya, progress v issledovanii etih yavlenij
otnositel'no nevelik. I delo zdes' prezhde vsego v slozhnosti processov ih
vozdejstviya na cheloveka. U nih -- vse v budushchem.
A teper', kogda my pogovorili v ryade ocherkov o zvukah, izdavaemyh libo
vosprinimaemyh chelovekom, travmiruyushchih ego ili dayushchih emu uspokoenie i
naslazhdenie, vporu pogovorit' o zvukah "malyh sih" -- okruzhayushchego nas
zhivotnogo mira, i sredi nih prezhde vsego o zvukah, izdavaemyh sushchestvami,
obitayushchimi v vodoemah planety,

BOLTLIVYJ!
"MIR BEZMOLVIYA".
|HO-LOKACIYA V PRIRODE
Te, kto obrekayut vseh ryb na molchanie i gluhotu, ves'ma malo znayut
prirodu ryb.
Klavdij |lian
O golosah ptic, zhivotnyh govorit' ne prihoditsya: kazhdyj chelovek slyshal
ih mnogo raz, inogda s naslazhdeniem, inogda s trevogoj. V rabote ornitologa
i zoologa XIII veka F. Gogenshtaufena uzhe soderzhalis' interesnye svedeniya o
stroenii sluhovoj sistemy nekotoryh pernatyh. Ukazhem lish', chto sejchas ptich'i
golosa inogda ispol'zuyutsya v prakticheskih celyah. Tak, chtoby predotvratit'
stolknovenie ptic s samoletami (dlya kotoryh takie stolknoveniya mogut
okazat'sya gubitel'nymi), transliruyut cherez moshchnyj reproduktor zapisi krikov
uzhasa samih ptic, i eti kriki otpugivayut pernatyh ot trassy samoleta.
Izvesten opyt vosproizvedeniya magnitofonnyh zapisej teh zhe ptich'ih golosov
dlya togo, chtoby otgonyat' polchishcha nasekomyh ot posevov ili sadov.
Sovsem drugoe delo -- golosa obitatelej morya. Konechno, zamechanie
drevnerimskogo pisatelya |liana o vozmozhnosti ih zvukovogo obshcheniya bylo
zabyto, i dazhe velikij akvanavt ZHak-Iv Kusto, do vremeni ne interesovavshijsya
podvodnoj akustikoj, nazval odnu iz svoih pervyh knig o glubinah okeana
"Mirom bezmolviya" (vposledstvii on, pravda, pol'zovalsya uzhe opredeleniem
"Mir bez solnca"). CHuvstvitel'nye gidrofony, sovershennaya zvukoanaliziruyushchaya
apparatura pozvolili v nashe vremya morskim bioakustikam v korotkij srok
likvidirovat' otstavanie ot ih kolleg, zanimayushchihsya akustikoj vozdushnoj i
nazemnoj fauny.
Teper' i vopros nachinayut stavit' po-inomu: a mnogo li voobshche est'
predstavitelej podvodnoj fauny, ne pribegayushchih k zvukovoj svyazi, ved' zvuk
rasprostranyaetsya v vode znachitel'no luchshe, chem elektromagnitnye volny.
Izucheny harakter i naznachenie izdavaemyh podvodnymi zhivymi sushchestvami
zvukovyh signalov. Oni v obshchem-to imeyut takoe zhe proishozhdenie i naznachenie,
kak i u nazemnyh zhivyh sushchestv: eto signaly prizyva,agressii ("boevoj
klich"), oboronitel'nye. V period neresta zvukovaya aktivnost' ryb vozrastaet.
Azovskij bychok, naprimer, ispolnyaet celye nerestovye pesni. Nerestovye zvuki
napominayut kvakan'e, vereshchanie, skrip, oni aktiviziruyut samok, kotorye
nachinayut dvigat'sya v storonu istochnika zvuka.
U amfibij identificirovan takoj slozhnyj signal, kak signal samki,
otmetavshej ikru i preduprezhdayushchej samca o tom, chtoby on ne tratil naprasno,
po vyrazheniyu biologov, "reproduktivnyj potencial". Kak vidim, zvukovoe
obshchenie v dannom sluchae sodejstvuet realizacii mudrogo zakona prirody o
sohranenii kazhdogo biologicheskogo vida.
Opredelennuyu biologicheskuyu informaciyu nesut zvuki dvizheniya nekotoryh
ryb; pri pitanii voznikayut podvodnye zvuki, svyazannye s zahvatom i
peretiraniem pishchi. V SSSR vypushcheny obshirnye atlasy zvukov, izdavaemyh
razlichnymi obitatelyami podvodnogo mira.
Issledovatelyam ponadobilos' dostatochno dlitel'noe vremya, chtoby
opredelit' harakter i raspo-, lozhenie sluhovogo organa (ili gruppy organov)
u ryb. Receptory zvuka, kak pravilo, nahodyatsya v golove ryby, no u nekotoryh
ryb (naprimer, treski) sluhovoe vospriyatie vozmozhno s pomoshch'yu tak nazyvaemoj
bokovoj linii tela. Kak pohozhi razrabotannye chelovekom eshche v 30-e gody
sistemy shumopelengatornyh priemnikov po bortam korablya na bokovuyu
receptornuyu liniyu ryb!
Obnaruzheny dva tipa sluhovyh apparatov: apparaty, ne imeyushchie svyazi s
plavatel'nym puzyrem, i apparaty, v sostave kotoryh est' plavatel'nyj
puzyr'. Puzyr' dejstvuet podobno rezonatoru, i u ryb so sluhovym apparatom
vtorogo tipa sluh bolee chuvstvitelen.
CHuvstvitel'nost' sluha u cheloveka na razlichnyh chastotah opredelyaetsya
dostatochno prosto. Intensivnost' zvuka dannoj chastoty medlenno uvelichivayut.
Pri opredelennoj intensivnosti chelovek govorit: "slyshu". Porogovaya
chuvstvitel'nost' sluha na etoj chastote opredelena. A kak podast ryba signal
o tom, chto ona slyshit dannyj zvuk? Amerikanskie uchenye, izuchaya podvodnyj
zvuk, opredelyali moment nachala vospriyatiya zvuka akuloj po reakcii ee
serdechnoj myshcy. Maksimal'noj byla chuvstvitel'nost' sluha akuly v oblasti
chastot 20--160 gerc, prichem interesno, chto sluhovye porogi po zvukovomu
davleniyu, kolebatel'nomu smeshcheniyu i kolebatel'noj skorosti chastic sredy u
akuly menyalis' v znachitel'no bol'shej stepeni, chem u cheloveka.
Gromadnoe kolichestvo rabot posvyashcheno zvukovym signalam del'finov.
Signaly eti osobenno raznoobrazny i sovershenny. Nekotorye issledovateli
usmatrivayut shodstvo signalov del'finov s drevnimi chelovecheskimi yazykami.
Fenomenal'na sposobnost' del'finov k zvukopodrazhaniyu. Ozhidayut v svyazi s
etim, chto kogda-nibud' nachnetsya soznatel'nyj dialog mezhdu del'finom i
chelovekom.
Kosatki i del'finy iz razlichnyh morej, po-vidimomu, mogut v toj ili
inoj stepeni ponimat' drug druga, o chem svidetel'stvuet takoj eksperiment.
Dvum kosatkam, do teh por molchalivym, predostavili vozmozhnost' v techenie
celogo chasa razgovarivat' po telefonu (priemnikami i izluchatelyami zvuka,
razumeetsya, sluzhili gidrofony). Odna iz kosatok nahodilas' v akvariume v
shtate Vashington, drugaya-- v Vankuvere (Kanada). Issledovateli otmechali, chto
beseda byla ochen' ozhivlennoj.
U tyulenej vyyavleny ne tol'ko vysokaya sposobnost' k zvukoimitacii, no i
muzykal'nyj sluh. Gruppe podopytnyh tyulenej speli chast' narodnoj pesni
zhitelej Gebridskih ostrovov. Odin iz tyulenej chistym kontral'to povtoril
melodiyu.
Izucheniyu zhivyh zvukov morya v znachitel'noj mere sodejstvovalo shirokoe
rasprostranenie razlichnyh podvodnyh apparatov. V nashej strane nachalo bylo
polozheno podvodnoj lodkoj "Severyanka", otsluzhivshej svoj voinskij srok i
pereoborudovannoj zatem dlya glubokovodnyh issledovanij. Veliko bylo
udivlenie ekipazha lodki, kogda, popav v stayu sel'di, on obnaruzhil, chto eta
nebol'shaya ryba mozhet izdavat' dovol'no intensivnye zvuki vysokogo registra!
Novye podvodnye apparaty -- buksiruemye, avtonomnye -- pogruzhayutsya na
glubiny, nedostupnye podvodnoj lodke proshlogo pokoleniya. I zdes' gidronavtam
otkryvayutsya, sredi prochih, i novye akusticheskie fenomeny.
Avtoru davno hotelos' pobesedovat' ob etom s M. I. Girsom, kotoryj
imeet na svoem schetu naibol'shee v nashej strane kolichestvo glubokovodnyh
pogruzhenij v samyh razlichnyh apparatah i narechen zhurnalistami "gidronavtom
No 1". No kak povidat' ego, esli na Kanarskih ostrovah, gde uslovij dlya
pogruzheniya osobenno udobnye, on byvaet, pozhaluj, chashche, chem u sebya doma, na
Vasil'evskom ostrove?
Beseda vse zhe sostoyalas'. Dlya nachala vspomnili, kak semiletnij Misha
Girs ne bez truda osvaival kon'kobezhnoe iskusstvo na katke Central'nogo
parka kul'tury i otdyha. Kazhetsya, eto bylo sovsem nedavno, no vot teper' M.
I. Girs -- kapitan-nastavnik, osvoivshij v sovershenstve tehniku gidronavtiki,
obuchivshij glubokovodnym pogruzheniyam snachala sam sebya (ibo u nas ne bylo
specialistov v etoj oblasti), a zatem i mnogih drugih specialistov --
gidronavtov. On proizvel desyatki raznoobraznyh, poroj opasnyh pogruzhenij v
CHernom i Sredizemnom moryah, v Atlanticheskom okeane.
Razgovor kasalsya lish' odnogo voprosa -- primeneniya akusticheskoj tehniki
pri podvodnyh pogruzheniyah i issledovaniyah.
-- Konechno, rol' ee ochen' velika,-- soobshchil Girs.-- Mozhno opredelyat'
mesta zarozhdeniya kosyakov ryb, puti ih migracii. Hotya gidrofonnye sistemy,
vvidu otnositel'no malogo vodoizmeshcheniya podvodnyh apparatov, menee
sovershenny, chem sudovye shumopelengatory, no vse zhe chuvstvitel'nye gidrofony
legko ulavlivayut zvuki morskih obitatelej. Ochen' harakterny zvuki,
izdavaemye kosatkami, ih ni s chem ne sputaesh'.
Govorya o zvukah obitatelej morya, my do sih por imeli v vidu prezhde
vsego prakticheskuyu cel' -- vozmozhnost' ih obnaruzheniya i otlova. No est' eshche
odin aspekt, svyazannyj uzhe ne s praktikoj, a skoree s psihologiej.
Predstavim sebe na mgnovenie les bez ptich'ego peniya. Trudno, tosklivo
cheloveku v takom mertvom lesu. Mozhno ponyat', pochemu svobodnye ot vahty
podvodniki vo vremya dlitel'nyh avtonomnyh plavanij bez vyhoda na poverhnost'
vdrug sgrudyatsya u rubki gidroakustika, poprosyat ego dat' hot' nemnogo
poslushat', chto delaetsya za bortom. Krikam kosatok moryaki raduyutsya tak zhe,
kak oni radovalis' by ptich'im pesnyam v lesu, v pole, v sadu.
I chem blizhe budet chelovek k veku gidrokosmosa, chem bolee glubokie
gorizonty morya on budet obzhivat', tem bol'she budet cenit' zvuki morskih
obitatelej, narushayushchie zloveshchuyu tishinu chernyh morskih puchin.
Teper' vporu pogovorit' i o bolee slozhnyh zvukovyh signalah v zhivotnom
mire, signalah, svyazannyh s priemom otrazhennogo eha. Zdes' ornitologi i
zoologi, issleduyushchie nadvodnuyu faunu, operedili, v silu estestvennyh prichin,
morskih bioakustikov. Uzhe dostatochno davno bylo pokazano, chto letuchie myshi
pol'zuyutsya eho-lokacionnym apparatom dlya poiska pishchi v vechernee vremya. Pozzhe
byli ustanovleny kolichestvennye harakteristiki lokacionnyh signalov
razlichnyh semejstv letuchih myshej -- podkovonosov, ushanov, dlinnokryloe,
netopyrej, trubkonosov. U poslednih chastota zapolneniya signalov naibol'shaya,
ona dostigaet 160 kilogerc, to est' pochti v desyat' raz prevyshaet verhnyuyu
granichnuyu chastotu oblasti slyshimosti chelovecheskogo uha. Pri etoj chastote
dlina zvukovoj volny v vozduhe ne prevyshaet 2 millimetrov, poetomu letuchaya
mysh' sposobna obnaruzhivat' nasekomyh sovsem malyh razmerov.
Voshishchayas' izoshchrennym apparatom aktivnoj zvukolokacii, entomologi
dolgoe vremya ne obrashchali vnimaniya na to, chto tela babochek, na kotoryh
ohotyatsya letuchie myshi, pokryty volosami. Okazalos', chto etot volosyanoj
pokrov v opredelennoj stepeni pogloshchaet vysokochastotnye ul'trazvukovye
signaly ohotyashchihsya letuchih myshej, i poslednim trudnee obnaruzhit' svoyu
dobychu.
Dal'she -- bol'she. Sovsem nedavno obnaruzhili, chto sushchestvuyut vidy
babochek, kotorye mogut ispuskat' signaly toj zhe chastoty, chto i vedushchie poisk
letuchie myshi. Svoimi pomehami babochki sbivayut presledovatelej s kursa. Kak
ne vspomnit' sistemy aktivnyh pomeh radio- i gidrolokacionnym stanciyam.
CHelovek byl uveren v svoem prioritete v oblasti aktivnoj radio- i
gidrolokacionnoj zashchity samoletov i korablej, no priroda v lice malen'kih
babochek operedila ego!
Nekotorye drugie pticy--strizhi-salangany, tainstvennye guaharo
(yuzhnoamerikanskij kozodoj) tak-zhe obladayut sposobnost'yu k eho-lokacii. Ih
zho-lokacionnyj apparat ne stol' sovershenen, kak u letuchej myshi, no vse zhe
pozvolyaet im orientirovat'sya v prostranstve. Dlya strizhej eto vazhno vvidu
bol'shoj skorosti poleta, a dlya guaharo, obitayushchego v peshcherah, -- iz-za
trudnosti peremeshcheniya v vechnoj temnote.
I, nakonec, del'finy. S tochki zreniya "zhivoj eho-lokacii" eto,
nesomnenno, venec prirody. Oni sposobny "avtomaticheski" umen'shat'
prodolzhitel'nost' signalov (posylok) i intervaly mezhdu signalami pri
priblizhenii k celi, chto sodejstvuet tochnomu navedeniyu na nee. ZHirovaya
podushka i vyemka sootvetstvuyushchej formy v perednej chasti golovy obrazuyut
linzu -- koncentrator izluchaemoj zvukovoj energii, prichem sektor, v kotorom
izluchayutsya i prinimayutsya zvukovye signaly, mozhet menyat'sya. CHastotnaya
modulyaciya signala pozvolyaet del'finu "otstroit'sya ot pomeh" i oblegchaet
raspoznavanie osobennostej otrazhayushchego obŽekta.
Del'finy mogut s pomoshch'yu eho-lokacii ocenivat' formu otrazhayushchego tela,
ego razmery (s tochnost'yu do neskol'kih millimetrov), stepen' otrazheniya zvuka
ot nego. Ih lokator -- mnogocelevoj, to est' esli v lokacionnom pole
del'fina nahoditsya neskol'ko otrazhayushchih obŽektov, to vse oni fiksiruyutsya.
Nekotorye issledovateli pripisyvayut del'finu sposobnost' skanirovaniya
prostranstva zvukovym puchkom, to est' kak by postrochnogo schityvaniya
eho-lokacionnoj kartiny na dovol'no dalekom rasstoyanii vperedi.
Nesomnenno, sushchestvuyut i ryby, obladayushchie sposobnost'yu k zho-lokacii, i
lish' nesovershenstvo tehniki glubinnogo lova ne pozvolyaet poka obnaruzhit' ih.
Zato v nauchnoj pechati poyavilos' soobshchenie ob eho-lokacionnyh signalah
zolotovolosogo pingvina, kotoryj, podobno del'finam, primenyaet ih dlya poiska
pishchi.
Eshche neskol'ko desyatiletij nazad bioakustika predstavlyala soboj kak by
arhipelag otdel'nyh ostrovkov znanij. Sejchas ona razvilas' v slozhnuyu,
tehnicheski vooruzhennuyu oblast' biologii i bioniki. Dal'nejshee izuchenie
golosov ptic, zhivotnyh, ryb ukrepit v cheloveke uvazhenie k "malym sim", budet
sodejstvovat' sohraneniyu mira zhivoj prirody.
Nashe korotkoe povestvovanie o mire zvukov podoshlo k koncu. Byt' mozhet,
ne u kazhdogo chitatelya ono probudit v polnoj mere chuvstvo voshishcheniya pered
vsem, chto dostojno udivleniya v etom mire. No, nesomnenno, nikto ne otkazhet
akustike v mnogoobrazii ee proyavlenij i shirokih vozmozhnostyah primeneniya. A
eto uzhe sluzhit zalogom dal'nejshego razvitiya interesa k dannoj oblasti nauki
i tehniki,

LITERATURA PO AKUSTIKE DLYA MASSOVOGO CHITATELYA
Ajrapet'yanc |.SH., Konstantinov A. I. |ho-lokaciya v prirode. L.,
"Nauka", 1974.
Bioakustika. M, "Vysshaya shkola", 1975.
Bishop R. Kolebaniya. Perevod s anglijskogo. M. "Nauka", 1968.
Brehovskih L.M., ZHitkovskij YU. YU. Akustika okeana. M., "Znanie", 1977.
Bregg U. Mir sveta. Mir zvuka. Perevod s anglijskogo. M, "Nauka", 1967.
Galeev B. Svetomuzyka: stanovlenie i sushchnost' novogo iskusstva. Kazan',
Tatarskoe knizhnoe izd-vo, 1976.
Golubkov A.D. Gidrolokator del'fina. L., "Sudostroenie", 1977.
Griffin D. |ho v zhizni lyudej i zhivotnyh. Perevod s anglijskogo. M.,
Fizmatgiz, 1961.
Iofe V.K., Myasnikova E. N., Sokolova E. S. Sergej YAkovlevich Sokolov (O
sozdatele ul'trazvukovoj defektoskopii i mikroskopii). M., "Nauka", 1976.
Karlov L. B., SHoshkov E. N. Gidroakustika v voennom dele M, Voenizdat,
1963.
Klyukin I. I. Zvuk i more. L., "Sudostroenie", 1974.
Klyukin I. I. Neptun oglushen... L., "Sudostroenie", 1968.
Kok U. Zvukovye i svetovye volny. Perevod s anglijskogo. M, "Mir",
1966.
Krasil'nikov V. A. Zvukovye i ul'trazvukovye volny. Fizmatgiz, 1960.
Lilli D. CHelovek i del'fin. Perevod s anglijskogo. M., "Mir", 1965.
Morskaya bioakustika. Sbornik statej. Perevod s anglijskogo. L.,
"Sudostroenie", 1969.
Myasnikov L. L. Neslyshimyj zvuk. L., "Sudostroenie",
Prostakov A. L. Gidroakustika i korabl'. L., "Sudostroenie", 1967.
Prostakov A. L. Gidroakusticheskie sredstva flota, M., Voenizdat, 1974.
Protasov V. R. Bioakustika ryb. M., "Nauka", 19X5.
Tarasov N. I. ZHivye zvuki morya. M., AN SSSR, 1960.
Horbenko I. G. Neslyshimye zvuki. M., Voenizdat, 1967.
CHedd G. Zvuk Perevod s anglijskogo. M., "Mir", 1975
CHernov A. A. Gomo akvatikus. M., "Molodaya gvardiya", 1968.

SODERZHANIE
Ot avtora (3)

* CHASTX 1. FIZICHESKAYA I TEHNICHESKAYA AKUSTIKA *
Zvuki v vozduhe (5). Zvuki v zemle (10). Zvuki v vode (16). Zvuki v
kosmose (27). Zvukovaya energiya ushla, a gromkost' zvuka vozrosla?? (31).
Kogda rezonator usilivaet i kogda oslablyaet zvuk (35). CHto vzyat' dlya
izolyacii zvuka: vatnoe odeyalo ili krovel'noe zhelezo? (41). Vozmozhno li
podslushivanie cherez zamochnuyu skvazhinu? (47). "|ti v barhat ushedshie zvuki"
(52). Kak zaderzhat' vibraciyu i udary (58). Kolebaniya vstrechayutsya s treniem
(69). Est' li chto-nibud' ne poyushchee v mire? (75). Pobednoe shestvie
ul'trazvuka (82). Ot dymovyh figur do akusticheskoj golografii (89).
"Perekrestnye" kolebatel'nye effekty. Kvantovaya akustika (96).

* CHASTX 2. FIZIOLOGICHESKAYA I BIOLOGICHESKAYA AKUSTIKA *
Milliony ukladyvayutsya v desyatki (102). Ostrovok slyshimosti v okeane
nevosprinimaemyh zvukov (108). Zrenie ili sluh (i rech')? (112). Eshche nemnogo
o sluhe (114). Udivitel'nyj mir zvuka prevrashchaetsya v ugrozhayushchij mir zvuka
(120). "Spasite nashi ushi!" (128). Novaya opasnost' polzet iz gluhogo ugla
(133). Kogda zvuk ubivaet navernyaka (139). Otkuda vzyalas' u cheloveka "utinaya
rech'"? (142). Svetomuzyka i muzykopeya (145). Boltlivyj "mir bezmolviya".
|ho-lokaciya v prirode (153). Literatura po akustike dlya massovogo chitatelya
(161).

Igor' Ivanovich Klyukin.
UDIVITELXNYJ MIR ZVUKA.
Redaktor A I. Varkoveckaya
Hudozhestvennye redaktory V T. Levchenko i V. A. Purickij
Risunki hudozhnika G. V. Noskova
Tehnicheskie redaktory R K CHistyakova i V. V. Kupihin
Korrektor S X. Kumacheva
Oformlenie perepleta hudozhnika V. I. Kolomejceva
IB No 87
Sdano v nabor 26 12.77 Podpisano k pechati 05.07.78. M-13579. Format
izdaniya 84H108'/2. Bumaga tipografskaya No 2. Garnitura shrifta literaturnaya.
Pechat' vysokaya Pech l. 5,25 Usl. pech. l 8,82 Uch.-izd. l 8,1. Tirazh 30000 ekz.
Izd. No 3298-77. Zakaz No 944. Cena 25 kop
Izdatel'stvo "Sudostroenie", 191065, Leningrad, ul. Gogolya, 8.
Ordena Trudovogo Krasnogo Znameni Leningradskaya tipografiya No 2 imeni
Evgenii Sokolovoj "Soyuzpoligrafprocha" pri Gosudarstvennom komitete Soveta
Ministrov SSSR po delam izdatel'stv, poligrafii i knizhnoj torgovli, 198052,
Leningrad, L 52, Izmajlovskij prospekt, 29,

V 1978--1979 gg.
IZDATELXSTVO
"SUDOSTROENIE"
VYPUSKAET SLEDUYUSHCHIE
KNIGI PO AKUSTIKE:
PROSTAKOV A. L. |lektronnyj klyuch k okeanu, 13 l. s il. 95 k.
Obobshchen obshirnyj material, otrazhayushchij sovremennoe sostoyanie i
perspektivy razvitiya raznoobraznoj gidroakusticheskoj tehniki, primenyaemoj v
hode izucheniya i osvoeniya Mirovogo okeana. Rassmatrivayutsya naznachenie,
princip dejstviya i ustrojstvo gidroakusticheskih sredstv obnaruzheniya, svyazi,
telemetrii, podvodnogo zvukovideniya i korablevozhdeniya, dayutsya ih obobshchennye
harakteristiki, privodyatsya svedeniya o vooruzhenii gidroakusticheskoj tehnikoj
glubokovodnyh apparatov, nauchno-issledovatel'skih i okeanograficheskchh sudov.
Kniga rasschitana na specialistov-gidroakustikov, a takzhe na
specialistov drugih profilej, rabotayushchih v oblasti osvoeniya Mirovogo okeana,
na studentov tehnicheskih vuzov i vseh interesuyushchihsya novymi napravleniyami v
razvitii sovremennoj tehniki.
NIKIFOROV A. S. Vibropogloshchenie na sudah. 12 l. s il. 90 k.
Rassmotreny razlichnye aspekty problemy umen'sheniya zvukovoj vibracii,
voznikayushchej v sudovyh konstrukciyah pri rabote mehanizmov i yavlyayushchejsya
prichinoj povysheniya vozdushnogo shuma v sudovyh pomeshcheniyah Dano opisanie
principa dejstviya vibropogloshayushchih ustrojstv i ih konstrukcij Privedeny
rekomendacii po racional'nomu primeneniyu na sudah sredstv vibropogloshcheniya i
sposoby ocenki ih akusticheskoj effektivnosti Izlozhena tehnologiya
izgotovleniya nekotoryh vibropogloshchayushchih materialov. Kniga rasschitana na
inzhenerno-tehnicheskih i nauchnyh rabotnikov, zanimayushchihsya voprosami
umen'sheniya zvukovyh vibracij i vozdushnogo shuma na sudah Ona mozhet
zainteresovat' specialistov, rabotayushchih nad problemami snizheniya zvukovyh
vibracij i shuma na avtomobil'nom, zheleznodorozhnom i samoletnom transporte.
ROKOTOV S. P., TITOV M. S. Obrabotka gidroakusticheskoj informacii na
sudovyh CVM. 11 l. s il. 80 k.
Izlozheny metody obrabotki na sudovyh CVM gidroakusticheskoj informacii
(v tom chisle i telemetricheskoj), kotorye nahodyat shirokoe primenenie pri
reshenii prikladnyh zadach sovremennoj gidroakustiki. Podrobno rassmotren
vopros organizacii vvoda gidroakusticheskih signalov v CVM. Privedeny
rezul'taty issledovanij po raspoznavaniyu morskih obŽektov, obnaruzheniyu
gidroakusticheskih signalov na fone pomeh i izucheniyu svojstv morskoj
reverberacii Kniga adresovana nauchnym rabotnikam i inzheneram -- specialistam
v oblasti gidroakustiki i vychislitel'noj tehniki, aspirantam i studentam
sootvetstvuyushchih special'nostej, a takzhe vsem interesuyushchimsya praktikoj
ispol'zovaniya CVM dlya obrabotki sluchajnyh signalov
URIK ROBERT DZH. Osnovy gidroakustiki. Per. s angl. 25 l. s il. 2 r.
Robert Dzh Urik -- odin iz krupnejshih specialistov SSHA v oblasti
gidroakustiki -- osveshchaet voprosy, svyazannye s rasprostraneniem
gidroakusticheskih signalov v glubokom i melkom more, otrazheniem i
rasseivaniem ot sredy i ee granic, istochnikami i harakteristikami shumov i
pomeh Privodit rekomendacii po proektirovaniyu razlichnoj gidroakusticheskoj
apparatury Odnim iz dostoinstv knigi yavlyaetsya udachnoe sochetanie strogoj
nauchnosti s populyarnost'yu izlozheniya, matematicheskij apparat sveden k
neobhodimomu minimumu.
Kniga rasschitana na specialistov v oblasti gidroakustiki, uchashchihsya
vysshih i srednih uchebnyh zavedenij sootvetstvuyushchih special'nostej, a takzhe
mozhet predstavit' interes dlya shirokogo kruga chitatelej, interesuyushchihsya
voprosami gidroakustiki i gidrolokacii.

Avtokolebaniya buksiruemoj plavuchej emkosti (vid v plane)

Last-modified: Tue, 28 Oct 2003 05:59:03 GMT
Ocenite etot tekst:


A teper' istochnikom vozmushchayushchej sily yavlyaetsya mehanizm s neuravnoveshennym rotorom. Massa, postavlennaya pod mehanizm na sravnitel'no zhestkoe osnovanie, kak eto ni stranno, pochti ne umen'shaet peredachu emu kolebatel'noj sily.	Ustanovlennye mezhdu massoj i osnovaniem amortizacionnye pruzhiny vedut sebya podobno podatlivoj grudi atleta pod nakoval'nej. Proyavlyayushchiesya pri etom inercionnye sily massy sodejstvuyut oslableniyu peredachi kolebatel'noj sily osnovaniyu.

Zvukoizolyaciya	Zvukopogloshchenie
Vibroizolyaciya (amortizaciya)