Текст книги "Во все уши. Про многозадачный орган, благодаря которому мы слышим, сохраняем рассудок и держим равновесие"

Слуховой диапазон для миллионеров

Судя по объяснениям Андреаса, восприятие высоты звуков формируется из трех факторов:

1) характера колебаний базилярной мембраны, которая в зависимости от высоты звука возбуждает внутренние волосковые клетки, расположенные на определенном участке;

2) обработки данных в мозге и по пути туда;

3) обратной связи мозга с наружными волосковыми клетками.

Но почему мы слышим некоторые звуки громче или тише, чем другие? Причина в том, что при более громких звуках базилярная мембрана отклоняется дальше. Давайте вспомним звуковую луковицу: чем больше энергия, с которой молекулы воздуха отталкиваются в центре, тем громче будет звук. Быстро становится ясно, что хлопок в ладоши не оказывает такого сильного воздействия на молекулы воздуха, ударяющие по нашей барабанной перепонке, как, например, взрыв, способный заставить дрожать даже оконные стекла. Следовательно, влияние на крошечную базилярную мембрану в улитке будет сильнее. Чем интенсивнее она вибрирует, тем быстрее волосковые клетки испускают импульсы на задействованных звуковых высотах. Поэтому о громкости свидетельствует не усилившееся поступление электрического тока в мозг, а участившееся включение и выключение. Фактически волосковым и нервным клеткам известно только два состояния: они либо находятся в состоянии покоя – в полной тишине, либо искрят. Это означает, что они разряжаются электрическим импульсом, затем сразу же заряжаются и снова разряжаются. Промежуток между двумя зарядами сокращается за счет более сильного прогиба базилярной мембраны, поскольку волоски на волосковых клетках при этом сильнее наклоняются. Как уже упоминалось, волосковые клетки производят до шестисот разрядов в секунду.

Если звук очень громкий, волосковые клетки на базилярной мембране, расположенные рядом с участком соответствующей частоты, тоже возбуждаются, и мозг обрабатывает эту дополнительную информацию как ощущение громкости. Кроме того, на пути к мозгу присутствуют определенные нейроны, которые не воспринимают тихие звуки и начинают искрить только при определенной громкости. Сложное взаимодействие отдельных факторов дарит нам громадный слуховой диапазон. Самый тихий звук, который мы в состоянии услышать, в миллион раз тише, чем самый громкий! Он лежит на границе болевого порога, и более громкие звуки нам кажутся просто невыносимыми.

Насколько это громко, когда громко?

О громкости вообще судить очень сложно. Если я спрошу вас, не слишком ли громким кажется телефонный разговор соседа в вагоне поезда, получу ответ, отличный от того, который мог бы дать другой человек. Быть может, даже вы сами дали бы разные ответы, если бы я спрашивал вас несколько дней подряд. Например, когда вы устали, и болит голова, даже чайная ложка, дребезжащая в чашке, может показаться громкой. Короче говоря, ощущение громкости субъективно и зависит от физического состояния.

Далее я мог бы привести физические уравнения о звуковом давлении, поговорить о дифракции звука или объяснить, в чем разница между единицами уровня громкости звуков. Даже если в теории вам известно все о физической громкости, это не поможет, когда человек, сидящий рядом в поезде, слишком громко болтает по мобильнику, а вы не можете сосредоточиться на чтении этой книги! Здесь нас интересуют не принципы физики, а то, как мы ощущаем слух.

Но, конечно, существуют ситуации, в которых при общении с другими людьми понятие громкости следует воспринимать объективно. Именно потому, что каждый человек по-своему ощущает громкость. К примеру, во время проведения праздников я часто сталкивался с жалобами на громкий звук. Ведь то, что для одного радость, для другого может быть настоящим страданием: если сосед лежит в постели с мигренью, понятно, что ему мешает радостный шум от празднования свадьбы в ресторане по соседству. Такие истории неоднократно приводили к тому, что посреди ночи ко мне являлись полицейские и требовали сделать музыку тише, хотя десятки людей на танцполе желали абсолютно противоположного. В местах, где это чаще всего происходит, обычно устанавливают предел громкости в децибелах, который диджеи обязаны соблюдать при воспроизведении музыки. Его можно измерить с помощью специальных приборов для измерения уровня шума или современных приложений для смартфонов.

Когда дело касается законоположений, споров между соседями или пределов громкости, способных оказывать влияние на состояние здоровья, обычно используется единица децибел, часто сокращенно обозначаемая как дБ. Давайте познакомимся с ней поближе, потому что она хорошо согласуется с только что сказанным, а именно с тем, что речь идет не о физике, а о восприятии. Ведь единица децибел пытается измерить воспринимаемую громкость. При этом отправным пунктом служат характеристики нашего слуха, воспринимающего определенные частоты громче других. Если за меру принимать только физическое звуковое давление (то есть силу воздействия на атомы воздуха), это мало чем поможет. Например, нам кажется, что высокое шипение высоконапорного очистителя звучит гораздо интенсивнее, чем низкий гул двигателя с таким же звуковым давлением. Поэтому единица децибел отличается от чистого звукового давления.

Конечно, в ходе чтения вы уже давно поняли, что слушание – чрезвычайно сложный процесс. Поскольку единица децибел ориентирована на особенности слуха, она, к сожалению, тоже сложная. Давайте попробуем представить ее максимально просто.

В настоящее время в основном используются два вида значений децибела, а именно дБ(A) и дБ(C). Безусловно, наиболее распространен вариант дБ(A). Если вам где-то встретилось слово «децибел» или сокращение дБ без каких-либо дополнительных букв, стоящих после него, скорее всего, имеется ввиду дБ(А). Вариант дБ(C) применяется только в особых случаях. Внимание: данные в дБ(C) нельзя сравнивать напрямую с дБ(A). Чтобы не запутать все еще сильнее, чем есть на самом деле, мы полностью отказываемся от дБ(C) и будем придерживаться только дБ(A) – так поступают с большинством ограничений громкости в общественных местах.

Как и в случае с любой единицей измерения, вопрос в том, что означает число, стоящее перед ней. К примеру, 10 децибел – это много или мало? Отвечу кратко и лаконично: мало! Эта величина соответствует отдаленному шелесту листьев. Однако хитрость единицы децибел заключается в том, что больше или меньше на 10 децибел – это гораздо больше или меньше. Потому что эта единица не линейная, как, например, денежная, а экспоненциальная. При одном упоминании этого термина сердце какого-нибудь математика подпрыгнет от радости в предвкушении арифметической задачи, а для всех остальных вот краткая формула.

Повышение громкости на 10 децибел соответствует удвоению ощущаемой громкости. Аналогично понижение громкости на 10 децибел – уменьшению ощущаемой громкости вдвое.

Пока что все хорошо – деление или умножение на два не представляет проблемы. Станет сложнее, когда мы постепенно продолжим повышение с шагом, равным десяти. Потому что удвоение удвоенного – это четырехкратное увеличение исходного значения. Итак, насколько громче будет шум при его повышении на 20 децибел? Правильно: в четыре раза громче. Вы действительно хороши! А при повышении на 30 децибел? Ах, да, тогда это будет удвоение удвоения удвоенного значения. Значит, в восемь раз громче. И так далее.

Вред слуху может причинить громкость начиная уже с 85 децибел в зависимости от продолжительности воздействия.

Одни голые цифры не способны дать представление о громкости чего-либо. Таблица, представленная на следующей странице, поможет составить впечатление. Важно знать, что 0 децибел обозначает порог слухового восприятия, и что человек со здоровым слухом определенно может здесь что-то расслышать. В этом случае ноль означает не полную тишину, а самый тихий звук, какой только можно воспринять. Мы не слышим ничего ниже ноля децибел.

Вред слуху может причинить громкость начиная уже с 85 децибел, в зависимости от продолжительности воздействия. При громкости свыше 120 децибел может быть достаточно двух секунд, чтобы нанести непоправимый ущерб незащищенным ушам. Только представьте, как при таком грохоте скачет крошечная базилярная мембрана в лабиринте и как микроскопически тонкие волосковые клетки извиваются в эндолимфе…

Из всего этого можно сделать вывод, что передача данных в децибелах не может отражать субъективное слуховое восприятие отдельных людей. В зависимости от шума громкость ощущается как более или менее неприятная. К тому же некоторые звуки очень короткие, как, например, взрыв, а другие действуют на нервы в течение длительного периода времени. Тем не менее взрыв может причинить больше вреда за секунды, чем уличный шум за часы. Поэтому, еще ребенком заработав нарушение слуха и тиннитус, в канун Нового года я предпочитаю оставаться в уютной гостиной, а не соваться на царящее на улицах стрельбище, где мои уши подвергнутся атаке любителей петард и ракет.

Хороший план

– Теперь я знаю, чем буду заниматься, – доверительно сообщаю я Андреасу и с наслаждением откидываюсь на шезлонге.

Сегодня один из теплых дней конца апреля, и мы расположились у него на террасе среди зелени. Чтобы усилить напряжение, я начинаю возиться с открывающим механизмом на пробке от бутылки с безалкогольным пивом, делая вид, что она застряла. Андреас стоит перед выложенным камнями грилем, на котором шипят стейки от местного поставщика органического мяса, – сегодня в честь особого случая мы сделали исключение и отклонились от нашей вегетарианской диеты. Немного понаблюдав за моими попытками справиться с непослушной пробкой, Андреас с нетерпением вырывает бутылку у меня из рук и открывает ее умелой рукой бармена – на самом деле это одно из его хобби, поэтому ни одному гостю не удается ускользнуть от него без хотя бы одного вкусного коктейля.

– Ну так скажи уже, – требует он, возвращая мне открытую бутылку.

– Я стану специалистом в области слухопротезирования, или сурдоакустиком, как сейчас говорят.

Он удивленно глядит на меня:

– Но это же совершенно отличается от твоей предыдущей деятельности.

На моем лице появляется ухмылка. Я ждал такой реакции. Понимая, что это решение требует пояснений, Андреас внимательно слушает мой рассказ. Последние 12 лет помимо основной профессии я по совместительству занимался музыкальным продюсированием и мастерингом. Это два различных этапа в профессиональном производстве музыки. Продюсирование представляет собой запись и сведение отдельных инструментов. При этом звуковые дорожки расставляются по местам, добавляется или убавляется их громкость, редактируются звуки, добавляются такие эффекты, как реверберация и эхо, и таким образом миксу придается общее звуковое впечатление. Последующий мастеринг составляет неотъемлемую завершающую шлифовку микса. Это последний шаг перед выпуском музыкальной продукции на звуковых носителях и перед ее выходом в эфир радио, появлением на телевидении, онлайн или перед проигрыванием на дискотеках. Искусство мастеринга заключается в оформлении общего звучания так, чтобы оно как можно лучше передавалось всеми воспроизводящими устройствами – от тихонько бормочущего радио в ванной комнате до мощных динамиков в концертных залах.

– Я точно знаю, какие звуки лежат в определенном частотном диапазоне и как на них влияют изменения, – объясняю я Андреасу. – Специалист по слухопротезированию выполняет работу, очень похожую на мастеринг, подгоняя слуховое впечатление от устройства в ухе клиента под его индивидуальные потребности. Когда кто-то описывает мне, что слышит – какой звук ощущается приглушенно или резко, – я сразу понимаю, какие ручки следует подкрутить, чтобы это изменить. После потери слуха сам я слышу, как из ведра, и больше не могу заниматься мастерингом, но именно это мне как сурдоакустику и не придется делать! Мне нужно будет выслушивать клиентов и подстраиваться под их субъективные ощущения. Речь идет о чуткости и интуиции. Поскольку я и сам болен, смогу легко поставить себя на место человека, у которого проблемы со слухом.

Андреас одобрительно кивает:

– Хорошая идея. В этом есть смысл. В твоей семье, кроме тебя, есть и другие случаи нарушения слуха, верно?

– Да, мои отец и брат с сестрой тоже носят слуховые аппараты. Мне известно, насколько они улучшают качество жизни, и я хотел бы поделиться своими знаниями с другими. Это касается чертовски огромного количества людей, независимо от того, знают они об этом или нет.

– О, да, – подтверждает Андреас. – Поэтому моя фирма также занимается исследованиями в области нарушений слуха. Но скажи-ка, наверное, нужно долго учиться, чтобы получить эту профессию?

Я киваю:

– К сожалению, да. Три года. Зато в нашей стране обучение на сурдоакустика одно из лучших по сравнению с другими странами. Ты работаешь слухопротезистом и два раза в год в течение месяца проходишь обучение в профессиональной школе в Любеке. Это всего в 45 минутах езды от Гамбурга, для меня не составит труда добираться на поезде.

Андреас отхлебывает пиво и после секундной паузы произносит:

– Некоторым людям нашего возраста это может показаться долгим сроком. К тому же у тебя уже есть высшее образование, да и диплом о профессиональном образовании тоже лежит в кармане. Разве ты не можешь вернуться к написанию PR-текстов – своей предыдущей работе, которую выполнял до того, как стал профессиональным музыкантом?

– Теоретически да, но на рынке труда очень высокая конкуренция. За последние 12 лет я занимался продвижением практически только собственной музыки и книг. Если выйти из этого бизнеса на такой длительный срок, получить должность будет трудно. С работой сурдоакустика ситуация обстоит иначе, потому что к ним постоянно обращаются хорошие люди. Возможно, впоследствии мне удастся объединить оба вида деятельности и, например, заняться связями с общественностью в области слухопротезирования или чем-то подобным.

– Сколько ты сможешь зарабатывать, пока будешь получать образование? – интересуется Андреас.

– В этом и заключается основная загвоздка. В первый год я, похоже, буду получать на руки 350 евро в месяц. Это далеко не та сумма, на которую можно прожить.

– И как ты собираешься выкручиваться в финансовом плане?

– Я рассчитываю, что моя вынужденная переквалификация по болезни будет финансироваться из пенсионной страховки. Я больше не могу работать диджеем или музыкантом, что явно проистекает из моего диагноза. Они будут заинтересованы в том, чтобы я получил надежную профессию и продолжил делать взносы в пенсионный фонд. Я преподнесу им договор о профессиональном обучении на блюдечке, так что им останется согласиться и ни о чем не беспокоиться.

– Ты уже подал заявку?

– На следующей неделе я начинаю трехдневную практику у сурдоакустика, чтобы все для себя прояснить. Если понравится, я пройду вступительный тест. До тех пор я буду жить на накопленные средства.

– Ничего не скажешь, ты основательно подошел к делу. Похоже на хороший план, – Андреас поднимает свою бутылку пива. – За твое обучение!

Мы чокаемся с высоким, чистым звоном. Если бы слуховой аппарат в моем левом ухе был настроен неправильно, звук, наверное, причинил бы боль. Но господин Шумахер, сурдоакустик, подгонявший его под меня, все сделал правильно.

Смеющиеся крысы в темном подвале

После трапезы мы с женой Андреаса сидим и предаемся воспоминаниям. Двое младших детей, сыновья, играют в саду. Обе девочки предпочитают заниматься серфингом по интернету на диване в гостиной. Андреас и Хайке тоже знакомы еще со студенческих лет, поэтому у нас много общих воспоминаний об университетском городке Марбург. Вот только они проводили большую часть времени в университетской клинике в горах, получая медицинское образование. Я же, напротив, наслаждался куда более приятной жизнью студента-гуманитария внизу, в долине. В те времена появился следующий анекдот. Студентам юридического, литературного и медицинского факультетов задали выучить наизусть телефонный справочник города. Студент юридического факультета отвечает: «Это нарушает действующее трудовое законодательство». Студент литературного говорит: «Это нарушает свободу печати». Студент медицинского факультета спрашивает: «Какой срок?».

Поскольку Андреас изучал еще и психологию, у него почти не оставалось свободного времени. Тем не менее для нашей дружбы это было преимуществом, поскольку факультет психологии размещался в бывших казармах XIX века в нескольких минутах ходьбы от моей студенческой квартирки в историческом центре города. Тогда Андреас как раз принимал участие в научном эксперименте, и я рассказываю о своем первом визите туда: «Стоял запах старых книг и моющих средств. В поисках Андреаса меня отправили в подвальные катакомбы. Уже на лестнице царила кромешная тьма: оконные проемы были засыпаны песком из хозяйственного магазина. Там, куда я спустился, был лишь тусклый красный свет. Я бы нисколько не удивился, если бы за ближайшим углом наткнулся на подпольный стриптиз-клуб или угодил в лапы самого Франкенштейна».

Хайке поворачивается к Андреасу:

– Зачем вы засыпали оконные проемы?

– По двум причинам. Во-первых, нужно было исключить доступ солнечного света, потому что мы изменили суточный ритм у подопытных животных. Крысы активны ночью, и ни у кого из нас не было желания из-за этого ставить свою жизнь с ног на голову, разве что у профессоров. Красный свет не мешал животным, а мы могли проводить все тесты. Во-вторых, песок заглушал звуки, ведь для наших экспериментов требовалась абсолютная тишина.

Хайке кажется удивленной:

– Так, значит, там внизу, в подвале, вы держали крыс?

Андреас осторожно отвечает:

– Это происходило как раз в то время, когда мы только познакомились. Тебе, вероятно, показалось бы не очень сексуальным, если бы я сообщил, что каждый день вожусь с крысами. Поэтому тогда я об этом ничего не рассказывал. Но это были не обычные крысы, а такие маленькие белые. Они были довольно милые.

Я вклиниваюсь в их диалог:

– Все гораздо интереснее: Андреас и его коллеги щекотали крыс.

Она делает движение рукой, словно отмахивается от моих слов.

– Классная шутка.

Я поворачиваюсь к Андреасу:

– Скажи ей сам!

– Это правда.

– Вы щекотали крыс?

– Точно.

– Это возможно? А как это делается? И самое главное: зачем?

– Сначала гладишь крысу пальцами по спинке, уделяя основное внимание затылку. Затем игриво переворачиваешь ее кверху лапками и щекочешь ей животик. Так нам удавалось их рассмешить и записать смех. Крысы смеются на частоте около 50 килогерц, далеко за пределами нашего диапазона слышимости. Им это так нравится, что после нескольких процедур они сами бегут за рукой. Словно просят: пощекочи меня еще, пожалуйста! Звуки, которые крысы издают, когда боятся, гораздо более низкие, около 22 килогерц. Это даже наполовину не звучит так высоко, как смех, но тоже лежит за пределами человеческого восприятия.

– Если это нельзя услышать, – возражает Хайке, – как тогда понять, что крыса на самом деле смеется от щекотки?

– Мы фиксировали все с помощью чувствительных микрофонов, что возвращает нас к вопросу о песке в оконных проемах. Проблема в том, что проезжающий снаружи автомобиль мог создать столько шумовых помех, что это портило запись. Один раз мы щекотали крыс в наушниках, и компьютерная программа перевела звук, издаваемый крысами, в диапазон слышимых человеком частот. Так мы смогли проверить, смеялись ли крысы на самом деле или издавали звуки страха. Некоторые из них были более пугливыми, чем остальные, это у животных очень индивидуально. Точно так же, как и людей, у них есть собственные личностные особенности.

– Но чего конкретно вы добивались, когда заставляли животных смеяться? – интересуется Хайке.

– Благодаря этому методу можно сделать выводы о социальном поведении крыс. Если посадить крысу на пересечении нескольких путей с неопределенной целью, она выберет тот, откуда раздается смех ее сородича. Мы проверяли это с динамиками, которые использовали для воспроизведения записей смеющихся от щекотки крыс. И наоборот, они избегают тех путей, откуда можно услышать звуки страха, издаваемые сородичами. Крысы – социальные животные, они общаются друг с другом. Когда с крысой случается что-то плохое, она предупреждает сородичей криками.

– Возможно, наши дети могли бы их услышать, – говорит Хайке. – Они постоянно жалуются на прибор для отпугивания кошек. – Она показывает в угол сада. – Когда кто-то приближается к устройству, оно испускает ультразвук на частоте более 18 килогерц, отпугивающий кошек. У нас были проблемы с соседским котом, который повадился делать свои дела в нашем ящике с песком. Когда мы установили там эту штуку, все прекратилось. Но высокий писк мешает детям, хотя мы с Андреасом вообще ничего не слышим.

– Это абсолютно нормально, – добавляет Андреас. – В нашем возрасте, примерно к 40 годам, большинство людей не слышит ничего выше 16 килогерц. Так что наш покой не смогут нарушить ни крики крыс, ни прибор для отпугивания кошек. А дети слышат звуки до 20 килогерц.

Я задумчиво оглядываю сад. Как и обещал Андреас, царящий здесь покой сельской жизни благотворным образом действует на мои уши, привыкшие к шуму большого города. Мне становится интересно, какие еще звуки, совершенно неразличимые для нашего слуха, раздаются вокруг. По крайней мере, прибор для отпугивания кошек я тоже не слышу.

Искусственный комар для отпугивания детей

Английский производитель обещает прогнать детей и подростков с помощью своего продукта Mosquito. Маленькая коробочка издает пронзительный писк на частоте 17–18 килогерц. В первую очередь, устройство призвано препятствовать сборищам «бездельничающих тинейджеров», обеспечивая тем самым спокойствие пожилых жителей. Звук, достигающий громкости 104 децибела, настолько раздражающий, что молодые люди не могут его игнорировать и стараются убраться как можно дальше. Большинство взрослых старше 25 лет звук не слышат. Применение такого устройства считается спорным. В отчете Федерального института медицины труда отмечалось, что «нельзя полностью исключить нарушение слуха». Известны случаи потери чувства равновесия, возникновения головокружения и головной боли.

Совет: Быть может, взрослым лучше поговорить с подростками, а не совать им в уши ультразвуковых комаров! Хотя некоторые дети тоже научились извлекать выгоду из ультразвуков: они используют их в качестве рингтонов для мобильных телефонов, и учителя не могут их услышать.