Kuuleminen, ja oikeastaan vielä enemmän kuunteleminen, on paljon muutakin kuin äänen havaitsemista. Mitä kaikkea on syytä tietää, jos omaa kuuloaan haluaa parantaa, ja voiko kenestä vain tulla kultakorva?

Teksti: Teppo Hirvikunnas & AVPlus-toimitus
Kuvat ja piirrokset: Teppo Hirvikunnas, Pexels.com (CC0)

Äänen perusta

Kuuntelemisesta ei voi puhua lähtemättä liikkeelle ensin äänestä. Äänen perusta on yksinkertaistettuna mekaanista värähtelyä ja sen aaltomaista etenemistä väliaineessa. Esimerkiksi ilmassa ääni etenee värähtelyn aiheuttamina paineaaltoina nopeudella 343 metriä sekunnissa (1 235 kilometriä tunnissa).

Värähtelyn vaihtelunopeutta sekunnin aikana kutsutaan äänen taajuudeksi. Taajuuden yksikkö on hertsi (lyhenne Hz), ja esimerkiksi 100 hertsiä on 100 värähdystä sekunnissa. Mitä nopeampaa värähtely on, sitä korkeampi on taajuus. Kääntäen: mitä hitaampaa, sitä matalampi taajuus.

Ihmisen teoreettinen kuuloalue on 20–20 000 hertsiä, mutta usein varsinkin korkeampien taajuuksien osalta kuulokynnys sijaitsee matalammalla ja laskee esimerkiksi iän myötä. Ihminen voi myös aistia alle 20 hertsin taajuuksia, mutta varsinaisesta kuulemisesta ei näiden infraäänien kohdalla voi puhua.


Ääni etenee ilmassa paineenvaihtelun aaltoliikkeenä (1). Hidas vaihtelu tarkoittaa matalaa taajuutta (2), nopeampi vaihtelu korkeampaa taajuutta (3). Paineen vaihtelun suuruus puolestaan määrittää äänen voimakkuuden (4). Eri taajuuksilla on sen taajuuden mukainen aallonpituus. Ilmassa äänen paineaalto etenee noin 343 metriä sekunnissa. Esimerkiksi 100 hertsillä taajuuden aallonpituus on siten 343 m/100 = 34,3 senttimetriä ja 1 000 hertsillä 343 m/1 000 = 3,43 senttimetriä.


Pianon ja eri instrumenttien tyypillisesti kattamat taajuusalueet (perustaajuudet ja niiden harmoniset kerrannaiset).

Äänenvoimakkuus

Värähtelyn aiheuttaman painevaihtelun suuruus puolestaan määrittää äänen havaitun voimakkuuden. Puhutaan myös äänenpaineesta, vaikkakin kyse on tavallaan kahdesta eri asiasta. Äänenpaineen yksikkö on desibeli (lyhenne dB).

Desibeli on logaritminen yksikkö. Esimerkiksi 10 desibelin muutos koetaan äänenvoimakkuuden kaksinkertaistumisena tai puoliintumisena riippumatta lähtötasosta (Esimerkiksi 60:n ja 70 desibelin tai 100:n ja 110 desibelin välinen ero kuullaan yhtä suurena). Juuri havaittava äänenpaineen muutos on 1–2 desibeliä.

Vahvistintehon ja äänenpaineen suhde on myös yhtälailla logaritminen. Vahvistimen tehon kaksinkertaistaminen tai puolitus nostaa tai laskee äänenpainetta vain kolme desibeliä. Esimerkiksi kuuden desibelin lisäykseen tarvitaan neljä kertaa enemmän tehoa ja yhdeksän desibelin lisäykseen jo kahdeksankertainen teho.

Tyypillisiä äänenpainetasoja:
Hiljaisuus 5–10 dB
Lehtien kahina tuulenvireessä 16–20 dB
Konserttisalissa hiljaisin pianissimo 38–42 dB
Kuiskaus kirjastossa 38–42 dB
Hiljainen keskustelu 48–52 dB
Normaali puhe 60–65 dB
Huuto 90–105 dB
Kotistereot kovalla 100–105 dB
Katupora 100–105 dB
Rock-konsertti eturivissä 120–130 dB
Kipuraja 130–145 dB
Lentokone (suihkumoottorit) lähdössä 150–160 dB

Äänen sävy

Puhdas ääni on symmetrisen aaltoliikkeen muodostavan, tasaisesti ja symmetrisesti värähtelevän kappaleen tuottamaa paineen vaihtelua. Puhutaan niin sanotusta siniaallosta. Se kuulostaa tasaiselta ja monotoniselta. Siniaalto muodostuu siis vain yhdestä taajuudesta. Yhdistämällä useampia taajuuksia äänen sävy muuttuu. Esimerkiksi samalla perustaajuudella soivan kitaran, saksofonin ja pianon äänet ovat täysin erilaiset – puhumattakaan jokaisen ihmisen omasta äänestä. Jokaisella instrumentilla on oma sävynsä, joka muodostuu kullekin instrumentille ominaisista, pääsääntöisesti perustaajuuden yläpuolisista, niin sanotuista ylä-äänistä eli harmonisista kerrannaisista. Myös perustaajuuden alapuolella voi olla harmonisia kerrannaisia.

Jos tietyn instrumentin äänen harmonisten kerrannaisten toistoa esimerkiksi korostetaan tai vaimennetaan, muuttuu tietenkin koko instrumentin ääni. Juuri tästä syystä äänentoistolaitteet eivät saisi vaikuttaa liikaa eri taajuuksien toistotasapainoon. Ääni voi muuttua liikaa – ja käydä ennen kaikkea epämiellyttäväksi, lähes jopa tunnistamattomaksi.


Ylemmässä kuvassa puhtaan 440 hertsin sinisignaalin ja vastaavalla taajuudella soitetun viulun ja pianon äänen aaltomuodot. Alemmassa kuvassa viulun G3-kielen tuottaman äänen taajuusspektri. Sen perustaajuus on 196 hertsiä. Perustaajuuden lisäksi erilaiset äänet sisältävät sen yläpuolisia taajuuksia, jotka muodostavat äänelle sen ominaissävyn. Puhutaan ylä-äänistä tai harmonisista kerrannaisista.

Kuulo

Ääniaalto välittyy ilmaa myöten korvaan. Korva taas muodostuu ulko-, väli- ja sisäkorvasta. Ulkokorvaan kuuluvat korvalehti ja korvakäytävä. Ääniaallot kulkevat korvakäytävän kautta sen päässä sijaitsevalle tärykalvolle, joka värähtelee ääniaallon tahdissa. Välikorvassa sijaitsevat kuuloluut: vasara, alasin ja jalustin. Ääniaalto siirtyy tärykalvosta kuuloluiden kautta niin sanottuun eteisikkunaan, joka erottaa väli- ja sisäkorvan. Lopulta ääni välittyy sisäkorvassa sijaitsevaan nesteen täyttämään simpukkaan ja saa sen basilaarikalvon värähtelemään. Tämä värähtely liikuttaa kuuloreseptorisoluja. Solujen värekarvojen osuessa katekalvoon välittyy kuuloreseptoreista hermoimpulssi aivokuorella sijaitsevaan kuulokeskukseen, jossa syntyy kokemus äänestä ja sen ominaisuuksista. Se, miten ääni kaikkine yksityiskohtineen sitten lopulta koetaan, on oma laajempi, sangen monimutkainen kokonaisuutensa.

Äänen suunta

Aivot tulkitsevat äänen tulosuunnan korvasta saatujen impulssien perusteella. Horisontaalitasossa äänen suunta päätellään aikaerojen, taajuusvasteen ja vaihe-erojen muutosten perusteella. Suoraan edestä tuleva ääni saapuu molempiin korviin samanaikaisesti, ja se kuulostaa molemmissa korvissa samalta (sävy ja voimakkuus).

Äänilähteen siirtyessä sivuun ääni saapuu ensin lähimpään korvaan ja kaukaisempaan hieman myöhemmin. Äänen on siis sijaittava sillä puolella, mihin korvaan se ensin saapuu ja kuulostaa voimakkaammalta. Koska toinen korva on myös osittain ikään kuin pään varjossa, on sen kuulema ääni vaimeampi ja sävyltään erilainen kuin toisen korvan. Myös tämä antaa vihjeen äänilähteen sijainnista. Tämä pätee myös suoraan takaa tulevaan ääneen, jolloin korvalehden muoto muuttaa äänen kuulohavaintoa.

Äänen korkeus päätellään niin ikään korvalehden ääneen aiheuttamista muutoksista. Eri kulmissa korviin (suhteessa pään kulloiseenkin asentoon) saapuvan äänen luonne vaihtelee, minkä perusteella äänen korkeus voidaan päätellä erittäin tarkasti. Tämä hämmästyttävä mekanismi on pitkän evoluution, kuulomuistin ja oppimisen tulosta.

Äänen suunnan havainnointi perustuu äänen saapumiseen korviin eri aikaan ja sen korvakohtaiseen havainnointiin. Pää ja korvalehdet muuttavat ääntä riippuen siitä, mistä suunnasta se saapuu korvaan.

Äänten kirjo

Ihminen tunnistaa jo luonnostaan miellyttävän ja epämiellyttävän äänen, mutta kokemuksen myötä kuulo harjaantuu vaativammaksi ja tarkemmaksi. Kuulon harjaantuminen ja harjaannuttaminen mahdollistaa myös paremmat edellytykset nauttia musiikista.

Jo lapsena akustisissa konserteissa käyminen harjaannuttaa kuuloa. Toisaalta jos ei juuri koskaan kuuntele musiikkia tai kuuntelu tapahtuu huonolaatuisena, ei henkilölle myöskään voi kertyä vertailukohtia. Siispä vaikkapa halvan matkaradion ääneen tottunut saattaa jopa pitää laadukkaampaa toistoa – jos nyt ei huonompana, niin ainakin ensi alkuun – erilaisena ja outona.

Totta kai omat musiikkimieltymykset sekä aikaisemmat kuuntelukokemukset ja -tottumukset vaikuttavat aina jonkin verran siihen, millaista ääntä pitää hyvänä. Jotkut saattavat pitää voimakkaammasta bassotoistosta tai erottelevammasta keskiäänien toistosta kuin toiset, mutta äänentoiston laadun muodostavan perustan tulee olla kunnossa.

Kuuntelemaan voi myös opetella. Eikä se ole edes vaikeaa saati aikaa vievää. Kuuloa voi harjaannuttaa käymällä konserteissa – myös akustisissa – ja kuuntelemalla mahdollisuuksien mukaan laadukkaita laitteistoja hifin erikoisliikkeissä, hifimessuilla tai tuttujen luona. Kuuloa voi harjaannuttaa myös systemaattisesti opettelemalla tunnistamaan äänen perusluonteen (tumma–kirkas, ohut–täyteläinen ja niin edelleen), taajuusalueita ja yksittäisiä pistetaajuuksia sekä taajuustoistossa olevia poikkeamia eli tietyn taajuusalueen korostumia tai vaimentumia.

Millä taajuudella eri instrumentit soivat? Myös äänen luoman tilavaikutelman ominaisuudet, kuten äänen sijainti, leveys ja syvyys sekä tilan luonne (avoin, kuiva, kaikuisa ja niin edelleen), voidaan opetella tunnistamaan hyvinkin tarkasti. Erityyppisten häiriöiden, kuten särön, kohinan ja esimerkiksi kompression, tunnistaminen on mahdollista oppia helpostikin.

Kuulon harjaantuminen ja harjaannuttaminen mielellään jo lapsesta saakka mahdollistaa myös paremmat edellytykset nauttia musiikista.

Mitä kannattaa kuunnella?

Äänenlaadun arviointia siis helpottaa olennaisesti kyky kuvailla toiston luonnetta ja tunnistaa eri taajuuksia, taajuustoistossa olevia poikkeamia ja toiston erilaisia virheitä. Ehkäpä juuri tästä syystä kuunteluarvioinneissakin analysoidaan useimmin toiston virheitä kuin niiden poissaoloa. 

Tietoisesti tarkkaa, analyyttisyyteen tähtäävää kuuntelua kutsutaan yleisesti kriittiseksi kuunteluksi. Kriittisessä kuuntelussa voidaan arvioida laajalti joko esimerkiksi toistolaitteiston tai vaikkapa tallenteen äänenlaatua. Vaikka äänenlaatuerojen arviointi onkin luonteeltaan äärimmäisen subjektiivista, lähtökohtaisesti hyvän äänentoiston tasoa voi jopa nostaa, kun eri tekijöitä oppii tunnistamaan ja tietää, mitä tekee. Ajatuksen voi tiivistää vaikkapa niin, että siinä missä kahden eri vaihtoehdon paremmuus voi olla ja usein onkin makuasia, toistovirheet tunnistamalla ja ne korjaamalla vaihtoehtojen välistä kaulaa voi mahdollisuuksien mukaan kaventaa.

Arkipäivän esimerkeiksi kelpaavat vaikkapa seuraavat: Jos olet vaikkapa keikalla tai konsertissa, kannattaa mahdollisuuksien rajoissa muutamaan otteeseen vaihtaa istuma- tai seisomapaikkaa ja tunnustella, missä kohtaa salia tai tilaa musiikki kuulostaa miellyttävimmältä. Jos taas olet kotona ja muu sisustus sen sallii, kannattaa kaiuttimien optimipaikkaa hakea kokeilemalla niiden sijoitusta esimerkiksi nurkkaan, hyllyyn tai avoimeen tilaan. Mikä niistä toimii mielestäsi parhaiten ja mikä huonoiten?

Molempiin yllä mainittuihin esimerkkeihin liittyy tietoinen ja analyyttinen kuunteleminen ja parhaan vaihtoehdon valitseminen käsillä olevasta joukosta. Sen monimutkaisemmasta asiasta ei ole kyse.

Kun korvat ja kuuntelemistaito ajan myötä harjaantuvat ja teoreettinen tieto aihepiiristä kasvaa siinä sivussa, periaatteessa – jos kuulon anatomian ja fysiologian yleisiä rajoituksia ei oteta huomioon – ei ole olemassa minkäänlaisia rajoja sille, kuinka pitkälle ihminen voi kehittyä kriittisessä kuuntelussa.

Jos kriittistä kuuntelua haluaa harjoitella erityisesti, esimerkiksi hakusanoilla ”critical listening test” löytyy useampia erilaisia nettitestejä, joita voi kokeilla lähes missä ja milloin vain. 

Jokainen voi siis niin halutessaan opetella olemaan kultakorva!

Kriittistä kuuntelua tarvitaan muun muassa musiikkia työstettäessä. Tuotantoteknisellä osaamisella ja tarkoilla korvilla äänen virheet siivotaan pois, jolloin lopputulos soi puhtaasti – ainakin studion monitorikaiuttimista.

Juttu on julkaistu AVPlus-lehdessä 5/2020 (nro.198)