Труднее всего понять, что единица измерения громкости звука имеет логарифмический характер. Попросту говоря: измерение в децибелах не предполагает плавного и равномерного изменения значений, как в случае измерения веса килограммами, а длины – метрами. Уровень звукового давления, измеряемый в децибелах, растет чем дальше, тем быстрее. Его повышение всего на 10 дБ может означать резкое усиление громкости: так, например, звук 60 дБ почти вдвое громче, чем 50 дБ. Начало отсчета, полная тишина, – это 0 дБ. Беседа (от спокойной до очень оживленной) – примерно 50–60 дБ, шум газонокосилки – 70–80 дБ, рок-концерт – 110 дБ. Шум низко летящего самолета находится на уровне около 120 дБ, а грохот взорвавшейся петарды может достигать 140 дБ. После 1925 г. в немецкой психоакустике использовалась еще одна единица измерения – фон. Сейчас она вышла из употребления, но раньше служила для оценки громкости звука в субъективном восприятии.
Вторая важная единица измерения, герц (Гц), получила свое название в честь немецкого физика Генриха Рудольфа Герца (1857–1894). В герцах измеряется очень значимый показатель уровня звука – число колебаний в секунду. Чем выше это число, тем выше тоны шума. Например, низкий гул звучит на частоте 50 Гц (то есть в секунду происходит 50 колебаний), а высокий писк – на частоте 4000 Гц, то есть 4 кГц (килогерц). Человек способен слышать звуки в диапазоне частот от 20 Гц до 20 кГц. Более высокие частоты – это ультразвук, более низкие – инфразвук. Слух животных гораздо острее человеческого, особенно это касается ультразвука. Так, например, кошка воспринимает звуки в диапазоне от 65 Гц до 75кГц, а летучая мышь – от 1000 Гц до 150 кГц.
Частота имеет значение, потому что от нее зависит наше восприятие звука. Низкие тона раздражают слух гораздо меньше высоких. Низкий звук на частоте 10 Гц и силой звукового давления 100 дБ – это громко, но высокий звук (1000 Гц) люди находят громким уже при силе давления 40 дБ. Обыкновенные комары служат наглядным примером того, какими неприятными могут быть высокие тона. Тон звука, издаваемого насекомым в полете, зависит от числа взмахов крыла в секунду: чем меньше это число, тем ниже звук. Крылья мух, например, совершают примерно 300 взмахов в секунду, а у комара этот показатель может быть в 5 раз выше и достигать 1500 взмахов в секунду. Поэтому мухи гудят и жужжат, а комары высоко и пронзительно пищат, превращая летнюю ночь в пытку.
Низкие тона могут звучать угрожающе, но лишь высокие звуки тревожат и пугают по-настоящему. Поэтому сирены звучат на высоких частотах, и ровно по той же причине автомобильная сигнализация не гудит, а пищит и завывает.
Тираннозавр кукарекал на рассвете?
Территория современного Китая в глубокой древности. Заболоченная местность в пойме реки. Здесь растут молодые сочные травы и пасется стадо завролофов. За бульканьем и плеском почти не слышно, как к ним приближается тарбозавр. Сначала он слышит их и чувствует их запах. Он очень плохо видит. Его глазки кажутся совсем крошечными на массивной голове. Зато поражают размеры его зубов – сантиметров по десять каждый. Внезапно одиннадцатиметровый гигант срывается с места и бежит, его массивные ноги с силой отталкиваются от земли, так что она содрогается от каждого толчка. Он не издает ни звука, слышен только его равномерный топот и плеск воды. Стадо обращается в бегство – на долю секунды позже необходимого. Одна из самок поскальзывается в иле и падает. Тарбозавр бросается на нее. Раздается пронзительный вопль, потом характерный предсмертный хрип. И вновь тишина. Лишь на следующий день, на рассвете, ее снова нарушает звук, в последнее время обычный для этих мест: низкое рычание, затем пронзительный, будто чаячий, крик – и так три раза подряд. Этой ночью тарбозавр спарится с самкой.
Никто не знает, какие звуки издавали динозавры. Вот флегматичный 37-метровый гигант патаготитан – очевидно, самое большое животное, когда-либо обитавшее на Земле. Возможно, он мычал, как корова? А вороватый велоцираптор верещал, как рассерженная сорока? Действительно ли рык тираннозавра звучал так грозно и устрашающе, как в кино? «Не стоит питать иллюзий: по этой теме мы не знаем практически ничего», – пишет немецкий палеонтолог профессор Эберхард Фрей[3].
Тем не менее ученые уверены в том, что голос реального тираннозавра звучал совсем не так, как на экране. Поскольку ближайшими ныне существующими родственниками динозавров являются птицы, очень вероятно, что и голоса динозавров (по крайней мере, некоторых видов) были похожи на птичьи. По словам профессора Фрея, «возможно – и это кажется мне весьма забавным, – тираннозавр рекс пел на рассвете, как деревенский петух». Каждый, кого будило на рассвете звонкое «кукареку», знает, насколько громкой может быть эта небольшая птица.
3
Forscher versuchen das Rätsel der Dinos zu lösen // Neue Rhein/Neue Ruhr Zeitung. 05.05.2020.