е, 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]. 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.
2Звенящие скалы
Почему, чтобы прославить Бога, мы строим огромные резонирующие соборы? Может быть, первобытные предки разделяли наше восхищение богатым звуком? Эти вопросы вертелись у меня в голове, когда я стоял перед четырьмя высокими, массивными каменными столбами у неолитического погребального холма и надувал разноцветные воздушные шарики, робко улыбаясь другим туристам. Когда я покупал эти шарики, меня так и подмывало выбрать черные с нарисованным на них скелетом. Что может быть уместнее для погребальной камеры? Но потом я нехотя выбрал большие шары, желтый и синий, из более толстого латекса – лопнув, они издадут более низкий звук.
В эту экспедицию я не взял громоздкое акустическое оборудование. К счастью, у меня была возможность провести довольно точные измерения при помощи булавки, воздушного шарика, микрофона и цифрового диктофона. Я протиснулся между обрамлявшими вход плитами и вошел в тесную гробницу; в нос ударил запах сырой земли. Потом я установил микрофон в одном конце камеры, имевшей форму креста, и приготовился записывать звук, прокалывая булавкой шарики в другом конце.
Только в последние несколько лет ученые стали систематически изучать акустику древних археологических памятников. И одна из самых неоднозначных публикаций на эту тему привела меня к этому древнему погребальному холму, расположенному всего в 50 километрах от Стоунхенджа[67]. Весь этот регион изобилует доисторическими сооружениями, среди которых есть самый большой древний каменный круг в мире в Эйвбери, со 180 необработанными вертикальными камнями и окружностью 1,3 километра, а также Силбери-Хилл, самый большой неолитический курган в Европе. Ученые до сих пор не могут понять назначение этого рукотворного холма высотой почти 40 метров и состоящего почти из полумиллиона тонн мела. Но я проводил измерения в меньшем по размеру доисторическом памятнике, Вейленд-Смити, длинном неолитическом холме, возраст которого оценивается в 5410–5600 лет (рис. 2.1).
Рис. 2.1. Вход в Вейленд-Смити
Чтобы добраться до длинного холма, мне пришлось холодным зимним днем идти по грунтовой Риджуэйской дороге, древней пешеходной тропе в Центральной Англии. Если бы я путешествовал верхом, то избежал бы чавкающей грязи под ногами и смог бы проверить знаменитую легенду Вейленд-Смити: если стреножить лошадь на ночь и оставить серебряную монетку на замковом камне, утром лошадь окажется заново подкованной.
Вейленд-Смити – большой низкий холм, окруженный буками. Большинство туристов заглядывают внутрь, делают несколько снимков и идут дальше – рассматривать древний памятник глазами человека XXI в. Но я считал, что должен исследовать акустику. Пробираясь внутрь, я прислушивался к звуку своих шагов, регистрируя его изменение. Я громко говорил сам с собой, чтобы проверить, не искажается ли голос, и хлопал в ладоши, прислушиваясь к эху. И даже набрался смелости и пропел несколько нот, позволив акустике погребальной камеры усилить мой довольно жидкий бас. И конечно, я надул и проколол воздушные шарики.