Знание-сила, 2005 № 08 (938)

Шумим, братцы, шумим

В промышленно развитых странах до 80 процентов населения постоянно или хотя бы иногда страдают от шума. Ни дома с ним сладу нет, ни на работе. Проверено: чем больше сотрудников в офисе, тем ниже производительность. Не работаем, а шумим. Уже телефонный звонок, раздающийся за одним из соседних столов, отвлекает, мешает сосредоточиться. Из-за этого работа на какое-то время — пусть ненадолго! — приостанавливается. Снова настраиваешься, пятый раз вчитываешься в ту же строку — и так до следующей помехи, а та не заставит себя ждать.

Шум особенно вреден во время сна. Когда-то умение реагировать во сне на шум было защитным механизмом человека, помогало спастись от врагов или хищных зверей. Но в век автомобилей и самолетов эта ночная чуткость становится роковой. Всякий раз в ответ на громкий шум организм человека выделяет кортизол — гормон стресса, а его избыток негативно влияет и на сердечно-сосудистую, и на иммунную систему человека. Ночной отдых превращается в пытку.

Постоянный фоновый шум крайне вреден для нашего здоровья. Долгое время об этом старались не говорить ни у нас, ни на Западе. Шум казался неизбежной платой за индустриализацию. Теперь уже не секрет — и медики все настойчивее заявляют об этом, — что все, кто вынужден жить в квартирах, где уровень шума ночью превышает 55 децибелов, то есть все, кто засыпает под гул мчащихся за окном автомобилем, под шум проходящих мимо поездов или грохот самолетов, прибывающих на ближаишии аэродром, подвергают себя опасности. Как показывает практика, эти люди:

• вдвое чаще обычного болеют гипертонией (если же спят с открытыми окнами, то и в шесть раз чаше);

• значительно чаше болеют астмой;

• возможно, чаще обычного страдают от эндокринологических заболеваний, в том числе от заболеваний щитовидной железы;

• заметно чаше страдают от мигрени;

• возможно, чаще обычного болеют раком.

Длительные наблюдения за детьми, проводившиеся немецкими медиками, показывают, что дети, живущие на шумных улицах с интенсивным автомобильным движением, чаше сверстников, оказавшихся в более благоприятных условиях, страдают от заболеваний дыхательных путей, и причину их бед нельзя сводить лишь к тому, что дети дышат загрязненным воздухом. Кстати, в Германии вредным для ребенка считается уровень шума за окном, превышающий 53 децибела. Громкость обычного разговора, между прочим, составляет около 60 децибелов.

Возможно, шум замедляет развитие речи у малолетних детей. Так, опыты с крысами, проведенные исследователями из Калифорнийского университета, показали следующее. Если детеныши крыс постоянно слышали монотонный шум громкостью около 70 децибелов, то формирование слуховой коры у них резко замедлялось, а потому, как у всех слабослышащих детенышей, подавлялась и способность к звуковому общению. Стоило отключить этот навязчивый шум, и формирование слуховой коры продолжалось.

Что делать с этим несносным шумом? В начале 2005 года на рассмотрение комиссии Мосгордумы по безопасности был представлен законопроект, по которому, в частности, предлагалось штрафовать даже за нарушение тишины и покоя граждан в жилых помещениях в дневное время, а именно за «умышленное использование гражданами на повышенной громкости телевизоров, магнитофонов и музыкальных инструментов» с 6 утра до 10 вечера. Планировалось штрафовать нарушителей на 100 - 200 рублей, а за повторное нарушение в течение года — на 200 - 1000 рублей. «Вот только какой уровень громкости музыки считается шумом, в законопроекте не указано, что открывает небывалые возможности для желающих пожаловаться в милицию на соседей- меломанов», — отмечалось в комментарии, опубликованном газетой «Коммерсант». Сейчас в Москве действует закон, запрещающий шуметь с 10 вечера до 6 утра. Насколько он эффективен? В 2003 году, например, по данным ГУВД Москвы, было оштрафовано более 40 человек. Тише в городе от этого не стало.

В странах Европейского Союза особое внимание уделяется поиску и учету источников шума. Руководители ЕС требуют от стран — членов союза составить карты шума для всех городов с населением свыше 250 тысяч человек.

Во Франции, например, впервые составлена трехмерная карта городского шума. Город, конечно, — Париж. Создатели карты учли среднее число легковых и грузовых автомобилей на улицах Парижа и дорожное покрытие: асфальт поглощает шум, булыжники — нет. Приняли во внимание перепал высот на парижских рю и авеню. Определили, как распространяется шум в подворотнях домов. По этим данным была создана компьютерная модель города. В ней разместили виртуальные микрофоны. С их помощью и вычислялось, каков уровень шума на той или иной улице. Самым шумным местом оказались Елисейские поля — 79 децибелов. Мы не выиграли наш спор с Парижем и Лондоном в борьбе за Олимпиаду- 2012, но уж по уличному шуму Москва, наверное, чемпион.

На улицах больших городов все гремит вокруг нас: автомобили, трамваи, электропоезда. Как правило, источник повышенного шума — вибрация отдельных деталей машин или рельсов. Снизить ее пытаются разными способами. Новые патенты появляются с завидной регулярностью.

Этим азотным двигателем можно оборудовать катера. Он работает практически бесшумно

Особенно перспективно использование пленок или панелей из пьезокерамических материалов. При растяжении или сжатии подобного материала в нем генерируется электрический импульс; датчики из пьезокерамики точно так же реагируют на вибрацию. Можно закрепить эти датчики на деталях машины, где возникает вибрация, и с помощью электроники фиксировать создаваемые импульсы тока, а затем преобразовывать их в команду, по которой данные детали машины будут вибрировать с такой частотой, чтобы суммарная вибрация равнялась нулю. Проблема в том, что электроника компенсирует вибрацию с запаздыванием, а надо, чтобы один сигнал точь-в-точь накладывался на другой. Значит, надо идеально предугадывать характер вибраций, чтобы их погасить.

Сейчас под эгидой ЕС ведутся работы над программой «Думающие материалы, предназначенные для активного подавления шума», в ней участвуют ученые из 13 стран. По мнению экспертов, в ближайшие годы начнется серийный выпуск подобных средств подавления шума. Необходимость в них растет еще потому, что в производстве транспортных средств применяют все более легкие материалы, чтобы экономить топливо, но из- за этого в машине становится более шумно. Чем тоньше деталь, тем легче в ней зарождаются вибрации. Со временем пьезоматериалами можно будет оклеивать колеса автомобилей и железнодорожные рельсы, обшивать стены зданий и несущие плоскости самолетов.

Шум, создаваемый самолетом или вертолетом, особенно неприятен. Он вызывает у человека чувство тревоги, ведь мозг с незапамятных времен воспринимает шум, доносящийся сверху, как опасность. У вертолета — один из главных источников шума — лопасти. Возле них образуются завихрения воздуха, и всякий раз, когда лопасть, вращаясь, сталкивается с подобным миниатюрным вихрем, созданным соседней лопастью, раздается хлопок. Череда хлопков сливается в навязчивый, неотступный грохот, раздражающий любого, кто его слышит. Конструкторы фирмы «Евроксптер» разработали «тихий» вертолет. Его лопасти оборудованы выдвижными щитками, которые разгоняют завихрения воздуха. Управляет перемещениями щитков электроника. Испытания прототипа «тихого» вертолета начались в 2004 году.

Конструкторы фирмы «Боинг» придумали «обои» для самолета, поглощающие звук. Эти обои представляют собой мат, наполненный сжатым воздухом. Подобный мат заглушает низкочастотные звуки, созданные пропеллером или двигателями самолета.

Еще одно возможное решение: азотный двигатель. Им можно оборудовать катера, автобусы, самолеты.

Принцип его работы таков. Двигатель соединен с термостатом, в котором находится сжиженный азот при температуре —196°С. Поступая в двигатель, азот испаряется и расширяется почти в 800 раз. За счет этого он перемещает поршень. Работает такой двигатель практически бесшумно. Отработанный газ можно выбросить в атмосферу, ведь она и так состоит в основном из азота.

Пьезокерамической пленкой можно оклеивать различные части автомобиля, чтобы с помощью электроники фиксировать вредные вибрации и гасить их

Одна из разновидностей шума настигает нас даже в полной тишине. По новейшей гипотезе, шум в ушах возникает, когда повреждаются волоски рецепторных клеток внутреннего уха или нервные клетки слухового тракта. Активность поврежденных клеток меняется. По мере того как слух слабеет, мозг, получая все меньше звуковых сигналов, начинает неверно интерпретировать — «принимать за какие- то звуки» любые другие сигналы, поступающие из внутреннего уха. Лимбическая система — ее называют «вратами эмоций» — оценивает этот «фантомный шум» как нечто неприятное. Призрак шума преследует беднягу.

Примерно у каждого тридцатого человека регулярно что-то гудит, звенит, шумит в ушах.

Мыв самом деле привыкли к шуму, сжились с ним. Опыты, проводимые над добровольцами, показывают, что в комнате, абсолютно изолированной от посторонних звуков, то есть в полной тишине, девять из десяти человек начинают слышать какой- то шум в ушах. Шум. которого нет. Перед этой напастью отступают все привычные методы медицины. Уколы и таблетки тут не помогут. Пока что единственный совет, который можно дать людям, это жить, не обращая внимание на шум в ушах, как живем все мы, не обращая внимания на непрерывный шум вокруг.

Появление мобильного телефона лишь отчетливее подчеркнуло, насколько же мы не любим повседневную реальность, в которой заключены, как мечтаем вырваться из нее. Еще недавно молчаливая городская толпа внезапно заговорила. Но каждый ее атом по-прежнему не замечает никого вокруг: каждый — посредством телефона — отыскивает собеседника, живущего не здесь, а где-нибудь далеко-далеко, где гораздо-гораздо лучше. Окружающие не вслушиваются в этот треп, а оттого и сами слова становятся шумом, обращенным ни к кому и никуда. Волны шума мчатся ко мне. И куда ж мне от них деться?

Валентина Гаташ