Vědecké kořeny hudby v odvážném zkoumání barvy zvuku německého velikána Hermanna von Helmholtze

Klenutá a do jisté míry odvážná teorie barvě zvuku, jako vícerozměrné veličiny v psychoakustice, se od 18. století vyvíjela přes klíčové osobnosti jako Hermann von Helmholtz a Carl Stumpf, kteří analyzovali souvislosti mezi fyzikálními parametry zvuku (frekvencí, intenzitou) a subjektivním vnímáním (výškou, hlasitostí, barvou zvuku).

Helmholtz formuloval teorii, která rozlišovala mezi různými typy zvuků a upozorňovala na vztah mezi harmonickými složkami a percepcí jejich barvy. Na druhou stranu, Stumpf důrazněji odlišil pojmy jako „tón“, „zvuk“ a „hluk“, a zdůraznil složitost vzorců vnímání zvuku, čímž docílil nové kategorizace pro kvalitu a charakteristiku tónů.

Postupnou formulací Schumannových rezonancí barvy zvuku Helmholtz představuje pokus o zaměření na formantové oblasti a poměry mezi nimi v rámci různých hudebních nástrojů, přičemž je třeba mít vždy na paměti, že až současné technologické prostředky umožňují ještě hlubší analýzu těchto fenoménů. To má za následek obecně přiblížit vývoj a koncept barvy zvuku v rámci hudební akustiky, psychologické akustiky a jejich vliv na vnímání a interpretaci hudby. Zároveň se tím otvírá široký prostor pro další výzkum a diskuzi v oblasti zvukového vnímání, teorii hudby a psychologických aspektů hudební estetiky.

V roce 1863 sepsal Helmholtz své dosavadní teorie do velkého knižního svazku. Kniha s dlouhým názvem Nauka o vnímání zvuků jako fyziologický základ pro teorii hudby se od té doby stala významnou a vyhledávanou odbornou knihu mezi vědci, i mezi hudebníky. Vyvinul vlastní rezonátor, známý také jako Helmholtzův rezonátor, a zkoumal, jak sluchové ústrojí reaguje na různé zvukové frekvence, přičemž se zaměřil na zkreslení zvuku a experimentoval s lidským hlasem.

Tento rezonátor je dnes naprosto klíčovým prvkem v návrhu akustiky místností, jako jsou biografy, nahrávací studia nebo i ve specifických průmyslových prostředcích, kde je důležité udržovat určitou úroveň zvuku. Představíme si oba hlavní pohledy na používání Helmholtzova rezonátoru, jeho plusy a mínusy.

Jak již víme, Helmholtzův rezonátor je velice účinný při tlumení specifických, nežádoucích frekvencí, což mu umožňuje citelně rezonovat na určitých frekvencích s vysokou přesností v rámci akustické úpravy prostoru. Vzhledem k tomu, může být vyráběn v různých velikostech a tvarech, je možné jej za určitých okolností dokonale modifikovat podmínkám místnosti. To umožňuje při akustických zkouškách připravit nástroj potřebám daného prostoru.

Moderní design a materiály dovolují výrobu rezonančních prvků, které mohou být esteticky příjemné. To znamená, že jejich integrace do prostoru nemusí být pouze ryze praktického rázu, ale může být i vizuálně vysoce atraktivní. K tomu všemu lze přičíst bonus ve formě možnosti přidání rezonátorů ke stávajícímu technickému zařízení místnosti v rámci docílení celkového zlepšení akustických vlastností daného místa, na rozdíl od kompletní rekonstrukce nebo výměny stávajících materiálů v místnosti.

Už už to vypadalo jako agitka na dokonalý výrobek, resp. vynález, ale jak jistě všichni vědí - každá mince má dvě strany. A tak i my se nyní podíváme na odvrácenou stranu nikoliv Měsíce, ale na odvrácenou stranu vlastností Helmholtzova rezonátoru. Ten je totiž efektivní pouze v úzkém pásmu frekvencí. Pokud se v prostoru vyskytují jiné nežádoucí zvuky na jiných frekvencích, je nutné použít další metody akustické úpravy.

Je sice pravda, že rezonanční prvky jsou relativně kompaktní, ale stále vyžadují určité množství prostoru pro správnou funkčnost. V extrémně malých místnostech však musíte počítat s obtížnější implementací rezonátorů, pokud tvrdošíjně trváte na stávajícím celkovém designu interiéru.

V rámci dlouhodobé investice jsou rezonátory samozřejmě ekonomicky velmi výhodné, avšak nemalé počáteční náklady na jejich instalaci mohou být až příliš velkou překážkou, pokud je plánováno velké množství rezonančních prvků. A právě počet rezonátorů je zcela zásadní pro co nejlepší ozvučení velkých prostor. Je tedy nezbytné takovou investici dobře promyslet, aby se neminula účinkem.

Vliv a úspěšnosé fungování rezonátoru tedy jednoznačně závisí na přizpůsobení jeho parametrů daným potřebám místnosti a na efektivním využití ve spojení s dalším akustickým nastavením. Ačkoliv existují určité nevýhody a omezení, jeho přínos pro potlačení nežádoucího zvuku a přizpůsobitelnost z něj činí velmi cenný nástroj zvukové architekty.

Zdroj:

https://cs.wikipedia.org/wiki/Hermann_von_Helmholtz

https://cs.wikipedia.org/wiki/Carl_Stumpf

https://cs.wikipedia.org/wiki/Schumannovy_rezonance

https://www.digitale-sammlungen.de/de/view/bsb10598685?page=,1 (německy)