Стоунхендж - один из самых известных археологических памятников древности, его возраст - более 4000 лет, но это 30-метровое кольцо из 25-тонных камней по-прежнему окутано тайной. Каково это было: находиться внутри Стоунхенджа в 2200 году до нашей эры?
Не сохранилось свидетельств, проливающих свет на то, как он был построен и каково его предназначение. Это место захоронения? Культовое сооружение? Астрономическая обсерватория? Остаётся загадкой и акустика этого сооружения, какой она была 4000 лет назад. Группа ученых-акустиков Солфордского университета взялась решить эту задачу.

Сейчас акустика Стоунхенджа сильно отличается от той, какой она была в прошлом, так как часть камней отсутствует, а некоторые стоят не на своих местах. Исследовательская группа под руководством профессора Тревора Кокса создала масштабированную модель Стоунхенжа по карте 2200 года до нашей эры.
Цель исследования - ответить на два ключевых вопроса: как эти 157 камней влияли на звучание речи и музыкальных инструментов и можно ли по этой акустической картине сделать предположение, где могли происходить ритуалы? Коксу и его команде пришлось заняться археоакустикой.
По словам Кокса у этого проекта не было финансирования, и он был выполнен исключительно на энтузиазме. «Я работал над этим проектом в свободное время, строил модель Стоунхенджа у дома под навесом».

Первой задачей Кокса было убедить историков предоставить его команде древнюю карту. «Мы должны были убедить их, что это стоящий проект. Это первый шаг. А дальше была логистика».
Для изготовления модели был выбран масштаб 1:12, и это означало, что таким же образом нужно масштабировать шкалу частот. «При частотах до 5000 Гц, нужно принимать в расчет 5000 x 12 = 60 000 Гц, а микрофоны и громкоговорители должны соответствовать этому диапазону. Это хорошо продуманный метод, но его усложняют логистические проблемы».

Кокс и его команда построили камни в масштабе 1:12, им помогали модельщики из университета. Поскольку работали только в свободное время, на изготовление всех камней потребовалось шесть месяцев. Нужно было правильно заложить не только высоту каждого камня, но и ширину, а также рельеф поверхности. «Очень важны габариты - от этого зависит, насколько быстро движется звук и какова задержка. Кроме того, имеет значение шероховатость поверхности. Мы использовали сканированные изображения горных пород, поэтому удалось добиться правильной шероховатости, какую вы видите на реальном объекте».
Результат также зависел от точности моделирования поверхности земли под камнями Стоунхенжа. «Предполагается, что реальная поверхность - трава на известняке. Известняк уплотнен, потому что по нему перемещали гигантские многотонные камни. Мы не использовали траву в модели, потому что трава при таком масштабировании частот была бы слишком поглощающей. Мы подбирали материалы, которые при 12-кратной частоте имели бы аналогичную степень поглощения». В итоге команда Кокса выбрала в качестве покрытия МДФ (МДФ - мелкодисперсная фракция, листовой материал, изготавливаемый методом сухого прессования мелкой древесной стружки при высоком давлении и температуре).
«Люди удивляются, когда видят деревянный пол под моделью. С учётом масштаба требования по поглощению скорректировали для частот до 12000 Гц (при изначальных 1000 Гц). Материалы были тщательно подобраны, чтобы попытаться определить свойства на увеличенных частотах».

Самая большая проблема, с которой столкнулись Кокс и его команда в этом проекте, заключалась в огромном размере модели, но были и другие проблемы: «У нас нет стандартных преобразователей, микрофонов или громкоговорителей, работающих в этом диапазоне. В нашей акустической лаборатории есть четвертьдюймовые и восьмидюймовые микрофоны, которые работают до высоких частот, но поскольку модель не представляет собой замкнутую структуру, вы не получаете существенного усиления при отражении, поэтому звуковая энергия довольно низкая. И тогда вы сталкиваетесь с проблемой электрического шума в микрофонах. Из опыта масштабного моделирования в прошлом я знал, что нельзя пойти и купить что-то готовое.
Специалисты, которые раньше работали с археоакустикой, прислали мне пищалки (твитеры) они были рассчитаны на 25 Гц, но были 10-сантиметровые, так что в модели они оказались бы размером с один из самых больших камней. И если вы внедрите такое устройство в модель, изменятся её акустические характеристики».

Результаты оказались неожиданными, Кокс комментирует: «Я предполагал, что будет некоторая реверберация, но когда у вас такая открытая площадка, нет крыши, поглощающая почва, промежутки между камнями, и все же вы получили время реверберации 0,6 или 0,7 секунды, это довольно удивительно, мы думали, что будет гораздо меньше. Звук остается в горизонтальной плоскости, и действительно интересно, что можно иметь акустику в полузамкнутом пространстве».
Судя по полученным результатам, маловероятно, что при строительстве Стоунхенджа принимали во внимание звук, Кокс рассуждает: «Если бы вы собирались создать сооружение с хорошей акустикой, вы, скорее всего, сделали бы по-другому, лучше. Нет никаких доказательств акустической преднамеренности того, что сделали древние строители. Можно утверждать, что у Стоунхенджа интересная акустика; было бы странно не использовать это каким-то образом».

Результаты показали, что акустика внутри круга была хороша для звучания речи или музыки, но если вы снаружи пытались сказать что-то людям, находящимся внутри, или изнутри – находящимся снаружи, всё резко менялось: «Камни просто мешали», - говорит Кокс.

По окончании этой работы в планах у Кокса и его помощников - оценить влияние присутствия людей внутри Стоунхенджа на его акустику.

Источник: www.inavateonthenet.net