A A A

Audio - Co možná nevíte o zvuku ...

(říjen 2002)

Lidský sluch je jakýsi nedokonalý receptor, což je velká výhoda při zpracování zvuku v oblasti informačních technologií. Při vytváření audio-digitálních formátů a především ztrátových formátů je této nedokonalosti sluchu využíváno. Díky této nedokonalosti lze ušetřit mnoho místa nejen v počítači. Komprimací se zárověň zrychluje i přenos dat. Paradoxně však výzkum v oblasti neurochirurgie přichází se zajímavými poznatky o vnímání zvuku nad hranicí 20 kHz. Tyto zvuky přímo neslyšíme, ale vnímáme je.

Zvuky s hladinou hlasitosti kolem 130 dB způsobují již v lidském uchu nepříjemné pocity a v některých momentech můžou způsobit i bolest. V rozmezí kmitočtů 3 - 4 kHz je sluch nejvíce citlivý. Ucho je nejcitlivější ke změnám hlasitosti při úrovni 50 dB.

Zvukové vlnění je ve své podstatě mechanickým vlněním a to buď příčným, nebo podélným postupným (záleží na materiálu, kterým vlnění prochází) o frekvencích 40 Hz – 20 000 Hz. Toto rozmezí je zachytitelné lidským sluchem. Jsou-li kmity hmotného prostředí neperiodické, pak tyto kmity vnímáme jako nehudební zvuky (šum, nepříjemné nepravidelné zvuky apod.). Při periodickém kmitání vznikají hudební zvuky, které působí v uchu příjemně (hudba, líbezné tóny atd.). Většina zvuků má charakter složených zvuků – rozmanité kombinace jednotlivých tónů. Každý tón má svoji výšku, barvu a intenzitu.

výška – je absolutní, která je dána frekvencí tónu a relativní, což jsou tóny s větší frekvencí a větší výškou. Lidské sluchové receptory každý tón srovnávají s frekvencí zvuku, na který jsou nejcitlivější. U člověka je se tato hranice pohybuje kolem 1000 Hz. Absolutní výška tónu je definována kmitočtem f daného tónu. Intervalu mezi dvěma tóny kdy je poměr kmitočtů 2:1, se říká oktáva. K základním intervalům patří například prima o hodnotě 1:1, kvinta 3:2, velká sexta 5:3, velká septima 15:8 a oktáva 2:1.
barva - je dána druhem, počtem a intenzitou jednotlivých tónů obsažených ve složeném zvuku. Jeden z nich má největší intenzitu – základní tón. Všechny ostatní mají frekvence, které jsou násobkem frekvence základního tónu a jsou méně intenzivní – vyšší harmonické tóny. Právě ony každému zdroji dávají zcela charakteristickou vlastnost, která se projevuje takzvanou barvou zvuku. Podle barvy jsme schopni rozlišit různé zdroje zvuku. Barva zvuku také velmi závisí především na počtu vyšších harmonických tónů a na velikosti jejich amplitud.
intenzita - souvisí s množstvím energie, která projde jednotkovou plochou za jednotku času. Hladina akustické intenzity je především subjektivní hlasitost, kterou vnímáme lidským sluchem. Při tom je zde využíván Weber-Fechnerův zákon podle kterého je mezi hladinou hlasitosti a intenzitou zvuku logaritmická závislost. Jednotkou intenzity zvuku je 1 fón. Jednotka 1 fón je při kmitočtu 1 kHz stejně velká jako jednotka hladiny zvuku decibel.

Do nedávna se tvrdilo, že lidský sluch není schopen rozpoznat zvuky o frekvenci nad 20 000 Hz. Není jasné, zda přítomnost těchto údajně neslyšitelných vysokofrekvenčních složek může mít vliv na akustickém vnímání zvuků pod touto hranicí.

Problém nabyl důležitosti zejména v souvislosti s vývojem záznamových médií s vysokou hustotou informací, jako jsou DVD-Audio a SACD se schopností záznamu frekvencí až 100kHz. Touto problematikou se zabývají neurologové po celém světě. Výsledkem je závěr, že vysokofrekvenční zvuk nad slyšitelným pásmem působí na elektrickou aktivitu mozku a že zvuky obsahující vysokofrekvenční složky významně ovlivňují mozkovou aktivitu posluchačů.

Některé doposud uskutečněné pokusy zpočívali v tom, že zdroj zvuku byl rozdělen na dvě pásma. Pod a nad frekvenci 22kHz. Jako známky nervové aktivity posluchačů vystavených různým kombinacím obou zvukových pásem sloužila elekrická aktivita a kreví tok v mozku. Nikdo z posluchačů nebyl schopen rozpoznat pásmo nad 22kHz jako zvuk. Psychologická měření však ukázala, že zvuk obsahující obě pásma vyvolává u posluchačů příjemnější pocity než stejný zvuk bez horního pásma.

To všechno naznačuje existenci dříve neuznávané odezvy na složitý zvuk s obsahem vysokých frekvencí nad slyšitelným pásmem, takzvaný "hypersonický efekt." Poznatky neurochirurgů podporují účelnost zavádění nových digitálních médií SACD a DVD Audio.

« Zpět | Tisk

VSTUPTE