Сергей Рязанцев - В мире запахов и звуков

Итак, наше ухо воспринимает звуки в диапазоне от 16 герц до 20 тысяч герц. Звуки же, частота которых не достигает 16 герц, называются инфразвуками, и человек их не слышит. Тем не менее, воздействие инфразвуков на организм человека крайне опасно.

Частота в 6 герц может вызвать у нас ощущение усталости, тоски, морскую болезнь. Инфразвук в 7 герц особо опасен: смерть наступает от внезапной остановки сердца. Попадая в естественный резонанс какого-нибудь органа, инфразвуки могут разрушить его. Скажем частота в 5 герц повреждает печень. Другие низкие частоты способны вызвать приступ безумия. Причем для инфразвука, вызывающего незначительные изменения в настроении, большой интенсивности не надо. Например, исследователи, проводившие опыты по воздействию этих колебаний на человека, собирали большую аудиторию на интереснейшую лекцию, а затем в какой-то момент, когда слушатели были особенно внимательны к рассказу, излучали с помощью специального аппарата инфразвук. И люди уходили, не вынеся его действия, хотя и не осознавали, почему они это делают.

Определенные низкочастотные звуки, действуя на слуховые анализаторы мозга, даже могут «убеждать» человека бросить курить, спокойно спать, соблюдать диету, быстро читать, усваивать иностранные языки, преодолевать стрессы и испытывать нежные чувства. В Японии, например, выпущены музыкальные магнитофонные кассеты с наложенным на пленку низкочастотным текстом, неуловимым для слуха человека, но воспринимаемым его сознанием.

До сих пор еще полностью не изучено влияние инфразвука на человека. Существует предположение, что инфразвуки (звуки очень низкой частоты) могут вызвать ощущение тревоги, страха, вплоть до тяжелых психических расстройств.

На этом базируется одна из гипотез, пытающихся объяснить феномен «Летучего голландца» — находку в океане полностью исправных кораблей, покинутых командой. Считают, что в шторм волны продуцируют инфразвуки, которые вызывают массовое помешательство команды — обезумев от страха, люди прыгают в морскую пучину, а покинутый всеми корабль продолжает свое одинокое странствование.

Еще Авиценна (около 980–1037 гг.) отмечал, что накануне крупных землетрясений изменяется поведение людей — их охватывает тревога, возникает необоснованная агрессивность. Предполагают, что сдвиги земной коры могут вызывать возникновение инфразвуков, которые таким образом воздействуют на психику человека. Замечено, что перед землетрясением иногда регистрируют странные радиоволны. Например, в Японии наблюдали, как за полтора часа до подземного толчка резко повысилась интенсивность излучения в диапазоне длинных волн. Излучение исчезало почти сразу же после толчка. Перспектива использовать обычные радиоприемники для оповещения о землетрясениях заинтересовала ученых.

В Институте физики Земли имени О. Ю. Шмидта проанализировали наиболее вероятные механизмы генерации радиоволн в зоне готовящегося землетрясения. Среди них оказался возможен и такой. При подготовке к землетрясению уже за часы-сутки в приповерхностных породах над будущим очагом происходят различные деформации. Между блоками пород возникает трение, появляются локальные разрушения, внутри возникают трещины. Лабораторные опыты подтвердили, что образование трещин, скажем, в гранитах сопровождается электромагнитным излучением. При скорости роста трещины около километра в секунду должно возникать импульсное излучение в широком диапазоне радиоволн. Проверить этот механизм можно в сейсмоактивных районах. Необходимо только, считают ученые, поместить антенны длинноволновых радиоприемников поглубже в шахты и скважины, где радиоприему не будут мешать обычные радиостанции и промышленные помехи.

Основными частотами, при помощи которых люди общаются друг с другом, используя речь, являются 500–4000 Гц. Частотный спектр «голосов» многих представителей животного мира располагается в диапазоне слуха человека. Так, например, слоны «разговаривают» в зоне 95–380 Гц, земноводные — 1000–3000 Гц, цикады — 3000–8000 Гц, жуки — 5000–8000 Гц, саранча — 3000–15000 Гц.

В тоже время диапазон звуков, воспринимаемых животными, намного шире диапазона человека. Опытом доказано, что кошки воспринимают звуки до 40 000 Гц, а собаки даже выше этой частоты. Летучие мыши при полете пользуются своеобразными звуковыми радарами с частотой 50000–90000 Гц для прощупывания объектов. Аналогичные устройства имеют дельфины.

Оригинальные исследования, проведенные над комарами, показали, что «антенны» комаров-самцов вибрируют под влиянием ультразвуков, издаваемых при полете самками. Этот заставляющий их лететь на большие расстояния «брачный призыв» использован в настоящее время для борьбы с комарами, которые находят вместо своих самок специальные засасывающие их ультразвуковые аппараты. Выпускаются и устройства, работающие на ультразвуковой частоте, «отпугивающей» комаров. Японские фирмы широко наладили выпуск наручных часов с вмонтированным в них «антикомариным устройством», ограждающим их владельцев от назойливых насекомых.

Одиссей и сирены

Медведь от шума бежит, а человек на шум.

Много пришлось претерпеть хитроумному Одиссею, царю Итаки, во время своих долгих скитаний по морям после Троянской войны. Однажды его со спутниками занесло к острову, где жили сирены — полуженщины-полуптицы. Своим сладкогласным пением они завлекали проплывающих мимо моряков и предавали их лютой смерти. Весь остров был усеян костями растерзанных ими людей. Чтобы благополучно миновать остров, Одиссей залепил своим гребцам уши мягким воском, так, что они не слышали пагубного пения сирен, а себя приказал привязать к мачте. Быстро плыл корабль мимо острова, а с него неслось чарующее пение, но оно не достигало слуха людей. Только тогда вынули воск из ушей спутники Одиссея и отвязали его от мачты, когда скрылся вдали остров сирен. Так впервые в истории применили противошумы — средства, охраняющие орган слуха от пагубного воздействия шума.

Давайте познакомимся еще с одной характеристикой звука — силой звука. Она измеряется в единицах, получивших название Бел — в честь Александра Грехема Белла, изобретателя телефона. Однако на практике оказалось более удобным использовать десятые доли бела, т. е. децибелы (дБ). Введение такой единицы при акустических измерениях дало возможность интенсивность всех звуков области слухового восприятия выразить в относительных единицах от 0 до 140 дБ. Для сравнения мы приведем таблицу, где показаны уровни интенсивности звуковой активности, выраженной в децибелах.

Шепот, шелест листьев 20–30

Тихая речь, шум улицы ночью 30–40

Разговорная речь, обычное учреждение 40–60

Громкая речь, кашель, шум улицы днем 60–70

Оркестр, шум автомобиля 70–80

Крик, шум поезда, мотоцикла 80–90

Водопад Ниагара, шумный фабричный цех 90–100

Шум авиационного мотора, артиллерия 100–120

Шум реактивного двигателя 120–140

Максимальным порогом силы звука для человека является интенсивность 120–130 дБ; звук такой силы вызывает боль в ушах.

В качестве курьеза хочется привести один из мировых рекордов из знаменитой «Книги рекордов Гиннеса». 125 дБ — такую силу голоса продемонстрировала на соревнованиях 14-летняя шотландская школьница, перекричавшая самолет «Боинг».

Эксперименты, проведенные во Франции на добровольцах из числа военнослужащих, показали, что шум мощностью 90 децибел, интенсивностью 1750 циклов в секунду вызывал у испытуемых потерю ориентации, частичную слепоту и непроизвольные судороги мышц.

В секретных лабораториях военных ведомств многих стран давно ведутся работы по созданию инфразвукового и шумового оружия. Во время «семидневной войны» 1967 года израильские летчики проносились над арабской пехотой на своих самолетах на очень низкой высоте, включая при этом на полную мощность форсаж (усиленный режим работы двигателя). Возникавший при этом шум полностью деморализовывал арабских солдат, вызывая панику и тяжелые психические расстройства.

У людей, долгие годы работающих в шумном цехе, происходит гибель клеток кортиева органа. Гибель эта происходит постепенно, но необратимо. Сначала человек перестает различать высокие звуки. Он еще не чувствует глухоты в разговорах с товарищами, но уже не слышит стрекотания кузнечика, песни цикад. Со временем, под влиянием шума, слух становится все хуже и хуже, вплоть до полной его потери.

Гигиенисты в содружестве с инженерами внедряют различные приспособления, снижающие уровень шума в цехе — дополнительные чехлы на движущиеся механизмы, снижение «гулкости» цехов за счет уже известных нам способов уменьшения реверберации. Но так как эти меры не дают пока еще должного эффекта, то в целях профилактики профессиональных шумовых заболеваний предлагают различные модели противошумов. Конечно, они являются более совершенными чем те, что были когда-то предложены многомудрым Одиссеем. Это прежде всего разнообразные заглушки для слуховых проходов, многочисленные разновидности защитных наушников. Кстати, наиболее распространенные модели наушников-противошумов вы можете увидеть у спортсменов на соревнованиях по стрельбе. Но все-таки большинство предложенных противошумных приспособлений являются недостаточно удобными, вследствие чего многие рабочие всеми правдами и неправдами предпочитают ими не пользоваться. Поэтому задача, поставленная Одиссеем — защита органа слуха от нежелательных звуков до сих пор не потеряла своей актуальности.