Урок 1. Как работает голос. Физика и анатомия извлечения звука
Чтобы эффективно работать над развитием голоса и речи, необходимо понимать, что такое вообще звук, голос и речь. Поэтому цель данного урока – разобраться, что такое звук, голос и речь с точки зрения физики и анатомии. Чтобы добиться положительного результата, нужно понимать оба аспекта. Знание анатомии поможет научиться управлять голосом, а понимание физических основ звука – визуализировать результат занятий и контролировать правильное звукоизвлечение.
Цель урока: рассмотреть физику звука, физику и анатомию голоса, а также узнать, как работает голос и что общего в развитии голоса и речи.
Также мы дадим ссылки на полезные сервисы, которые помогут вам провести самостоятельную диагностику возможностей своего голоса, если у вас есть такое желание. Мы рекомендуем это сделать, чтобы вам было проще и нагляднее увидеть прогресс после того, как вы начнете работать с голосом.
Содержание:
- Что такое звук и голос с точки зрения физики
- Что такое звук и голос с точки зрения анатомии
- Устройство слуха
- Проверочный тест
Итак, план действий на ближайший урок у нас намечен, поэтому приступаем к делу!
Что такое звук и голос с точки зрения физики
Начнем с того, что такое звук и голос с точки зрения физики. Звук – физическое явление, представляющее собой распространение механических волновых колебаний.
С точки зрения физики звук имеет три свойства:
- высота;
- сила;
- звуковой спектр.
Высота зависит от частоты колебаний. Колебания происходят с определенной периодичностью и измеряются в герцах. Герц – это единица частоты периодических процессов в Международной системе единиц, а также в системах единиц СГС и МКГСС.
Сила звука (она же громкость) зависит от амплитуды колебаний. Больше амплитуда – сильнее звук. Единица измерения силы звука – децибел (дБ). Для примера: шелест листьев – около 10 дБ, а громкий разговор – до 90 дБ.
Звуковой спектр – это совокупность добавочных колебаний или обертонов, возникающих вместе с основной частотой. Это особенно четко можно наблюдать в музыке или пении. Обертона повышают основной тон в кратных соотношениях (overtone: оver – над, tone – тон) и придают звуку дополнительную окраску, т.е. тембр.
Звуки с периодическими (одинаковыми и равномерно повторяющимися) волновыми колебаниями называются музыкальными тонами. Звуковые колебания непериодической повторяемости не являются музыкальными тонами. Это, например, скрип, треск и прочие звуки.
О силе звука и звуковых спектрах мы поговорим в следующих уроках, а сейчас вернемся к высоте звука.
Виды звука по высоте:
- Волновые колебания, воспринимаемые человеческим ухом, т.е. в диапазоне 16-20 000 Гц (герц).
- Ультразвук – звуковые волны, имеющие частоты выше воспринимаемых человеческим ухом, т.е. выше 20 000 Гц.
- Инфразвук – звуковые колебания, имеющие частоты ниже воспринимаемых человеческим ухом, т.е. ниже 16 Гц.
Таким образом, чем больше частота колебаний, тем выше звук. В контексте нашего курса по развитию голоса нас интересует слышимый диапазон, т.е. 16-20 000 Гц. В нижней части диапазона звук субъективно воспринимается как более глухой и басистый, в верхней части – как более тонкий и звонкий. Весь слышимый диапазон звуков распределен по так называемой нотно-октавной шкале (см. рис.1а), построенной на основе двоичной системы.
Дело в том, что звуки, частота которых различается в 2 раза (в 2 раза выше или ниже), воспринимаются на слух как сходные. Музыкантам эта таблица хорошо знакома, а всем остальным она представлена для осмысления, насколько велики возможности человеческого слуха и, соответственно, голоса. В обозначения нот и октав можно пока не вникать. Эту тему мы затронем, когда будем говорить о развитии певческого голоса.
Итак, мы подошли к тому, что такое голос, и чем он отличается от звука. Звук – это более широкое понятие. В контексте нашего курса звук – это абсолютно все, что мы можем услышать. Это пение птиц, шелест травы, плеск воды, рокот мотора, жужжание принтера, звон бокалов и, конечно, человеческий голос.
Голос – это результат работы голосового аппарата и органов звукоизвлечения (об их строении с точки зрения анатомии мы поговорим позже). Возможности голоса несколько меньше, чем возможности человеческого уха, в том плане, что даже рекордсмены не могут охватить голосом всю гамму звуков в диапазоне 16-20 000 Гц. Правда, некоторые из них могут выйти за пределы слышимого диапазона.
Голоса-рекордсмены из Книги рекордов Гиннеса:
- Самую высокую вокальную ноту среди мужчин «фа диез» 5-й октавы (5 989 Гц) взял Амирхоссейн Молаи в Тегеране (Иран) 31 июля 2019 года [Guinness World Records, 2019].
- Самую высокую ноту среди женщин «соль» 7-й октавы (25 087 Гц) взяла бразильская певица Джорджия Браун в 2004 году. Технически эта нота не является музыкальной. Также Джорджии Браун принадлежит мировой рекорд на самый широкий вокальный диапазон среди женщин. Ее диапазон простирается от «соль» большой октавы (98 Гц) до «соль» 7-й октавы (итого 8 октав) [Guinness World Records, 2004].
- Самая низкая вокальная нота среди женщины составила 57,9 Гц, что чуть выше, чем нота «ля» контроктавы. Ее взяла Марьяна Павлова (Великобритания) в Валлингтоне, Большой Лондон, Великобритания, 3 июня 2019 года [Guinness World Records, 2019].
- Самая низкая вокальная нота, воспроизводимая мужчиной, – G-7 (0,189 Гц), была достигнута певцом и композитором Тимом Стормсом (США) в студии Citywalk Studios в Брэнсоне, штат Миссури, США, 30 марта 2012 года. Частотный выход голоса Тимоти был измерен с помощью оборудования Bruel & Kjaer (низкочастотный микрофон, прецизионный анализатор звука и ноутбук для постанализа) [Guinness World Records, 2012].
К слову, в музыке принято использовать далеко не весь слышимый диапазон. В этом легко убедиться, взглянув на клавиши фортепиано. Все 88 клавиш (36 черных и 52 белых) охватывают диапазон от «ля» субконтроктавы (27,5 Гц) до ноты «до» 5-й октавы (4 186 Гц). Этого полностью достаточно, чтобы воспроизвести любое музыкальное произведение, комфортное для человеческого уха и того, как мы слышим звуки.
Возможности собственного голоса вы можете проверить, скачав Pano Tuner и разрешив приложению доступ к микрофону. Попробуйте взять самую высокую и самую низкую доступную вам сейчас ноту, но не делайте более трех попыток подряд, т.к. это может привести к перенапряжению голосового аппарата. Зафиксируйте результат и повторите опыт после прохождения нашего курса. Если вы ранее никогда не занимались тренировкой голоса и не работали над расширением диапазона, возможно, у вас это получится сейчас, когда вы изучите анатомию голоса и приемы, помогающие звукоизвлечению.
Есть варианты, доступные онлайн без предварительного скачивания приложений. Например, сервис Theta Music Trainer. Для старта нажмите на кнопку «Play», затем выберите тембр голоса, после этого выберите ноту, с которой вам удобнее стартовать, и возьмите ее. Как только вы в нее попадете, она поменяет цвет, а следующий шаг будет возможен только на любую из соседних нот как вверх, так и вниз. Если вы пока не разбираетесь в нотах, попробуйте взять ноту «до» 1-й октавы – она есть в диапазоне практически каждого человека. Изучив предыдущую иллюстрацию, вы ее легко найдете самостоятельно.
По мере того, как вы будете брать каждую из последующих нот, они также будут менять цвет. Когда вы исчерпаете свой диапазон, нажмите «Закончить» и сохраните результат, допустим, в виде скриншота. Скорее всего, через 1-2 месяца тренировок ваш диапазон станет шире.
И, наконец, речь. Речь – это совместный результат работы голосового аппарата и мышления. Если для того чтобы издавать просто звуки (крик, плач, стон и другие), нам достаточно задействовать голосовой аппарат, для речи нужно предварительное осмысление того, что вы хотите сказать. Для речи используется меньший диапазон голоса, чем для разного рода звуков – крика, плача, стона и других.
Различают внутреннюю и внешнюю речь, но в контексте нашего курса нас интересует, в первую очередь, развитие внешней речи, где задействуются органы звукоизвлечения. В то же время красивая внешняя речь невозможна без развития внутренней речи, т.е. планирования и контроля «в уме» речевых действий, внутреннего проговаривания запланированных фраз.
Кстати, в нашем курсе вы узнаете, что звукоизвлечение тоже можно планировать! «В уме» можно репетировать не только текст будущего сообщения, но также его эмоциональную насыщенность, громкость, высоту. А поможет в этом осмысленный подход к звукоизвлечению, знание анатомии голоса и понимание, как те или иные движения и положения органов звукоизвлечения влияют на ваш голос и вашу речь.
Что такое звук и голос с точки зрения анатомии
Голос – это звук, возникающий с помощью выдыхаемого воздуха, колебания голосовых связок и резонирования. При этом голосовые складки (или связки – мы будем использовать оба термина) участвуют лишь в тонком управлении голосом, а основную работу выполняет воздушный поток и резонанс.
Для понимания, как работает голос и как формируется речь, нам необходимо изучить устройство звукового аппарата человека. Разделим задачу на две составляющие: как устроен голосовой аппарат и как устроен слух. Начнем с голоса.
Общее устройство дыхательной системы и голосового аппарата:
| 1 | легкие; |
| 2 | грудная клетка; |
| 3 | диафрагма; |
| 4 | брюшной пресс; |
| 5 | бронхи; |
| 6 | трахея; |
| 7 | гортань; |
| 8 | голосовые связки (находятся внутри гортани); |
| 9 | глотка; |
| 10 | полость рта; |
| 11 | полость носа с придаточными полостями; |
| 12 | элементы нервной системы, проводящие и передающие сигналы, соединяющие органы голосообразования с мозговыми центрами. |
Мы рассматриваем дыхательную систему и голосовой аппарат как единое целое, потому что звукоизвлечение происходит за счет выдыхаемого воздуха. Настоятельно рекомендуем сначала изучить строение дыхательной системы и голосового аппарата в самом общем схематичном виде, а уже потом перейти к подробному изучению, анализируя иллюстрации со все большим количеством элементов и подробностей.
Вот простая иллюстрация:
А вот более сложная:
Такой подход позволит вам не запутаться, изучая звукоизвлечение и голосообразование, и соблюсти постепенный переход от простого к сложному.
И более сложная:
Теперь перейдем к тому, как именно происходит звукоизвлечение. Рассмотрим процесс поэтапно.
Звукоизвлечение – как происходит:
- Звук образуется за счет потока воздуха, выдыхаемого из легких.
- Струя воздуха приводит в движение голосовые складки.
- Высота голоса предопределяется длиной и натяжением связок. Чем сильнее натяжение, тем выше голос. Чем длиннее голосовые связки, тем ниже голос.
- Сила голоса предопределяется плотностью смыкания связок и давлением воздуха.
- Степень натяжения голосовых связок меняется при сокращении внутренних мышц гортани.
- Голосовые связки прикреплены к черпаловидным хрящам и к щитовидным хрящам, смещение которых предопределяет положение связок.
- При помощи языка, губ, мягкого и твердого неба создается та или иная форма ротовой полости, которая предопределяет получение того или иного звука.
Так образуется голос:
Остановимся подробнее на зависимости высоты голоса от связок. Высота голоса, т.е. частота звуковых колебаний, зависит как от напряжения, так и от длины голосовых связок.
Коротким связкам колебаться легче, поэтому они могут совершать большее число колебаний в единицу времени. Чем больше колебаний, тем выше голос. Длинные связки «раскачать» тяжелее, поэтому они способны совершать меньшее число колебаний в единицу времени. Чем меньше колебаний, тем ниже голос.
Это явление можно образно сравнить с размахом крыльев у птиц. Так, скорость взмаха крыльев миниатюрной колибри составляет от 50 до 80, а у некоторых видов до 200 взмахов за секунду. А такая заметно более крупная птица как аист, совершает всего 2 (два!) взмаха крыльями в секунду.
Посмотрев на диаграмму зависимости высоты голоса от длины голосовых связок, можно условно сказать, что басы – это наши аисты, а сопрано – это колибри. Это деление, принятое в академической опере, весьма условно. Есть люди, чей голосовой диапазон выходит далеко за рамки какого-то одного типа голоса.
Например, певец Димаш имеет диапазон в 6 октав + 5 полутонов от «ля» контроктавы до ноты «ре» 5-й октавы. Таким образом, его голос полностью вмещает диапазон, в котором поет баритон, тенор, альт и сопрано, а также захватывает верхнюю часть басового регистра и часть так называемого «свисткового регистра», который выходит за пределы верхних нот сопрано. Посмотрев выступление Димаша, можно услышать, как филигранно он тянет ноты мелодии композиции (не путать с текстом песни!) в свистковом регистре:
Тут мы подошли вплотную к разнице между образованием голоса и образованием речи. Из первой части нашего урока вы уже знаете, что голос – это более широкое понятие, чем речь. Голос без речи возможен – например, крик, стон, плач, а вот речь без голоса невозможна никак.
В образовании речи большую роль играет положение языка, губ, мягкого и твердого неба. С их помощью мы создаем ту или иную форму ротовой полости. Та или иная форма ротовой полости позволяет направить поток воздуха в ту или иную сторону, чем и предопределяется разница звуков, получаемых при разном положении языка, губ, мягкого и твердого неба.
Теперь пару слов о том, куда направлять поток воздуха. По умолчанию поток воздуха направляется в резонаторы – полости внутри организма, отражаясь внутри которых, он превращается в звук. Основными резонаторами для человеческого голоса являются глотка, ротовая и носовая полости и трахея. Также резонировать способны придаточные пазухи, теменная кость, прочие полости внутри черепа.
Этим, кстати, объясняется, почему мы слышим собственный голос иначе, чем слушающие нас люди. Мы воспринимаем волновые колебания от черепа и прочих резонирующих полостей, которые проходят через наш организм. Таким образом, мы воспринимаем голос, который издаем, не только посредством слуха. А все наши слушатели воспринимают наш голос исключительно через свой слух. Поэтому, если мы хотим узнать, как слышат наш голос окружающие, нужно сделать аудиозапись – например, на диктофон в смартфоне.
Ввиду того, что наш курс носит прикладной характер, тут будет уместным уточнить пару моментов. В большинстве курсов, обучающих ораторскому мастерству, вокалу, технике речи, вам встретится такое понятие как «грудной резонатор». Это некоторая условность, связанная с тем, что среднестатистическому человеку сложно представить, где у него находится трахея, однако очень легко ощутить вибрации внутри грудной клетки.
Поэтому, если вы захотите расширить нижнюю часть голосового диапазона, поработать над красивым звучанием низких нот своего голоса, следует быть готовыми к тому, что вам будут встречаться формулировки наподобие «работа грудного резонатора», «упражнения для развития грудного резонатора» и т.д.
Забегая вперед, скажем, что в уроке №2 мы затронем тему раскрытия резонаторов, в том числе грудного, и подробнее объясним термины, чтобы в дальнейшем вы могли самостоятельно пользоваться любыми книгами и онлайн-ресурсами по углубленному обучению технике речи и/или вокалу.
Чтобы понять, что такое резонанс, нужно вспомнить молодость – примерно старшую или среднюю группу детского садика – когда мы дули на листок бумаги и получали самый настоящий свист. Или когда делали «телефон» из стаканчиков и веревочки. Смысл в том, что нить должна быть натянута, и только тогда по ней можно передать звук. К слову, вы можете воспроизвести этот эксперимент и сейчас. Заодно познакомите с основами физики своих детей или племянников. Видеоинструкция прилагается:
К слову, обратите внимание, что на 01:25 в кадр попадает акустическая гитара. Звучание гитары – это тоже пример резонанса. Волновые колебания идут через отверстие деки внутрь корпуса и преобразуются в звуки, высота которых зависит от того, какую струну и на каком ладу вы зажали. В данном случае струны являются аналогом голосовых связок. У электрогитары с цельной декой тоже есть внутри резонирующие полости, просто они не видны снаружи. Электрическая часть лишь усиливает механические волновые колебания, воспринимаемые человеческим слухом. И вот теперь мы вплотную подошли к устройству слуха.
Устройство слуха
Слух, голос и речь тесно взаимосвязаны. Если, например, потеря слуха произошла в доречевом периоде, человек так и не научится говорить. При остаточном слухе человек может получить речевые навыки с помощью слухового аппарата, усиливающего звук настолько, чтобы его можно было услышать.
Как устроен слух:
- Наружное ухо.
- Среднее ухо.
- Барабанная перепонка между наружным и средним ухом.
- Внутреннее ухо.
- Слуховые проводящие пути.
Вот простая иллюстрация:
А теперь более сложная:
Улавливаемые наружным ухом звуковые волны, ударяют в барабанную перепонку и заставляют ее вибрировать. Колебания передаются в среднее ухо. В свою очередь, внутреннее ухо состоит из двух компонентов. Первый компонент – это преддверия и полукружные каналы, которые отвечают за чувство равновесия и положения тела в пространстве, из-за чего данный элемент часто обозначают как «орган равновесия».
Второй компонент внутреннего уха – это так называемая улитка, заполненная жидкостью, которая вибрирует под воздействием волновых колебаний. Внутри улитки находится специальный орган (кортиев орган), который непосредственно отвечает за слух. Он содержит около 30 тысяч клеток, улавливающих звуковые колебания и передающих сигнал к слуховой зоне коры головного мозга. Каждая клетка настроена на определенную частоту, и, если часть из них погибнет, человек перестанет слышать звуки на той частоте, за которую отвечали погибшие клетки.
Также стоит подробнее рассказать про слуховые проводящие пути. Это группа нервных волокон, отвечающих за передачу нервных импульсов от улитки к слуховым центрам, расположенным в височных долях головного мозга. В головном мозге происходит обработка и анализ комплексных звуков (речь, мелодия, песня). Скорость передачи аудиосигнала от наружного уха к центрам мозга происходит за 10 миллисекунд.
Представление о том, как устроен слух, как мы слышим звуки позволяет лучше понять, что такое музыкальный слух и как его развить. Большинство из нас слышали выражение, что «неработающие органы атрофируются». Это в полной мере относится и к элементам устройства человеческого слуха.
Чем большее количество клеток из тех 30 тысяч, улавливающих звуковые колебания и передающих сигнал к слуховой зоне коры головного мозга, вы заставите работать, тем более тренированным будет ваш слух. Если вы будете слушать звуки на разной частоте, со временем вы потренируете каждую клеточку кортиева органа. Они начнут быстрее реагировать на «свою» частоту.
Соответственно, нервные волокна, которые отвечают за передачу нервных импульсов от улитки к слуховым центрам, будут быстрее передавать максимально точную информацию к слуховым центрам, расположенным в височных долях головного мозга. А обработка и анализ комплексных звуков с каждым разом будут все детальнее и эффективнее.
Всем заинтересовавшимся рекомендуем прочитать статью на нашем сайте «Музыкальный слух: что это такое и как его развить». Если вы профессиональный музыкант, значительная часть информации вам будет известна. А вот если вы не знакомы с музыкальной грамотой, но планируете карьеру лектора, оратора, трибуна, педагога, психолога, вам стоит ознакомиться со статьей и взять некоторые элементы развития музыкального слуха на вооружение, т.к. это поможет вам в дальнейшем развитии голоса и речи уже после окончания нашего курса.
А сейчас подведем итоги урока. Сегодня вы изучили физику звука, физику и анатомию голоса, а также узнали, как работает голос и что общего в развитии голоса и речи. Вы узнали, что основными физическими характеристиками звука являются высота, сила и звуковой спектр, а также познакомились с устройством голосового аппарата, органов слуха и поняли, как происходит звукоизвлечение и голосообразование.
Закрепите полученные знания при помощи теста, после чего мы ждем вас на следующем уроке!
Проверьте свои знания
Если вы хотите проверить свои знания по теме данного урока, можете пройти небольшой тест, состоящий из нескольких вопросов. В каждом вопросе правильным может быть только один вариант. После выбора вами одного из вариантов система автоматически переходит к следующему вопросу. На получаемые вами баллы влияет правильность ваших ответов и затраченное на прохождение время. Обратите внимание, что вопросы каждый раз разные, а варианты перемешиваются.
А теперь переходим к разбору голосовых характеристик.
Как звуки влияют на человека
Ежедневно мы находимся во власти самых разных звуков: гул автомобилей и грохот метро, разговоры и крики, музыка и другой аудиошум. Зачастую мы не можем повлиять на то, что именно мы слышим. Но хотим мы того или нет, все ежедневное звуковое сопровождение влияет на наше состояние. Вместе с компанией Honor попытались разобраться, почему и как звуки влияют на человека.
Что такое звук, и как мы его слышим
Начнем с небольшой справки. Звук — это колебания частиц воздуха, передающиеся от одной точки (источника) к другой (приемнику). Являясь волной, звук характеризуется двумя важными параметрами: амплитудой (громкостью) и частотой (высотой).
Наше наружное ухо имеет специальную форму, которая позволяет направлять звук в слуховой канал. Оттуда вибрации распространяются по слуховому каналу и ударяются о барабанную перепонку, которая вибрирует, передавая вибрации слуховым косточкам. Косточки усиливают вибрацию, усиливают звук и направляют его дальше к улитке.
Улитка — спиралевидный орган, наполненный жидкостью, покрытый микроскопическими тонкими волосковыми клетками. Именно они превращают звуковую волну в нервные импульсы. Полученные сигналы отправляются через слуховой нерв в мозг, где они анализируются и определяются как звук.
Наш мозг — это классификационная машина. Он распределяет все, что мы видим, на множество категорий. Мозг порождает ассоциации, связи между предметами и понятиями, группируя объекты по различным параметрам
Лучано Фадига
Нейрофизиолог Университета Феррары (Италия)
Звуки раздражают, успокаивают и спасают
С точки зрения физиологии, все люди слышат абсолютно одинаково, но воспринимают информацию совсем по-разному, в зависимости от ситуации, опыта и других личных особенностей.
Как раздражают
Причины могут быть самые разные. Научные исследования показали, что звуки определенной частоты неприятны для человеческого слуха по умолчанию. Звук скрежета ногтями по доске попадает в диапазон от 2000 до 5000 Гц. К звукам с такой частотой наш слух особо восприимчив.
Недавно компания Cirrus Research, занимающаяся производством приборов для измерения шума, провела опрос в соцсетях, чтобы определить самый ужасный звук на земле. Результаты следующие:
- 53% опрошенных — скрежет ногтей по доске
- 21% опрошенных — звук будильника
- 11% опрошенных — детский плач
- По 5% опрошенных — зубной бор, рэп-музыка и жужжание осы или пчелы
Жители мегаполисов привыкли к шуму: гул стоящих в пробке машин, суета в торговых центрах, беседы в офисных опенспейсах и многое другое уже не вызывает у нас никакой чрезмерной реакции. Но иногда накопившаяся усталость и раздраженность превращают безобидные звуки в ужасные раздражители.
Меня раздражает мелодия звонка на моем телефоне. Я могу менять ее хоть каждый месяц, но в скором времени бесить будет и новая. В последнее время меня раздражает даже вибрация телефона. Не только моего, но и моего собеседника. Особенно когда приходит много сообщений. Невыносимо
Мария, 24 года
Врач-стоматолог
Есть и определенные заболевания, которые вызывают несоразмерную реакцию на нормальные, как кажется, звуки. Например, гиперакузия — заболевание слухового аппарата, из-за которого звуки кажутся громче и неприятнее. Заболевание может быть постоянным или периодическим; односторонним или двусторонним. Точные причины все еще неизвестны. Но в зоне риска находятся люди любого возраста, даже маленькие дети.
Мисофония — редкое неврологическое заболевание, вызывающее целый спектр эмоций от ненависти и до страха к отдельным, казалось бы, привычным нам звукам. Чужое чавканье, дыхание и не только доставляют людям дискомфорт. Известно, что от этого заболевания, в той или иной степени, страдают от 6 до 20% населения Земли.
Еще одна самая простая причина, у которой нет объяснений, — индивидуальная особенность. Людям может не нравиться какой-то звук даже на физическом уровне.
Я терпеть не могу звук шуршащего бархата. Даже когда провожу рукой по коробочке от ювелирных украшений, покрываюсь мурашками и сразу хочу ее выкинуть. Очень противный звук
Яна, 23 года
Как спасают
Человеческий мозг работает всегда. Даже тогда, когда вы спите, он вылавливает из общего шума звуки, которые могут предупредить об опасности.
На определенные сигналы мы запрограммированы реагировать по умолчанию. Визг тормозов, выстрел, крик, падение предметов и многое другое заставляет нас насторожиться. Мы понимаем, что рядом опасность.
Есть звуки, которые для всех означают разное. Опять же, их значений связано с текущим статусом человека, опытом или контекстом конкретной ситуации. Так, для кого-то лай собаки — сигнал к бегству. А для хозяина питомца — знак, что что-то происходит. Для прохожих крик ребенка — мощный раздражитель, а для матери — сигнал о том, что ему нужна помощь.
Как успокаивают
Последние исследования показали, что россияне считают самыми успокаивающими звуками мурчание котов и шум воды. К топу самых популярных звуков можно также отнести стук колес поезда и шум дождя.
Один из самых модных способов успокоить нервы — АСМР (автономная сенсорная меридиональная реакция). Относительно молодое явление, упоминание о котором впервые было замечено 25 февраля 2010 года.
АСМР – это приятная реакция человека в виде общей расслабленности и мурашек по коже, вызванная стимуляцией слуховых или зрительных органов чувств.
Главное — найти свой триггер. Это могут быть щелчки, хруст, шепот или постукивания. Иногда специальные АСМР-видео не помогают достичь нужного эффекта. А вот прослушивание любимого музыкального трека вполне может помочь получить нужные эмоции. Главное — расслабиться и не пытаться специально почувствовать что-то. Ну и не забыть любимые наушники, чтобы точно добиться нужного эффекта.
Наушники – аксессуар, который выбирается индивидуально, исходя из личных потребностей, физических особенностей каждого из нас и, конечно же, бюджета. Кто-то просто не видит смысла переплачивать, а кому-то нужны недорогие дополнительные наушники, которые всегда можно взять с собой. Недавно компания Honor представила Choice Earbuds X – бюджетные беспроводные наушники, которые работают целый день (и даже чуть больше — до 28 часов) и обеспечивают качественное и детализированное звучание как при прослушивании музыки, так и во время звонков.
Какие условия необходимы чтобы мы воспринимали звуки
В прошлый раз мы рассказали, что такое звук. Сейчас давайте рассмотрим как мы его воспринимаем.
Естественно, мы начнем с уха — довольно сложного органа человека — которое делится на наружное, среднее и внутреннее ухо, а те, в свою очередь, состоят из своих частей.
Наружное ухо: 1 — височная кость, 2 — слуховой канал, 3 — ушная раковина Среднее ухо: 4 — барабанная перепонка, 6 — молоточек, 7 — наковальня, 8 — стремечко Внутреннее ухо: 5 — овальное и круглое окна, 9 — полукружные каналы, 10 — улитка, 11 — нервы, 12 — евстахиева труба.
Наружное ухо
Ушная раковина имеет сложную форму. Она индивидуальна, то есть одинаковых ушей в природе нет, имеет множество нервных окончаний и необходима для улавливания и усиления звука, а также помогает в определении месторасположения источника сверху или снизу, сзади или спереди.
На ушной раковине есть мочка, не имеющая хряща. Ее точное назначение неизвестно. Есть версия, что за счет усиленной циркуляции крови она помогает согреванию ушей. Но более укоренившаяся гипотеза описывает мочку, как эротическую зону.
Кстати, и сегодня есть редкие люди, способные шевелить ушами. Когда-то, для подстройки слуха под определенный источник шума, это мог делать каждый.
После улавливания звука ушной раковиной он передается в слуховой канал, состоящий их хряща и костной части. В нем находятся церуминозные железы, вырабатывающие серу, предназначенную для увлажнения, очистки и смазки слуховых каналов, а также защите человека от бактерий.
Сам извилистый проход помогает поддерживать в ухе постоянную температуру и влажность вне зависимости от внешних условий.
Среднее ухо
Здесь находится барабанная перепонка и три маленькие косточки: молоточек, наковальня и стремечко.
Барабанная перепонка — мембрана, разделяющая наружное и среднее ухо, толщиной 0,1 мм. Она колеблется от звуковой волны и передает вибрации косточкам, расположенным в форме, напоминающей рычаг.
Косточки передают колебания перепонки, а так как площадь перепонки больше, чем стремечка, то передаваемое давление увеличивается в двадцать раз (в большинстве своем на частотах 1 – 2 кГц). Стремечко является самой маленькой костью человека. Ее размер не превышает 4 мм, а вес 2,5 г. Косточки среднего уха окончательно формируются у эмбриона и после рождения у человека не растут.
Внутреннее ухо
Внутреннее ухо имеет самое сложное строение. Это лабиринт из тканей, погруженный в костный лабиринт височной кости.
Со средним ухом внутреннее сообщается с помощью закрытого стремечком овального и перепонки круглого окна.
Полукружные каналы расположены в трех перпендикулярных плоскостях и заполнены специальными жидкостями (перилимфой и эндолимфой), Волоски и другие образования помогают работе вестибулярного аппарата, отвечающего за определение положения тела в пространстве и чувство ускорения, также находящегося во внутреннем ухе.
Об улитке стоит рассказать поподробнее. Базальная и Рейснерова мембраны делят ее на три части. Таким образом образуются сообщающиеся вверху улитки лестницы преддверия и барабанная, а также отдельный центральный канал.
Улитка и полукружные каналы
Разрез каналов улитки
Центральный канал заполнен положительно заряженной эндолимфой, а лестницы отрицательной перелимфой. Поэтому на мембранах образуется потенциал, вновь усиливающий звук.
Также в улитке есть кортиев орган. Он состоит из волосковых клеток на базилярной мембране, закручивается по длине завитков улитки и преобразует звук в сигналы восприятия, передавая их импульсами по слуховому нерву в мозг.
При этом за высокие частоты отвечает нижний отдел улитки, а за низкие верхний, таким образом создавая сравнение с клавиатурой рояля. По мере старения человека волоски отмирают, поэтому диапазон частот, который слышат дети гораздо шире (20-20000 Гц), чем тот, что воспринимают люди в преклонном возрасте. Так, пятидесятилетние слышат звук лишь до 12000 Гц.
Евстахиевы трубы — каналы, соединяющие ухо с носоглоткой. Они служат для выведения из ушей лишних жидкостей и выравнивания давления с обеих сторон барабанной перепонки. Поэтому при очень громком звуке рекомендуется открывать рот. Таким образом на перепонку не будет оказываться сильного давления.
Мозг
Теперь сигналы добрались до нашего мозга и нам их нужно расшифровать. Начнем с расположения источника звука. Выше упоминалось, что его распознавание сзади-спереди и вверху-внизу помогает определить ушная раковина.
Участок мозга с названием медиальная верхняя олива (МВО) получает сигналы от левого и правого уха с небольшой разницей, так как расстояние от источника, расположенного к вам под некоторым углом, до каждого уха разное. Ведь звуку, воспроизведенному слева от вас, придется обогнуть вашу голову, чтобы попасть в правое ухо. МВО анализирует фазовые отличия сигналов и вычисляет расположение источника аудио, определяя направление с погрешностью 2 градуса. Это касается звуков низкой частоты от 150 Гц до 2000 Гц. В диапазоне выше мозг сравнивает разницу в громкости звука между ушами.
В мозге есть связь между МВО и участком мозга, отвечающим за движение глаз. Таким образом человек мгновенно смотрит в сторону резко появившегося звука.
Мы не может определить положение звукового источника ниже 150 Гц, так как звук с такой длиной волны больше чувствуем физически. Разницу в его восприятии левым и правым ухом мы не ощущаем. Именно поэтому в домашних кинотеатрах на пять или семь сателлитов ставят всего один сабвуфер.
Итак, мозг получает информацию об окружающих звуках. Помимо местоположения источника происходит разложение звука на частоты, анализ их амплитуды, а также упорядочение этой информации.
Мозг способен не только принимать сигналы от органов слуха, но посылать их обратно. Так при постоянной высокой громкости органы слуха снижают чувствительность для защиты. Например, это происходит при посещении концертов.
Музыка
Если органы слуха уже хорошо изучены, то наши взаимоотношения с музыкой — тайна, покрытая пока, в основном, догадками ученых, которые уже давно изучают как мы слушаем музыку и какое влияние она на нас оказывает. Эта наука называется когнитивная нейробиология музыки — совсем молодая дисциплина, начавшая свое развитие в 1990-х. Пока ученые ставят перед собой большое количество вопросов, на которые не имеют ответов, но уже выяснено много интересных фактов.
Так совершенно точно известно, что музыка активирует разные участки головного мозга. Наши музыкальные предпочтения формируются в детстве и часто ассоциируются с воспоминаниями, связанными с конкретной музыкой. Люди за несколько секунд определяют, нравится им какой-либо новый трек или нет, основываясь на опыте, к которому обращается мозг. Песня становится больше по душе после нескольких прослушиваний. Экстраверты глубже чувствуют музыку и сильнее реагируют на грустные треки, чем интроверты.
Мурашки
От 55 до 86% людей хотя бы раз испытывали появление мурашек в определенных местах композиций. Этому явлению дали название фриссон (frisson, по-французски дрожь). Фриссон — неизученный феномен, главной причиной которого является музыка, хотя мурашки могут появляться и от других произведений искусства.
Проведя эксперименты, ученые пришли к выводу, что фриссон чаще испытывают люди, открытые ко всему новому. Мурашки случаются в моменты резкого изменения в композициях. Наш мозг бессознательно пытается предугадать подобные моменты и когда у нас это получается, вознаграждает организм выбросом гормона счастья дофамина, а заодно отдает приказ сопроводить это мурашками.
Музыкальная ангедония
В то время как меломаны испытывают мурашки, на Земле существуют люди абсолютно безразличные к музыке. Они отлично слышат и не находятся в депрессии, но та их совершенно не трогает.
Профессор Барселонского университета Джозеп Марко-Палларес назвал это состояние музыкальной ангедонией по аналогии с социальной ангедонией — неспособностью радоваться.
Музыка и дети
Уже давно существует гипотеза, что прослушивание классической музыки во время беременности благотворно влияет на развитие ребенка. Согласно исследованиям, музыка и особенно обучение ей в раннем возрасте улучшает вербальную память и, соответственно, овладение языком. Сложные мелодии влияют на целую группу участков головного мозга, повышая внимание и совершенствуя мышление.
Опустим самое простое мнение про успокоение от медленных композиций и получение заряда бодрости от активных. Об этом вы и сами знаете. Или у вас это не так?
Музыкальная терапия
Музыка не только положительно влияет на детей, но готова помочь и в преклонном возрасте. Так американские исследователи выяснили, что пожилые музицирующие люди отличаются лучшими организационными и речевыми способностями, менее подвержены деградации памяти и мозга в целом.
Напевая знакомые мелодии пациенты способны легче реабилитироваться при потере речи после инсульта, а также на какое-то время улучшать состояние при болезнях Паркинсона и Альцгеймера.
Немецкие ученые доказали, что очень благоприятно на здоровье влияет пение. Это улучшение осанки и сна, избавление от депрессии и даже усиление иммунитета из-за повышения в крови иммуноглобулина А.
Слух и музыка
Мы писали, что с возрастом человек перестает слышать высокие частоты. И чем дальше, тем больше. В интернете есть множество тестов, где вы можете воспроизвести сигнал определенной частоты и понять слышите вы его или нет.
К пятидесяти при нормальном слухе мы сможем услышать от силы 12000 Гц. Так что же, не услышим половину музыки раз она до 20000 Гц?
Услышим. Как мы писали в статье про музыку, у каждого музыкального инструмента есть обертона. А это значит, что любая сыгранная нота имеет не только основную частоту, но и дополнительные. Таким образом вы отличаете одинаковые ноты разных инструментов.
Частота самой верхней ноты стандартного рояля составляет всего 4180 Гц, а удлиненного 7902 Гц. Конечно, какую-то незначительную часть информации вы потеряете, но будете способны наслаждаться музыкой, так как все ноты останутся вам слышны.
Почему 1MORE
Всегда приятно пользоваться качественными вещами. Наушники 1MORE имеют хороший звук и детализацию. А некоторые модели впервые в мире в своей категории получили сертификацию THX. Так давайте насладимся отличным воспроизведением любимой музыки!
Также в блоге 1more
Из чего состоит феномен, который мы привыкли привыкли принимать как данность?
Помните знаменитую заставку к Star Wars с огромными буквами THX на весь экран? Рассказываем об истории Hifi звука в кино.
«Они нас точно слышат»: как воспринимают звук животные
Мы привыкли считать, что основной «канал», через который звук попадает в мозг — это уши. Практически все животные, с которыми мы сталкиваемся в повседневной жизни или видим в зоопарках, реагируют на наше присутствие поворотом ушей — коты, собаки, слоны или фенеки.
Есть и звери, у которых ушей нет. Это не делает их глухими. Диапазон звуков, которые могут воспринимать некоторые животные, сильно отличается от «человеческого». Обо всём этом продолжим говорить под катом.
Если нет ушей
Главный герой известной «Песенки про кузнечика», которого любят ловить дети, прекрасно слышит окружающий мир. Кузнечики, как и сверчки, в качестве аудиоканала используют передние лапки, на которых находится чувствительная мембрана. Этот «сенсор» может воспринять звуковые волны с амплитудой равной диаметру атома водорода. Кузнечики некоторых видов способны почувствовать минимальные изменения окружающей обстановки, в том числе и сейсмическую активность, и перебраться в безопасное для себя место задолго до землетрясений.
У рыб тоже нет ушей в привычном понимании (наверняка, если бы они были, то обтекаемая форма тела была бы сильно нарушена). Но слух у этих водных обитателей прекрасный: рыбы чувствуют колебания звука с помощью мелких отверстий, которые идут вдоль всего тела от головы до хвоста. Все звуковые волны, которые ловят эти рецепторы, преобразуются в импульсы, далее они поступают на плавательный пузырь. Этот орган, выступающий в качестве усилителя звука, передаёт его во внутреннее ухо (которое по строению очень схоже с человеческим), а дальше сигнал обрабатывается мозгом.
А киты вообще получают аудиоинформацию через горло, а затем через специальный канал, ведущий к внутреннему уху. Хотя, согласно альтернативной версии, у китов есть слуховое отверстие, которое открывается позади глаза.
У крокодила уши есть, но их не видно, так как его ушная раковина закрывается перепонкой во время погружения в воду. Сами слуховые отверстия снаружи защищены костным выступом. Среднее ухо у крокодилов представлено только одной костью — стремечком, оно и проводит звук ко внутреннему уху. Некоторые учёные считают, что крокодилы прекрасно слышат под водой, хотя, вероятно, они просто воспринимают колебания воды своими осязательными рецепторами.
Муравьи в восприятии звука немного похожи на кузнечиков: у них есть специальные сенсоры на лапках и усиках, которые улавливают изменения вибраций. При этом муравьи чувствуют вибрации не только в воздухе, но и через поверхности — деревья, листья и т.д. Органы слуха муравья не нуждаются в раковинах, как, например, человеческое ухо, так как муравьям нет необходимости улавливать пролетающие по воздуху звуковые волны. Для восприятия аудиоинформации у муравьёв есть так называемые сколопидии, похожие на струны органы, натянутые между скелетом насекомого и мембраной. Эта система превращает колебания и вибрации в нервные импульсы.
Как они слышат музыку
Признайтесь, те, у кого дома есть кот или собака, хотя бы раз в жизни пытались оценить реакцию своего питомца на звучание той или иной композиции или фильма. Учёные всерьёз задумались над вопросом о том, как воспринимают музыку животные и точно сошлись в одном: они, как и мы, могут разделять музыку на ту, которая им нравится и на ту, которая им неприятна.
Зоопсихологи обращают внимание на то, что более точного ответа получить просто невозможно, потому что даже люди воспринимают музыку по-разному. Диапазон восприятия звука у животных другой, и не стоит забывать об эмоциях и ассоциациях, которые вызывает та или иная музыка. (Мы уже писали о том, как музыка работает с человеческими эмоциями).
Ветеринар Чарльз Сноудон (Charles Snowdon) утверждает, что животные слышат музыку не так, как мы. Слух у питомцев гораздо острее нашего, и диапазон восприятия звуков у собак и кошек шире, чем у человека. Поэтому животные не «различают» (в привычном нам понимании) рок, регги или хип-хоп. Для них человеческая музыка — это целый океан звуков и шумов, не всегда приятных — и не всегда слышимых самим человеком.
Но вот американский композитор Дэвид Теи (David Teie) сочинил расслабляющую музыку для кошек. Газета Washington Post сразу же провела эксперимент (ссылка на видео) и проверила, как животные реагируют на такую музыку.
В своих «кошачьих» сочинениях Теи, например, сэмплирует звук малого барабана и ускоряет его до частоты кошачьего урчания. Как считает сам композитор, если просто записать что-то, похожее на мурлыканье, то пушистая аудитория быстро теряет интерес. Поэтому Теи пытается «пощекотать им мозги», чтобы кошки подумали: «Не знаю, что это, но мне это определённо нравится!».
Композитор изучил осциллограммы кошачьего урчания и выяснил, что каждый отдельный звук состоит из двух: сдвоенные удары, похожие на учащённое сердцебиение. Человек их не слышит, но кошки слышат.
Затем поверх «мурлыкающих» была наложена «партия мяукающих котят» в очень высоком диапазоне. Теи сыграл две ноты на скрипке, а затем на компьютере транспонировал их на две октавы вверх. Кстати, виолончель в «музыке для кошек» даёт возможность наслаждаться такими произведениями и людям, но сначала надо привыкнуть к фоновому урчанию.
Виолончелист Теи пишет музыку для кошек с 2003 года, таким необычным способом он хочет сформулировать свою Универсальную теорию музыки, в соответствии с которой, музыка, минуя сознание, затрагивает глубинные эмоции, используя для этого звуки, которые окружают плод в утробе матери, когда мозг ещё не сформировался.
Эта музыка, по его мнению, одинаково действует и для людей, и для животных. Как считает Теи, нет никакого случайного совпадения в том, что музыка, которую человек считает расслабляющей, совпадает по темпу с пульсом его матери в состоянии покоя, а звуковой спектр скрипки — самого популярного классического инструмента — совпадает со спектром женского голоса. Он даже провёл эксперимент на обезьянах и опубликовал подробный отчёт.
Так Дэвид Теи, спустя несколько лет, записал первый альбом расслабляющей музыки для кошек, эффективность которого проверял на животных в котокафе «Кошки и усики». До сих пор неясно, какие эмоции вызывает эта музыка в кошках, но промо-ролик для котомузыки вышел очень трогательный.
Поэтому теперь, уходя из дома, стоит включать своим питомцам не Guns N’ Roses — лучше воспользоваться изобретением Дэвида Теи и не травмировать мохнатые уши.
Эту статью прочитали 25 734 раза
Статья входит в разделы: Интересное о звуке
Поделиться материалом: 
