Lidský sluch a Lidský sluch a hudbahudba

Lukáš Chuchválek

Autor:

Osnova přednáškyOsnova přednáškyOsnova přednáškyOsnova přednášky

• Lidské ucho• Popis částí lidského ucha

• Vedení zvuku v uchu

• Hudba• Zvuk a hudební teorie

• Vliv hudby na lidské tělo a mozek

Lidské uchoLidské ucho

Zdroj: www.wikipedia.org

Stavba lidského uchaStavba lidského ucha

• Vnější ucho (auris externa)

• Střední ucho (auris medium)

• Vnitřní ucho (auris interna)

Upraveno z: www.wikipedia.org

Vnější uchoVnější ucho

Ušní boltec: 1 - Závit (helix) 2 - Rameno závitu (crus helicis) 3 - Ušní lalůček (lobulus auriculae)

Zvukovod: 4 - (meatus acusticus)

Bubínková blána: 5 - Bubínek (membrana tympani)

Zdroj: Prof. Peter Abrahams, MUDr. Jozef Svatoš - L’udské tělo, str. 62

Pohled na bubínek pomocí

otoskopu

Střední uchoStřední ucho

1 - Bubínek (membrana tympani)2 - Kladívko (malleus)3 - Kovadlinka (incus)4 - Třmínek (stapes)5 - Napínač bubínkové blány (musculus tensor tympani)6 - Eustachova trubice (tuba auditoria Eustachii)7 - Hlemýžď (cochlea)8 - Kulaté okénko (fenestra

cochleae)

Zdroj: Prof. Peter Abrahams, MUDr. Jozef Svatoš - L’udské tělo, str. 64

Vnitřní uchoVnitřní ucho

1 - Předsíň (vestibulum)2 - Tři polokruhovité kanálky (ductus semicirculares)3 - Baňky (ampullae)4 - Oválné okénko (fenestra vestibuli)5 - Kulaté okénko (fenestra cochleae)6 - Hlemýžď (cochlea)

Zdroj: www.wikipedia.org

Ohraničeno kostěným labyrintem ( 1, 2, 6 ), v němje blanitý labyrint ( 3, 4, 5 + blanitý hlemýžď )

HlemýžďHlemýžď

1 - Předsíň (vestibulum)2 - Předsíňo-hlemýžďový nerv (nervus cochlearis)3 - Cortiho orgán (organum spirale)4 - Kostěný hlemýžď (cochlea)

Zdroj: www.iurc.montp.inserm.fr/cric/audition/english/ear/fear.htm

Má 2 a půl závitu, vyplňuje ho čirá tekutina zvaná endolymfaJe zde uloženo vlastní sluchové ústrojí (Cortiho orgán)

Při poškození hlemýždě hrozítrvalá ztráta sluchu!!

Vedení zvukového signálu Vedení zvukového signálu uvnitř blanitého hlemýžděuvnitř blanitého hlemýždě

Zdroj: www.iurc.montp.inserm.fr/cric/audition/english/ear/fear.htm Animace zde

Blanitý hlemýžď má 2 patra: předsíňové bubínkové Sluchové receptory jsou umístěné na bazálnímembráně dolní stěny blanitého hlemýždě avlásky se těsně dotýkají krycí membrány.

1 - vlákna předsíňo- hlemýžďového nervu2 - bazální membrána3 - Cortiho orgán4 - Sluchové buňky s vlásky5 - krycí membrána

Na menší frekvence jsou citlivé delší vlásky,

umístěné na konci spirály, proto je konec ulity širší.

HudbaHudba

ZvukZvukZvuk je podélné mechanické vlnění, schopné vyvolat v uchu zvukový vjem.Jeho zkoumáním se zabývá akustika.

Rozsah: 20 Hz až 20 kHz

Zvuk vzniká:

• mechanickým chvěním pevného tělesa (úder, tření, drnkání)

• chvěním vzduchu uzavřeného v jiném tělese (dechové nástr.)

• chvěním kapaliny

• zdrojem zvuku mohou být i vynucené kmity (reproduktor, sluchátka a jiná zařízení pro umělé generování zvuku)

• Tóny (hudební)

• Hluky (nehudební)

Vnímání zvukuVnímání zvuku

Lidské vnímání zvuku je velice složitý proces, který závisí namnoha faktorech. Dodnes neexistuje žádná uspokojivá teorie,která by vnímání zvuku živým organismem vysvětlila.

Zvuky rozdělujeme:

Test vnímání zvuku: zde

HlukyHluky

Hluk je zvuk s neurčitou výškou, nepravidelným kmitáním a nejednoznačnou frekvencí, která se určuje jen přibližně.

Někdy je možné určit, jestli hluk zní hluboko, či vysoko nebo jestli mění výšku.

Označují se sice jako „nehudební“, ale v hudbě (obzvláště v moderní) se často používají, například u bicích.

TónyTónyTón je nejjednodušší prvek hudebního díla. Má 4 vlastnosti:

1) Výška tónu:Závislá na frekvenci2) Barva tónu (témbr):

Závislá na složení tónu, tvaru kmitů a poměru amplitudalikvotních tónů (tzn. Závisí na hudebním nástroji)

3) Síla tónu (hlasitost):

Závislá na intenzitě zvuku (akustickém výkonu na j. plochy)a ta zase na energii použité k rozechvění zdroje tónu (čím jevydaná energie větší, tím je větší amplituda vlny)

4) Délka tónu:Závisí na době, po kterou se těleso chvěje, ne-závisí na žádné fyzikální veličině zdroje tónu

- jednotka intenzity zvuku je 1 decibel (dB) LP - hladina akustického tlaku (intenzita zvuku)

p - akustický tlak p0 = 2 x 10-5 Pa

- nejslabší vnímatelné zvuky mají intenzitu 0 dB (na prahu slyši- telnosti), nejsilnější (práh bolesti) mají intenzitu kolem 130 dB.

- nejsilnější dosud slyšený zvuk byl zaznamenám v roce 1883 při výbuchu sopky Krakatoa, když jeho síla zvuku v místě 1,6 km vzdáleném od místa erupce činila neuvěřitelných 180 dB.

1 dB ^ 2 x 10 - 5 Nm- 2=LP = 20 log10 ( ) dB P P0

Síla tónůSíla tónů

Barva tónů závisí na počtu harmonických složek, které znějí společně s daným základním tónem. Také závisí na velikosti amplitud, šumech a šelestech doprovázejí-cích základní tón.

Jednoduchý tón: sinusový průběh, vzácný výskyt

Složený tón: Skládá se z několika tónů různých výšek uspořádaných podle určitého pořádku. Vytváří tzv. harmonickou řadu tónů.

Má složitější průběh, než jednoduchý tón Má ale periodický charakter

Barva tónůBarva tónů

• Tóny v hudbě jsou téměř vždy složené.

• Kromě základního tónu zazní s větší či menší intenzitou ještě tóny částkové, alikvotní, parciální a vyšší harmonické k tónu základnímu.

C c g c1 e1 g1 b1 c2 d2 e2 fis2 g2 a2 b2 h2 c3

Např. Harmonická řada tónů C c g c1 e1 g1 b1 c2 d2 e2 fis2 g2 a2 b2 h2 c3

Částkové tóny jsou slabé, postupně pak ještě slabší.Jejich frekvence tvoří pravidelnou řadu o poměru

1:2:3:4:5:6:7:8…atd.

• V hudbě se užívá úzký výběr tónů o frekvencích 16-4096 Hz (někdy až 8192 Hz)

• Tóny jsou uspořádány do tónové soustavy podle své výšky

• Tónová soustava je rozdělena na úseky zvané oktávy. Poměr kmitů oktávových tónů je 2:1

• Naše tónová soustava obsahuje celkem 9 oktáv a každá z oktáv obsahuje 7 tónů: c d e f g a h, což je základní tónová řada. Jednotlivé tóny různých oktáv zapisujeme takto:

Výška tónůVýška tónů

Oktáva : subkontra kontra velká malá jednočárkovaná dvoučárkovaná tříčárkovaná čtyřčárkovaná pětičárkovaná

C2 D2 E2 F2 G2 A2 H2

C1 D1 E1 F1 G1 A1 H1

C D E F G A Hc d e f g a hc1 d1 e1 f 1 g1 a1 h1

c2 d2 e2 f 2 g2 a2 h2

c3 d3 e3 f 3 g3 a3 h3

c4 d4 e4 f 4 g4 a4 h4

c5

Velice důležitý tón, který byl schválen na základě mezinárodní dohody, je tón a1 o frekvenci 440 Hz. Nazývá se komorní tón nebo komorní a a používá se jako frekvenční normál při ladění hudebních nástrojů.

c1 262 Hz

c 131 Hz

C 65,5 Hz

C1 32,75 Hz

A2 27,5 Hz

c2 524 Hz

c3 1048 Hz

c4 2096 Hz

c5 4192 Hz

Frekvence ostatních tónů se dají dopočítat pomocí vzorce:

f = 440 x 2 n / 12 Hz

Kde n je počet půltónů vzdálených od komorního a

a1 440 Hz

MIDI (Musical Instrument Digital Interface) je elektronický komunikační protokol umožňující digitálním nástrojům a počítačům vzájemnou komunikaci a synchronizaci v reálném čase.

Název oktávy Tóny MIDI číslo frekvence C frekvence A

subsubkontra C3 - H3 0-11 8,1875 13,75

subkontra C2 - H2 12-23 16,375 27,5

kontra C1 - H1 24-35 32,75 55velká C - H 36-47 75,5 110malá c - h 48-59 131 220

jednočárkovaná c1 - h1 60-71 262 440

dvoučárkovaná c2 - h2 72-83 524 880

tříčárkovaná c3 - h3 84-95 1048 1760

čtyřčárkovaná c4 - h4 96-107 2096 3520

pětičárkovaná c5 - h5 108-119 4192 7040

šestičárkovaná c6 - g6 120-127 8384 -----

(v Hz)

MIDIMIDI

GENERAL MIDI - 128 tónů, 128 druhů hudebních nástrojů

• V hudbě se užívá úzký výběr tónů o frekvencích 16-4096 Hz (někdy až 8192 Hz)

• Tóny pod 16 Hz - Infrazvuky - vyvolávají silné emoční stavy a působí na lidský mozek ( Alfa, Beta, Delta, Theta vlny v mozku ) např. za pomoci velkých bubnů.

• Tóny nad 4096 Hz - působí na neurony a jednotlivé buňky např. za pomoci chřestítek, rolniček, atd.

Využitelnost nehudebních frekvencíVyužitelnost nehudebních frekvencía vliv hudby na tělo a mysla vliv hudby na tělo a mysl

Staré šamanské přísloví zní: „Hudba je lék na všechno.“

ReferenceReferenceReferenceReference• [1] RNDr. Jan Jelínek a RNDr. Vladimír Zicháček - Biologie,

1. vydání, FIN Publishing, Olomouc 1996, ISBN 80-86002-01-2

• [2] Prof. Peter Abrahams a MUDr. Jozef Zlatoš - Ĺudské tělo,1. Slovenské vydání z anglického originálu The Atlas Of Human Body,

2001, ISBN 80-7181-956-5

• [3] Věra Grigarová - Všeobecná hudební nauka, ALDA, Olomouc1998, ISBN 80-85600-46-3

• [4] RNDr. Josef Wolf a kol. - ABCČlověka, 1. Vydání, Edice Pyramida ORBIS Praha, 1977, ISBN 8

• [5] http://www.dk-studio.net/eblog/1142348400-hudba-a-jeji-vliv-na-telo-a-mysl.php ,Univerzita Pardubice, dne 10.3.2007

• [6] http://www.phys.unsw.edu.au/jw/hearing.html, School of Physics, TheUniversity of New South Wales, Australia, dne 14.3.2007

• [7] www.iurc.montp.inserm.fr/cric/audition/english/ear/fear.htm, CRIC and the authors 1999 - 2002, dne 14.3.2007

• [8] www.wikipedia.org

Konec PrezentaceKonec Prezentace