Zvuk a jeho kvality

Většina z nás žije celý život obklopena zvukem. Někdy by se chtělo říci hlukem, ale je zřejmé, že některé zvuky jsou pro nás žádoucí, ba i příjemné, a ty za hluk asi neoznačíme. Záleží také na situaci: Když se při jarní procházce lesem ozývá cvrlikání ptáčků, je to krásné, ale když si kolem páté ráno pod vaším oknem začnou dva kosi zpěvem, byť nádherným, vymezovat svá teritoria, jdete vztekle zavřít okno. Podobné to může být i s hudbou nebo hovorem. Tedy to, co nechceme slyšet, je pro nás hluk. Hluk můžeme definovat i tak, že je to každý zvuk, který člověku ubližuje buď fyzicky, nebo psychicky.

Ticho

Opakem zvuku i hluku je ticho. Co je to vlastně ticho? Zvuk je mechanické vlnění přenášené nějakým médiem, například vzduchem. Nejjednodušším způsobem, jak se zbavit zvuku, je odstranit médium. Známý je například experiment s budíkem zavřeným ve vývěvě. Dokud je v prostoru vývěvy vzduch, budík zvoní, avšak s poklesem tlaku a ubýváním molekul vzduchu, kterým by se zvonění šířilo, přestává být zvonění slyšet. Tato verze ticha, která třeba v mezihvězdném prostoru může být i absolutní, není pro život příliš praktická. Z pohledu lidského vnímání bude asi jako ticho dostačující, pokud budou zvukové vlny v okolí našeho sluchového orgánu natolik slabé, že je nebudeme schopni vnímat.

Výzkumem rozsahu lidského sluchu se zabývají fyziologové a psychologové již od doby mezi světovými válkami, a proto jsou hranice slyšení dnes dobře prozkoumány. Obvykle se tyto hranice uvádějí jako tzv. práh slyšení, což je křivka kmitočtové závislosti minimálního akustického tlaku čistého tónu, který je již slyšet (obr. 2). Jsou-li hladiny akustického tlaku pod touto křivkou, vnímáme situaci jako úplné ticho. Tehdy začneme vnímat šum nebo i jemné pískání, což už není způsobené vnějšími zvuky, ale parazitními jevy v našem sluchovém orgánu.

Bezodrazová místnost pro akustiku na FEL ČVU T v Praze.

Snímek Petr Neugebauer

Kde bychom takové prostředí mohli nalézt? Přiblížit se k němu můžeme ve volné krajině bez zdrojů hluku, za úplného bezvětří a nejlépe zasněžené čerstvým prašanem, který zvuk pohlcuje. Technickým modelem takového prostředí je pak akustická bezodrazová místnost (obr. 1). V takovém prostoru je maximum zvuku pohlceno obkladem stěn, stropu i podlahy tvořeným pohltivými klíny (tato konstrukce není jediná možná, ale je nejobvyklejší). Zároveň stavební úpravy zabezpečí maximální zvukovou izolaci od okolního světa, čímž je hladina hluku pozadí hluboko pod prahem slyšení. Bezodrazové místnosti pro akustiku se primárně využívají k měření vyzařovacích parametrů rozličných zdrojů zvuku. Z pohledu tohoto textu je to prostředí, kde je dosaženo nejlepšího odstupu signálu (zvuku) od šumu (hluku pozadí). Opačná je situace, kdy hluk pozadí je natolik silný, že dochází k maskování požadovaného zvuku, to znamená, že již nejsme schopni ve směsici zvuků najít ten, který nás zajímá.