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].
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].
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].
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].
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]. 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].
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]. Дэвид Шарп из Открытого университета Великобритании измерил время реверберации пещеры – 4 секунды, нечто среднее между концертным залом и собором[52].
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]. 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].
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].
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