Удивительный мир звука
Шрифт:
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
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 принуждено будет расправляться с шумом так же, как оно расправляется с холерой и чумой". И подпись: Р. Кох.
Кох, открывший возбудителя не только туберкулеза, но и холеры, знал, о чем говорит. Время, о котором он упоминал, наступило. "Тишины хочу, тишины!" -- 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.
"СПАСИТЕ НАШИ УШИ!"
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 линии", по существу, лишь их расположение относительно источника шума и вибрации. Вторая линия непосредственно примыкает к источнику. Это -разнообразные глушители шума, звукоизолирующие кожухи и капоты вокруг механизмов, амортизаторы под 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.
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.
Третий эшелон шумозащитных средств. Это -- звукозащитные экраны и выгородки на определенном расстоянии от источника шума, звукоизолирующие ограждения -- стены, переборки, полы, виброизолирующие крепления целых помещений ("плавающие" каюты на судах).