M I X      M I X
M I X

Gordana Kovačić, prof. logoped
Mladen Heđever, doc.dr.sc.
Edukacijsko-rehabilitacijski fakultet (Zagreb), Laboratorij za slušnu i govornu akustiku Odsjeka za logopediju

POSTOJE LI INTERPOPULACIJSKE RAZLIKE U BOJI GLASA?

Ono po čemu se ljudski glas razlikuje od svih ostalih zvukova, njegova je boja. Ona je rezultat rezonancije - akustičke pojave u kojoj se titranju glasiljki pridružuje titranje zraka kojim su ispunjene rezonantne šupljine, u prvom redu supralaringealne - ždrijelna, usna i nosna. Time osnovni laringealni ton, generiran na razini larinksa (grkljana), postaje glas te dobiva konačnu čujnost i druge kvalitete jer sadrži čitav niz harmonika (nadtonova) različitog rasporeda i jakosti. Glas je, dakle, za razliku od osnovnog laringealnog tona, složen i čujan zvuk.

A o čemu ovisi učinak rezonancije, te obrade zvuka na putu od glasiljki do izlaska iz tijela? Njen konačni učinak ovisi o značajkama vokalnog trakta kojeg čine rezonantne šupljine. One su u čovjeka "žive", odnosno promjenjiva oblika, volumena i napetosti zbog čega je boju čovjekova glasa moguće mijenjati, za razliku od rugih zvukova različitih izvora koji uglavnom imaju vrlo "fiksne" rezonantne prostore. Primjer su glazbeni instrumenti. Boja glasa ima svoju stalnu i promjenjivu sastavnicu (Škarić, 1991.). Stalna sastavnica ovisi o organskim osobinama čovjeka, odnosno anatomsko-fiziološkim karakteristikama, a promjenjiva je sastavnica ona koja ovisi o izražajnoj mogućnosti samog čovjeka da upravlja rezonatorima i namješta ih s obzirom na željenu boju glasa. I upravo tu leži tajna najljepšega glazbenoga instrumenta - ljudskoga glasa. Nadalje, taj perceptivni fenomen omogućuje razlikovanje govornika pa je moguće da ih upravo na temelju nje identificiramo. I upravo kako danas na temelju otiska prsta identificiramo samo jednu osobu, isto tako postoji futuristička ideja da ćemo ovladati tehnikom identifikacije govornika na temelju snimke glasa. Ta je ideja već djelomice zaživjela u forenzičnoj fonetici u SAD-u i ima vrlo praktičnu primjenu (Pittam, 1994.).

Osim što predstavlja govornika, boja glasa može predstavljati i veće skupine ljudi. Broj istraživanja unutar tog problemskog područja vrlo je malen. Postojeći se rezultati uglavnom odnose na ispitivanja nekih osnovnih akustičkih značajki različitih populacija (osnovni laringealni ton ili fundamentalna frekvencija, intenzitet osnovnog laringealnog tona ili fundamentalne frekvencije, jitter), a opširnijih istraživanja temeljenih na proučavanju spektra složenog tona (boje glasa) nema. No, istovremeno se u svakodnevnim razgovorima ipak može čuti da crnci imaju nekako tamnije ili voluminoznije glasove od bijelaca i sl. Je li riječ o stereotipnim naklapanjima ili se glasovi različitih populacija uistinu razlikuju? To je već područje psihoakustike. Rezultati manjeg broja istraživanja na tom području (Coleman, 1976.; Gallois, Callan and Johnstone, 1984.; Gallois and Callan, 1986.) ističu da je slušanjem glasa moguće prepoznavanje etničke pripadnosti govornika, odnosno da je sposobnost razlikovanja rasa (populacija) ovisna o vlastitoj rasnoj pripadnosti pa je ista pouzdanija i točnija za govornike vlastite rase. Prvo pitanje koje se nameće jest - postoje li razlike u objektivnim, odnosno akustičkim značajkama glasa između različitih populacija koje bi se reflektirale upravo na razini slušne percepcije? Istraživanja ove vrste nešto su brojnija, ali još ih je nedovoljno da bi se moglo sa sigurnošću ustvrditi postojanje interpopulacijskih razlika na razini vokalne produkcije. Moguće rasne razlike u prosječnoj vrijednosti govorne fundamentalne frekvencije (osnovnog tona) odraslih ispitanika navode Hollien i Malcik (1962.) te Hudson i Holbrook (1981., 1982.). Prema rezultatima njihovih istraživanja, crnci imaju nešto nižu vrijednost fundamentalne frekvencije od bijelaca. Istraživanja na uzorcima crnačke i bjelačke djece također su pokazala da je govorna fundamentalna frekvencija crnačke djece nešto niža u odnosu na bjelačku djecu (Wheat i Hudson, 1988.; Awan i Mueller, 1996.). Krogman (prema Awan i Mueller, 1996.) ističe da bi spomenute razlike mogle biti posljedica anatomskih razlika među populacijama. Te su razlike potvrđene još u Boshoffoj studiji iz 1945., kada se autor bavio mjerenjem laringealnog aparata većeg broja ispitanika te ustvrdio da je isti širi i jači u crnaca u odnosu na bijelce (prema Walton i Orlikoff, 1994.). Vrlo je vjerojatno da te anatomske razlike na razini larinksa (grkljana) mogu rezultirati i razlikama u vokalnoj produkciji. Međutim, rezultati nekih novijih istraživanja ne ističu razliku u vrijednosti fundamentalne frekvencije crnaca i bijelaca kako odrasle, tako i dječje dobi (Sapienza, 1997.; Morris, 1997.).

CILJ ISTRAŽIVANJA

Cilj istraživanja bio je ustvrditi akustičke značajke glasa crnaca i bijelaca odrasle dobi. Pritom je u obzir uzeto više varijabli (fundamentalna frekvencija, intenzitet fundamentalne frekvencije, jitter, koeficijent šuma, broj harmonika, intenzitet od prvog do sedmog harmonika), odnosno promatran je harmonički dio spektra glasa do 900 Hz, unutar kojeg se ostvaruje glavnina zvučne snage. Tako će se uvidom u spektar glasa zapravo postići uvid u boju glasa, značajku koju slušači često opisuju kao različitu između populacije crnaca i bijelaca. Uporišne točke istraživanja također su bile anatomske razlike između spomenutih populacija i to one koje se tiču rezonantnih šupljina - nosne i usne. Iz antropološke literature poznato je da je nosni ili nazalni indeks jedno od obilježja ljudskih populacija te da ovisi o temperaturi i apsolutnoj vlažnosti podneblja (Hiernaux, 1975.). Što se tiče usne šupljine, vidljiva značajka koja joj određuje oblik, a koja je također jedna od fizičkih značajki populacija, jest čeljust (Krogman prema Taed, 1952.).

Navedene varijacije fenotipa među populacijama bile su, dakle, misao vodilja ovog istraživanja. Mogu li iste rezultirati i razlikama u akustičkim značajkama glasa, odnosno boji glasa koja je rezultat rezonancije, tog konačnog oblikovanja zvuka generiranog u larinksu, te jesu li i koliko te razlike značajne?

METODE RADA

U istraživanje su uključene dvije skupine ispitanika - crnci (Afrikanci i Afro-Amerikanci) i bijelci (Europljani i Amerikanci). Svi su ispitanici muškog spola i odrasle dobi. Skupina crnaca brojala je 17 ispitanika prosječne kronološke dobi 36 godina, a skupina bijelaca 16 ispitanika prosječne kronološke dobi 31,5 godina. U trenutku ispitivanja niti jedan ispitanik nije imao zdravstvenih problema vezanih uz uho, grlo ili nos. Kriterij prema kojem skupine nisu bile izjednačene jest pušenje. U skupini crnaca samo su dva ispitanika bili pušači, a u skupini bijelaca osam što je uzeto u obzir prilikom obrade podataka.

Neposredno prije snimanja glasa, svaki je ispitanik ispunio posebno sastavljen upitnik. Tako su dobiveni podaci o kronološkoj dobi, trenutačnom i općem zdravstvenom statusu, podrijetlu ispitanika, materinskom jeziku, profesiji, upotrebi glasa, pušenju i dr. Nakon toga su ispitanici fonirali vokal /a/, odnosno "brujali" (fonacija glasa /m/ zatvorenih usana čime su zračna struja i ton usmjereni gotovo u potpunosti u nosnu šupljinu) u trajanju od četiri sekunde. Tim se zadacima nastojalo što je više moguće otkloniti utjecaj lingvističkih informacija, odnosno materinskog jezika ispitanika. Svakom su ispitaniku demonstrirani zadaci. Glasovi ispitanika snimani su i analizirani analizatorom zvuka u realnom vremenu Bruel and Kjaer, model 2123 koji odražava prirodni način analiziranja onako kako to radi ljudsko uho, dakle, brzo i u svim frekvencijskim područjima kroz cijelo vrijeme trajanja zvučnog signala.

Obrada podataka počela je očitavanjem vrijednosti akustičkih karakteristika (iz spektra glasa) koje su definirane kao varijable istraživanja. Budući da je svaki zadatak sniman dva puta, izračunate su aritmetičke sredine varijabli. Time je počela statistička obrada podataka - ispitane su razlike između skupina crnaca i bijelaca na spomenutim varijablama metodom analize varijance. Faktorske strukture dvaju prostora varijabli utvrđene su metodom analize glavnih komponenata, a sličnosti između faktorskih struktura ispitane su metodom kongruencije faktorskih struktura na mjerenim varijablama.

REZULTATI

Analizom varijance na varijablama akustičkih obilježja glasa gotovo i nisu dobivene statistički značajne razlike između skupina crnaca i bijelaca. Drugim riječima, kvantitativne vrijednosti mjerenih varijabli nisu bitno različite. Jedina statistički značajna razlika pronađena je u intenzitetu drugog harmonika prilikom fonacije glasa /a/ koji ima višu vrijednost u spektru glasa bijelaca što barem djelomice objašnjava zašto bi se glas bijelaca mogao slušno doimati kao svijetliji. Naime, naglašavanjem upravo parnih harmonika, a osobito drugog, četvrtog i osmog, postiže se svijetao i otvoren zvuk.

Grafički prikaz 1. prikazuje razine intenziteta prvih sedam harmonika u spektru glasa crnaca, odnosno bijelaca. Vidljivo je da je u spektru glasa crnaca prisutan pad intenziteta upravo u području drugog i trećeg harmonika a taj je isti dio spektra intenzitetski istaknutiji u bijelaca. Riječ je o uskom dijelu spektra koji obuhvaća područje do 400-450 Hz.

Prosječna visina osnovnog tona u crnaca je 107,28 Hz, a u bijelaca 104,93 Hz prilikom fonacije vokala /a/, odnosno 110,50 Hz u crnaca te 108,73 Hz u bijelaca prilikom "brujanja", što nisu statistički značajno različite vrijednosti. Neznatno povišenje fundamentalne frekvencije pri "brujanju" prisutno u obje skupine ispitanika poznato je kao inherentna frekvencija osnovnog laringealnog tona.

Spomenuto je da je pušenje bilo kriterij po kojem su se skupine ispitanika razlikovale. Imajući u vidu spoznaje o različitom utjecaju pušenja na populacije crnaca i bijelaca (Wagenknecht i sur., 1990.; Perez-Stable i sur., 1998.) te koliko ono utječe na glas i njegovu produkciju, izdvojili smo iz uzorka nepušače i ponovili statističku obradu podataka i na tom uzorku. Značajne razlike pojavile su se na tri varijable i to u intenzitetima drugog i trećeg harmonika prilikom fonacije vokala /a/ te koeficijentu šuma pri "brujanju".

Iz grafičkog prikaza 2. vidljivo je da je u spektru glasa crnaca prisutan naglašen intenzitetski pad u dijelu spektra od 300 do 450 Hz. Istovremeno se spektar glasa bijelaca nije znatno promijenio. Varijabla koeficijent šuma ističe da je u spektru glasa crnaca prisutan intenzivniji šum na dijelu spektra od 500 Hz u odnosu na spektar glasa bijelaca.

Zanimljivo je još primijetiti da je fundamentalna frekvencija crnaca nepušača neznatno pala i u slučaju fonacije vokala /a/ i u slučaju "brujanja", što se podudara s rezultatima većine istraživanja koja su se bavila mjerenjem samo te akustičke značajke glasa.

U nastavku obrade rezultata utvrđene su faktorske strukture varijabli akustičnih obilježja glasa. Također je učinjena kongruencija faktorskih struktura prostora varijabli akustičkih obilježja glasa ispitivanih skupina. Time je utvrđeno u kakvim su međusobnim odnosima mjerene varijable i kako se grupiraju u spektru glasa crnaca, odnosno bijelaca te postoje li sličnosti među faktorskim strukturama ispitivanih skupina.

Rezultati tih sviju obrada pokazali su da se u svakoj skupini upitanika izdvojilo pet faktora, odnosno faktorskih struktura za oba zadatka fonacije. U slučaju fonacije vokala /a/, samo su dva faktora međusobno slična - struktura prvog faktora obje skupine koja se odnosi na frekvencijski niži dio spekrtra od 300 do 500 Hz te struktura drugog faktora obje skupine koja se odnosi na frekvencijski dio spektra od 600 do 800 Hz, što je potvrđeno kongruencijom faktorskuh struktura. Međutim, ostali faktori i strukture više se razlikuju nego što su slični.

Iako je u slučaju "brujanja" pronađeno nešto više sličnosti između ispitivanih skupina, razlike i dalje ipak dominiraju. Sličnosti se odnose na faktore definirane intenzitetom šestog i sedmog harmonika koji - ako su viših vrijednosti - rezultiraju i većim brojem harmonika. Sljedeća je sličnost pronađena na varijabli jitter (varijacija frekvencije osnovnog tona) koja se u obje skupine ispitanika ponaša kao neovisna varijabla. Treći relativno visok koeficijent kongruencije odnosi se na prvi faktor skupine crnaca koji je definiran intenzitetima drugog, tećeg, četvrtog i petog harmonika i drugog faktora skupine bjelaca definiranog trećim i četvrtim harmonikom. U skupini crnaca oni pokrivaju prilično veliki dio spektra od 300 do 600 Hz, a u skupini bjelaca od 400 do 600 Hz.

ZAKLJUČAK

Posebnost ljudskoga glasa u odnosu na sve druge zvukove jest njegova boja. Ona je rezultat promjenjivosti ljudskih rezonatora. Cilj ovog istraživanja bio je, koliko je to moguće, proučiti upravo tu osobinu ljudskog glasa i to u populacijama crnaca i bjelaca. Koliko je to moguće, ponajprije se odnosi na činjenicu da je ispitivan dio spektra glasa u području do približno 900 Hz, gdje je koncentracija zvučne energije najveća i gdje su osnovne značajke glasa - frekvencije i intenziteti osnovnog laringealnog tona i harmonika.

Složeni rezultati istraživanja pokazali su da nije moguće sa sigurnošću ustvrditi postojanje razlika u akustičnim obilježjima glasa populacije crnaca i bjelaca. Naime, rezultati analize varijance nisu pokazali statistički značajne razlike u vrijednostima ispitivanih akustičkih značajki glasa između dviju skupina. Međutim, rezultati faktorske analize i kongruencije faktorskih struktura vrlo su zanimljivi i pokazuju da ispitivane skupine dijele više razlika nego sličnosti. Naime, spomenute se varijable grupiraju na različite načine, odnosno različiti latentni generatori uvjetuju njihovo variranje što vjerojatno rezultira drugačijom kvalitetom glasa crnaca i bjelaca, čime bi se mogla objasniti razlika u slušnom doživljaju glasova tih populacija.

Iako rezultati istraživanja proširuju postojeće relativno malobrojne spoznaje o mogućim inetrpopulacijskim razlikama u akustičnim značajkama glasa, valja i dalje istraživati prije nego li ustvrdimo da su te razlike sasvim sigurne.

LITERATURA