Škodlivé decibely

Hluk škodí. Nepříznivě působí na nervový systém, způsobuje bolesti hlavy, narušuje pozornost a schopnost soustředit se. Snad nejhorší je náhlý zvuk - například výbuch nebo úder kladivem. Při zvuku sirény, výbuchu petardy nebo ran z výfuku auta člověk často reaguje prohlášením "Jde mi to na nervy!" Je to pravda. Podle vědců mají zvukové frekvence, které se vymykají rozsahu lidského hlasu, škodlivý vliv na nervový systém. Týká se to pronikavého zvuku, jako má například siréna, i zvuku hlubokého, například z výfuku. Frekvence zvuku, jinak řečeno množství akustických vibrací za vteřinu, se měří v hertzích (Hz). Obtíže, které hluk způsobuje, zatím nelze přesně fyziologicky vysvětlit. Přesto víme, že nepříjemný zvuk ovlivňuje buňky vnitřního ucha v kochleárním kanálku. Vysoké zvuky se navíc zdají zvlášť ostré a pronikavé, protože téměř vždy vystupují z pozadí. Proto jsou alarmy ve velmi vysokých frekvencích. Hluboké zvuky charakteristické pro motory aut nebo pro techno hudbu dráždí nejen sluchové buňky, ale způsobují vibrace i jiných orgánů. Naše útroby rezonují a my zvuk vnímáme fyzicky, téměř hmatatelně.

Intenzita a trvání

Čím je zvuk silnější, tím více se díky zvukovému vlnění zvyšuje množství přemisťovaných molekul ve vzduchu. Tento pohyb směrem dopředu a dozadu je srovnatelný se soustředným pohybem vln vyvolaným vhozením kamene do rybníka. Rozvibruje vzduch a ten vytvoří silnější tlak na naše ucho. Sluchový systém člověka může slyšet zvuky v rozsahu od 0 do 140 decibelů (dB), bolest nastává u zvuků přesahujících 120 dB (trysková letadla). Nepříjemný pocit se projevuje již u zvuku nad 60 dB, což je například hluk osobního auta nebo hluk na ulici.

Projevy organismu

Velmi silný zvuk, je-li velmi hluboký nebo velmi ostrý, se na organismu projeví v mnoha směrech. Zvýší se srdeční rytmus a dýchání, což vyvolá bušení srdce a vyšší napětí. Neurosvalový systém je také ovlivněn. Někdy se objevují křeče. Trpí štítná žláza a nadledvinky, což vyvolává stres, agresivitu a poruchy spánku. Zvyšuje se pocení. V některých extrémních případech se dokonce rozšiřují zornice a narušuje zorné pole a vnímání barev. Hluk také porušuje schopnost soustředění. Vnímání zvuku závisí také na době trvání. Výbuch nebo úder kladivem jsou velmi intenzivní, ale krátké. Takové nárazové zvuky mohou poškodit sluchové buňky ve vnitřním uchu. Protože jsou příliš krátké, nezapojí se včas činnost ochranného systému. Ten funguje tak, že se svaly středního ucha stáhnou a tím zamezí vlivům vnějších zvuků. Proto nám krátký zvuk tolik vadí. Některé zvuky jsou zvlášť nepříjemné. Zapískání na píšťalku je krátké, vysoké a také stoupavé. Jde o zvuky s velmi podobnou frekvencí. Zkracovací pila, motor sportovního auta nebo skřípání křídy vyluzují zvuky, které člověku doslova trhají uši.

Vojenské využití

Pro armádu je hluk potenciálně nebezpečnou zbraní. Po atentátech 11. září se ministr obrany USA začal zajímat o systém, který vymyslela kalifornská firma American Technology Corporation. V trubce z polymeru o průměru čtyři centimetry a délce jeden metr se zvuková vlna šíří prostřednictvím řady disků. Zvuk sílí. Na konci trubky má frekvenci 140 dB a trvá jednu až dvě vteřiny. Výsledkem je intenzivní bolest v bubínku a narušení rovnováhy. Armáda v současné době také provádí výzkumy s infrazvuky, tedy zvuky nižších frekvencí než 20 Hz. Zjistilo se, že při zemětřesení se tyto infrazvuky šíří v masovém množství a obyvatelé postižených oblastí obvykle pociťují nevolnost a bolesti hlavy. Zatím však zvuková bomba vyvinuta nebyla.

Ústrojí sluchu

Anatomicky se lidské ucho skládá ze tří částí: z ucha vnějšího, středního a vnitřního, jež jsou uzpůsobeny k rozdílným funkcím. Boltec zachycuje zvukové vlny a směřuje je do zevního zvukovodu k bubínku, jemné membráně uzavírající zvukovod. Chvění bubínku se přenáší na sluchové kůstky středního ucha. Kladívko je připevněno k bubínku a přenáší chvění na kovadlinku, jež je převádí na třmínek. Rozšířené zakončení třmínku - stupátko se při tom zasunuje do oválného okénka kostěného labyrintu vnitřního ucha a rozechvívá tak jeho tekuté prostředí. Statoakustické ústrojí se skládá ze systému vzájemně komunikujících blanitých trubic a váčků zvaných blanitý labyrint. Uvnitř je řídká tekutina - endolymfa. Tekutina perilymfa vyplňuje prostory mezi kostěným a blanitým labyrintem ve vnitřním uchu. Hlemýžď je spirálovitě vyvinutá trubice kostěného labyrintu připomínající ulitu hlemýždě, v jeho závitech je uložen Cortiho orgán obsahující smyslové buňky určené k vnímání sluchových podnětů. Zde se zvukové vlny přeměňují na nervové impulsy. Ty jsou osmým hlavovým (statoakustickým) nervem vedeny do příslušných center v mozku.

Rozdíly mezi zvukem, hlukem a hudbou

Čistý zvuk se skládá z jediné frekvence neboli počtu vibrací za vteřinu, což se periodicky opakuje. Tento zvuk je v přírodě velmi vzácný. Pouze některé zpěvy ptáků, jako je například tinama z Amazonie, se mu blíží. Hudební zvuk je charakterizován základní frekvencí, která je podobná frekvenci čistého zvuku. Přidávají se k ní harmonie. Tyto vyšší frekvence jsou v harmonii se základní frekvencí a definují zabarvení nástroje nebo hlasu. Hluk se rozkládá na velké množství frekvencí. Zde již není základní frekvence ani perioda. Extrémním případem je bílý zvuk, jehož spektrum zahrnuje všechny frekvence. Příkladem může být vodopád.