Lidský sluch a hudba Autor: Lukáš Chuchválek.

Prezentace na téma: "Lidský sluch a hudba Autor: Lukáš Chuchválek."— Transkript prezentace:

1 Lidský sluch a hudba Autor: Lukáš Chuchválek

2 Osnova přednášky Lidské ucho Hudba Popis částí lidského ucha
Vedení zvuku v uchu Hudba Zvuk a hudební teorie Vliv hudby na lidské tělo a mozek

3 Zdroj: www.wikipedia.org
Lidské ucho Zdroj:

4 Upraveno z: www.wikipedia.org
Stavba lidského ucha Vnější ucho (auris externa) Střední ucho (auris medium) Vnitřní ucho (auris interna) Upraveno z:

5 Pohled na bubínek pomocí otoskopu
Vnější 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) Pohled na bubínek pomocí otoskopu Zdroj: Prof. Peter Abrahams, MUDr. Jozef Svatoš - L’udské tělo, str. 62

6 Střední 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

7 Vnitřní ucho Ohraničeno kostěným labyrintem ( 1, 2, 6 ), v něm
je blanitý labyrint ( 3, 4, 5 + blanitý hlemýžď ) 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:

8 Zdroj: www.iurc.montp.inserm.fr/cric/audition/english/ear/fear.htm
Hlemýžď Má 2 a půl závitu, vyplňuje ho čirá tekutina zvaná endolymfa Je zde uloženo vlastní sluchové ústrojí (Cortiho orgán) 1 - Předsíň (vestibulum) 2 - Předsíňo-hlemýžďový nerv (nervus cochlearis) 3 - Cortiho orgán (organum spirale) 4 - Kostěný hlemýžď (cochlea) Při poškození hlemýždě hrozí trvalá ztráta sluchu!! Zdroj:

9 Vedení zvukového signálu uvnitř blanitého hlemýždě
Blanitý hlemýžď má 2 patra: předsíňové bubínkové Sluchové receptory jsou umístěné na bazální membráně dolní stěny blanitého hlemýždě a vlásky se těsně dotýkají krycí membrány. 1 - vlákna předsíňo- hlemýžďového nervu 2 - bazální membrána 3 - Cortiho orgán 4 - Sluchové buňky s vlásky 5 - krycí membrána Na menší frekvence jsou citlivé delší vlásky, umístěné na konci spirály, proto je konec ulity širší. Animace zde Zdroj:

10 Hudba

11 Zvuk Zvuk 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)

12 Vnímání zvuku Zvuky rozdělujeme:
Lidské vnímání zvuku je velice složitý proces, který závisí na mnoha faktorech. Dodnes neexistuje žádná uspokojivá teorie, která by vnímání zvuku živým organismem vysvětlila. Test vnímání zvuku: zde Zvuky rozdělujeme: Tóny (hudební) Hluky (nehudební)

13 Hluky 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.

14 Tóny 1) Výška tónu: 2) Barva tónu (témbr): 3) Síla tónu (hlasitost):
Tón je nejjednodušší prvek hudebního díla. Má 4 vlastnosti: 1) Výška tónu: Závislá na frekvenci 2) Barva tónu (témbr): Závislá na složení tónu, tvaru kmitů a poměru amplitud alikvotních 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 je vydaná 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

15 Síla tónů - 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. LP = 20 log10 ( ) dB P P0 1 dB ^ 2 x Nm- 2 =

16 Barva tónů Jednoduchý tón: sinusový průběh, vzácný výskyt
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

17 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. Např. Harmonická řada tónů C c g c1 e1 g1 b1 c2 d2 e2 fis2 g2 a2 b2 h2 c3 C c g c e g b c d e fis g a b h 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.

18 Výška tónů V hudbě se užívá úzký výběr tónů o frekvencích 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: Oktáva : subkontra kontra velká malá jednočárkovaná dvoučárkovaná tříčárkovaná čtyřčárkovaná pětičárkovaná C D E F G A H2 C D E F G A H1 C D E F G A H c d e f g a h c d e f g a h1 c d e f g a h2 c d e f g a h3 c d e f g a h4 c5

19 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. Frekvence ostatních tónů se dají dopočítat pomocí vzorce: f = 440 x 2 n / 12 Hz Kde n je počet půltónů vzdálených od komorního a a Hz A2 27,5 Hz C 65,5 Hz c Hz c Hz c Hz C1 32,75 Hz c Hz c Hz c Hz

20 MIDI MIDI (Musical Instrument Digital Interface) je elektronický komunikační protokol umožňující digitálním nástrojům a počítačům vzájemnou komunikaci a synchronizaci v reálném čase. GENERAL MIDI tónů, 128 druhů hudebních nástrojů (v Hz)

21 Využitelnost nehudebních frekvencí a vliv hudby na tělo a mysl
V hudbě se užívá úzký výběr tónů o frekvencích 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. Staré šamanské přísloví zní: „Hudba je lék na všechno.“

22 Reference [1] RNDr. Jan Jelínek a RNDr. Vladimír Zicháček - Biologie, 1. vydání, FIN Publishing, Olomouc 1996, ISBN [2] Prof. Peter Abrahams a MUDr. Jozef Zlatoš - Ĺudské tělo, 1. Slovenské vydání z anglického originálu The Atlas Of Human Body, 2001, ISBN [3] Věra Grigarová - Všeobecná hudební nauka, ALDA, Olomouc 1998, ISBN [4] RNDr. Josef Wolf a kol. - ABCČlověka, 1. Vydání, Edice Pyramida ORBIS Praha, 1977, ISBN 8 [5] ,Univerzita Pardubice, dne [6] School of Physics, The University of New South Wales, Australia, dne [7] CRIC and the authors , dne [8]

23 Konec Prezentace