Буравчик на звуковых волнах. Что мы слышим, и как это звучит? - Алексей А. Насретдинов Страница 10

А когда ты стал удаляться от водопада, прошел через лес к кафе, где вы ели манты, – помнишь? – и шум изменился. Он не просто стал тише, он стал еще немного другим.

Это потому, что высокие звуки через лес не очень-то проходят, они рассеиваются на листьях и ветках деревьев – «белый шум» от водопада меняется, из него исчезают высокие звуки, остаются низкие и средние. Такой шум называется розовым. Он очень подходит под крымские манты и плов. Лучшая музыка.

А вот радуга в водопаде действительно незабываемое явление. Она возникает из-за преломления света на капельках воды. Впрочем, это настолько интересное явление, что требует отдельного рассказа. Если тебе будет любопытно, спросишь потом у меня, я с удовольствием тебе расскажу.

Эксперименты

Включи душ на максимум, открой дверцу душевой кабинки или залезь в нее. Ты услышишь шум почти такой же, как от водопада, – белый шум.

Поставь на пол в душевой кабинке металлический тазик или большую кастрюлю. Включи душ. Капли будут падать в тазик и кастрюлю со звоном. В шуме душа появится много высоких звуков, звуков высокой частоты.

Теперь убери тазик и снова включи душ. Выйди из душевой кабинки и закрой дверцу. Не забудь вытереться полотенцем. Можешь вообще выйти из ванной и прикрыть дверь. Шум от душа опять изменится. Кроме того, что он станет тише, он будет еще и глуше – из него исчезнут высокие звуки. Ты будешь слышать так называемый розовый шум.

Оперные певцы и поросята

Почему поросята пищат так громко?

И как это связано с оперными певцами?

Случилось это однажды, когда Буравчик поехал с папой и дядей Рабиндранатом на охоту. Утро начиналось хорошо. После того как папа с дядей Рабиндранатом попили лимонада, доели вчерашний ужин, который теперь уже был завтраком, все начали сборы на охоту.

Для каждого охота была разной. Папа был фотоохотником, он хотел только фотографировать зверей и складывал свои объективы в рюкзак. А дядя Рабиндранат неизвестно на кого собирался охотиться. Он достал огромных размеров нож, покрутил его, осмотрел, попробовал срезать щетину со щеки и удовлетворенно кивнул. Взял ружье, патроны, кажется, нет, не взял. Буравчик прихватил с собой мазь от комаров, на всякий случай три маминых пирожка и планшетник. Все это он положил в свой рюкзачок. Так и пошли.

Папа вовсю щелкал птичек и мухоморы, дядя Рабиндранат с хитрым видом вскидывал винтовку на любые шорохи в лесу, Буравчик просто шел, улыбался и слушал птичек.

Скоро они вышли на полянку. Туда же вышли и маленькие поросятки, такие полосатенькие, смешные. Папа сразу начал их фотографировать, пытался прилечь перед ними на траву, чтобы сделать особо удачный кадр. Поросята не стали позировать и с визгом умчались в лес.

Папа сказал: «Давай быстрее, догоним их!»

А дядя сказал другое: «Давай лучше быстрее убежим, сейчас кабаниха, мама их, придет и всем нам задаст!»

Так они и сделали. Разбежались с поросятами в разные стороны.

Мамины пирожки пришлись как нельзя кстати, каждому досталось по одному, запивали лимонадом из фляжки.

Вечером, когда взрослые продолжали обсуждать у костра мировые проблемы, а Буравчика поместили в избушку спать, у него снова возник вопрос:

А почему поросята визжат так громко?

И разве Певцов поет в опере?

Как-то Буравчик с мамой и папой ходили смотреть «Юнону и Авось», там пел Певцов. Но, кажется, это была не опера. Нужно спросить писателя.

Писатель ответил:

«Отвечу».

Потом ответил:

Так вот, какие-то приспособления для ориентирования в тумане были уже давно.

В Средние и не очень средние века англичане, которые плавали в туман на кораблях вокруг своей Великой Британии, ничего не видели вокруг, как несложно догадаться. Они отплывали подальше от берега, чтобы не врезаться в камни, но тогда была опасность врезаться в другой английский корабль.

Нужна была сирена. Сирен не было.

Зато были свиньи, которые, если покрутить им хвост, издавали пронзительный визг, который улавливали чуткие уши англичан, находящихся на другом корабле, скрытом в тумане.

Английские свиньи верещали, да и сейчас верещат, высоким звуком приблизительно одной частоты. Звуки примерно четвертой октавы рояля, с частотой 2000–3000 Гц.

Почему свиньи такие полезные?

Ведь можно крутить хвост и быку, чтобы он мычал. Или заставить корабельного юнгу кричать в рупор: «К вам приближается новый объект». Нет. Свиньи лучше быков и юнг. Чем же лучше?

Дело тут опять в физике и биологии. Человек не слышит очень низкие звуки (ниже 20 Гц) и очень высокие (выше 15–20 кГц). Значит, где-то посередине должны быть такие звуки, которые человек слышит лучше других. Это абсолютно так же, как и со светом: человек особенно хорошо видит зеленый и желтый свет. Звуки, которые человек лучше всего слышит, как раз и соответствуют высоте звуков визга свиньи, – примерно 2,5 кГц.

Вот и получается, что если все звери и люди будут кричать или визжать с одинаковой силой (конечно, это несколько смелое предположение), то выбрать нужно из всех зверей, издающих звуки, тех, которых лучше всего слышит человек. Повезло свиньям. Кстати, примерно на такой же, свинячьей частоте (2,5 кГц), пищат человеческие младенцы. Видимо, это не случайно. Чтобы мама хорошо их слышала.

Со временем, когда появились механические сирены, всех английских свиней выпустили на берег, там они теперь и живут.

Со свиньями все понятно. А причем тут оперные певцы?

Мы способны издавать множество различных звуков. Большую часть из них и вовсе не хочется слышать. Но если отвлечься от смысла слов, то человеческий голос подобен музыкальному инструменту. Мы легко отличаем по тембру скрипку от органа. Так и с речью. Мы легко отличаем звук «а» от звука «и», улавливаем мельчайшие акценты и говоры. Отличие звуков определяется их тембром (соотношением амплитуд обертонов, гармоник), интонацией. Впрочем, это большая отдельная тема.

Так вот, у оперных певцов, хороших певцов, ярко выражены – в их пении – самые хорошо слышимые человеком звуки – в диапазоне 2–3 кГц. То есть на эту область частот приходится бо́льшая часть энергии звука, в отличие от пения неоперных певцов, поющих для себя или для соседей в ванной комнате. Именно этому и обучают оперных певцов – умению закачивать в область 2–3 кГц энергию звука, чтобы слышно их было хорошо даже на фоне симфонического оркестра. Впрочем, учат их не только этому – например, итальянскому языку, и каллиграфии, и многому другому.

Звук голоса людей, у которых выражена именно «верхняя певческая форманта», – звонкий, летящий, звенящий. Такие голоса были у пионеров и у Шаляпина.

Короче говоря, в тумане хороши желтые фонари, свиньи и оперные певцы. Вот так-то, Буравчик. Спи давай!

Эксперименты

Встань, крепко уперев ноги в землю, напротив мамы или папы. И начни тянуть звук «ааа». Низким голосом, смотри не перенапрягайся, здесь большие усилия не нужны. Потом можешь попробовать звуки «о», «у» и другие.

Постепенно повышай высоту звука, стараясь сохранить силу выдыхаемого воздуха. В какой-то момент папа скажет: «Прекрати, это очень громко!» Если будешь визжать – не сорви голос.

Постарайся запомнить этот момент и эту высоту звука. Если у тебя есть дома музыкальный инструмент, подойди к нему и найди ноты, примерно соответствующие той высоте звука, когда папе стало неприятно тебя слышать.

Допустим, ты нашел эту ноту или несколько нот на рояле. Теперь тебе нужно понять, какой частоты звук, в герцах, ты изобразил перед папой. Сделать это просто. Ля первой октавы имеет частоту 440 Гц, ля второй – 880 Гц, третьей – 1960 Гц, четвертой – примерно 4000 Гц.

Вот и найди, в какой октаве ты остановился и примерно определи