Мир звука

„.Спит, убаюканная ленью Людской врагини — тишины.

А. Блок

Тишины хочу, тишины. Нервы, что ли, обожжены?

А. Вознесенский

Который же из поэтов прав

в этом заочном споре? Оба. Да оба, потому что сти^ хотворение Блока относится к времени, когда чело­век жил среди полей и глухих лесов, вопль же Воз­несенского характерен для современного «машинизи­рованного» образа жизни. Впрочем, вредное влияние шума отмечалось еще в древности Ювеналом и Лук­рецием Каром.

Раздражают человека производственные шумы, различные бытовые шумы, но, пожалуй, шумовое ли­дерство в наше время принадлежит транспорту. Про­веденное в Каспийском пароходстве медицинское об­следование личного состава судов показало, что среди персонала машинных команд 70% страдают теми или иными нарушениями нервной, сердечно-сосудистой и иных систем. У палубных команд процент травма­тизма был гораздо меньше.

Конечно, не последнюю роль в травматизме иг­рают такие факторы, как вредные испарения, высо­кая температура, но субъективные жалобы на шум и вибрацию стояли на первом месте.

Корабли будущего — суда на воздушной подушке. Здесь мощнейшими источниками шума являются вен*

В|Ляторы, нагнетающие воздух в «юбку» судна, и воз­душные винты, ир-иводящие суда в движение. англий­ский акустик Трилло опубликовал в «Журнале звука Щ вибрации» шумовые диаграммы судов на воздуш-$ой подупже, совершающих регулярные рейсы между Тбродами Портсмутом и Райдом.

•' Диаграммы имек>т вид ко-кцентричееких кругов с уровнями звука да 100 децибел. Судж> тащит с собой Эти «круги шумового ада», и жители прибрежных се­лений задолго узнают о приближении судна.

Прибрежные селения. А что же творится на самом судне! Конечно, меры по звукоизоляции принимают-' ся, но полностью избавиться от шума все же не удается.

Авиация будущего. Каждый школътгк скажет, что 8ТО — сверхзвуковые самолеты, которые- сэкономят человеку миллиарды человеко-часов, ускорят пере­возку грузов. Все это, конечно, так, но... Сотрудники ЮНЕСКО попробовали представить, что произойдет, вели все пассажирские линяй Заггадной Европы будут Обслуживаться сверхзвуковыми самолетами. При пе­реходе звукового барьера у корпуса самолета обра-§уется мощная звуковая волна, конусом расходящая­ся в стороны на расстояния в несколько десятков ки­лометров. Интенсивность ее настолько велика, что су­ществует даже патент (американский), согласно ко­торому эта волна используется (на близком расстоя­нии) для разрушения легких зданий.

Масштабы старушки Европы не столь уж гро­мадны, и если сверхзвуковая авиация действительно утвердится повсеместно, то почти в любой точке Ев­ропейского континента каждый житель хоть раз в #еяь подвергнется действию звукового удара.

Перспектива, конечно, не из веселых. Но в наши-Зф дни дело до этого еще не дошло, не так ди?

*

Однако что это за демонстрация движется по 'Лицам Парижа? Впереди люди с широкими муаро-§Ьши лентами через плечо. Это — мэры нескольких Цврижских округов, прилегающих к аэродрому Орли. Иа транспарантах демонстрантов — призывы: «Из­бавьте нас от шума», «Дайте спать!», «Тишину в Юколы!»

Лукреций Кар (I век н. э.): «Вредного много нам в уши идет»,

Разумеется, парижане не одиноки в своих жало­бах на авиационные шумы. Например, педагоги ряда школ Лос-Анджелеса заявили, что они принуждены прерывать учебный процесс один раз в две минуты — во время, когда пролетает самолет.

^А Перенесемся на момент на другой континент. Фе­шенебельный пляж Копакабана в Рио-де-Жанейро, неоднократно воспетый в книгах, изображенный в кинофильмах. Мимо пляжа проходит городская ав­тотрасса. Когда-то на нем могли слышать... шум моря. А теперь? «Прощай, Копакабана», читаем в газетной корреспонденции; на смену райскому уголку пришла грохочущая преисподняя. Непрекращающий­ся рев моторов и автомобильные гудки доводят уро­вень шума до 85 децибелов и более. Один врач на конгрессе в том же Рио-де-Жанейро заявил: «Если

Ф. Ингерслев (президент VI Международного конгресса по аку­стике, XX век н. э.) «Шум — это яд».

так будет продолжаться, — к 2000 году мы все оглох­нем». И все это — только от легковых автомо­билей.

... Наш друг автомобиль. Так ласково именуют автомашину в книгах по туристским поездкам.

Но если друзей слишком много? Уже сейчас на Садовом кольце в Москве шум в квартирах при от­крытых окнах (или даже форточках) превышает до­пустимые нормы, хотя здесь движутся лишь легковые автомобили.

Что же тогда говорить о машинах грузоподъем­ностью 10, 20, 30 тонн, автомотрисах с моторами мощностью в 300—500 лошадиных сил, автопоездах? Водители этих автомастодонтов и жители селений, Через которые они проезжают, находятся под воздей­ствием очень мощных шумов.

Да что машины-мастодонты! Возьмем так называ- шую «малую» механизацию. В Ленинграде во мно­гих жилищных хозяйствах применяются небольшие развозные тележки с маленьким, но необычайно трес-

доказательств этого положения как будто нет, Но •что гений и шум несовместимы — тому доказа­тельств множество, и мы привели лишь малую их часть.

Отдых, сон... Может быть, здесь шумы не так важ­ны? Упомянем такой эпизод. Как известно, выда­ющийся путешественник-полярник Ф. Нансен пред­принял попытку достичь Северного полюса с судна «Фрам», затертого льдами. К полюсу пошли пешком двое. У них был общий спальный мешок, чтобы мож­но было согревать друг друга во время сна. При пер­вой же ночевке Нансен убедился, что его спутник... храпит. Смертельно усталый, Нансен все же не мог спать ни в первую, ни во вторую ночь и потребовал разрезать спальный мешок на два.

--А теперь — о домашнем отдыхе горожанина. На одном из Международных конгрессов по акустике из­вестный голландский ученый Ван ден Эйк выступил с докладом «Радио моих соседей». Докладчик пока­зывал спектрограммы и уровни звука в обычной квартире при работе громкоговорителей в соседней квартире. Эти данные не явились откровением для собравшихся, но определенный интерес доклад выз­вал.

Акустические конгрессы проводятся раз в три года. В программе следующего конгресса фигурировало название очередного доклада того же Ван ден Эйка: «Телевидение моих соседей». Отдельные участники склонны были видеть в подобном повторении своего рода манию, но большинство правильно оценило важ­ность настойчиво поднимаемого докладчиком вопроса о вредности бытовых шумов.

Проходит еще несколько лет. И...опять доклад Ван ден Эйка: «Шаги моих соседей». (Интересно, о чем доложит голландец на очередном конгрессе. Не уподобится ли он Нансену и не выступит ли с док­ладом «Храп моих соседей»?)

- Шутки шутками, но, например, в Швейцарии хлопнуть дверью автомобиля считается уже значи­тельным нарушением общественной дисциплины.

Некоторые полагают, что значение квартирных шумов в наше время возросло в связи с внедрением стандартных облегченных строительных конструкций.

Но вот две выдержки из «акустического» рассказа А. П. Чехова «Дома». «...Был четвертый час вечера. Наверху, за потолком, во втором этаже кто-то ходил из угла в угол, а еще выше, на третьем этаже, че­тыре руки играли гаммы». А в конце рассказа чи­таем: «За потолком не слышались уже гаммы, 'но обитатель второго этажа все еще шагал из угла в угол».

Так что Ван-ден-Эйковы «Шаги моих сосе­дей»— отнюдь не навязчивая идея.

Как только не именуют шум: «бич нашего време­ни», «невидимый враг», «шлаки цивилизации». Но, пожалуй, наиболее ярко и сильно характеризовал шум виднейший датский акустик Ф. Ингерслев одним сло­вом: «яд».

Да простит читатель многократное возвращение к Международным конгрессам, но нельзя не вспомнить о большой выставке, проходившей под девизом «Мень­ше шума!» в Штутгарте. Громадный плакат у входа на выставку гласил: «Когда-нибудь человечество

«Вполне согласен, что шум — это яд. Но что делать, чтобы спа­стись от него?!».

принуждено будет расправляться с шумом так же, как оно расправляется с холерой и чумой», И подпись: Р. Кох.

Кох, открывший возбудителя не только туберку­
леза, но и холеры, знал, о чем говорит. Время, о ко­
тором он упоминал, наступило. «Тишины хочу, тиши­
ны!»—этот вопль современного человека звучит
громче самых громких шумов. '.

Воздадим же хвалу сиплому, такому немощному и даже чуть комичному свисту, который издает те­перь пригородная электричка, подъезжая к очередной станции. Этот тихий свисток — один из провозвестни­ков неизбежной борьбы с усилившимся акустическим загрязнением окружающей среды — пришел на смену зычным гудкам, от которых вздрагивал не один жи­тель в домах вблизи железных дорог.

Итак, разработка мер борьбы с шумом становится первоочередным делом.

Шум — это отходы цивили­зации. Так сведем же эти отходы к минимуму!

Плакат на Всесоюзном совеща­нии -по звукоизоляции в Ленин­граде. 1974 г.

В заголовке — начало тек­ста телеграммы, которую послали в одно из ведом­ственных управлений несколько отпускников, совер­шавших поездку на комфортабельном, в общем, теп­лоходе. (У телеграммы была и вторая часть: «...а души мы сами спасем», но это уже не имеет отноше­ния к предмету нашего повествования.)

Впору теперь поговорить о том, какие же меры защиты от шума и вибрации применяются в прак­тике. Нельзя сказать, что ранее не пытались бороть­ся с вредными звуками. Но у нас, свидетелей и уча­стников научно-технической революции, те, прежние меры могут лишь вызвать невольную улыбку. Так, в Англии еще в стародавние времена был издан коро­левский указ, запрещавший бить жен в ночное время. В Древнем Риме выстилали соломой булыжную мо­стовую перед домом больного патриция. Екатерина II

отменила в столице сигналы — механические свистки, устанавливавшиеся на некоторых экипажах. Впрочем, об одной мере по охране окружающей среды от «аку­стического загрязнения» и сейчас нельзя говорить без уважения. Естествоведы довольно^ давно установили, что рыба боится пароходных шумов, и в нижнем те­чении Урала было запрещено пароходное сообщение, чтобы не пугать ценные породы рыб, идущих на нерест.

Сейчас человечество располагает по крайней мере четырьмя «эшелонами» шумо- и виброзащитных средств, Авангард противошумовой борьбы — воздей­ствие на источник колебаний, уменьшение возмуща­ющих сил, возникающих при работе механизмов, ма­шин, устройств.

Возьмем, к примеру, дизельный двигатель. Интен­сивный шум здесь возникает от вспышки в цилинд­рах. Ученые ФРГ разработали так называемый М-процесс, при котором сгорание топлива в головке цилиндра растянуто во времени. Мощность двигателя от этого теряется лишь в небольшой степени, а шум становится гораздо слабее. Ясно также, что если, ска­жем, насос работает в докавитационном режиме, то шум его будет меньше, чем у кавитирующего насоса. Вообще, воздействуя на характер и параметры рабо­чего процесса машин, можно в ряде случаев замет­но снизить их шум и вибрацию.

Фундаментальная монография по борьбе с шумом и вибрацией машин создана М. Крокером (США). В нашей стране ряд физических задач, связанных с обесшумливанием машин различных назначений, решен М. Д. Генкиным, Г. А. Хорошевым, Е. Я. Юди­ным и другими.

Вторая и третья линии защиты от вредных шумов и вибрации схожи друг с другом. Это физические ме­тоды и приемы, о которых упоминалось раньше: зву­коизоляция, звукопоглощение, виброизоляция, вибро­поглощение, рассогласование механических или аку­стических сопротивлений. Отличает эти «защитные т-линии», по существу, лишь их расположение относи---тельно источника шума и вибрации. Вторая линия ^непосредственно примыкает к источнику. Это — раз-^йообразные глушители шума, звукоизолирующие ко­жухи и капоты вокруг механизмов, амортизаторы под

!/₂5 И. И. Клюкин

лапами и рамами механизмов, вибропоглощающие средства на интенсивно вибрирующих частях меха­низмов, их рамах, фундаментах.

Порой средства шумозащиты из второго эшелона принимают весьма оригинальный, почти экзотиче­ский характер. Например, в Ростовском инженерно-строительном институте для заглушения шума неко­торых станков применили слои... мыльной пены, нано­симой на излучающие звук поверхности. Аналогичные исследования, проведенные во Франции, показали, что основной эффект звукозаглушения обусловли­вается при этом резонансным поглощением звука в пузырьках, имеющихся в пене. Только французские акустики применили этот способ для заглушения не станков, а ракетных двигателей. Работники акустиче­ской лаборатории Ленинградского института инжене­ров железнодорожного транспорта разработали много разнообразных средств для заглушения шума путевых и строительно-дорожных машин, в результате чего шумность этих машин была снижена в несколько раз.

Третий эшелон шумозащитных средств. Это — зву-козащитные экраны и выгородки на определенном рас-

Мирная и романтическая некогда профессия мельника. Мелодич­ное журчание воды, спокойный шорох жерновов... Нынешний мельник, чтобы спасти слух и нервную систему от шума мель­ничной машины, принужден пользоваться противошумовыми на­ушниками. Еще одна корректива романтики техникой.

J30

стоянии от источника шума, звукоизолирующие ограж­дения — стены, переборки, полы, виброизолирующие крепления целых помещений («плавающие» каюты на судах).

Стоимость мероприятий по шумо- и виброзащите на судах довольно велика; на советско-шведском сим­позиуме по судовой акустике в 1976 году шведские специалисты сообщили, что она может составлять 10—15% стоимости всего судна. Известен случай, ког­да построенный в ФРГ турбоход не был принят за­казчиком из-за его чрезмерной шумности, и по исте­чении двух лет судно было продано за две трети его строительной стоимости.

Животные в городском зоопарке тоже плохо выносят машинные

шумы. Противошумовые наушники для этих слонов пришлось

изготовлять по специальному заказу.

>/₂5*

Коммунальное строительство. Сейчас многие, •очень многие люди останавливаются в далеко не фешенебельных, но зато тихих гостиницах, предпочитая их гостиницам в центре, где ежеминутно раздается рев машин, срывающихся с места по зеленому сигна­лу светофора у соседнего перекрестка, где звучит гул машин, несущихся по соседнему путепроводу, и где, быть может, к тому же еще недостаточно эффектив­ная звукоизоляция между комнатами или этажами.

Мы добрались до последнего, четвертого эшелона звукозащитных средств — средств, контактирующих непосредственно с человеком. Чаще всего это проти-вошумы, специальные противошумовые наушники. Они применяются тогда, когда человек должен вхо­дить в шумные помещения или работать у шумного оборудования.

Радикальное ли это средство? К сожалению, нет. Если даже полностью преградить шуму путь в слухо­вые проходы ушей, человек все же, хоть и в меньшей степени, будет его слышать вследствие так называемой костной проводимости звука. Недаром, когда не было технических средств акустической диагностики, опыт­ные механики определяли, хорошо ли работает машина, приложив к скуле импровизированный стетоскоп — га* ечный ключ, опертый на вибрирующую поверхность.

Поэтому для работы в весьма шумных условиях применяют гермошлемы, похожие на шлемы космо­навтов и охватывающие всю голову человека.

Шумы, оказывается, могут затормозить внедрение новой техники. Когда в 1964 году открылся первый участок скоростной железной дороги («Синкансэн») между Токио и Осакой, общественность ликовала, железнодорожники проливали слезы радости, импе­ратор произнес хвалебную речь, вся страна была пре­исполнена чувством гордости. Еще бы, скорости 267 километров в час никто доселе не достигал на железной дороге! Разработали проект внедрения си­стемы «Синкансэн» во всей стране.

Но вот стали поступать все учащающиеся жалобы на шум, производимый сверхскоростными поездами. Некоторые инженеры-железнодорожники заявили, что система «Синкансэн» устареет раньше, чем полу­чит распространение во всей Японии, и что нужны

новые, более «чистые» (в данном случае, не созда­ющие большого шума и вибрации) системы.

До сих пор мы говорили о борьбе с шумом, имею­щей целью оздоровление среды. Но уменьшение шу­мовых уровней — и это очень важно — увеличивает производительность труда человека. Это отмечают специалисты на любых предприятиях. Так, на мос­ковском почтамте уменьшение шума на 10—15 деци­бел повысило производительность труда при сорти­ровке писем на 18%. Готовая экономия при этом со­ставила круглым счетом 1 миллион рублей.

Но, оказывается, есть предел, дальше которого уменьшение шума становится не только неполезным, но даже нежелательным. Одна из фирм ФРГ обес­печила новое здание конструкторского бюро совер­шенной звукоизоляцией. Ни один звук с улицы, даже грохот тяжелых грузовиков, не долетал сюда. И что же? Инженеры-конструкторы стали жаловаться на не­привычную, неестественную тишину. Пришлось уста­новить электроакустическое устройство, вопроизводя-щее легкий, совсем легкий гул. Производительность труда и настроение работников сразу поднялось. (Гнетущее влияние «абсолютной» тишины было, впро­чем, известно и ранее, из опытов над людьми в сур­докамерах. Очевидно, человек за миллионы лет своего развития привык к определенному уровню природных шумов и не может в короткий срок адап­тироваться к абсолютной тишине.)