Текст книги "Книга звука. Научная одиссея в страну акустических чудес"

Если священник стоит сбоку, то ближайшее к нему ухо воспринимает более громкие звуковые волны, поскольку они должны обогнуть голову, чтобы достигнуть другого уха. Поэтому мозг воспринимает в основном сигнал от ближайшего к источнику звука уха, где прямой звук громче и его легче выделить на фоне отражений. Многочисленные отражения с разных сторон мешают сфокусировать внимание, поскольку в результате нежелательной реверберации оба уха становятся перегруженными.

Если священник находится прямо перед слушателем, то мозг прибегает к другой тактике. В этом случае складываются сигналы от обоих ушей. Слова, приходящие непосредственно от священника, формируют одинаковые сигналы в обоих ушах, поскольку голова симметрична и звук проходит одинаковое расстояние. Сложение сигналов от обоих ушей усиливает прямой звук. Боковые отражения доходят до разных ушей не одновременно, и при сложении сигналов часть отражений заглушают друг друга. Эта бинауральная обработка повышает громкость речи по сравнению с реверберацией[45]45
  Даже если священник стоит не прямо перед слушателем, мозг тоже находит способы использовать бинауральную обработку.


[Закрыть].

В больших старых церквях часто можно увидеть деревянную крышу (балдахин) прямо над кафедрой. Балдахин формирует полезные отражения, которые прибывают достаточно быстро и усиливают прямой звук. Кроме того, балдахин не дает голосу священника подниматься к потолку, отражаться и возвращаться с таким опозданием, что речь делается невнятной.

Сегодня для того, чтобы сделать речь разборчивой, в церквях используются громкоговорители. Подобно балдахину, они направляют речь священника к слушателям, улучшая соотношение между прямым звуком и отражениями. Прежние системы использовали несколько динамиков, поставленных друг на друга, – идея заключалась в том, что звук от динамиков складывается и направляет речь к аудитории. Более современные системы используют сложную обработку сигнала, чтобы изменять звук, выходящий из каждого динамика, создавая узкий луч, направленный только на верующих[46]46
  Пример, не связанный с религией, см. в: Goddard H. M. Achieving Speech Intelligibility at Paddington Station // Journal of the Acoustical Society of America 112. 2002. 2418. Акустические принципы здесь те же самые.


[Закрыть].

Если для речи большие церкви – это настоящий кошмар, то для органной музыки они служат великолепной концертной площадкой. Вот как описывает свои ощущения Питер Смит: «Мелодическая линия доминирует, но ее аккорды сражаются с затухающими отголосками предыдущих аккордов. Результатом становится столкновение, диссонанс, который добавляет пикантности восприятию. В большом соборе присутствует богатство звука… которого нет в концертном зале»[47]47
  Smith P. F. The Dynamics of Delight: Architecture and Aesthetics. L.: Routledge, 2003. 21.


[Закрыть].

Церкви оказали сильнейшее влияние на развитие музыки. Ярким примером может служить церковь Святого Фомы (Tomaskirche) в немецком Лейпциге. До Реформации голос священника затухал там 8 секунд. В середине XVI в. церковь перестроили, чтобы верующие могли понимать проповеди. Появились деревянные галереи и драпировки, которые уменьшали реверберацию, сократив время затухания звука до 1,6 секунды. Переместившись в XVIII в., мы обнаружим, что один из канторов, Иоганн Себастьян Бах, использовал уменьшенную реверберацию, чтобы сочинять более сложную музыку с более быстрым темпом. Хоуп Багенал, главный консультант по акустике проекта Королевского фестивального зала в Лондоне, считал, что появление в лютеранских церквях галерей, уменьшавших реверберацию, стало «самым важным событием в истории музыки, потому что непосредственно привело к «Страстям по Матфею» и Мессе си минор[48]48
  Beranek. Concert Halls and Opera Houses, 9. Кстати, композитор Рихард Вагнер может послужить примером композитора, ставшего успешным акустиком, когда он помогал проектировать Фестивальный театр в Байройте в 1876 г. Необычная оркестровая яма вмещала до 130 музыкантов и продолжалась под сценой. Поскольку звук не мог идти непосредственно от оркестра к аудитории, большая часть высоких звуков терялась. Такая планировка не только позволяла создать характерный для Вагнера приглушенный звук, но и выделяла голоса певцов на фоне оркестра.


[Закрыть].

Какова же реверберация в самых больших соборах? Собор Святого Павла в Лондоне строился с 1675 по 1710 г. и должен был заменить предшественника, разрушенного Великим лондонским пожаром. Построенный по проекту сэра Кристофера Рена, он имел объем 152 000 кубических метров. На средних частотах время реверберации там составляет 9,2 секунды, а на низких частотах (125 Гц) чуть больше, 10,9 секунды[49]49
  Lewers T. H., Anderson J. S. Some Acoustical Properties of St. Paul’s Cathedral, L. // Journal of Sound and Vibration. 1984. 92. 285–297.


[Закрыть]. Это большое время затухания, однако на низких частотах в мавзолее Гамильтона реверберация сильнее – вероятно, из-за меньшего количества окон (которые очень хорошо поглощают низкие частоты). Время реверберации в соборе Святого Павла типично для других больших готических соборов, и поэтому пальма первенства среди всех религиозных сооружений, по всей видимости, принадлежит мавзолею.

А как насчет естественных пространств, например пещер? Американские военные заинтересовались акустикой пещер и туннелей во время охоты за Усамой бен Ладеном в Афганистане. Дэвид Боуэн, акустик из консультационной фирмы Acentech, проводил эксперименты, когда солдаты четыре или пять раз стреляли у входа в пещеру, а акустический отклик регистрировался приборами. Ответвления, сужения и каверны изменяют реверберацию звука. Эта информация возвращается к микрофонам у входа, позволяя сделать вывод о геометрии пещеры[50]50
  Jab F. Gunshot Echoes Used to Map Caves’ Interior // New Scientist. 2011. June 9. No. 2815. 26.


[Закрыть].

Геометрия пещеры может стать источником великолепных ревербераций. Сму-Кейв на северном побережье Шотландии расположена в местности, которая считается одной из самых диких и красивых в Британии, со скалистыми зелеными горами и красивыми песчаными пляжами, о которые разбиваются волны. Через девять месяцев после посещения мавзолея Гамильтона я приехал в пещеру в надежде найти еще более звучное место. Через большую арку я вошел внутрь известняковой скалы, сформированной морскими волнами. Но в первом зале реверберация оказалась слабее, чем я ожидал, – из-за широкого входа и отверстия в потолке звук быстро затухал. Второй зал было гораздо интереснее, с водопадом, низвергавшимся с высоты 25 метров из отверстия в потолке. Звук был громким и всепоглощающим; с закрытыми глазами определить его источник было очень трудно: рев водопада отражался от всех стен пещеры.

Фингалову пещеру на шотландском острове Стаффа приблизительно в 270 километрах к юго-западу от Сму-Кейв украшают базальтовые колонны. В 1829 г. звук атлантического прилива, отражавшийся от стен и колонн пещеры, произвел огромное впечатление на композитора Феликса Мендельсона. Вот что он писал сестре Фанни, вложив в письмо первый двадцать один такт своей увертюры «Гебриды»: «Чтобы ты поняла, как сильно повлияли на меня Гебриды, посылаю тебе то, что я здесь сочинил»[51]51
  Newmarch R. The Concert Goer’s Library of Descriptive Notes. Manchester, NH: Ayer, 1991. 72.


[Закрыть]. Дэвид Шарп из Открытого университета Великобритании измерил время реверберации пещеры – 4 секунды, нечто среднее между концертным залом и собором[52]52
  Об этом измерении рассказывает четвертый эпизод фильма “Western Isles and Shetland” телевизионной программы BBC под названием Coat, который впервые был показан 3 июля 2011 г.


[Закрыть].

Пещеры бывают огромными, но даже в самых больших реверберация не сильнее, чем в величественных соборах. Описывая исполнение авангардной музыки Карлхайнцем Штокхаузеном в ливанской пещере Джейта, акустик Барри Блессер отмечает, что, несмотря на внушительный размер, которому должна соответствовать длительная реверберация, пещеры обычно состоят из нескольких соединяющихся камер, и потому реверберация звука в них «смягчается, достигая лишь средней интенсивности»[53]53
  Blesser B., Salter L.-R. Spaces Speak, Are You Listening?: Experiencing Aural Architecture. Cambridge, MA: MIT Press, 2007. 180.


[Закрыть]. При каждом отражении звуковой волны ее энергия уменьшается. В пещере с множеством боковых ходов стены грубые и неровные. Выступы и впадины искажают звук, заставляя его многократно отражаться в проходах и быстрее угасать. Самые звучные места обладают не только гладкими стенами, но и простой формой, а это значит, что они рукотворные.

В 2006 г. японский музыкант, мастер по изготовлению музыкальных инструментов и шаман Акио Сузуки вместе с саксофонистом, импровизатором и композитором Джоном Бутчером отправился в музыкальное турне по Шотландии под названием «Звучащие пространства». Реклама сообщала, что цель турне – «освободить звук» необычных мест, в том числе старого резервуара для воды в Уормите: «Боже, какой там невероятный звук, какое гулкое затухание и… эхо, бегущее вдоль бетонных стен. Обычно я бы сказал, что это худшая из сценических площадок, но для этого турне она просто идеальна»[54]54
  Цитаты из Resonant Spaces. What’s It All About? htp://arika. org.uk/resonant-spaces/what/? 23 июля 2012 г., а также из афиши тура в офисе Джеймса Паска.


[Закрыть].

Состоявшийся ранее разговор с Майком Кэвизелом, отвечающим за звук в отделении игр корпорации Microsoft, пробудил у меня интерес к такого рода местам. После того как я прочел основной доклад на конференции в Лондоне, Майк подошел ко мне и рассказал о похожем водном резервуаре в США. Он говорил, что необычная акустика и темнота делают его «одним из самых волнующих и физически дезориентирующих мест, в которых мне приходилось бывать». Майк также описал, как отражения влияют на речь. «Ты мгновенно забываешь о том, что говоришь, и не можешь сосредоточиться ни на чем, кроме акустики». Реверберация настолько сильная, что «очень трудно сформулировать… четкие мысли или предложения, – рассказывал он, – и все быстро сводится к тому, что люди начинают свистеть или хлопать в ладоши, проверяя акустику»[55]55
  Майк Кэвизел, из личной беседы, 13 мая 2011 г.


[Закрыть].

Заинтересовавшись местом с таким необычным звуком, я решил посетить Уормит – через пару дней после мавзолея Гамильтона. В компании Arika, организовывавшей турне «Звучащие пространства», меня направили к ее владельцу, Джеймсу Паску, который был рад мне все показать. Он объяснил, что приобрел участок земли, на котором имелись два подземных резервуара; меньший переоборудовали в просторный гараж под домом, а больший остается пустым и располагается под лужайкой в саду.

Мы прошли в сад, обсуждая состояние и историю муниципальной инфраструктуры Уормита. Резервуар построили в 1923 г. с расчетом на большой город, но началась война, и Уормит так и не вырос. В конечном итоге стоимость обслуживания чрезмерно большого резервуара стала настолько велика, что его вывели из эксплуатации.

В тот день было очень ветрено, осеннее солнце отражалось от залива Ферт-оф-Тей, на противоположном берегу которого виднелся город Данди. Лужайка в саду была необыкновенно ровной. Из земли торчали черные вентиляционные трубы, указывая на то, что находится внизу. Джеймс открыл заросшую травой крышку люка, спросил, не беспокоюсь ли я насчет здоровья и безопасности, и спустился по лестнице в темноту, после чего включил свет.

Лестницы напоминали корабельные трапы. Первая вела к небольшой площадке, после чего мне пришлось осторожно перелезть через сетчатое ограждение, чтобы добраться до второй лестницы, которая спускалась на пол. Огромное помещение, освещенное дневным светом, проникающим через открытый люк, и одной лампочкой, на вид ничем не примечательно. Просто бетонная коробка длиной около 60 метров, шириной 30 метров и высотой 5 метров[56]56
  Эти размеры – грубая оценка, которую я сделал во время своего визита.


[Закрыть]. На поверхности бетонных стен отпечаталась текстура деревянной опалубки, использовавшейся для их возведения (как в Королевском национальном театре в Лондоне). Похоже на муниципальный гараж с лесом бетонных колонн на расстоянии около 7 метров друг от друга, поддерживающих бетонный потолок (рис. 1.2). На полу виднелись лужи, а воздух был прохладным, как в естественной пещере.

Рис. 1.2. Резервуар для воды в Уормите (снято с очень большой выдержкой)

При первых же звуках проявила себя акустика помещения: грохот нарастал и окутывал нас, словно плотный туман. Многие звучные помещения имеют такую акустику, что разговаривать в них практически невозможно. Но не в этом резервуаре[57]57
  В отличие от американского резервуара, каким его описывал мне Майк Кэвизел, резервуар в Уормите представляет собой прямоугольный параллелепипед, тогда как американский – громадный цилиндр, что может объяснить фокусирование звука и разные акустические характеристики.


[Закрыть]. К моему удивлению, мы могли беседовать, даже находясь на значительном расстоянии друг от друга, что было бы невозможно в не менее звучном мавзолее Гамильтона[58]58
  Точная причина этой разницы непонятна, но импульсная реакция, которую я измерил при помощи воздушного шарика, дает основания предположить наличие в резервуаре множества ранних полезных отражений.


[Закрыть]. Как в соборе – с тем преимуществом, что здесь я мог кричать и хлопать в ладоши. Именно крики позволили «невероятной» акустике резервуара проявить себя в полную силу; казалось, раскатистое эхо будет звучать вечно.

Я захватил с собой несколько воздушных шариков, которые надул и проколол, чтобы оценить время реверберации. Как и в мавзолее, самые впечатляющие результаты получились на низких частотах: 23,7 секунды на частоте 125 Гц. На средних частотах, самых важных для речи, время реверберации оказалось более скромным – 10,5 секунды.

Саксофонист Джон Бутчер во время турне «Звучащие пространства» сделал запись в резервуаре в Уормите. В рецензии в журнале Wire описывается, как он «атакует пространство»[59]59
  Montgomery W. WIRE Review of Resonant Spaces // Wire 299. 2009. January.


[Закрыть]. В пьесе Бутчера «Крики из ржавой клетки» (Calls fom a Rust Cage) зачастую трудно выделить звук саксофона среди необычного электронного свиста, вздохов и всхлипов, похожих на звуки горна. Уилл Монтгомери описывает в Wire, как в середине композиции Бутчер «внезапно переходит к бурному цикличному дыханию с пышным глиссандо (что… напоминает начало «Рапсодии в стиле блюз»)»[60]60
  Ibid.


[Закрыть]. Это один из музыкальных подходов к такому звучному месту: принять диссонирующий шум, создаваемый продолжительными нотами, и использовать его.

Другой подход применил американский музыкант Стюарт Демпстер, играющий на тромбоне и диджериду, в своем альбоме «Подземное эхо из капеллы в цистерне» (Underground Overlays from the Cistern Chapel). Цистерна, о которой идет речь, – это резервуар Dan Harpole Cistern в парке Форт Уорден в штате Вашингтон, то самое место, которое Майк Кэвизел называл волнующим и дезориентирующим. Он очень похож на резервуар в Уормите, только имеет цилиндрическую форму. Его построили для хранения 7,5 миллиона литров воды, которую планировалось использовать для тушения пожаров. В литературе и в интернете встречаются упоминания о 45-секундной реверберации. Это значит, что громкость прозвучавшей ноты уменьшается наполовину только через 3 секунды и для разделения нот музыканты должны играть невероятно медленно[61]61
  Для звукового диапазона тромбона уменьшение громкости на 10 децибел занимает 3 секунды.


[Закрыть]. В журнале Billboard запись Стюарта Демпстера и его коллег описывается как «чрезвычайно спокойная музыка, в которой малейшие изменения вызывают цепную реакцию, а постепенное нарастание звука подобно приливным волнам»[62]62
  Album Reviews // Billboard. 1995. September 16.


[Закрыть]. Дебра Крейн писала в Times, что в музыке присутствует «сверхъестественная, волшебная безмятежность, которая обволакивает тебя гипнотической радостью»[63]63
  Craine D. Strangeness in the Night // Times (London) 2001. November 16.


[Закрыть]. Ноты, которые разделяют несколько секунд, наслаиваются друг на друга, обогащая звучание, и музыкант должен учитывать взаимодействие далеко отстоящих друг от друга нот; в противном случае возникает сильный диссонанс. Стюарт Демпстер отмечал: «Обычно, когда вы останавливаетесь после ошибки, то ошибка имеет склонность тоже останавливаться, но [в резервуаре] этого не происходит; она остается и смеется над вами… Нужно быть ловким композитором [или импровизатором] и встраивать все свои ошибки в пьесу»[64]64
  Stuart Dempster Speaks about His Life in Music: Reflections on His Fify Year Carer as a Trombonist // Conversation with Abbie Conant. htp://www.osborne-conant.org/Stu_Dempster.htm, accessed July 19, 2012.


[Закрыть].

Я слушал альбом, наслаждаясь медитативной полифонией, но особое внимание обращал на окончания музыкальных фраз, потому что после того, как инструменты умолкали, звук естественным образом перемещался по резервуару. По этим фрагментам можно оценить время реверберации. Больше десяти лет мы с коллегами разрабатывали методы вычисления времени реверберации по речи или музыке. Идея заключалась в том, чтобы проводить измерения в концертных залах, на железнодорожных вокзалах и в больницах, заполненных людьми. Обычно измерение реверберации требует громких звуков: выстрелов или динамиков, излучающих шум или медленные глиссандо. Это неприятные и вредные для слуха звуки. У людей, присутствующих в помещении, также есть вызывающая раздражение привычка комментировать звук – «Ой, как громко!» – во время измерений. Но звуки оркестра в концертном зале или речь преподавателя в аудитории – не слишком подходящие для измерений – содержат в себе эффекты акустики помещения; трудность заключается в том, чтобы отделить эти эффекты от самой музыки или речи. В настоящее время один из самых перспективных методов состоит в использовании алгоритмов компьютерной обработки для извлечения информации из аудиозаписи. Широко известно приложение Shazam, которое использует микрофон мобильного телефона, чтобы по короткому фрагменту определить музыкальное произведение. Другие алгоритмы пытаются автоматически записать ноты или определить музыкальный жанр неизвестных аудиофайлов.

Применение нашего алгоритма к записи Стюарта Демпстера дало время реверберации 27 секунд для низкочастотного диапазона, характерного для тромбона и диджериду[65]65
  Для необычного частотного диапазона 125–2500 Гц, диктуемого музыкальными инструментами на записи. Данный вычислительный метод описан в: Kendrick P., Cox T. J., Li F. F., Zhang Y., Chambers J. A. Monaural Room Acoustic Parameters from Music and Speech // Journal of the Acoustical Society of America 124. 2008. 278–287. 27 секунд – это завышенная оценка, поскольку в помещении с сильной реверберацией и несколькими исполнителями, когда звуки накладываются один на другой, сложно определить, когда музыкальные инструменты умолкают.


[Закрыть]. Судя по всему, американский резервуар звучнее шотландского. Но для полной уверенности я хотел измерить стандартную реакцию на импульс. При проектировании нового зала инженеры-акустики используют графики и таблицы для времени реверберации и других параметров, чтобы проверить, отвечает ли помещение предъявляемым требованиям. Однако эти научные данные в виде графиков и чисел ничего не говорят архитекторам, и поэтому акустики все чаще обращаются к акустическому факсимиле помещения, которое предлагают прослушать клиенту. Эта аурализация начинается с фрагмента музыки, записанного в абсолютно «мертвом» помещении, наподобие безэховой камеры (о ней говорится в главе 7). Другими словами, это звучание оркестра вне помещения. Затем акустики моделируют, как будет звучать музыка в проектируемом пространстве. В прошлом реакцию на импульс получали из уменьшенных моделей залов в одну десятую или одну пятидесятую натуральной величины, но теперь расчеты ведутся на компьютере.

Для аурализации подходит и реакция на импульс, измеренная в реальном помещении, поскольку ее также можно преобразовать в алгоритмы искусственной реверберации, используемые музыкантами и звукоинженерами для создания саундтреков к фильмам и видеоиграм. В одной из таких программ реверберации я наткнулся на библиотеку реакций на импульс, в которой оказались три реакции, измеренные в американском резервуаре. На низких частотах время реверберации Dan Harpole Cistern совпадало со значением для резервуара в Уормите: 23,7 секунды. Но на средних частотах побеждает американской резервуар – 13,3 секунды. Это время реверберации больше, чем в самых больших соборах.

Вход в комплекс нефтехранилища в Инчиндауне неподалеку от шотландского города Инвергордон напоминает вход в тайное логово злодея из фильма о Джеймсе Бонде. 210-метровый бетонный туннель, очень узкий и низкий, чуть выше моего роста. Он идет вверх с небольшим уклоном, и по мере удаления от входа дневной свет постепенно бледнеет, а мой фонарь тщетно пытается осветить дорогу впереди. Бетонная облицовка заканчивается, и в скалистой нише слева открывается проход в нефтяной резервуар номер один. Но это не дверь, потому что единственный способ преодолеть бетонную стену толщиной 2,4 метра и попасть внутрь гигантского нефтяного резервуара – труба диаметром 46 сантиметров. Думать о клаустрофобии времени нет, поскольку у другого конца трубы находится, вероятно, самое звучное пространство в мире.

Я приехал в Инчиндаун через девять месяцев после посещения Уормита, чтобы увидеть резервуары, в которых когда-то хранилось дизельное топливо для кораблей. Эти резервуары предназначались для обслуживания якорной стоянки военно-морского флота в Кромарти-Ферт у подножия холма. Из-за усиления немецкой авиации в 1930-х гг. и угрозы, которую представляли дальние бомбардировщики, резервуары строились в обстановке строгой секретности и поэтому были укрыты в глубине холма. На сооружение огромного комплекса ушло три года. Объем хранилища составляет 144 миллиона литров – достаточно, чтобы заправить два с половиной миллиона дизельных автомобилей.

Моим гидом был Аллан Килпатрик, археолог-исследователь Королевской комиссии по древностям и историческим памятникам Шотландии. Аллан прямо-таки влюблен в эти нефтяные резервуары, о тайных туннелях в которые узнал еще мальчишкой. С нами еще восемь человек, воспользовавшихся редкой возможностью увидеть это место, хотя некоторые так и не решились преодолеть узкую трубу до главных резервуаров.

Мне предстояло попасть в один из больших резервуаров, предназначенных для хранения 25,5 миллиона литров дизельного топлива. Я лег на тележку, узкий лист металла длиной около 1,5 метра, и меня втолкнули в трубу, словно пиццу в печь. Пока я ждал, входное отверстие показалось мне еще у́же, а когда оказался в трубе, ее стенки стиснули мои плечи. Тележку начали толкать вперед, и с меня слетела каска; наконец я внутри. Приземление оказалось не слишком приятным – ноги на полу резервуара, а половина туловища еще в трубе. Аллан, экипированный как альпинист и великолепно ориентировавшийся в этом темном подземном мире, подал мне руку и помог встать. Вскоре к нам протолкнули мое оборудование для акустических измерений, тщательно подобранное, чтобы пролезть через узкую трубу.

Теперь у меня появилось время оглядеться. В моем распоряжении был только велосипедный фонарь, слишком слабый, чтобы осветить огромный, похожий на бочку резервуар. Оценить размеры помещения было трудно. Мне показалось, что ширина его около 9 метров. А высота? Темнота мешала что-либо разглядеть. Позже Аллан сказал мне, что высота потолка – 13,5 метра.

Почти весь пол покрывали лужи из воды и остатков дизельного топлива. В зловонной бурой жидкости валялись сапоги и перчатки, брошенные рабочими, которые выполняли тяжелую работу по очистке резервуара, когда его вывели из эксплуатации. К счастью, по центру резервуара проходила сухая дорожка, поскольку пол там был немного приподнят.

Шагая по дорожке, я пропел несколько нот, которые повисли в воздухе, накладываясь одна на другую. У гидов в баптистерии Сан-Джованни в Пизе существует давняя традиция демонстрировать впечатляющую реверберацию помещения. Вот как в XIX в. об этом рассказывал писатель Уильям Дин Хоуэллс: «Мужчина пропел несколько нот, одну за другой, и ему ответило неземное эхо… Это было небесное сострадание, которое утешало и успокаивало, а затем сменялось возвышенной и торжественной радостью, оставлявшее нас бедными, раскаивающимися и смиренными»[66]66
  Howells W. D. Italian Journeys. 1867. 233.


[Закрыть]. Боюсь, мое пение в нефтяном резервуаре звучало не так поэтично, и я удовлетворился тем, что проверил, сколько нот я могу заставить звучать одновременно – акустический эквивалент одновременно находящихся в воздухе тарелок у циркового жонглера. Мне удавалось воспроизвести довольно длинные музыкальные фразы, поскольку звук не умолкал очень долго, наверное секунд тридцать. Реверберация здесь явно превосходила реверберацию в резервуаре Уормита.

Я все шел и шел, и тут до меня дошло, насколько длинным был резервуар: около 240 метров, в два раза больше футбольного поля. От крика этот гигантский музыкальный инструмент оживал. Никогда прежде мне не приходилось слышать такого богатого эха и реверберации. Я был словно маленький ребенок, который впервые сел за пианино и барабанил по клавишам, проверяя, какие звуки можно извлечь из инструмента. Через несколько минут я с сожалением прекратил свои акустические забавы и начал готовиться к измерениям. Приборы я установил на старых трубах отопления (они поддерживали текучесть топлива), покрытых липким черным налетом. При свете велосипедного фонаря – треноги под мышкой, провода на шее, дорогостоящие микрофоны зажаты в зубах – я изо всех сил старался ничего не повредить.

Современные акустические измерения часто выполняются с помощью ноутбука, что теоретически облегчает процесс. Но мой ноутбук сыграл со мной злую шутку: в недрах холма на экране появилось сообщение об обновлении Windows. Пришлось воспользоваться планом Б: записывать выстрелы из пистолета на цифровой диктофон.

Аллан стрелял из пистолета холостыми патронами, отойдя от входа примерно на треть длины резервуара, а я записывал реакцию с помощью микрофонов, установленных на расстоянии одной трети от дальнего конца. Это стандартный метод измерений при оценке акустики концертных залов. На старых черно-белых фотографиях можно увидеть, как в 1950-х гг. на сцене Королевского фестивального зала стреляют из пистолета, проверяя акустику. Несмотря на множество современных методов измерения, использующих особые звуки, стрельба из пистолета по-прежнему считается вполне респектабельной и эффективной.

Однако измерения в таком звучном помещении сопряжены с определенными сложностями. Если я или Аллан издадим какой-то звук – например, скажем друг другу «Давай, я готов», – то нам придется ждать около минуты, чтобы исчезло эхо, и только потом стрелять из пистолета. Кроме того, мы должны стоять совершенно неподвижно и не шуметь во время затихания звука – в противном случае измерения окажутся искаженными. Мы стояли в кромешной тьме на расстоянии около ста метров друг от друга, и поэтому о жестах не могло быть и речи. Аллан предложил подавать сигналы, освещая фонарями потолок.

Договорившись о связи, Аллан удалился. Я увидел тусклое пятно на потолке и ответил тем же, показывая, что готов. Раздался выстрел, и я почувствовал мгновенный прилив адреналина. Но звук был слишком громким, и в цифровом диктофоне возникла перегрузка. Отрегулировав прибор, я приготовился ко второму выстрелу, но затем понял, что должен сообщить Аллану, что происходит. Шагая по центральной дорожке, я мысленно сделал заметку, что в следующий раз нужно взять с собой переносные рации.

Прозвучал второй выстрел, и я слушал реверберацию в наушниках, ожидая, когда угаснет звук и можно будет выключить диктофон. Цифровой индикатор показывал истекшее время: 10 секунд, 20, 30, 40, – а я все еще отчетливо слышал реверберацию; 50, 60 – это уже совсем странно. Через полторы минуты все окончательно смолкло, и я выключил диктофон.

Перед третьим выстрелом я снял наушники, чтобы самому оценить звук. Знакомый щелчок выстрела сопровождался грохотом, который пронесся мимо, отразился от дальней стены, затем вернулся и окутал меня реверберацией, приходящей со всех сторон. Если конец света будет сопровождаться апокалиптическим ударом грома, он будет звучать именно так – с мощным, постепенно переходящим в плач раскатом. Мне хотелось кричать от радости, но я был вынужден молчать, чтобы не мешать записи.

Длительность реверберации была просто невероятной. Бетонные стены толщиной 45 сантиметров практически не поглощали звук на низких частотах, и он полностью отражался. Более того, дизельное топливо для кораблей залило поры в бетоне, создав гладкую, воздухонепроницаемую поверхность, что значительно уменьшило поглощение на высоких частотах. Лучше всего поглощал звук огромный объем воздуха, вызывавший затухание на высоких частотах. При распространении звуковой волны от молекулы к молекуле теряется крошечная часть ее энергии. В учебниках поглощение звука воздухом оценивается в десятки децибел на милю на самой высокой из измеренных мной частот. В большинстве помещений расстояние, которое проходит звук, невелико, и влияние воздуха можно не учитывать. Но длина резервуара для дизельного топлива составляет одну шестую мили, и поэтому на высоких частотах воздух поглощает звук сильнее, чем стены.

Записав шесть выстрелов, я приступил к предварительному анализу – ввел результаты измерений в ноутбук и запустил программу. Поначалу я просто не поверил своим глазам: время реверберации получилось слишком большим. В этот момент мне захотелось сыграть со своими коллегами акустиками в игру «угадай время реверберации». Они выбрали бы какое-нибудь невероятное с точки зрения акустики число, наверное 10 или 20 секунд. Но все равно ошиблись бы. На частоте 125 Гц время реверберации составляло 112 секунд – почти две минуты. Даже на средних частотах время реверберации доходило до 30 секунд. Я окликнул Аллана и сообщил ему хорошую новость. Мы обнаружили самое звучное место в мире.