Pípání v laboratoři klame naše uši: Vědci z McMasteru ukazují, proč jsou komplexní zvuky klíčové pro medicínu i navigaci

Vědci z McMaster University odhalili, že jednoduché elektronické tóny, které slyšíme při testech sluchu, v nemocnicích nebo na pozdně večerní televizi, neodrážejí komplexnost zvuků, s nimiž se setkáváme v každodenním životě.

Vědci z McMaster University odhalili, že jednoduché elektronické tóny, které slyšíme při testech sluchu, v nemocnicích nebo na pozdně večerní televizi, neodrážejí komplexnost zvuků, s nimiž se setkáváme v každodenním životě. Toto zjištění má významné důsledky pro výzkum sluchu, zdravotnictví a navigační systémy.

Profesor Michael Schutz a doktorand Andrés Elizondo López upozorňují, že ačkoliv jsou tyto „ploché“ tóny všudypřítomné ve vědeckém výzkumu sluchového vnímání, tvoří jen nepatrnou část zvukové krajiny, kterou denně vnímáme. Naše sluchové prostředí je plné složitých zvuků, jako jsou štěkot psů, automobilové klaksony nebo operní árie. Klíčový rozdíl spočívá v takzvané amplitudové obálce, která popisuje, jak se zvuk mění v čase a ovlivňuje vnímání jeho kvality neboli barvy. Jednoduché tóny mají velmi přímočarou amplitudovou obálku – začnou náhle, drží se beze změny a pak se zastaví. Složité zvuky naopak plynule kolísají.

Schutzův tým z laboratoře MAPLE (Music Acoustics Perceptions Learning) kvantifikoval tuto nesrovnalost ve studii publikované v časopise Psychological Research. Využili databázi s více než dvěma miliony desetisekundových zvukových klipů z videí na YouTube a dalších 165 běžných zvuků, aby vytvořili komplexní „korpus každodenních zvuků“ (CES). Porovnáním těchto zvuků se stimuly používanými ve výzkumu sluchu zjistili, že zatímco jednoduché laboratorní tóny tvoří téměř 90 % zvuků používaných ve výzkumu, v reálném světě (CES) se jim podobá jen 13,6 % zvuků.

Ačkoliv jsou jednoduché tóny snadno produkovatelné a dobře kontrolovatelné, což je pro laboratorní výzkum důležité, nemusí být nejlepším nástrojem pro hodnocení a vysvětlení toho, jak lidé vnímají jiné než řečové zvuky. Profesor Schutz, který je sám perkusionista, demonstroval, že při použití složitějších zvuků, jako je marimba, se zdánlivé schopnosti mozku výrazně mění. Naše reakce se výrazně liší mezi skutečnými zvuky a klinickými, abstraktními tóny, protože naše mozky se nevyvinuly k práci s pípáním.

Důsledky tohoto zjištění se projevují i mimo laboratoř. Sluchadla a kochleární implantáty jsou nastavovány pomocí jednoduchých tónů, což vede k tomu, že uživatelé mají potíže s poslechem živé hudby. Ještě kritičtější je použití plochých tónů v mnoha lékařských zařízeních. Změna zvuků těchto zařízení na komplexnější amplitudové obálky by mohla zvýšit jejich detekovatelnost, urychlit reakce personálu a snížit rušení s porozuměním řeči, což by potenciálně mohlo zachránit životy. Schutzův tým již spolupracoval s americkým námořnictvem na zlepšení zvuků navigačních zařízení na lodích.

Schutz zdůrazňuje, že ačkoliv se zvuk pípání může zdát jako maličkost, v mnoha případech vedl k rozsáhlým problémům, včetně úmrtí, kterým lze předejít. Z hudební perspektivy jsou tyto problémy zcela řešitelné, což otevírá cestu k bezpečnějším a efektivnějším zvukovým rozhraním v mnoha oblastech.