Удивительные шумовые аппараты владимира попова. Звуковые волны и их характеристики

В последние несколько лет множество людей, проживающих вблизи ветрогенераторов, утверждают, что вращающиеся лопасти вызывают у них различные заболевания. Люди жалуются на множество неприятных симптомов, начиная с головной боли и депрессии и заканчивая конъюнктивитом и носовыми кровотеченими. Действительно ли существует синдром ветрогенератора ? Или это просто еще одна мнимая болезнь, которая подогревается распространяющейся в интернете информацией?

Шум может вызвать раздражение и нарушение сна. Но сторонники синдрома ветрогенератора утверждают, что ветряные турбины несут в себе опасность для здоровья человека, связанную с низкочастотным шумом ниже порога восприятия человеческого слуха.

Синдром ветрогенератора

Синдром ветрогенератора — это клиническое наименование ряда симптомов, данное доктором, педиатром из Нью Йорка Ниной Пьерпонт (Nina Pierpont), которые наблюдаются у многих (но не всех) людей, проживающих вблизи промышленных ветровых турбин. В течение пяти лет Нина Пьерпонт обследовала людей, проживающих вблизи ветрогенераторов в США, Италии, Ирландии, Великобритании и Канаде. В 2009 году вышла ее книга «Wind Turbine Syndrome» (Синдром ветрогенератора).

Симптомы синдрома ветрогенератора, которые описывает Нина Пьерпонт:

  • нарушение сна;
  • головная боль;
  • шум в ушах;
  • давление в ушах;
  • головокружение;
  • тошнота;
  • визуальная размытость;
  • тахикардия (учащенное сердцебиение);
  • раздражительность;
  • проблемы с концентрацией и памятью;
  • панические приступы, связанные с ощущениями внутреннего пульсации или дрожанием, которые возникают во время бодрствования и во сне.

Она утверждает, что проблемы вызывает нарушение вестибулярной системы внутреннего уха низкочастотным шумом от турбин ветрогенераторов.

Чтобы понять, с чем связан синдром ветрогенератора, нужно сначала понять принцип работы человеческой вестибулярной системы, рецепторные клетки которой находится во внутреннем ухе. Внутреннее ухо состоит из преддверия, улитки и полукружных каналов. Овальный и круглый мешочек и полукружные каналы не относятся к органам слуха, они как раз и представляют собой вестибулярный аппарат, определяющий положение тела в пространстве, отвечающий за сохранение равновесия и регулирующий настроение и некоторые физиологические функции. Низкочастотный звук (инфразвук) мы не осознаем, но он влияет на вестибулярный аппарат. Низкочастотный шум от турбин стимулирует выработку ложных сигналов в системе внутреннего уха, которые и приводят к головокружению и тошноте, а также к проблемам с памятью, тревожности и панике.

Вестибулярный аппарат — это древняя система «управления и контроля», созданная природой, она появилась у животных еще миллионы лет назад, задолго до того, как появились первые люди. Почти идентичный аппарат есть у рыб и амфибий и множества других позвоночных. Не поэтому ли замечено, что вблизи ветряных турбин исчезают птицы, мыши, черви и другие животные. Похоже, они тоже страдают синдромом ветрогенератора.

Инфразвук, вследствие большой длины волны, свободно обходит препятствия и может распространяться на большие расстояния без значительных потерь энергии. Поэтому инфразвук можно рассматривать как фактор, загрязняющий окружающую среду. Т.е. если ветрогенераторы приводят к выработке инфразвука, то они все же не являются чистым источником энергии, поскольку загрязняют окружающую среду. А отфильтровать инфразвук намного сложнее, чем обычный звук. Устанавливаемые звуковые фильтры не позволяют его экранировать полностью.

Критика синдрома ветрогенератора

Надо отметить, что синдром ветрогенератора не признается официально. Критики Пьерпонт говорят, что написанная ею книга не рецензировалась и была издана самостоятельно. А ее выборка субъектов для исследований слишком мала и не имеет контрольной группы для сравнения. Саймон Чэпмэн, профессор в области здравоохранения, говорит, что термин «синдром ветрогенератора» появляется для распространения группами активистов, выступающих против ветропарков.

Некоторые недавние исследования объясняют синдром ветрогенератора силой внушения. Одно из исследований было опубликовано в журнале Health Psychology. В ходе проведения исследования 60 участников подвергались воздействию инфразвука и мнимого инфразвука (т.е. тишины) в течение 10 минут. До воздействия инфразвуком половине группы были продемонстрированы видеоролики, в которых описывались симптомы, появляющиеся у людей, проживающих рядом с ветрогенераторами. Люди, состоящие в этой группе, после «прослушивания» инфразвука имели большое количество жалоб на подобные симптомы вне зависимости от того, подвергались они воздействию настоящего или мнимого инфразвука.

Один из авторов исследования указывает, что «синдром ветрогенератора» является классическим случаем ноцебо-эффекта. Это злой близнец плацебо-эффекта, который вызывает отрицательную реакцию. Ноцебо эффект — это симптомы, которые возникают от негативной информации о продукте. Например, некоторые участники клинических испытаний, которых предупреждали о возможных пагубных побочных эффектах препарата, испытывали именно те побочные эффекты, даже если они на самом деле принимали пустышки.

Группа экспертов в 2009 году, спонсируемая Американской и Канадской ассоциацией ветроэнергетики, сделала вывод, что симптомы «синдрома ветрогенератора» наблюдается вообще у многих людей, подверженных стрессу, вне зависимости от того, воздействует ли на них инфразвук. Инфразвук, который производят ветрогенераторы, также производит транспорт, бытовая техника и человеческое сердце. Он не является чем-то особенным и не представляет собой фактор риска.

Однако, несмотря на критику синдрома, люди очень часто жалуются на головные боли, бессонницу, звон в ушах, которые они связывают с ветрогенераторами. Вероятно, Пьерпонт в чем-то права и люди действительно заболевают от инфразвука, не зря рядом с ветропарками исчезают животные. Может быть, некоторые люди являются сверхчувствительными к низкочастотным шумам или психологически предрасположены к реагированию на негативную информацию о ветряных турбинах. На самом деле, необходимо проведение дополнительных исследований, чтобы выявить все возможные факторы риска для здоровья человека и окружающей среды, связанные с ветряными установками.

(Просмотрели9 212 | Посмотрели сегодня 1)


Система хранения энергии рушит последние барьеры перед альтернативной энергетикой
Оконная ферма с использованием червей. «Вертикальный сад» в Первоуральске
Животный мир и человек. Где мы сейчас и куда двигаемся

Следует учитывать, что звук может передаваться не только по воздуху, но и по конструкциям: стенам, трубам, перекрытиям. В них акустическая энергия распространяется в виде упругих колебаний (вибраций). В большинстве случаев возникновение шума происходит из-за преобразования энергии вибраций в звуковую энергию. Звук исходит от колеблющихся поверхностей машин, механизмов, перегородок и т. д. Очень хорошие источники звука - тонкостенные металлические поверхности, которые эффективно излучают звуковую энергию в окружающую среду в широком диапазоне частот.

Энергию упругих колебаний можно достаточно эффективно уменьшить с помощью так называемых вибропоглощающих покрытий. Возьмем две одинаковые по форме пластины, сделанные из металла и пластмассы, подвесим их на нити и ударим чем-нибудь твердым. В пластмассовой пластине колебания утихнут быстро, а металлическая будет "звенеть" еще некоторое время. В пластмассе акустическая энергия эффективно преобразовалась в тепловую. Для уменьшения излучения звука поверхности на нее наносят вибропоглощающее покрытие, в котором колебания затухают, как в пластмассовой пластине. Вибропоглощающее покрытие должно обладать большой жесткостью и высокими внутренними потерями акустической энергии. Чем больше жесткость покрытия, тем бoльшая часть энергии колебаний будет затрачена на его деформацию, а чем больше внутренние потери, тем больше энергии перейдет в тепло.

Вибропоглощающие покрытия широко применяются в автомобилестроении - для внутренней облицовки кузовов машин, в авиастроении - для нанесения на внутренние части фюзеляжей самолетов и т. д. Но не всегда использование того или иного вибропоглощающего покрытия дает положительный результат. Так, например, для снижения шума и вибрации отбойного молотка вибропоглощающее покрытие неэффективно.

Другой способ борьбы с вибрацией - виброизоляция. Для ее создания используется тот же принцип, что и для звукоизоляции: требуется такое препятствие, чтобы от него отразилось как можно больше энергии. С этой целью применяют упругие вставки (амортизаторы). Их устанавливают между работающей машиной или механизмом и его фундаментом. Обычно амортизаторы делают из резины, или они представляют собой стальные пружины. Важно правильно выбрать амортизатор, иначе виброизоляция может оказаться малоэффективной, а в ряде случаев вибрация даже усилится.

Защититься от шума можно и с помощью индивидуальных средств защиты. Прежде всего, это ушные протекторы. Первый тип протектора - тампон или заглушка из мягкого материала, предназначенная для разового применения. Если просто заткнуть ухо кусочком ваты, то эффект звукоизоляции будет мал, поскольку вата обладает небольшой плотностью и слишком пористая. В аптеках можно купить специально сконструированные утяжеленные вставки в ухо "Беруши" из волокнистого материала. Они обладают хорошими звукоизолирующими свойствами и гигиеничны. Иногда в продаже встречаются специальные пластмассовые заглушки-пробки разных размеров.

Но все же гораздо более эффективно предохраняют от шума наружные ушные протекторы, или наушники. В числе их недостатков - неудобство и неприятные ощущения, возникающие при длительном ношении. Зато наушники обеспечивают хорошую звукоизоляцию, а с помощью жидкого уплотнения в специальных валиках - амбушюрах - достигается плотное прилегание к уху. При очень высоком уровне шума - выше 130 дБ (например, на стендах для испытаний авиационных реактивных двигателей) - недостаточны и наушники. В этом случае для защиты от шума приходится использовать специальные звукоизолирующие шлемы.

Февраль 18, 2016

Мир домашних развлечений довольно разнообразен и может включать в себя: просмотр кино на хорошей домашней кинотеатральной системе; увлекательный и захватывающий игровой процесс или прослушивание музыкальных композиций. Как правило, каждый находит что-то своё в этой области, или сочетает всё сразу. Но какими бы не были цели человека по организации своего досуга и в какую бы крайность не ударялись - все эти звенья прочно связаны одним простым и понятным словом - "звук". Действительно, во всех перечисленных случаях нас будет вести за ручку звуковое сопровождение. Но вопрос этот не так прост и тривиален, особенно в тех случаях, когда появляется желание добиться качественного звучания в помещении или любых других условиях. Для этого не всегда обязательно покупать дорогостоящие hi-fi или hi-end компоненты (хотя будет весьма кстати), а бывает достаточным хорошее знание физической теории, которая способна устранить большинство проблем, возникающих у всех, кто задался целью получить озвучку высокого качества.

Далее будет рассмотрена теория звука и акустики с точки зрения физики. В данном случае я постараюсь сделать это максимально доступно для понимания любого человека, который, возможно, далёк от знания физических законов или формул, но тем не менее страстно грезит воплощением мечты создания совершенной акустической системы. Я не берусь утверждать, что для достижения хороших результатов в этой области в домашних условиях (или в автомобиле, например) необходимо знать эти теории досканально, однако понимание основ позволит избежать множество глупых и абсурдных ошибок, а так же позволит достичь максимального эффекта звучания от системы любого уровня.

Общая теория звука и музыкальная терминология

Что же такое звук ? Это ощущение, которое воспринимает слуховой орган "ухо" (само по себе явление существует и без участия «уха» в процессе, но так проще для понимания), возникающее при возбуждении барабанной перепонки звуковой волной. Ухо в данном случае выступает в роли "приёмника" звуковых волн различной частоты.
Звуковая волна же представляет собой по сути последовательный ряд уплотнений и разряжений среды (чаще всего воздушной среды в обычных условиях) различной частоты. Природа звуковых волн колебательная, вызываемая и производимая вибрацией любых тел. Возникновение и распространение классической звуковой волны возможно в трёх упругих средах: газообразных, жидких и твёрдых. При возникновении звуковой волны в одном из этих типов пространства неизбежно возникают некоторые изменения в самой среде, например, изменение плотности или давления воздуха, перемещение частиц воздушных масс и т.д.

Поскольку звуковая волна имеет колебательную природу, то у неё имеется такая характеристика, как частота. Частота измеряется в герцах (в честь немецкого физика Генриха Рудольфа Герца), и обозначает количество колебаний за период времени, равный одной секунде. Т.е. например, частота 20 Гц обозначает цикл в 20 колебаний за одну секунду. От частоты звука зависит и субъективное понятие его высоты. Чем больше звуковых колебаний совершается за секунду, тем «выше» кажется звучание. У звуковой волны так же имеется ещё одна важнейшая характеристика, имеющая название - длина волны. Длиной волны принято считать расстояние, которое проходит звук определённой частоты за период, равный одной секунде. Для примера, длина волны самого низкого звука в слышимом диапазоне для человека частотой 20 Гц составляет 16,5 метров, а длина волны самого высокого звука 20000 Гц составляет 1,7 сантиметра.

Человеческое ухо устроено таким образом, что способно воспринимать волны только в ограниченном диапазоне, примерно 20 Гц - 20000 Гц (зависит от особенностей конкретного человека, кто-то способен слышать чуть больше, кто-то меньше). Таким образом, это не означает, что звуков ниже или выше этих частот не существует, просто человеческим ухом они не воспринимаются, выходя за границу слышимого диапазона. Звук выше слышимого диапазона называется ультразвуком , звук ниже слышимого диапазона называется инфразвуком . Некоторые животные способны воспринимать ультра и инфра звуки, некоторые даже используют этот диапазон для ориентирования в пространстве (летучие мыши, дельфины). В случае, если звук проходит через среду, которая напрямую не соприкасается с органом слуха человека, то такой звук может быть не слышим или сильно ослабленным в последствии.

В музыкальной терминологии звука существуют такие важные обозначения, как октава, тон и обертон звука. Октава означает интервал, в котором соотношение частот между звуками составляет 1 к 2. Октава обычно очень хорошо различима на слух, в то время как звуки в пределах этого интервала могут быть очень похожими друг на друга. Октавой также можно назвать звук, который делает вдвое больше колебаний, чем другой звук, в одинаковый временной период. Например, частота 800 Гц, есть ни что иное, как более высокая октава 400 Гц, а частота 400 Гц в свою очередь является следующей октавой звука частотой 200 Гц. Октава в свою очередь состоит из тонов и обертонов. Переменные колебания в гармонической звуковой волне одной частоты воспринимаются человеческим ухом как музыкальный тон . Колебания высокой частоты можно интерпретировать как звуки высокого тона, колебания низкой частоты – как звуки низкого тона. Человеческое ухо способно чётко отличать звуки с разницей в один тон (в диапазоне до 4000 Гц). Несмотря на это, в музыке используется крайне малое число тонов. Объясняется это из соображений принципа гармонической созвучности, всё основано на принципе октав.

Рассмотрим теорию музыкальных тонов на примере струны, натянутой определённым образом. Такая струна, в зависимости от силы натяжения, будет иметь "настройку" на какую-то одну конкретную частоту. При воздействии на эту струну чем-либо с одной определённой силой, что вызовет её колебания, стабильно будет наблюдаться какой-то один определенный тон звука, мы услышим искомую частоту настройки. Этот звук называется основным тоном. За основной тон в музыкальной сфере официально принята частота ноты "ля" первой октавы, равная 440 Гц. Однако, большинство музыкальных инструментов никогда не воспроизводят одни чистые основные тона, их неизбежно сопровождают призвуки, именуемые обертонами . Тут уместно вспомнить важное определение музыкальной акустики, понятие тембра звука. Тембр - это особенность музыкальных звуков, которые придают музыкальным инструментам и голосам их неповторимую узнаваемую специфику звучания, даже если сравнивать звуки одинаковой высоты и громкости. Тембр каждого музыкального инструмента зависит от распределения звуковой энергии по обертонам в момент появления звука.

Обертоны формируют специфическую окраску основного тона, по которой мы легко можем определить и узнать конкретный инструмент, а так же чётко отличить его звучание от другого инструмента. Обертоны бывают двух типов: гармонические и негармонические. Гармонические обертоны по определению кратны частоте основного тона. Напротив, если обертоны не кратны и заметно отклоняются от величин, то они называются негармоническими . В музыке практически исключается оперирование некратными обертонами, поэтому термин сводится к понятию "обертон", подразумевая под собой гармонический. У некоторых инструментов, например фортепиано, основной тон даже не успевает сформироваться, за короткий промежуток происходит нарастание звуковой энергии обертонов, а затем так же стремительно происходит спад. Многие инструменты создают так называемый эффект "переходного тона", когда энергия определённых обертонов максимальна в определённый момент времени, обычно в самом начале, но потом резко меняется и переходит к другим обертонам. Частотный диапазон каждого инструмента можно рассмотреть отдельно и он обычно ограничивается частотами основных тонов, который способен воспроизводить данный конкретный инструмент.

В теории звука также присутствует такое понятие как ШУМ. Шум - это любой звук, которой создаётся совокупностью несогласованных между собой источников. Всем хорошо знаком шум листвы деревьев, колышимой ветром и т.д.

От чего зависит громкость звука? Очевидно, что подобное явление напрямую зависит от количества энергии, переносимой звуковой волной. Для определения количественных показателей громкости, существует понятие - интенсивность звука. Интенсивность звука определяется как поток энергии, прошедший через какую-то площадь пространства (например, см2) за единицу времени (например, за секунду). При обычном разговоре интенсивность составляет примерно 9 или 10 Вт/см2. Человеческое ухо способно воспринимать звуки достаточно широкого диапазона чувствительности, при этом восприимчивость частот неоднородна в пределах звукового спектра. Так наилучшим образом воспринимается диапазон частот 1000 Гц - 4000 Гц, который наиболее широко охватывает человеческую речь.

Поскольку звуки столь сильно различаются по интенсивности, удобнее рассматривать её как логарифмическую величину и измерять в децибелах (в честь шотландского учёного Александра Грэма Белла). Нижний порог слуховой чувствительности человеческого уха составляет 0 Дб, верхний 120 Дб, он же ещё называется "болевой порог". Верхняя граница чувствительности так же воспринимается человеческим ухом не одинаково, а зависит от конкретной частоты. Звуки низких частот должны обладать гораздо бОльшей интенсивностью, чем высокие, чтобы вызвать болевой порог. Например, болевой порог на низкой частоте 31,5 Гц наступает при уровне силы звука 135 дБ, когда на частоте 2000 Гц ощущение боли появится при уже при 112 дБ. Имеется также понятие звукового давления, которое фактически расширяет привычное объяснение распространение звуковой волны в воздухе. Звуковое давление - это переменное избыточное давление, возникающее в упругой среде в результате прохождения через неё звуковой волны.

Волновая природа звука

Чтобы лучше понять систему возникновения звуковой волны, представим классический динамик, находящийся в трубе, наполненной воздухом. Если динамик совершит резкое движение вперёд, то воздух, находящийся в непосредственной близости диффузора на мгновение сжимается. После этого воздух расширится, толкая тем самым сжатую воздушную область вдоль по трубе.
Вот это волновое движение и будет впоследствии звуком, когда достигнет слухового органа и "возбудит" барабанную перепонку. При возникновении звуковой волны в газе создаётся избыточное давление, избыточная плотность и происходит перемещение частиц с постоянной скоростью. Про звуковые волны важно помнить то обстоятельство, что вещество не перемещается вместе со звуковой волной, а возникает лишь временное возмущение воздушных масс.

Если представить поршень, подвешенный в свободном пространстве на пружине и совершающий повторяющиеся движения "вперёд-назад", то такие колебания будут называться гармоническими или синусоидальными (если представить волну в виде графика, то получим в этом случае чистейшую синусойду с повторяющимися спадами и подъёмами). Если представить динамик в трубе (как и в примере, описанном выше), совершающий гармонические колебания, то в момент движения динамика "вперёд" получается известный уже эффект сжатия воздуха, а при движении динамика "назад" обратный эффект разряжения. В этом случае по трубе будет распространяться волна чередующихся сжатий и разрежений. Расстояние вдоль трубы между соседними максимумами или минимумами (фазами) будет называться длиной волны . Если частицы колеблются параллельно направлению распространения волны, то волна называется продольной . Если же они колеблются перпендикулярно направлению распространения, то волна называется поперечной . Обычно звуковые волны в газах и жидкостях – продольные, в твердых же телах возможно возникновение волн обоих типов. Поперечные волны в твердых телах возникают благодаря сопротивлению к изменению формы. Основная разница между этими двумя типами волн заключается в том, что поперечная волна обладает свойством поляризации (колебания происходят в определенной плоскости), а продольная – нет.

Скорость звука

Скорость звука напрямую зависит от характеристик среды, в которой он распространяется. Она определяется (зависима) двумя свойствами среды: упругостью и плотностью материала. Скорость звука в твёрдых телах соответственно напрямую зависит от типа материала и его свойств. Скорость в газовых средах зависит только от одного типа деформации среды: сжатие-разрежение. Изменение давления в звуковой волне происходит без теплообмена с окружающими частицами и носит название адиабатическое.
Скорость звука в газе зависит в основном от температуры - возрастает при повышении температуры и падает при понижении. Так же скорость звука в газообразной среде зависит от размеров и массы самих молекул газа, - чем масса и размер частиц меньше, тем "проводимость" волны больше и больше соответственно скорость.

В жидкой и твёрдой средах принцип распространения и скорость звука аналогичны тому, как волна распространяется в воздухе: путём сжатия-разряжения. Но в данных средах, помимо той же зависимости от температуры, достаточно важное значение имеет плотность среды и её состав/структура. Чем меньше плотность вещества, тем скорость звука выше и наоборот. Зависимость же от состава среды сложнее и определяется в каждом конкретном случае с учётом расположения и взаимодействия молекул/атомов.

Скорость звука в воздухе при t, °C 20: 343 м/с
Скорость звука в дистиллированной воде при t, °C 20: 1481 м/с
Скорость звука в стали при t, °C 20: 5000 м/с

Стоячие волны и интерференция

Когда динамик создаёт звуковые волны в ограниченном пространстве неизбежно возникает эффект отражения волн от границ. В результате этого чаще всего возникает эффект интерференции - когда две или более звуковых волн накладываются друг на друга. Особыми случаями явления интерференции являются образование: 1) Биений волн или 2) Стоячих волн. Биения волн - это случай, когда происходит сложение волн с близкими частотами и амплитудой. Картина возникновения биений: когда две похожие по частоте волны накладываются друг на друга. В какой-то момент времени при таком наложении, амплитудные пики могут совпадать "по фазе", а также могут совпадать и спады по "противофазе". Именно так и характеризуются биения звука. Важно помнить, что в отличие от стоячих волн, фазовые совпадения пиков происходят не постоянно, а через какие-то временные промежутки. На слух такая картина биений различается достаточно чётко, и слышится как периодическое нарастание и убывание громкости соответственно. Механизм возникновения этого эффекта предельно прост: в момент совпадения пиков громкость нарастает, в момент совпадения спадов громкость уменьшается.

Стоячие волны возникают в случае наложения двух волн одинаковой амлитуды, фазы и частоты, когда при "встрече" таких волн одна движется в прямом, а другая – в обратном направлении. В участке пространства (где образовалась стоячая волна) возникает картина наложения двух частотных амплитуд, с чередованием максимумов (т.н. пучностей) и минимумов (т.н. узлов). При возникновении этого явления крайне важное значение имеет частота, фаза и коэффициент затухания волны в месте отражения. В отличие от бегущих волн, в стоячей волне отсутствует перенос энергии вследствие того, что образующие эту волну прямая и обратная волны переносят энергию в равных количествах и в прямом и в противоположном направлениях. Для наглядного понимания возникновения стоячей волны, представим пример из домашней акустики. Допустим, у нас есть напольные акустические системы в некотором ограниченном пространстве (комнате). Заставив их играть какую-нибудь композицию с большим количеством баса, попробуем изменить местоположение слушателя в помещении. Таким образом слушатель, попав в зону минимума (вычитания) стоячей волны ощутит эффект того, что баса стало очень мало, а если слушатель попадает в зону максимума (сложения) частот, то получается обратный эффект существенного увеличения басовой области. При этом эффект наблюдается во всех октавах базовой частоты. Например, если базовая частота составляет 440 Гц, то явление "сложения" или "вычитания" будет наблюдаться также на частотах 880 Гц, 1760 Гц, 3520 Гц и т.д.

Явление резонанса

У большинства твёрдых тел имеется собственная частота резонанса. Понять этот эффект достаточно просто на примере обычной трубы, открытой только с одного конца. Представим ситуацию, что с другого конца трубы подсоединяется динамик, который может играть какую-то одну постоянную частоту, её также впоследствии можно менять. Так вот, у трубы имеется собственная частота резонанса, говоря простым языком - это частота, на которой труба "резонирует" или издаёт свой собственный звук. Если частота динамика (в результате регулировки) совпадёт с частотой резонанса трубы, то возникнет эффект увеличения громкости в несколько раз. Это происходит потому, что громкоговоритель возбуждает колебания воздушного столба в трубе со значительной амплитудой до тех пор, пока не найдётся та самая «резонансная частота» и произойдёт эффект сложения. Возникшее явление можно описать следующим образом: труба в этом примере "помогает" динамику, резонируя на конкретной частоте, их усилия складываются и "выливаются" в слышимый громкий эффект. На примере музыкальных инструментов легко прослеживается это явление, поскольку в конструкции большинства присутствуют элементы, называемые резонаторами. Нетрудно догадаться, что служит цели усилить определённую частоту или музыкальный тон. Для примера: корпус гитары с резонатором ввиде отверстия, сопрягаемого с объёмом; Конструкция трубки у флейты (и все трубы вообще); Циллиндрическая форма корпуса барабана, который сам по себе является резонатором определённой частоты.

Частотный спектр звука и АЧХ

Поскольку на практике практически не встречаются волны одной частоты, то возникает необходимость разложения всего звукового спектра слышимого диапазона на обертоны или гармоники. Для этих целей существуют графики, которые отображают зависимость относительной энергии звуковых колебаний от частоты. Такой график называется графиком частотного спектра звука. Частотный спектр звука бывает двух типов: дискретный и непрерывный. Дискретный график спектра отображает частоты по отдельности, разделённые пустыми промежутками. В непрерывном спектре присутствуют сразу все звуковые частоты.
В случае с музыкой или акустикой чаще всего используется обычный график Амплитудно-Частотой Характеристики (сокращённо "АЧХ"). На таком графике представлена зависимость амплитуды звуковых колебаний от частоты на протяжении всего спектра частот (20 Гц - 20 кГц). Глядя на такой график легко понять, например, сильные или слабые стороны конкретного динамика или акустической системы в целом, наиболее сильные участки энергетической отдачи, частотные спады и подъёмы, затухания, а так же проследить крутизну спада.

Распространение звуковых волн, фаза и противофаза

Процесс распространения звуковых волн происходит во всех направлениях от источника. Простейший пример для понимания этого явления: камешек, брошенный в воду.
От места, куда упал камень, начинают расходиться волны по поверхности воды во всех направлениях. Однако, представим ситуацию с использованием динамика в неком объёме, допустим закрытом ящике, который подключён к усилителю и воспроизводит какой-то музыкальный сигнал. Несложно заметить (особенно при условии, если подать мощный НЧ сигнал, например бас-бочку), что динамик совершает стремительное движение "вперёд", а потом такое же стремительное движение "назад". Остаётся понять, что когда динамик совершает движение вперёд, он излучает звуковую волну, которую мы слышим впоследствии. А вот что происходит, когда динамик совершает движение назад? А происходит парадоксально тоже самое, динамик совершает тот же звук, только распространяется он в нашем примере всецело в пределах объёма ящика, не выходя за его пределы (ящик закрыт). В целом, на приведённом выше примере можно наблюдать достаточно много интересных физических явлений, наиболее значимым из которых является понятие фазы.

Звуковая волна, которую динамик, находясь в объёме, излучает в направлении слушателя - находится "в фазе". Обратная же волна, которая уходит в объём ящика, будет соответственно противофазной. Остаётся только понять, что подразумевают эти понятия? Фаза сигнала – это уровень звукового давления в текущий момент времени в какой-то точке пространства. Фазу проще всего понять на примере воспроизведения музыкального материала обычной напольной стерео-парой домашних акустических систем. Представим, что две такие напольные колонки установлены в неком помещении и играют. Обе акустические системы в этом случае воспроизводят синхронный сигнал переменного звукового давления, притом звуковое давление одной колонки складывается со звуковым давлением другой колонки. Происходит подобный эффект за счёт синхронности воспроизведения сигнала левой и правой АС соответственно, другими словами, пики и спады волн, излучаемых левыми и правыми динамиками совпадают.

А теперь представим, что давления звука по-прежнему меняются одинаковым образом (не претерпели изменений), но только теперь противоположно друг другу. Подобное может произойти, если подключить одну акустическую систему из двух в обратной полярности ("+" кабель от усилителя к "-" клемме акустической системе, и "-" кабель от усилителя к "+" клемме акустической системы). В этом случае противоположный по направлению сигнал вызовет разницу давлений, которую можно представить в виде чисел следующим образом: левая акустическая система будет создавать давление "1 Па", а правая акустическая система будет создавать давление "минус 1 Па". В результате, суммарная громкость звука в точке размещения слушателя будет равна нулю. Это явление называется противофазой. Если рассматривать пример более детально для понимания, то получается, что два динамика, играющие "в фазе" - создают одинаковые области уплотнения и разряжения воздуха, чем фактически помогают друг другу. В случае же с идеализированной противофазой, область уплотнения воздушного пространства, созданная одним динамиком, будет сопровождаться областью разряжения воздушного пространства, созданной вторым динамиком. Выглядит это примерно, как явление взаимного синхронного гашения волн. Правда, на практике падения громкости до нуля не происходит, и мы услышим сильно искажённый и ослабленный звук.

Самым доступным образом можно описать это явление так: два сигнала с одинаковыми колебаниями (частотой), но сдвинутые по времени. Ввиду этого, удобнее представить эти явления смещения на примере обычных круглых стрелочных часов. Представим, что на стене висит несколько одинаковых круглых часов. Когда секундные стрелки этих часов бегут синхронно, на одних часах 30 секунд и на других 30, то это пример сигнала, который находится в фазе. Если же секундные стрелки бегут со смещением, но скорость по-прежнему одинакова, например, на одних часах 30 секунд, а на других 24 секунды, то это и есть классический пример смещения (сдвига) по фазе. Таким же образом фаза измеряется в градусах, в пределах виртуальной окружности. В этом случае, при смещении сигналов относительно друг друга на 180 градусов (половина периода), и получается классическая противофаза. Нередко на практике возникают незначительные смещения по фазе, которые так же можно определить в градусах и успешно устранить.

Волны бывают плоские и сферические. Плоский волновой фронт распространяется только в одном направлении и редко встречается на практике. Сферический волновой фронт представляет собой волны простого типа, которые исходят из одной точки и распространяется во всех направлениях. Звуковые волны обладают свойством дифракции , т.е. способностью огибать препятствия и объекты. Степень огибания зависит от отношения длины звуковой волны к размерам препятствия или отверстия. Дифракция возникает и в случае, когда на пути звука оказывается какое-либо препятствие. В этом случае возможны два варианта развития событий: 1) Если размеры препятствия намного больше длины волны, то звук отражается или поглощается (в зависимости от степени поглощения материала, толщины препятствия и т.д.), а позади препятствия формируется зона "акустической тени". 2) Если же размеры препятствия сравнимы с длиной волны или даже меньше её, тогда звук дифрагирует в какой-то мере во всех направлениях. Если звуковая волна при движении в одной среде попадает на границу раздела с другой средой (например воздушная среда с твёрдой средой), то может возникнуть три варианта развития событий: 1) волна отразится от поверхности раздела 2) волна может пройти в другую среду без изменения направления 3) волна может пройти в другую среду с изменением направления на границе, это называется "преломление волны".

Отношением избыточного давления звуковой волны к колебательной объёмной скорости называется волновое сопротивление. Говоря простыми словами, волновым сопротивлением среды можно назвать способность поглощать звуковые волны или "сопротивляться" им. Коэффициенты отражения и прохождения напрямую зависят от соотношения волновых сопротивлений двух сред. Волновое сопротивление в газовой среде гораздо ниже, чем в воде или твёрдых телах. Поэтому если звуковая волна в воздухе падает на твердый объект или на поверхность глубокой воды, то звук либо отражается от поверхности, либо поглощается в значительной мере. Зависит это от толщины поверхности (воды или твёрдого тела), на которую падает искомая звуковая волна. При низкой толщине твёрдой или жидкой среды, звуковые волны практически полностью "проходят", и наоборот, при большой толщине среды волны чаще отражается. В случае отражения звуковых волн, происходит этот процесс по хорошо известному физическому закону: "Угол падения равен углу отражения". В этом случае, когда волна из среды с меньшей плотностью попадает на границу со средой большей плотности - происходит явление рефракции . Оно заключается в изгибе (преломлении) звуковой волны после "встречи" с препятствием, и обязательно сопровождается изменением скорости. Рефракция зависит также от температуры среды, в которой происходит отражение.

В процессе распространения звуковых волн в пространстве неизбежно происходит снижение их интенсивности, можно сказать затухание волн и ослабление звука. На практике столкнуться с подобным эффектом достаточно просто: например, если два человека встанут в поле на некотором близком расстоянии (метр и ближе) и начнут что-то говорить друг другу. Если впоследствии увеличивать расстояние между людьми (если они начнут отдаляться друг от друга), тот же самый уровень разговорной громкости будет становиться всё менее и менее слышимым. Подобный пример наглядно демонстрирует явление снижения интенсивности звуковых волн. Почему это происходит? Причиной тому различные процессы теплообмена, молекулярного взаимодействия и внутреннего трения звуковых волн. Наиболее часто на практике происходит превращение звуковой энергии в тепловую. Подобные процессы неизбежно возникают в любой из 3-ёх сред распространения звука и их можно охарактеризовать как поглощение звуковых волн .

Интенсивность и степень поглощения звуковых волн зависит от многих факторов, таких как: давление и температура среды. Также поглощение зависит от конкретной частоты звука. При распространении звуковой волны в жидкостях или газах возникает эффект трения между разными частицами, которое называется вязкостью. В результате этого трения на молекулярном уровне и происходит процесс превращения волны из звуковой в тепловую. Другими словами, чем выше теплопроводность среды, тем меньше степень поглощения волн. Поглощение звука в газовых средах зависит ещё и от давления (атмосферное давление меняется с повышением высоты относительно уровня моря). Что касательно зависимости степени поглощения от частоты звука, то принимая во внимание вышеназванные зависимости вязкости и теплопроводности, поглощение звука тем выше, чем выше его частота. Для примера, при нормальной температуре и давлении, в воздухе поглощение волны частотой 5000 Гц составляет 3 Дб/км, а поглощение волны частотой 50000 Гц составит уже 300 Дб/м.

В твёрдых средах сохраняются все вышеназванные зависимости (теплопроводность и вязкость), однако к этому добавляется ещё несколько условий. Они связаны с молекулярной структурой твёрдых материалов, которая может быть разной, со своими неоднородностями. В зависимости от этого внутреннего твёрдого молекулярного строения, поглощение звуковых волн в данном случае может быть различным, и зависит от типа конкретного материала. При прохождении звука через твёрдое тело, волна претерпевает ряд преобразований и искажений, что чаще всего приводит к рассеиванию и поглощению звуковой энергии. На молекулярном уровне может возникнуть эффект дислокаций, когда звуковая волна вызывает смещение атомных плоскостей, которые затем возвращаются в исходное положение. Либо же, движение дислокаций приводит к столкновению с перпендикулярными им дислокациями или дефектами кристаллического строения, что вызывает их торможение и как следствие некоторое поглощение звуковой волны. Однако, звуковая волна может и резонировать с данными дефектами, что приведет к искажению исходной волны. Энергия звуковой волны в момент взаимодействия с элементами молекулярной структуры материала рассеивается в результате процессов внутреннего трения.

В я постараюсь разобрать особенности слухового восприятия человека и некоторые тонкости и особенности распространения звука.

Идея поющей воды пришла в голову средневековых японцев сотни лет назад и достигла своего расцвета к середине XIX века. Подобная инсталляция называется «сюйкинкуцу», что в вольном переводе означает «водяная арфа»:

Как следует из видео, сюйкинкуцу представляет собой большой пустой сосуд, обычно установленный в земле на бетонном основании. В верхней части сосуда имеется отверстие, через которое внутрь капает вода. В бетонное основание вставлена дренажная трубка для отвода излишков воды, а само основание выполнено чуть вогнутым, чтобы на нём постоянно имелась неглубокая лужица. Звук капель отражается от стен сосуда, создавая естественную реверберацию (см. рисунок ниже).

Сюйкинкуцу в разрезе: полый сосуд на вогнутом сверху бетонном основании, дренажная трубка для отвода лишней воды, в основании и вокруг засыпка из камней (гравия).

Сюйкинкуцу традиционно являлись элементом японского садово-паркового дизайна, садов камней в духе дзэн. В старину их устраивали на берегах ручьёв возле буддийских храмов и домиков для чайной церемонии. Считалось, что омыв руки перед чайной церемонией и услышав при этом волшебные звуки из-под земли, человек настраивается на возвышенный лад. Японцы до сих пор уверены, что самые лучшие наиболее чисто звучащие сюйкинкуцу должны изготовляться из цельного камня, хотя в наши дни это требование не соблюдается.
К середине ХХ века искусство устройства сюйкинкуцу было почти утеряно – на всю Японию осталась пара-тройка сюйкинкуцу, но в последние годы интерес к ним переживает необычайный подъём. Сегодня их выполняют из более доступных материалов – чаще всего из керамических или металлических сосудов подходящего размера. Особенность звучания сюйкинкуцу в том, что кроме основного тона капли внутри ёмкости за счёт резонанса стенок возникают дополнительные частоты (гармоники), как выше, так и ниже основного тона.
В наших местных условиях создать сюйкинкуцу можно по-разному: не только из керамической или металлической ёмкости, но и, например, выложить непосредственно в земле из красного кирпича по методу изготовления эскимосских жилищ-иглу или отлить из бетона по т технологии создания колоколов – эти варианты по звучанию будут наиболее близкими к цельнокаменным сюйкинкуцу.
В бюджетной версии можно обойтись отрезком стальной трубы большого диаметра (630 мм, 720 мм), накрытым с торца сверху крышкой (толстым металлическим листом) с отверстием для стока воды. Использовать пластиковые ёмкости я бы не советовал: пластик поглощает некоторые звуковые частоты, а в сюйкинкуцу нужно добиться их максимального отражения от стенок.
Непременные условия:
1. вся система должна быть полностью скрыта под землёй;
2. основание и засыпку боковых пазух необходимо выполнять из камня (щебня, гравия, гальки) -- забивка пазух грунтом сведёт на нет резонансные свойства ёмкости.
Логично предположить, что решающее значение в инсталляции имеет высота сосуда – точнее, его глубина: чем сильнее в полёте разгоняется капля воды, тем звонче будет её удар об дно, тем интереснее и полнее будет звук. Но не стóит доходить до фанатизма и строить ракетную шахту -- вполне достаточно высоты ёмкости (отрезка металлической трубы) в 1,5-2,5 от размера её диаметра. Учтите, что чем шире объём ёмкости, тем ниже будет звучание основного тона сюйкинкуцу.
Физик Йошио Ватанабе (Yoshio Watanabe) лабораторно изучил особенности реверберации сюйкинкуцу, его исследование “Analytic Study of Acoustic Mechanism of «Suikinkutsu»” имеется в Интернете в свободном доступе. Для самых дотошных читателей – Ватанабе предлагает оптимальные на его взгляд размеры традиционных сюйкинкуцу: керамический сосуд со стенкой толщиной 2см колоколообразной или грушевидной формы, свободная высота падения капли от 30 до 40 см, максимальный внутренний диаметр около 35 см. Но учёный вполне допускает любые произвольные размеры и формы.
Можно поэкспериментировать и получить интересные эффекты, если сделать сюйкинкуцу как трубу в трубе: внутрь стальной трубы большего диаметра (например, 820мм) вставить трубу меньшего диаметра (630 мм) и немного меньшей высоты, а в стенках внутренней трубы дополнительно на разной высоте вырезать несколько отверстий диаметром примерно 10-15 см. Тогда пустой зазор между трубами будет создавать дополнительную реверберацию, а если вам повезёт, то и эхо.
Облегчённый вариант: в бетонное основание во время его заливки вертикально и чуть под углом вставить пару толстых металлических пластин шириной 10-15 сантиметров и высотой выше половины внутреннего объёма ёмкости – за счёт этого увеличится площадь внутренней поверхности сюйкинкуцу, возникнут дополнительные отражения звука, и соответственно немного возрастёт время реверберации.
Можно ещё радикальнее модернизировать сюйкинкуцу: если в нижней части ёмкости по оси падения воды подвесить колокольчики или тщательно подобранные металлические пластины, то от ударов по ним капель можно получить благозвучный саунд. Но учтите, что в этом случае искажается идея сюйкинкуцу, которая заключается в том, чтобы слушать именно естественную музыку воды.
Сейчас в Японии сюйкинкуцу устраивают не только в дзэнских парках и в частных владениях, но даже в городах, в офисах и в ресторанах. Для этого возле сюйкинкуцу устанавливают миниатюрный фонтан, иногда внутрь сосуда помещают один-два микрофона, затем их сигнал усиливают и подают на замаскированные неподалёку динамики. Результат звучит примерно так:

Хороший пример для подражания.

Энтузиасты сюйкинкуцу выпустили компакт-диск с записями различных сюйкинкуцу, созданных в разных концах Японии.
Идея сюйкинкуцу нашла своё развитие на другом берегу Тихого океана:

В основе этого американского «волнового органа» обычные пластиковые трубы большой длины. Установленные одним своим краем точно на уровне волн, трубы резонируют от движения воды и за счёт своего изгиба вдобавок работают как звуковой фильтр. В традициях сюйкинкуцу вся конструкция скрыта от глаз. Инсталляция уже включена в туристические справочники.
Следующее британское устройство тоже создано из пластиковых труб, но предназначено не для генерации звука, а для изменения уже имеющегося сигнала.
Устройство называется «Оргáн Корти» и представляет собой несколько рядов полых пластиковых труб, закреплённых вертикально между двумя пластинами. Ряды труб работают как естественный звуковой фильтр подобный тем, что установлены в синтезаторах и в гитарных «примочках»: какие-то частоты поглощаются пластиком, другие многократно отражаются и резонируют. В результате звук, поступающий из окружающего пространства, преобразуется случайным образом:

Интересно было бы поставить такое устройство напротив гитарного комбика или любой акустической системы и послушать, как при этом изменится звук. Воистину, «…всё вокруг есть музыка. Или может ею стать при помощи микрофонов» (американский композитор Джон Кейдж). …Думаю этим летом у себя за городом создать сюйкинкуцу. С лингамом.

Из этюдов о природе
* * *
Часто пасмурный день с привычным незаметным морозом к заходу солнца разрывает на западе небо и солнце садится в ореоле дневного света. Гонимые облака высвечиваются жарко-красным и льдинисто-белым, рваным полукольцом замыкают сверху далекую голубизну и солнце...
А здесь на земле сумрачно, мы придавлены грязно-синим и лишь смотрим. Шумит ветер, обозначая какое-то начало.
Сумерки незаметно приносят воздуху цвет, краски заката, напротив, затухают, и кусочек дня там, вдали, становится все меньше и пепельно-лиловым.
* * *
И в лесу ты так рад шуму листьев на ветру или дальнему гулу, ты так рад отдельным движениям листьев, сливающимся в резко-неровный, но постоянный шум-глубину … Он вызывает в тебе странное состояние отдыха, когда будто к тебе прикасается что-то родное и единственное возможное, что-то значительное и лёгкое
Этот шум – отовсюду, заполняет все уголки твоей памяти, твоей задумчивости, он и сопровождение и сам начало-условие… При шуме ветра мы в пути всегда, подбирая на ходу драгоценные минуты и дни нашей прошлой жизни, нет, объявляя их драгоценностями
А шум не мешает – он наш, земной, он не создан нами – был он …
Шум ветра, прекрасный и удивительный шум ветра,
поклонялся ему
* * *
Шум деревьев... Как много он может сказать: всегда несет легкую боязную тревогу: возможность, отдаленную иной нашей оценки.
Светлое освещение при ветре и шуме странность еще обнаженная.
Но ветер - земное, он игра, как и зимой, неистовая. Освещение дарит нам тени, мягкие или ясные, и для нас видимое - удивительно правдивое, радостно-тревожное...
* * *
На берегу большой реки с ветром только мерный шум волн, шум над тобой, и вода в волнах под солнцем и отдаленная под остальным небом - нам какая-то сильная первооснова, проходящая мимо, но которую мы чувствуем понятно-понятно, словно она была ожидаемой.
Шум волн мгновенно нарастающий, повторяемый, шум волн пронизывает свет яркий солнца, наши мысли, шум воды на берегу...
* * *
Шум деревьев, травы во время мелкого дождя, сильный порывистый шум … Он зелен, ненасытен, боязен, рождает образы …
Шум – близкое от жизни, неотделимое, а при ярком солнце, тепле, он какое-то значение, словно мчащееся в разных направлениях, сильное значение …
* * *

Из работы "Милетские постулаты"

Шум волн на берегу - природная мерность; в сумерках, подхватывающая взгляд твой, взгляд любой свежестью и освещением, при свете дня, обнажающая основание и мгновенную легкость бесконечного верхнего пространства, при всех событиях - один и тот же шум, мерно накатывающийся, да и оставляемый здесь же.., этот шум, эта мерность были до человека (до жизни?).
Мы знаем разнообразие прибоя - от ленивых прибрежных всплесков всей этой тяжелой водной поверхностью до беспрерывно бегущих на берег грозных волн, вырастающих перед самым берегом в пенистые россыпи.
Что нам та мерность? Часами можем смотреть на прибой, думая о своем (как - думая? и думая ли?). Какие неосознаваемые ассоциации возникают в нашем внутреннем мире? какое удовлетворение испытываем мы?
Возможно, что на границе воды и земли (и - воздуха) при оптимальных условиях зарождалась и должна была «зародиться» жизнь, ибо вся эта граница на самом деле -
гигантская пробирка, где различные химические реагенты смешивались, «взбалтывались», «подогревались»...
И - инфраусловия, сопровождающие эти процессы, процессы Рождения. Как пронизали условия (окружение?) рождающиеся структуры? И достаточно ли их на подобной границе сред?
И сейчас на этих гигантских водных площадях, или прозрачных до дна или скрывающих свои глубины, неподвижных или быстрых течением, давным-давно все в сфере влияния Живых существ. Сейчас - эти пространства, словно по инерции повторяют (уже для нашего сознания) те же условия окружения - смутные (и вместе с тем до предела конкретные!)...
Этот шум, эти все наши ощущения вызывают в душе нашей странное движение, странное соответствие (к чему? соответствие чего?) ...Словно быть на берегу, быть перед водной поверхностью при этом шуме - нам успокоение, нам какая-то живительная сила.
Это и чувство края. Времени? Водное пространство не напрасно наделено суеверьями (поверьями), какой-то защитой от злых сил. Действительно ли наше пра-прапрошлое оставило нам какие-то ориентиры? и мы их чувствуем, и уже как-то выразили?
...на берегу реки или озера, на берегу моря, при сумеречном освещении (с луной или без) - великое время, время диалога без слов, время - духовный лекарь. Как прочесть глубинную красоту? когда неостановимая жажда смотреть, вбирать в себя пространство спокойной силы будто сдвигает в сознании все имеющиеся предчувствия, и направлено движение это к чему-то близко понятному, может быть, даже родному, но неуловимому, невыражаемому прямо и не могущему быть выражено четко и ясно: потому что родина нам - все земное окружение, потому что Начала наши, начала сознательные - от природного к людям, а не от людей к людям же. Начала.
Как иначе выразить это?

Шум листьев

Конечно, он вызывает воспоминания, и не просто о конкретных событиях, но незаметно «укладывает» воспоминания в непонятную и успокаивающую протяженность, в какое-то движение, можно сказать, тревожно-спокойное (!). Ловя себя на мысли о том, что ты стараешься что-то осознать, ты думаешь о своих невесомых и всеприсутствуемых мыслях как о венце могучего и природного, бесконечно длительного, тревожно-прекрасного, ибо доказываемого тут же...
При шуме листьев ты отвлекаешься от своей природы, ты отстранен даже от суеты человеческого, от тяжести человеческого, где-то и свое осознание (!) ты словно подсматриваешь со стороны...
Шум листьев. Усиливающийся - верховой, по верхушкам деревьев, до отдельных мягких хлопаний и исчезающий подле тебя, и - напротив, словно уходящий в разные
стороны, ослабевающий, и словно погружаемся мы, наконец, в какое-то единственно «верное» течение, а голубым днем шум листьев чист и прозрачен, а пасмурным лесной шум «спускает» мысли (!)... Шум листьев - лучший отдых твой; это связь нашего необъятного внутреннего мира, требующего тем не менее доказательств своего существования по сравнению с миром внешним, и даже по отношению к своему телу (!)... Эта связь с миром внешним, может, однако, также в считанные мгновенья буквально захлопнуть¬ся-и также незаметно для остального внешнего, для остальной Вселенной.
Что это за связь? какие миры встречаются, в большинстве случаев и не влияя друг на друга?
Шум листьев или нечто сходное «показывает» масштабы того, что имеет человек: как во Вселенной имеются сгустки материи со сверхплотным веществом, где искажены все физические величины, так и в нашем внутреннем мире, в бесконечно малом «вместилище» (по сравнению с масштаба¬ми Земли), совершенно фантастично (один к одному!) отражается мир весь - со всеми своими необозримыми расстояниями. Природное: цвет ландшафтов, беззащитные запахи земли и дождя, цвет воды и, напротив, зимняя суровость белоснежных пространств, сами соотношения физических величин видимого, - как все связано с нашим внутренним миром?
Сознание, как взаимосвязь людей появляется много поз¬же, но не как «шапка», а как итог постепенный, и сознание цементирует свой, меньший объем внутреннего мира, а больший объем, окраинный? и близко не охватывается нашим Я. Вспышки осознания, время от времени озаряющие наш внутренний мир, всегда однонаправлены, как однонаправлен, по сути, даже свет солнца - от себя. Какое единство пронизывает и шум леса, и разговоры людей - мощно и непредвзято? И эстетические оценки наши, и строение Ми¬ра?
Шум листьев, прекрасный и легкий, тревожный и успокаивающий - как следствие, как детали всего течения природы - так нужен нам, людям, и нужно все природное, живое, нужно, чтобы не забываться в своем человеческом, ибо мы, действительно, - венец, да венец только тогда венчает, когда сохраняется вся протяженность многообразия бесконечного и дорогого нам Мира.

Из книги "Природа"

Шум природы

Шум природы великий, ненасытный нам: он возвращает к себе - к единственному и правильному соотношению (какому?) с природой всей, возвращает к непосредственности, но и отторгает наше Я, которое становится беспокойным... В этом соотношении какое-то рождение, постоянное: от всех мыслей, от всего тебя словно силой берется кровное твое; но и не иссякает оно! ты словно в течении единственном оказываешься, вечном, куда включен и ты жизнью и природой своей...
Это, конечно, прежде всего шум волн, - шум волн, шум ветра на берегу реки, озера, моря. Шум самого ветра.
Под ослепительно ярким солнцем, под прохладой ветреного воздуха песчаный пляж теплый, даже горячий. Река размыла лесистый берег, и крутой высокий склон его - поодаль: ты оказываешься посреди постоянного шума, сильного, заполняющего все огромное пространство от тяжелой поверхности беспокойной воды, странно ровной, и уходящей так же тяжело к горизонту, до невесомого неба, бегущих недосягаемых и редких облаков.
Ветер продувал это пространство насквозь: запах и шум волн, шум воздуха, даже гул, казалось, исходили из самого дальнего далека.
Странно хорошо тебе было здесь: беспокойство только от того, что найти ты должен был Слова. Ты должен был описать свое состояние.
В сильный мороз сумерки начинались еще до захода солнца: местность тонко синеющим снегом и насквозь пронизываемая звонким холодом летела вверх - навстречу холод¬ной пустоте неба. И слышно было тревожное и стонущее гудение телеграфных проводов вдоль дороги, да и все до горизонта казалось также тревожной и стонущей поверхностью.
А ветер - будто начинающийся подле тебя, слабый, обжигающий.
...Всегда ветер своим едва заметным или заполняющим все и вся шумом пробуждал неясное и счастливое в душе; мы забывались в своей памяти, в своих непритязательных фантазиях. Этот шум листьев в лесу, шум самих деревьев под ветром был до нас, и для природы нашего внутреннего мира он имеет какое-то созидающее значение, или охраняющее, подобно тому, как имеет значение свет, тепло...
Шум, звуки есть следствие какого-то перемещения, движения, впрочем, например, свет был также следствием...
Может быть, действительно, неопределенный, дифференцируемый нами до какой-то известной степени (стадии), шум, остающийся в сущности таинственным, воздействовал
непроизвольно на наши мысли; и наш внутренний мир, формально находясь при какой-то внешней информации, фактически оставался сам по себе: был «монолог» внутреннего мира, без участия Я, монолог безболезненный.
Я любил дождь, его шум, - шум дождевых капель: по земле, крыше, по листьям в лесу, шум ночной дали, шум ветра...
Наступала тишина, осознавали мы ее как бы вдруг, тишина извивалась, была неуловима, она пряталась за каждую точку в пространстве: стучало в висках, слышно билось сердце, за своим дыханием ты ничего не слышал извне...
Огромный мир замирал.

Звуки жизни

В оглушительной тишине зимнего леса теньканье синиц, деловито осматривающих деревья, - словно противовес громаде небесного зимнего дня. Изящные и миниатюрные птицы своими голосами очерчивали короткими штрихами свое, недоступное нам, пространство, напоминали о том, что мы не одни.
Теньканье синиц, пение и голоса других птиц нам говорят о неожиданности взаимоотношений, поразительно несводимых друг к другу.
Почему-то более приходят на память голоса птиц: в утоляющей жажду прохладной синеве неба слышим мы прощальные крики журавлей, наконец находим мы в небе знаменитый и немногочисленный клин, быстро удаляющий¬ся, с периодическими криками, долетающими до земли как миганье бортовых огней самолетов.
В этих звуках, журавлей ли, синиц ли, звуках других ли птиц, мы слышим недоступную большинству из нас чистоту, однозначность. Парадоксально, что ее мы никак не можем определить, но пытаемся всякий раз. И всякий раз нас словно возвращают к некоей отчужденности, свойственной нам, отчужденности от остального мира, да и от других людей.
...колония грачей, галок, ворон обосновалась на больших деревьях во дворе областной больницы; постоянные и резкие крики, как ни странно, успокаивали: с того далекого детства, когда все я услышал и запомнил, я понял это.
Это был природный фон. Как и запах тополиных почек, запах мокрых деревьев; как и шум листьев и ветвей. Но и крики птиц заставляли следить за характером самого крика и далее - за характером поведения птиц. Мы начинали домысливать.
Звуки жизни напоминали о той или другой жизни, именно напоминали, ибо без звуков мы не можем верить реальности происходящего. Как будто шум природы, звуки жизни, голоса людей действительно есть доказательство (решающее?).
Беззвучному миру мы не верим (?), во всяком случае воспринимали бы его настолько искаженно, что в конце концов как люди мы не состоялись.
Мир света без мира звуков - обрубленный мир; это сплошное Начало - без продолжения. Целостность мира не может быть без природного шума, более того, слыша только шум, воспринимая только «продолжение», мы легко додумываем
«Начало».
Нам легче прочесть прошлое, чем предвидеть будущее. (Наверное, слепые и глухие люди подвержены разным специфическим расстройствам психики.)
И давно для нас звуки жизни неотделимы от природного шума: свистит ветер, запутываясь в ветвях дерева, - что это? Звуки жизни уже давно символизируют общее состояние дня, времени года: в конце мая многоголосое пение лягушек на пруду - это долгие вечерние сумерки; в июне эхом в низкой и прохладной ночи раздается пение соловья; перед быстрой наступающей ночью в сентябре с пруда доносится частый говор гусей, да чрезмерно-громкие и деловито заканчивающиеся выкрики уток...
Звенит в сумерках зеленый овраг, заполненный до отказа стрекотом кузнечиков, со свистом рассекают в вышине день проносящиеся стайкой стрижи: как «отделить» звук от света?

Из книги "И звук, и свет"

Природный шум

Как «число» природный шум не уравновешивает свет: следствием света являются и тепло, и запахи.., кроме того, числа мы скорее как бы восстанавливаем... при взгляде назад (?).
Никак не может ум наш примирить нас с природой вокруг: нам кажется, чувствуется так много...
Природный шум ты ждешь, не осознавая, но даже зная, что ты будешь где-то на природе, менее всего ты его представляешь. Можно ли отдельно представлять звуки природы? Ведь звуки - предельно функциональны! они как бы прилагаются к событиям. Скорее представляешь ты всегда ненасытные просторы, таинственные громады уютного света...
И вдруг - шум, это новое чувство пространства, его вбирание в себя, его целительное... омовение всех пор твоего тела и твоей души; шум возвращает память к смутным истокам, он соединяет непредставимое время для тебя - без слов для тебя совершается великий круговорот всего того, что составляет твое целое... В любое время года и дня настигает тебя шум пространства, нет, не шум и скрежет машин, грохот и гуденье придуманного человеком, но природы, родившей тебя... Шум техники только тогда не возмущает восприятие, когда он «уменьшен», когда мы не считаем его...опасным? неестественным?
Шум природы необходим; подобно тому, как горный или лесной ручей очищает свое русло, обнажая чистые камешки, песок, и прозрачно-струящаяся и холодная вода утоляет жажду и своим блеском, так и шум природы очищает нас, успокаивает, восстанавливает незаметно соподчиненность мыслей и ощущений.., и заставляет думать!
Это лучший в мире отдых: в нашем внутреннем мире устанавливается согласие! Пусть на острие наших отношений среди людей остаются противоречия, но «тылы» наших «фронтов» укрепляются. Контакт с природой идет без слов... Свет и звуки формируют пространство внутри нас, наша особенность укрепляется всеобщим. Ведь это все направлено к тому, что называют душевным здоровьем.
А как быстра и неостановима эта связь света и звука: она есть игра и природы, и твоего ума; вспыхивающие образы в твоем внутреннем мире плотнят, теснят поток мыслей, провоцируют, тренируют ум...
И где мысли наши - при шуме ветра, дождя, например?
...мерный шум дождевых капель в бесконечно емкой воздушной пустоте словно объединяет все небо: ведь каждая точка спустившегося к земле неба вмещала шум! она принимала звуки, и звуки резонировали в объемах (!) точек, резонировали в твоем внутреннем мире. Мерный и тихий шум объединял огромную местность вместе с небом и тобою, и было хорошо тебе.
Необходим нам шум природы, он подстраховывает... нас (!), питает наши силы, исцеляет нас, даже возвращает к жизни, напоминает нам...весь пройденный путь... без слов... Путь становления человека.
И разве это не удивительно?
Среди света и звуков взрос человек, свет и звук в основе внутри у нас, и - в небесной оправе.

Шум волн

Усиливает шум прибоя зрительную картину; может быть, всегда звуки в норме лишь сопровождают образы... И не прав: звуковые ряды, общий фоновый шум, отдельные звуки воссоздают... отношение ко всему, определяют перспективу поведения, заново оценивают память.
А может быть, весь слуховой сюжет более глубок? более важен для нашего отношения, оценок? ведь ордината времени... звуковая (?)?
А светлым прозрачным днем мягкая водная гладь старого пруда еще более светлела, выплескиваясь у берега едва слышимыми случайными водными толчками. Эти всплески, то близкие, то отдаленные, в повествовательных фразах природы словно расставляли знаки препинания.
Но вот уже мчат порывы ветра сердитую рябь воды, и по поверхности пруда, отставая от ветра и отклоняясь в стороны, идут, темнеясь и сверкая, волны, словно стремясь выйти на берег... И свежий и сильный ветер течет и шумит за тобою, поднимая запах воды, пены и мокрой глины, и тихие всплески быстро набегающих волн...сыт¬но очерчивают линию берега... Водное тепло, свежесть, движение.
На большой реке шум прибоя воспринимался иначе: другие ветры, другой простор... Волны накатывались на берег тяжело и медленно, а отступали, просачиваясь сквозь песок, истончаясь и исчезая, и вновь нехотя накатывались...
Эта ритмичная, то ли тишина, то ли разлетающаяся тяжесть, звучная и низкая, располагала к себе, не противоречила ни отдыху, ни работе, но освобождала... место для мыслей, втягивая в свое пространство...
Мерный шум прибоя здесь уже являл силу природы, реальную, свершающуюся на глазах, и может быть, знаки препинания расставлял ты сам, ведь звуки нам... показатель, лишь (?) показатель, предупреждающий о чем-либо, звуки усиливали оценки, они... обучали нас, и может быть, вытеснялись реальные картины прибоя фантазиями, вытеснялись потому, что мерный шум... соединял... образы и представления с чем-то требуемым.
Шум волн на берегу реки исчезал в небе тотчас; при сильном ветре, шторме, он уже заполнял воздух до туч - вместе с дождем.
Надвигающиеся волны взрывались на берегу, разлетаясь брызгами: все случайные звуки, слова твои, - тонули в серой и теплой грохочущей громаде; тяжело и глухо волны отступали к новому быстро надвигающемуся водяному валу...
Смелая эта стихия завораживала, приглашала или да¬же заставляла смотреть. А грозный шум?
Наконец, морской прибой при шторме - запределен для нашего воображения... Грозный шум уже не был показателем чего-то возможного; здесь, на берегу моря переписывалась история Земли, а мы - отставали от... собственной (?) истории...
Нежится море под солнцем, блистает его живая поверхность, и дышит даль, дышит небо свежестью, а берег сам держит в своих границах эту текучую и потому изменчивую, шумную тяжесть...

Лесной шум

Летом древесные листья отвечают малейшему движению воздуха; под ветром ветви и даже сами деревья раскачиваются; потому лес весь всегда переполнен
случайными звуками, ожидаемым шумом. Звуки в лесу - как линии, как ажурные сплетения, тонкие, изящные, цветные, теплые, звуки в лесу уютны, теснят пространство; а шум лесной - как крыша, как защита, как естественная граница, шум незаметно для тебя сохраняет в тебе же какое-то правильное соотношение, какую-то дистанцию между опасным, ненужным тебе, даже враждебным и твоим поиском, твоими мыслями и заботами... Лесной шум возвращает к таинственным, но земным истокам, лесной шум разрушает эгоцентрические построения: к тебе прикасается единственно возвышенная родная природа... невесомым и задумчивым, независимым направлением...
Что без нас природа? какую тревогу прочитываем мы в звуках и шуме всей этой прекрасной земли, породив¬шей нас?
А вокруг то усиливающийся, то затихающий «хор» тонких и всегда прохладных листьев, то отдаленный, то близкий, отчетливый: мелодия шума не вмещается в твои представления о ритме и рифме, она непредсказуема, неожиданна, протяжна; редкие звуки падающих ветвей, тонко и сухо ломающихся еще до земли и редкие звуки-стоны где-то внутри стволов и ветвей, - отчетливы, словно раздаются в тишине; вся звуковая картина объемна, огромна, живительна.
Ты же оказываешься сильнее: оставляешь тревогу, более того, ищешь и находишь ее там, где остаешься... один на один с природой.
Ветер трогал верхушки деревьев: этот отдаленный - едва слышимый шум, где сопротивлялись, трепеща, не¬подвижные листья, где порывы ветра сгибали в разные стороны ветви, и листья полоскались в воздухе, порождая шелест, хлопки и общий шум; шум этот нарастал, по отдельным листочкам спускался едва ли не к земле,
и гудел... теплой и шероховатой зеленью, шум дополнял световые и теплые коридоры в лесу, окружал их.
Этот лиственный шум отвечал нашему подсознанию, открывал ему... требуемые им возможности, подобно то¬му, как третье измерение требовалось для объема...
Создавал звук пространство! новые возможности, но¬вые горизонты: ум нехотя отпускает нас, наше разумное устанавливает запреты... Предчувствия недоступны анализу, даже чувства осознаются не полностью.
Между тем, подсознательное для нас - золотое дно; шум листьев, например, шум деревьев обнажает «прииски», заставляет их работать.
Тревогу - очистительную! возвышенную! - лесной шум вызывал осенними днями, солнечными и ветреными, когда тепло тонким налетом проявлялось на лесных по¬лянах, опушках, на твоей одежде, лице, а покрытая травами и немногими опавшими листьями земля оставалась неподвижно холодной...
Тревожна свобода твоя, свобода мыслей тревожна.., а лес спасал...

Шум ветра

«Слушать в мире ветер» - значит освободить напряжение на ситуацию, дать волю мыслям, значит быть в естественном круговороте собственного внутреннего мира.
Шум ветра понятен без слов: заново ты переживаешь виденные ранее картины, утверждаются в тебе какие-то оценки, связи, вся память перед тобой словно обнажает свои подробности - без усилий, ненавязчиво... Открыт ты внешнему, ты забываешься, прекрасно забываешься в земной природе; внешнее, как ключ, открывает забытые тобой кладовые. Ветер вольный: звуки, вызываемые ветром, овевающие,то есть, предметы, строения, деревья на ветру со звуковым ореолом... В голубом или сером небе, но объемном, прозрачном, воспринимаешь невидимую ин¬формацию - удивительно, таинственно. Какая она для тебя, «вольная» информация?
На всех препятствиях своих ветер «находит» обходные или сквозные пути, и - возникают невидимые новые границы... Всего лишь навсего - движение, и такое многообразие шума и звуков!
Совершенно особенные ошущения твои под ветром на просторе - в поле, вообще на открытом месте: без меры тебе предлагается свобода, без меры тебе - свет, звуковое сияние - ореол, предлагается тебе направление (- самой жизни?); да, утверждаются в тебе сила и жажда жизни... от физических основ, существовавших и до человека... Ветер, овевающий тебя, напоминает... о чем? О каких глубинах в себе ты и не догадываешься? лишь как бы со стороны открываешь их.
...И ореол этот слышимый, действительный, самым нежным образом возводит земная природа, дарит его.., утверждается смелость твоя... В жаркие летние дни готов ты птицей лететь сквозь эту ненасытимую свободу воз¬духа. До каких, например, температурных границ смелость твоя? то есть, возможность? Но в любое время года и суток ты любишь этот звуковой шлейф движения. Удивительно, что есть звуки, шум, удивительно, что ты их воспринимаешь с оценкой новой, неожиданной, неожидаемой...
А зимнее метельное время под завыванье и стоны тяжелого и морозного ветра воспринимаешь ты как течение, как сон, - оно, это время, не в тебе, оно чужое: все жесткое и холодное для тебя чужое, ты лишь можешь приспособиться к нему.
Ты - момент, ты мгновенен в мыслях, но твои глубины памяти, невесомые и безграничные, вдруг оживают, развертываясь странным вневременным состоянием... В тебе ведь просыпаются переживания разных лет, воскресают несбывшиеся надежды, и рядом боль от осознания их недостижимости...
Шум ветра - в старом строении, в ветвях деревьев, гул ветра в телеграфных проводах - все знак нам, все ключ, ведь ответ в нас уже давно: «лишь слова не звучат»...
Наш Дух «читает» нашу Душу, а душа - весь мир, и где - внешний, где внутренний?
Именно звук приоткрывает тайны наших связей с природой...

Из книги "Этюды о сознании"

514*. При шуме ветра, особенно в лесу, в сознании нашем пробуждаются «разные» миры. Замечательно, что от нашей воли здесь ничего не зависит…Естественно оживают одни уголки памяти, естественно уступают место другим, и все «пробуждающиеся» блоки информации – целостны, и всё, что воспринимаешь ты – целебно и возвышенно…
Сознание твоё – как Вселенная, словно отдельно от тебя, излечивает в такое время, находит «для тебя» силы
В нашем внутреннем мире повторяются великие колебания мира: достойны ли «мы» своего сознания?
* * *
525*. Лесному шуму, шуму волн на берегу, - шуму ветра открыта вся закодированная в сознании жизнь, и эта жизнь в подобные минуты, часы как бы раскрепощается: как будто из сознания «уходит» Я…
Это значит, что оно появилось (проявилось) так же естественно. Но как?