Ihmisääni
Ihmisääni syntyy ihmisen puhaltaessa ilmaa ulos keuhkoistaan äänihuulten, kurkun sekä suun tai nenän kautta. Ääni syntyy äänihuulten värähdellessä ja muuntuu nielun ja suun onteloissa niiden yksilöllisten ominaisuuksien ja asennon mukaan. Ihmisääni koostuu matalasta perusäänestä ja useista eritaajuuksisista ylä-äänistä. Ihmiset käyttävät ääntään etenkin puhumiseen ja muuhun kommunikointiin sekä laulamiseen.
Ominaisuudet muokkaa
Korkeus muokkaa
Ihmisyksilön äänen perustaajuuteen vaikuttavat äänihuulten koko ja ääniväylä. Mitä suuremmat äänihuulet, sitä matalampi ääni.[1] Ihmisen puheäänen taajuusalue on 80 hertsin (Hz, värähdystä sekunnissa) ja 10 000 hertsin välillä. Miehen puheäänen perustaajuus eli puhekorkeus on keskimäärin 100–130 Hz ja naisen 180–220 Hz eli yhden oktaavin korkeampi. Lapsen ääni on keskimäärin 300 Hz[2]. Perusäänen lisäksi ihmisäänessä on mukana suuri joukko ylä-ääniä.[3]
Ihmisen ääniala koostuu kaikista niistä sävelkorkeuksista, jotka hän pystyy tuottamaan. Ihmisen optimaalinen puhekorkeus on se sävelkorkeusvaihtelualue, jolla puheentuotto on hänelle vaivattominta ja jolla sekä voimakkuuden että sävelkorkeuden vaihtelu on helppoa.[4]
Ihminen nostaa äänensä sävelkorkeutta tehokkaimmin venyttämällä äänihuuliaan, jolloin kudoksen jäykkyys lisääntyy ja se värähtelee nopeammin kuin velttona. Myös äänihuulten alaisen ilmanpaineen kasvattaminen nostaa sävelkorkeutta. Sävelkorkeus nousee myös kun ääniraon sulkua tehostetaan niin, että vain osa äänihuulista pääsee värähtelemään. Sävelkorkeus laskee, kun sävelkorkeutta nostavat lihakset rentoutuvat. Ääntä voi madaltaa myös aktiivisesti.[5]
Voimakkuus muokkaa
Normaali puheääni on voimakkuudeltaan 50–60 desibeliä (dB), kovaäänisillä ihmisillä jopa 65 dB. Selkeän kuiskauksen voimakkuus on 30–40 dB. Jotkut miehet pystyvät huutamaan yli 100 dB:n voimakkuudella.[6]
Ihminen voimistaa ääntään glottiksen tasolla pääasiallisesti lisäämällä äänihuulten alapuolista ilmanpainetta ja lähentämällä äänihuulia toisiaan vasten. Paineen lisäys saadaan aikaan aktivoimalla uloshengityslihaksia. Äänenvoimakkuutta voi säätää muuttamalla äänihuulivärähtelyn tapaa sekä ääniväylän kokoa ja muotoa.[7]
Iän vaikutus muokkaa
Lapsilla on korkea ääni. Murrosiässä etenkin poikien äänihuulet kasvavat, minkä seurauksena ääni madaltuu äänenmurroksessa. Vanhemmiten miesten ääni muuttuu taas hiukan korkeammaksi, mikä johtuu äänihuulten väliin tulevasta vuotoraosta, jota tukittaessa äänihuulet jännittyvät.[8] Jos poika kastroidaan ennen murrosikää, hänen äänensä jää naismaisen korkeaksi. Koska tällaiseen ääneen kuitenkin yhdistyy miehen äänen voima, kastraattilaulajat olivat suosittuja Euroopassa aina 1800-luvulle asti.[9]
Äänen ja äänteiden muodostaminen muokkaa
Äänen synty muokkaa
Ihmisen ääni syntyy, kun keuhkoista tuleva ilmavirta kulkee kurkunpäässä aataminomenan kohdalla sijaitsevien äänihuulten välistä. Äänihuulet värähtelevät edestakaisin, mikä synnyttää soinnilliset ääneet, kuten vokaalit, sekä soinnilliset konsonantit, kuten /m, n, d, j ja r/. Äänihuulista ääni jatkaa ylöspäin nielun ja suun onteloihin, joilla on tyypilliset resonanssitaajuudet. Kun ääni kulkee näiden onteloiden läpi, onteloiden resonanssitaajuuksia vastaavat taajuudet voimistuvat.[3]
Äänteiden muodostaminen muokkaa
Äänteet artikuloidaan ääniväylässä olevien artikulaatioelimien eli kielen, huulten, kitapurjeen ja osittain glottiksen avulla. Jos kitapurje sulkee nenäportin, ilma kulkee ulos vain suun kautta ja äänteet ovat oraaleja. Jos nenäportti on auki ja suuväylä jostain kohdasta kiinni, äänteet ovat nasaaleja, kuten /m, n ja ŋ/. Frikatiivit, kuten /s, f ja h/, tuotetaan niin, että ääniväylään muodostetaan niin ahdas kapeikko, että syntyy hälyääntä. Klusiilit, kuten /k, p ja t/, tuotetaan niin, että ääniväylä suljetaan hetkeksi kokonaan, minkä jälkeen sulun purkaminen tuottaa poksahtavan hälyäänen ja joskus myös lyhyen hankausäänen. Täryäänne /r/ tuotetaan kielenkärjellä. Vokaalien väliset erot syntyvät kielen ja suuaukon asennon eroista.[10]
Äänteiden taajuudet muokkaa
Soinnittomat konsonantit sisältävät korkeampia taajuuksia kuin soinnilliset. Joitain esimerkkejä konsonanttien taajuuksista:[3]
- [d] 100–200 Hz ja 1,5–2,8 kHz
- [j] 250–500 Hz ja 2,1–6,8 kHz
- [k] 900–2 250 Hz
- [l] 400–1 200 Hz ja 1,7–3,2 kHz
- [m] 200–250 Hz ja 1,3–1,6 kHz
- [r] 250–1 800 Hz ja 2,05–4,85 kHz
- [s] 2–8 kHz
Vokaaleissa on kahdesta neljään taajuusaluetta. Jokaisella vokaalilla on omat taajuusalueensa.[3]
Äänenkäyttötapoja muokkaa
Rekisterit muokkaa
- Pääartikkeli: Rekisteri (ääni)
Rekisteri on tapa tuottaa ääniä samalla periaatteella eli äänihuulten samankaltaisella värähtelyllä. Yhdessä rekisterissä äänenväri kuulostaa samanlaiselta. Rekisteri on yhteydessä sävelkorkeuteen niin, että muuttaessaan äänenkorkeuttaan tietyn rajan yläpuolelle tai alapuolelle henkilö joutuu vaihtamaan rekisteriä. Myös äänenvoimakkuuden vaihto voi edellyttää rekisterin vaihtamista. Jotkin sävelkorkeudet henkilö voi kuitenkin tuottaa useammassa kuin yhdessä rekisterissä.[11] Rekistereitä erotellaan neljä, matalimmasta korkeimpaan: narina, modaalirekisteri, falsetti ja vihellysrekisteri.[12]
Laulaminen muokkaa
Ihmisen lauluääniala on yleensä 2–3 oktaavia.[3] Koulutetun laulajan äänessä korostuu noin 2 000 hertsin tienoilla oleva taajuusalue. Se syntyy kurkunpään laskeutumisesta koulutuksen tuloksena. Tämän ansiosta laulajan ääni ei peity kovin helposti orkesterin alle, sillä orkesterimusiikissa 2 000 hertsin taajuudet ovat vähäisiä.[3]
Oopperamusiikissa mies- ja naislaulajien erikorkuiset äänialat on nimetty ääniluokiksi sopraanosta bassoon.[13]
Laulaja voi rikkoa äänellään lasin. Jos hän laulaa tarkalleen lasiesineen ominaisvärähtelytaajuudella, esine resonoi ja sen värähtely yltyy, kunnes se särkyy.[3]
Kuiskaus muokkaa
Kuiskauksessa äänirako on osittain auki, jolloin ilma hankautuu ääniraon reunojen kautta ulos, niin että syntyy hankaava kuiskausääni.[14] Kuiskauksessa matalien taajuuksien osuus vähenee normaaliin puheääneen verrattuna. Vokaalit vaimenevat, mutta konsonantit säilyvät lähes muuttumattomina, minkä ansiosta kuiskauksesta voi saada selvää.[3]
Tutkimus muokkaa
Vokologia on tiede, joka tutkii ja harjoittaa ihmisääntä.[15] Fonetiikka on tiede, joka tutkii puhetta sen kaikissa muodoissa, ja artikulatorinen fonetiikka tutkii kaikkea äänenmuodostukseen liittyvää.[16] Äänentuottoa voidaan tutkia monin keinoin, kuten kurkkupeilitutkimuksella, stroboskopialla, digitaalisella ylinopeuskuvauksella, EMG-menetelmällä tai ultraäänitutkimuksella.[17]
Katso myös muokkaa
Lähteet muokkaa
- Laukkanen, Anne-Maria & Leino, Timo: Ihmeellinen ihmisääni: äänenkäytön ja puhetekniikan perusteet, arviointi, mittaaminen ja kehittäminen. Suomenkielinen oppikirja. Helsinki: Gaudeamus, 1999. ISBN 951-662-782-X.
Viitteet muokkaa
- ↑ Uusitalo, Kaisa: Ihmeellinen ääni. 5.4.2013. Lapin Kansa. Arkistoitu 7.9.2013. Viitattu 8.9.2013.
- ↑ Laukkanen & Leino 1999, s. 41–42.
- ↑ a b c d e f g h Korpinen, Pertti: Äänen taajuus 2006. Äänipää. Viitattu 7.9.2013.
- ↑ Laukkanen & Leino 1999, s. 52–54.
- ↑ Laukkanen & Leino 1999, s. 41–44.
- ↑ Burke, Chris: The Decibel Level of Normal Speech eHow. Viitattu 30.7.2014.
- ↑ Laukkanen & Leino 1999, s. 40–41.
- ↑ Pasanen, Annimari: Foniatri: Näin ihmisten äänet ovat muuttuneet ajan saatossa 29.5.2013. MTV3, Studio55. Viitattu 7.9.2013.
- ↑ Oopperasanasto: kastraatti Suomen Kansallisooppera. Arkistoitu 3.5.2014. Viitattu 15.9.2013.
- ↑ Laukkanen & Leino 1999, s. 62–65.
- ↑ Laukkanen & Leino 1999, s. 44–46.
- ↑ Laukkanen & Leino 1999, s. 49.
- ↑ Oopperasanastoa Savonlinnan Oopperajuhlat. Arkistoitu 12.10.2013. Viitattu 7.9.2013.
- ↑ Savolainen, Erkki: Puheen tuottaminen, ääntöelimet 2001. Finn Lectura. Arkistoitu 18.1.2015. Viitattu 7.9.2013.
- ↑ a b Laukkanen, Anne-Maria: Mitä on volologia?. 124(11):1198–2000. Helsinki: Aikakauskirja Duodecim, 2008.
- ↑ Savolainen, Erkki: Mitä fonetiikka on? 2001. Finn Lectura. Arkistoitu 13.1.2015. Viitattu 7.9.2013.
- ↑ Laukkanen & Leino 1999, s. 57–58.
Kirjallisuutta muokkaa
- Suomi, Kari: Johdatusta puheen akustiikkaan. Suomenkielinen oppikirja. Logopedian ja fonetiikan laitoksen julkaisuja 4, Oulun yliopisto, 1990. ISBN 951-42-2922-3.
- Karjalainen, Matti: Kommunikaatioakustiikka. Suomenkielinen oppikirja. Espoo: TKK, Akustiikan ja äänenkäsittelytekniikan laboratorio, 1999. ISBN 951-22-4412-8.
- Pulkki, Ville & Karjalainen, Matti: Communication Acoustics – An Introduction to Speech, Audio and Psychoacoustics. Englanninkielinen oppikirja. New York: John Wiley & Sons, Ltd, 2015. ISBN 978-1-118-86654-2. [1] [2]
- Rossing, Thomas D. & Moore, Richard F. & Wheeler, Paul A.: The Science of Sound. Pearson Education Limited, Third Edition, 2014. ISBN 1-292-03957-4.