Причина шумов на Кольской сверхглубокой

Информацию о странных звуках, регистрируемых микрофонами на глубине несколько километров вглубь Земли с некоторых пор распространяют множество блогеров, эта информация широко обсуждается. Вот пример такой публикации:

"Кольскую скважину называют путем в ад

Впервые напечатано в финской газете Ammenusastia

В самой толще земли, на глубине 12 тысяч метров, микрофоны ученых записали крики и стоны. Кольскую сверхглубокую скважину теперь называют «дорогой в ад». Незадолго перед этим на страшной глубине, которой не достигал еще никто в мире, раздались леденящие душу звуки, похожие на стоны и крики сотен мучеников. А потом – мощный рев и взрыв в глубине. Буровики рассказывают, что почувствовали ужас – словно из шахты выскочило нечто страшное, не видимое глазом, но от этого еще более пугающее. Их рассказы напечатали финские и шведские газеты – они утверждали, что «русские выпустили демона из ада». Работы по бурению были прекращены – их объяснили недостаточным финансированием. Тормознули, несмотря на то что многие международные фонды были готовы вложиться в уникальный проект. Одна из главных причин консервации сверхглубокой скважины – тот самый страх. Никто из геологов не предполагал, что на такой глубине может быть полость. Температура за 200 градусов, визги и крики... Ученым стало жутко – точно так описывают ад в церковных книгах. А опущенные в шахту микрофоны записывали шум, в котором явно слышались человеческие голоса…

Академика Давида Губермана, руководителя сенсационного проекта, на научных конгрессах терзают расспросами о сверхъестественных звуках из толщи земли. Он отвечает однозначно: Их природа еще неясна…

Наука. В советские времена на Кольской сверхглубокой скважине работало 16 исследовательских лабораторий, их курировал лично министр геологии СССР. Сейчас проект заморожен – с 1995 года скважина находится в режиме консервации. Бурение началось 26 лет назад, и по сложности оно сравнимо с полетом в космос. Ни одна страна в мире, кроме нашей, не смогла пробиться на запредельную глубину. Кольская сверхглубокая скважина была заложена в 1970 году в честь 100-летия со дня рождения Ленина. 12-километровой глубины скважина достигла в 1983 году. Но последующие 262 метра пробивали более 10 лет. Бур со дна скважины поднимался специальным краном в течение 70-ти часов! Люди бились до последнего метра. Готовы были идти в глубину и дальше. Но те крики прозвучали как предостережение: внутри – ад. В последний раз их слышали в 1994 году. Как раз перед закрытием скважины.

Рассказывает руководитель проекта Аззаков. "Как коммунист, я не верю в Небеса или Библию, но как учёный, я теперь верю в ад. Не нужно говорить, что мы были действительно потрясены, сделав такое открытие. Мы спустили в скважину микрофон для записи звука движения литосферных плит.

Но вместо движения плит, мы услышали кричащий человеческий голос, в котором звучала боль. Вначале мы подумали, что звук издавался нашим собственным буровым оборудованием. Но затем, когда еще раз отрегулировали оборудование, наши наихудшие подозрения подтвердились. Крики, вопли не были криками и воплями одного человека, они были криками, воплями и стонами миллионов людей"

http://waper.ru/blog/post/100322

Попробуем найти возможную причину появления такого шума.

На Рис. 1 мы видим спектральный состав стандартного шума вида 1/f (белый шум). Он характеризуется падением амплитуды составлящих на величину 20 dB на декаду. Такой шум в электронике считается помехой, применяются меры к отфильтровыванию этого шума во всех известных мне устройствах. Это устройства звукоусиления, например, что весьма кстати. 

На Рис. 2 изображена ориентировочная амплитудо-частотная характеристика (АЧХ) микрофона, который мог быть применён при регистрации шумов. От 0 Герц до некоторой частоты, которая зависит от устройства конкретного экземпляра микрофона, амплитуда нарастает, затем аплитудо-частотная характеристика микрофона линейна (примерно линейна) на некотором участке частот, после чего амплитуда начинает падать. 

Дополнительно к характеристике микрофона следует добавить характеристику реактивной составляющей линии связи между микрофоном и устройством обработки и регистрации зарегистрированного этим микрофоном звука. Но об этом нам ничего неизвестно.

Рис. 3 иллюстрирует суммарную характеристику, включающую как спектральный состав белого шума, так и АЧХ микрофона. 

Человеческий голос характеризуется узким диапазоном частот. В устройствах связи спектр этих частот ограничивается величиной от 0,3 до 3,4 кГерц. Такой диапазон включает в себя все звуки, необходимые для уверенного распознавания речи, включая шипящие и звенящие звуки. Очевидно, что именно такой шум будет зарегистрирован. 

Именно так будет выглядеть белый шум, зарегистрированный микрофоном на любом приборе для анализа спектра сигнала. Но!

1. Человеческое ухо тоже обладает нелиней АЧХ. И оно будет слышать всё же шум, а не вой на узкой резонансной частоте.

2. Говоря о белом шуме, спектр которого изображен на Рис. 1, я имел в виду шум, регистрируемый как электромагнитный сигнал, источником которого обычно считаются сами электронные приборы (активные и пассивные), применяемые в электронике. Для того, чтобы перевести его в форму акустического сигнала, требуется преобразовать этот сигнал динамиком, или ещё каким-либо устройством преобразования электромагнитного сигнала в акустический.

Откуда акустический белый шум на глубине в несколько километров под землёй, и почему он отфильтрован таким образом, что спектр этого сигнала сосредоточен исключительно в области звуков, котороые способен издавать человек? 

Далее можно строить гипотезы о источнике такого сигнала, и причинах, по которым его спектр сосредоточен в столь узком спектре частот.
___________________________________________________________________________________________________________________-