Autor :
Jan B. Hurych
Název :
UMÍME DOBŘE NASLOUCHAT?
Článek:
Akustika a sluch.
AKUSTIKA A SLUCH.
Už jsme si řekli
v naší knize "UMÍME MLUVIT? ", že mluvení je hlavně vyjadřování myšlenek neboli
idejí. Z fyzického hlediska bychom zase mohli říci, že se jedná o vytváření akusticky
rozlišitelných a významově pochopitelných zvuků. V této kapitole si promluvíme o
akustických signálech a způsobu, jakým je náš sluch přijímá a vyhodnocuje. Svým
způsobem bude tato kapitola analogií "fyziky jazyka", jak jsme to popsali v
uvedené knize, ovšem s tím rozdílem, že zde se soustředíme na příjímání a ne na
"vysílání" informace.
Nemusíme zdůrazňovat, že dobrý sluch je jistě podmínka nutná, ale zdaleka ještě ne postačující. Dobrý sluch si lze nejen
udržet jeho správným užíváním, ale i pravidelnou lékařskou prohlídkou. Akustika
(od "akouein", slyšeti) není kupodivu ani tak věda o sluchu, ale hlavně o tvorbě
a šíření zvuku, tedy jeho vlastnostech (transmise, difrakce, reflexe, refrakce,
resonance a pod.) Víme také, že správný architektonický návrh může zlepšit
podmínky přenosu zvuku i jeho kvalitu, ale to je asi tak vše, co zde pro náš
účel potřebujeme. Sluch, na druhé straně, je biologický systém, který zvuk
přijímá, konvertuje na elektrické signály a ty pak v mozku vyhodnocuje. Ale
nejprve si řekneme něco o našich senzorech zvuku.
Lidské ucho.
Zvuk se přenáší zvukovým kanálem do
středního ucha, kde se pomocí ušních kůstek mění tlak vzduchu na mechanické
vibrace, které se pak přenáší do vnitřního ucha, kde v cochlei (útvaru
podobném hlemýždí ulitě, vyplněné kapalinou) pomocí řasinek excituje naše ušní
nervy, které vlastně ony vibrace převádí na elektrické signály. Ty pak
se pomocí nervových vláken vedou o mozku, do tzv. centra sluchu. A je to, ne?
Ale kdepak: mozek musí způsobit, abychom zvuk opravdu "slyšeli", tedy virtuálně vnímali. V
případě řeči musí navíc i dekódovat jednotlivé zvuky a převést je na jejich slovní
význam. I tak je ale sluchový systém jednodušší než systém zrakový, kde přijde
ke slovu syntéza obrazu z jednotlivých bodů a navíc i dynamika systému, tj. pohyblivé
obrazy.
Maximální horní mez slyšitelné frekvence zvuku je u lidského ucha mezi
16-22 kHz. Podobně je to omezeno i na nízkém konci frekvenční škály. Některé
nízké zvuky už ucho nezaznamená, ač naše tlakové senzory ještě ano. Největší
citlivost ucha je kolem 1 až 3 kHz, kde rozeznáme i rozdíl 1 decibelu (dB).
Hranice slyšitelnosti (1*10-12 W/m2) má právě hodnotu 1 dB a například šepot už
má hodnotu 10dB. Zvuk stokrát silnější než hranice slyšitelnosti
(normální rozhovor) má - ale ne, ne 100, jenom 20 dB! Stupnice intenzity je
totiž logaritmická. A první řada na rockovém koncertu musí snášet až 110 dB, tj.
desettisíckrát víc, než při normálním rozhovoru - není divu, že pak neslyšíte
souseda, i když řve sebevíc :-). A co horšího: v některých případech už několik
minut v takovém prostředí může způsobit trvalé poškození sluchu - nesmíme totiž
zapomínat, že zvuk jsou vlastně tlakové vlny.
Ucho nám umožňuje
zaznamenávat citlivosti až deseti řádů, od šepotu až po startování tryskáče. Tak
velká intenzita je ovšem nebezpečná. Už překročení tzv. "meze bolestivosti" (140
dB) je kritické a 160dB vám okamžitě prorazí bubínek. Vzpomeňme si také, jak si
dělostřelci kdysi chránili uši: otevřením úst. Eustachova trubice totiž vede z
úst na vnitřní stranu bubínku a tak jen prostě vyrovnávali tlak na obou stranách
bubínku . . .
I naše stupnice tónů je logaritmická: oktáva je vlastně
řada tónů do dolního do horního "c" (jejich poměr frekvencí je 1:2, např.
základní stupnice: 440 až 880 Hz), rozdělená nelineárně (rozuměj nelineárně
podle frekvence, jen sluchově to je "lineární") na osm tónů (proto "oktáva"). De
facto je těch tónů 12 a sousední tón je vždy přibližně 1,06 krát vyšší (což je
vlastně 12tá odmocnina ze 2). A je tu ještě jiný problém: někteří vědci tvrdí -
zdá se, že je to pravda - že slyšíme i vyšší tóny (tzv. harmonické, násobky
základní frekvence), kterými se liší různé housle či nástroje (barva,
pitch) a které jsou daleko výše než naše mez 16-22kHz. Tedy neslyšeli bychom ty
tóny, kdyby to byly jen "čisté" sinusovky, ale tón skutečných nástrojů je
směsice základního tónu a řady vyšších harmonických. Slyšíme tedy ty vyšší harmonické? Nu některé asi slyšíme, protože
jsou jsou ještě dost nízko, ale jiné už asi ne, tvrdí jiná skupina vědců.
Vyšší harmonické.
A co když i ty slyšíme? Vysvětlení
by bylo asi v tom, že naše senzory jsou vlastně diferenční, rozdílové. Podobně
jako u diferenciálního zesilovače, výstup senzoru je úměrný rozdílu dvou
signálů: měřeného a referenčního. Zesilovač se zpětnovazební frekvenční
smyčkou (tzv. phase-loop) už byl postaven, tak proč by to nešlo i v přírodě -
např. naše oko je přece daleko složitější. Pracovalo by to asi jako u
diferenčních senzorů tepla: jistě znáte onen pokus, kdy se nám po ponoření ruky
nejprve do ledové vody zdá voda pokojové teploty horká. Zvuky nad 20kHz nazýváme
ultrasonické, tj. nadzvukové, neslyšitelné a přesto je slyší psi i
delfíni; ti mají hranici slyšitelnosti daleko výše. Podobně je to i na druhém
konci frekvenční škály. Některé nízké frekvence už ucho nezaznamená, ač naše
tlakové senzory ještě ano.
Intensita zvuku klesá se čtvercem vzdálenosti:
tak např. je-li síla zvuku ve vzdálenosti 1m 160 jednotek, je ve vzdálenosti 4m
jen 10 jednotek. Nu a při velké vdálenosti - nebo malé intenzitě - už zvuk
neslyšíme. Rychlost zvuku - na rozdíl od rychlosti světla - není konstantní, ale
mění se podle hustoty prostředí, ve kterém se zvuk šíří. Ve vzduchu je to
343m/sec, při 20 stupňů Celsia, plus mínus variace rychlosti díky teplotě
vzduchu (vy nevíte, že hustota vzduchu se mění s teplotou?). Už český emigrant
Heřman, když v sedmnáctém století mapoval severní Ameriku, měřil vzdálenosti
podle časového intervalu mezi zábleskem z ručnice a dobou, kdy uslyšel výstřel.
Dnes se tak ještě běžně měří sonarem hloubka oceánu.
Těch zajímavostí, je
ještě více: např. existují vrozené poruchy sluchu, kde dotyčný neslyší tóny
určité frekvence ( nevím jaká porucha je špatný hudební sluch :-) a tyto poruchy se
vyskytují také u barvoslepých, kteří mají navíc posunuté i barevné spektrum -
červenou vidí jako hnědou a podobně. Patrně jde o genetické defekty a mělo by se
to dát v budoucnosti léčit. Podobně tak zvané "maskování", kdy se snažíme
přerušit šum v pozadí (signály nízké frekvence, které nám ruší příjem normálních
i vyšších frekvenci) zvýšením intenzity našeho hlasu. Osobně jsme na to měl při
studiu jinou metodu: v rušném okolí jsme si pískal, abych šum zamaskoval, ale
bohužel to vadilo mým kolegům v blízkém okolí :-). Ale vraťme se ještě k
vlastnostem hlasu lidského, ten nás bude zajímat jistě nejvíc:
Lidský hlas.
a) Hlasitost, nesprávně též "síla
hlasu".
Existuje jakási střední hlasitost, od které se v řeči neúmyslně
(většinou díky emocím) či úmyslně odchylujeme, nahoru i dolů. Příliš vysoká či
nízká hlasitost posluchače unavuje. Hlasitost ovšem můžeme výhodně měnit tak, že
zdůrazníme jen důležitá slova (jiná metoda je opakovat je ještě jednou).
Hlasitěji také mluvíme v přítomnosti starších lidí či cizinců, kde si dáváme
záležet také i na tom, abychom správně a plně artikulovali.
b)
Intonace.
(Pozn. Výraz "výška hlasu" zde není správný, už proto, že je
pletoucí. Například výrazem "zvýšil hlas" všeobecně míníme, že zvýšil
"hlasitost", viz (a).) Každý máme svou intonaci, ale většinou nevíme, že třeba
zrovna ta naše není druhým lidem příjemná. Příjemnější hlas je navíc také
srozumitelnější - to je dáno barvou (tembr) hlasu (vyššími harmonickými).
Zkušený řečník umí měnit intonaci podle potřeby.
c) Tón
řeči
je opět něco jiného: vyjadřuje náš postoj či pocity. Projev
"otráveným" hlasem lidi vždy odpudí nebo nanejvýš rozesměje. Tón řeči často
používáme k podtržení významu právě v telefonním rozhovoru, protože tam nevidí
posluchač naše grimasy a bohužel ani my zase nevidíme jeho reakci
:-).
d) Tempo, rychlost.
Existuje optimální rychlost asi 125
slov za minutu, i když hlasatelé TV mluví až 150 slov za minutu. Mluvíte-li
rychleji, nemusí vám všichni rozumět. Pomalá řeč naopak uspává, zpomalíme tedy
jen u obtížnějších pasáží. Mluvíme tak, aby nám bylo stoprocentně rozumět.
Správnou rychlost si musíme natrénovat: mluvíme-li příliš pomalu, ztrácíme
pozornost diváků také - jejich osobní problémy pak mají čas dostat se "z pozadí"
zpět do jejich vědomí a narušovat jejich pozornost.
e)
Výslovnost.
Enunciací většinou míníme "zvukově jasnou" výslovnost,
zatímco pronunciací zase "gramaticky přesnou"" výslovnost.
Artikulace je naopak schopnost vyjadřovat se plynule i srozumitelně. Mezi
nešvary patří polykat slabiky či koncovky, používat zkratky, slang, příliš
cizích výrazů, atd. Většinou mluvíme příliš rychle - snažme se tedy mluvit pomaleji a vyslovovat správněji, tak jak to dělají hlasatelé v TV či rozhlase. Časté opravy v řeči
dělají špatný dojem. Další užitečné rady najdete v knize "UMÍME MLUVIT?"
Od prostého zvuku k jeho významu.
Tohle vše je sice
zajímavé, ale zeptáte se asi, jak nám to pomůže lépe naslouchat. Nu alespoň
poznáme, jaké chyby řečník dělá a můžeme ho jemně a taktně opravit, pokud to
není ješita :-). Když jsme si odbyli toto, můžeme se věnovat další zvláštnosti:
my totiž i při sebevětší pozornosti neslyšíme vše! Udělejte si takový pokus:
nahrajte si na magnetofon nějaký svůj rozhovor s partnerkou (partnerem), ale v hlučné místnosti
(například na nějaké párty). Budete asi překvapeni, co vše mikrofon slyšel,
zatímco vy ne. Zeptejte se pak svého partnera (partnerky) na totéž, ale
neříkejte jim nic před rozhovorem. Budou překvapeni ještě víc - vy jste si asi
přece jen dávali trochu pozor, protože jste o tom věděli.
Náš sluchový systém má totiž možnost používat různé filtry (softvérové, tj. až při
zpracování zvuku v mozku) a odfiltrovat to, co je nežádané: např. onen hluk v pozadí,
rozhovor jiné dvojice, velmi často třeba hudbu, hluk větráku a podobně.
Mikrofon to neumí a tak prostě slyší vše. A to nemluvím o tom, když
se navíc zamyslíme a nevnímáme téměř vůbec nic kolem sebe. To vše je ovšem
víceméně automatické, bez našeho přispění - jak rádi bychom to ale někdy ovládali
vědomě, například v manželství :-).
Má tu velký vliv i pozornost,
s jakou sami nasloucháme, ale to si necháme na jinou kapitolu. Pozornost totiž
umíme ovládat a pokud ne, je nejvyšší čas, abychom se to naučili. Jak totiž
vidíme, tu pasivní stránku sluchu, od zvuku až k mozku, moc ovlivnit nemůžeme , zatímco tu vyhodnocovací funkci ano. A ta
je právě ta nejdůležitější: jinak by to totiž bylo jako kdybychom něco nahrávali na
magnetofon a přitom ho měli vypnutý nebo by byl nějak porouchaný. Pozornost nám také udržuje v činnosti naši paměť (hlavně tu krátkodobou). Bez paměti by to totiž bylo, jako kdybychom nahrávali na dobrý magnetofon, ale nedali tam pásku. Pochopitelně jsou věci, které
bychom poslouchat neměli, protože nám nic nedají a ještě nás připraví o čas. Ale
o tom až v další kapitole.