lovecokamziku.cz

, ,

Lidský sluchový systém: Každý člověk slyší jinak

To, co slyšíme není vždy přesným odrazem toho, co se ve skutečnosti děje ve zvukovém prostředí okolo nás.

Obsah

  • Několik zajímavostí spojených se sluchem
  • Hyperakuze
  • Hudební sluch
  • Nelinearity sluchového systému
  • Slyšení neexistujících zvuků
  • Otoakustická emise

Několik zajímavostí spojených se sluchem

Anatomické zajímavosti

  • Každý člověk má unikátní tvar ucha, podobně jako otisk prstu
  • Vnitřní ucho vytváří vlastní velmi slabé zvuky, které lze zachytit citlivými mikrofony
  • Ušní bubínek dokáže reagovat na pohyb menší než velikost atomu vodíku (0,01 nanometru)

Vnímání zvuku

  • Každý člověk na světě slyší trochu jinak
  • Pravé ucho lépe zpracovává řeč
  • Mozek dokáže rozlišit přibližně milion různých úrovní hlasitosti
  • Sluchový systém rozpozná časový rozdíl pouhých 0,00002 sekundy mezi zvuky

Zvláštnosti sluchu

  • Slyšení neexistujících zvuků je běžný jev způsobený vlastnostmi sluchového systému
  • I neslyšitelné zvuky (pod prahem slyšitelnosti) mohou ovlivnit jak sluch samotný tak psychiku (emoce, rozhodování apod.)
  • Zvukem lze ovlivňovat elektrickou aktivitu mozku

Hyperakuze

Zvýšená citlivost na běžné zvuky. Zvuky, které jsou pro většinu lidí normální nebo tiché, mohou být pro osobu s hyperakuzí velmi hlasité.

Hudební sluch

  • Schopnost vnímat frekvence a jejich vzájemné interakce
  • Cit pro rytmus
  • Lidé s hudebním sluchem mají podstatně lepší výsledky v testech rozeznání řeči v šumu
  • Díky mnohem výkonnější pracovní paměti mají lidé s hudebním sluchem také schopnost rychle si zapamatovat sled dějů.

Lidé s hudebním sluchem jsou mnohem citlivější na emoce obsažené v lidském hlase

  • Hudební sluch ovlivňuje vnímaní emocí v lidském hlase, protože schopnost rozlišovat jemné nuance v tonálních kvalitách zvuku, které jsou klíčové pro interpretaci emocí.
  • Naopak lidé bez hudebního sluchu mohou mít s rozpoznáváním emocí v hlase problém, respektive si jejich přítomnost ani neuvědomují.

Hudební sluch a pracovní paměť 

  • Lidé s hudebním sluchem mají výkonnější pracovní paměť například v oblastech spojených s akustickým zpracováním a auditivní pamětí (tedy i zpracování lidského hlasu řeči a informací)
  • Posílení schopnosti auditivního zpracování: Hudebníci nebo lidé s rozvinutým hudebním sluchem vynikají v rozlišování jemných rozdílů v tónu, rytmu a tempu. Při poslechu zvuku je třeba poslouchat a zároveň okamžitě zpracovávat informace, což trénuje paměť.
  • Zpracování a udržování více informací: Hudba zahrnuje zpracování mnoha simultánních informací (melodie, harmonie, rytmus, dynamika). Schopnost držet v paměti různé hudební (zvukové, spektrální) elementy a efektivně s nimi pracovat je rovněž spojena s rozvojem pracovní paměti.
  • Vztah mezi hudební a verbální pamětí: Výzkumy ukazují, že hudební schopnosti mohou souviset s verbální pracovní pamětí, což je důležité pro zpracování jazyka. Hudebníci často prokazují lepší výsledky v úkolech vyžadujících zapamatování a manipulaci s verbálními informacemi.

Nelineární vlastnosti sluchového systému

Nelinearity u lidského sluchu jsou vlastnosti, které způsobují, že naše vnímání zvuku není přímočaře úměrné fyzikálním vlastnostem zvukového signálu. Jde o komplexní fyziologické a psychoakustické jevy, které zásadně ovlivňují to, jak zvuk vnímáme.

Mezi hlavní nelinearity lidského sluchu patří:

  1. Frekvenční nelinearita – Lidské ucho není stejně citlivé ke všem frekvencím. Jsme nejcitlivější na frekvence mezi 2-5 kHz (což odpovídá rozsahu lidského hlasu), zatímco na velmi nízkých a velmi vysokých frekvencích je naše citlivost výrazně nižší. Tento jev popisují křivky stejné hlasitosti (isofony).
  2. Amplitudová nelinearita – Vnímaná hlasitost neroste přímo úměrně s fyzikální intenzitou zvuku. Když se fyzikální intenzita zvuku zdvojnásobí, nevnímáme ho jako dvakrát hlasitější. Proto používáme logaritmickou decibelovou stupnici, která lépe odpovídá našemu vnímání.
  3. Maskování – Silnější zvuk může „zamaskovat“ slabší zvuk, zvláště pokud jsou si frekvenčně blízké. Tento efekt se využívá například při kompresi zvuku v MP3 formátu, kde se odstraňují složky, které by byly stejně maskovány.
  4. Kombinační tóny – Když slyšíme dva nebo více tónů současně, naše ucho může generovat další tóny, které nejsou přítomné v původním signálu. Tyto kombinační tóny vznikají nelineárním zpracováním v našem sluchovém ústrojí.
  5. Adaptace – Naše uši se dokáží přizpůsobit různým hladinám zvuku. Při dlouhodobém vystavení konstantnímu zvuku se citlivost našeho sluchu dočasně snižuje.

Tyto nelinearity jsou výsledkem evoluční adaptace našeho sluchového systému a mají své biologické výhody. Například nám pomáhají zaměřit se na důležité zvuky (jako je lidský hlas) a ignorovat méně důležité zvuky nebo nás chrání před poškozením při příliš silných zvucích.

Slyšení neexistujících zvuků

Neexistující zvuk lze chápat různě

  • Zvuk, který fyzicky neexistuje: Vzniká až v uchu nebo sluchovém systému například díky interferencím nebo nelinearitám sluchového systému.
  • Zvuk, který je fyzicky přítomen, ale je pod prahem slyšitelnosti: Jeho slyšení si člověk neuvědomuje – z našeho vědomého pohledu neexistuje. I takový zvuk však může ovlivňovat emoce, psychiku, rozhodování, myšlenky apod. (subliminální podnět).

Jevy spojené se slyšením neexistujících zvuků

  • Zwickerův tón: Iluzorní zvuk, který vzniká po poslechu šumu s „mezerou“ v některých frekvencích. Mozek si chybějící část zvuku doplní a vytvoří tón, který reálně neexistuje. Tento tón lze slyšet i chvíli po skončení šumu.
  • Negativní sluchový dozvuk (aftertone): Je akustický jev, při kterém po ukončení zvukového signálu přetrvává v našem sluchovém vnímání jeho zkreslená verze.
  • Tartiniho tón: Akustický jev, který popisuje vznik nového tónu, když posloucháme současně dva jiné tóny. Tento třetí tón, který se zdá být přítomen, ale ve skutečnosti není fyzicky produkován žádným nástrojem, je pojmenován po italském houslistovi a skladateli Giuseppe Tartinim, který tento fenomén poprvé popsal.
  • Tinnitus-like efekt: Označuje situaci nebo jev, kdy člověk slyší iluzorní zvuk podobný tinnitu (ušnímu šelestu), aniž by se jednalo o skutečný patologický stav.
  • Binaurální zvuky
  • Shepardovy tóny (Shepard tones): Shepardovy tóny jsou sluchová iluze, při které se zdá, že tón nekonečně stoupá nebo klesá, i když ve skutečnosti je cyklicky opakován v rámci určitého rozsahu.
  • Tinnitus vyvolaný elektromagnetickým polem

Otoakustická emise

Vnitřní ucho (cochlea) generuje slabý zvuk, který lze zachytit pomocí citlivých mikrofonů

Dělí se do dvou kategorií

  • Spontánní otoakustické emise (SOAE): Vyskytují se přirozeně v uchu bez vnější stimulace
  • Evokované (vyvolané) OAE: Měří se po vyslání stimulu do ucha.

Zvuková odezva při otoakustických emisích se obvykle projevuje jako velmi slabý zvuk:

  • Kliky: Krátké, ostré zvukové impulzy.
  • Tóny: Čisté, konstantní zvukové frekvence.
  • Kombinace tónů: Různé frekvence zahrnuté v jednom stimulusu.
  • Širokopásmový šum: Šum může stimulovat různé frekvence současně, což může být užitečné pro získání podrobnějších informací o funkci sluchového systému.