Еще одна причина заключается в том, что, поскольку звук вашего голоса, отраженный от стен вокруг, быстро возвращается, вы оказываетесь как бы внутри этого звука. Вы слышите в уже отраженном звуке ту же ноту, которую сами все еще выпеваете, и если фальшивите, получаете возможность слегка подстроиться (конечно, если шум воды не заглушит все несовершенства вашего вокала).

Жизнь превращается в муку, если над вами живет шумный сосед. Но что именно может так раздражать? Цоканье каблучков по деревянному полу? Можно ли этот стук уменьшить или совсем убрать, если в верхней квартире положить на пол ковер?

ОТВЕТ • В большинстве случаев раздражающий шум описывают как «глухие стуки» или «тяжелые удары», и, как ни странно, вызван он не чем-то вроде стука высоких каблучков. Чаще он связан с низкочастотным гулом, создаваемым чьими-то шагами. Повторяющиеся шаги заставляют пол вибрировать, как мембрана барабана, обычно на частотах в промежутке между 15 и 35 Гц, лежащими на низкочастотном краю диапазона слышимости большинства людей. Такой шум хорошо слышит, а иногда даже и чувствует сосед снизу.

Хотя высокочастотный звук, вызываемый стуком каблуков по полу, тоже можно услышать, гораздо больше энергии передается низкочастотным колебаниям пола, напоминающим барабанную дробь. При низкочастотных колебаниях ковер способен даже ухудшить положение, поскольку из-за его мягкой структуры в колебания пола может перейти большая часть энергии от шагов. Единственный способ борьбы с таким шумом — переезд в другую квартиру с железобетонными полами и стенами.

Если на некоторых пляжах пройти по песку или резко воткнуть в него руку или пластинку под углом примерно 45°, песок будет скрипеть или свистеть. В некоторых пустынях песчаные дюны гудят на низкой частоте (100 Гц), причем иногда так громко, что мешают разговаривать. Наблюдатели сравнивают этот звук со звучанием австралийской трубы диджериду. Как песок может издавать такие звуки и почему песок не всегда (то есть не на всех пляжах и не во всяких песчаных дюнах) поет, гудит и скрипит?

ОТВЕТ • На наветренной стороне дюны ветер подхватывает и несет песчинки вверх, и они осаждаются либо на самой вершине дюны, либо на верхней части склона на ее подветренной стороне. Это постепенное перемещение песчинок рано или поздно делает склон на подветренной стороне слишком крутым и неустойчивым, поэтому верхний слой песка на нем сползает вниз и наклон уменьшается. Таким образом, движение вверх песчинок с наветренной стороны и последующее скольжение их вниз на подветренной приводит к медленному перемещению дюны по пустыне.

На некоторых дюнах скольжение песка вниз может издавать гул, если песчинки имеют примерно одинаковый размер и структуру поверхности. На самом деле вниз могут скользить несколько слоев песка, каждый толщиной около 0,5 см. По мере того как слои опускаются, они колеблются перпендикулярно к лежащей под ними поверхности, по существу образуя колеблющуюся мембрану барабана. Когда скольжение прекращается, звук исчезает. Песчинки в скользящем слое запрыгивают друг на друга, сталкиваются друг с другом примерно 100 раз в секунду, то есть с частотой 100 Гц. Между частотой столкновений и прыжков и частотой колебаний слоя устанавливается координация (это называют обратной связью). Таким образом, частота звука, производимого колебаниями слоя, составляет около 100 циклов в секунду, то есть 100 Гц.

Если песок, по которому вы идете на пляже, издает звук, это значит, что ваши шаги вызывают скольжение слоев песка друг по другу, а также их вибрацию, что приводит к созданию звуковых волн.

Причина, по которой не все пески издают звуки, пока не совсем ясна. По-видимому, в поющих или гудящих песках песчинки обладают некоторыми особенностями, которые делают возможным движение довольно тонких слоев и их колебания. Самое интересное предположение — наличие особой корочки, покрывающей поверхность песчинок. Действительно, эксперименты со скрипучим пляжным песком показали, что способность издавать скрип постепенно исчезает, если песок промыть пресной водой. Причем эта «скрипучесть» не восстанавливается, даже если песок опять погрузить в соленую воду.

Если кубики льда бросить в напиток при комнатной температуре, послышится потрескивание. В чем причина? Когда айсберги начинают таять, они создают другие звуки — что-то вроде шкворчания или шипения, как при поджаривании на сковородке. Люди, которые слышали эти звуки, находясь на подводных лодках и кораблях, называют их айсберговой газировкой. Что вызывает шипение айсбергов?

ОТВЕТ • Потрескивание, издаваемое кубиком льда, брошенным в жидкость при комнатной температуре, возникает из-за механических напряжений внутри кубика, вызванных резким увеличением температуры поверхности льда. Кубик льда при нагревании стремится расшириться, а внутренние слои остаются холодными, что приводит к появлению напряжений и образованию трещин, раскалывающих поверхность. Когда трещина расширяется и края ее расходятся, они вызывают изменения давления в жидкости или в воздухе, и эти изменения давления движутся от трещины наружу, образуя звуковые волны.

Но шипение айсберговой газировки происходит по другой причине и возникает только в непрозрачных льдах, имеющих внутри пузырьки воздуха. По мере таяния льда воздух может внезапно вырваться из пузырька и вызвать колебания в воде, если поверхность айсберга погружена в воду, и в воздухе, если поверхность находится снаружи. В любом случае внезапное изменение давления перемещается в виде звуковой волны прочь от разорвавшегося пузырька, иногда заставляя колебаться и другие части льда. Результирующая звуковая волна, в которой интенсивность изменяется случайно, и есть звук шипящей айсберговой газировки.

Почему засыпанный снежной лавиной человек может услышать спасателей, а спасатели не могут услышать погребенного под снегом? Он может кричать или стрелять из револьвера (о таком случае сообщалось в прессе), подавая сигнал бедствия, и все равно его не услышат.

ОТВЕТ • Обычно слоистый снег плохо пропускает звук. Тем не менее звуки, издаваемые пострадавшим, должны примерно так же проходить к спасателям, как и от них к заваленному снегом человеку. Основная причина того, что пострадавший слышит спасателей, а они его нет, в том, что погребенный под снегом человек находится в полнейшей тишине, а спасатели во время поисковых работ создают вокруг себя значительный шум.

Почему, когда вы ходите по снегу, он скрипит под ногами? Почему звуки шагов обычно слышны на морозе?

ОТВЕТ • Если температура снега ниже ‒10°C, давление ног, направленное вниз, разрывает часть связей между снежными крупинками, а некоторые слои снега ломаются и начинают скользить друг по другу. Любое из этих действий вызывает короткие колебания снега, и при этом возникает звуковой импульс. Если снег не такой холодный, связи между снежными крупинками легко разрываются, а слои быстро разваливаются, так как в этих условиях связей между крупинками меньше или они слабее, чем когда снег очень холодный. Ослабление связей может быть вызвано частичным плавлением снега, тогда появляется смазка, облегчающая скольжение. Плавление может произойти и за счет поглощения солнечного света, особенно на поверхности. Известно, что поверхностный слой льда имеет особые свойства, например частично аморфную структуру, что может облегчать плавление. Не исключено, что нечто подобное происходит и со снегом.