Organ sluha-uho svrstao sam u izvore zvuka (ono to i jeste za čoveka) i ako mu tu nije mesto. Postoje različiti pristupi i metodologije po pitanju humanog izvora zvuka. Multidisciplinarna polemika traje poduže, kraj joj se ne sagledava, pa vas lepo molim da mi oprostite što sam pod izvore zvuka svrstao ljudski izvor zvuka, organ sluha-uho.

Proučavanje čovečjeg organa sluha, a naročito njegovih akustičnih osobina, ima neprocenjivu važnost za veliki krug specijalista koji se bave problemima akustike i telekomunikacione tehnike. Ma kako snimili, spakovali, preneli, raspakovali, pojačal, pa reprodukovali zvuk, konačno i odlučujuće merilo kvaliteta za dobrotu nekog akustičnog prenosa je isključivo ljudsko uho.

Ovoliku važnost uho opravdava svojom velikom osetljivošću složenog mehanizma: prijemnika, analizatora, prenosnih puteva i mozga (kompletan sistem računara za obradu podataka). Fiziološka akustika je specijalan deo akustike, koji se bavi izučavanjem spoljnih zvučnih pojava na čulo sluha i njegovog pretvaranja u zvučni osećaj. Ceo sistem transformacija od zvučne pojave do zvučnog utiska u mozgu vrši se preko vrlo složenog sklopa čula sluha.

Čujno područje organa sluha definisano je granicama. Donja granica (prag čujnosti) odredjen je eksperimentalno za ravne talase na učestanosti 1kHz u otvorenom prostoru i iznosi P₀=2x10^-4 (b).

Gornja granica definisana je pojavom bola pojedinih delova organa sluha i na 1kHz je definisana pritiskom milion puta većim od praga čujnosti. Dinamika koje uho može razloženo raspoznati i preneti je 120dB (20 log10⁶). Ovako širok dinamički opsek ukazuje na činjenicu da priroda nije štedela na organu sluha kod čoveka. Za ovaj podatak moramo imati respekt, jer pri sadašnjem stanju tehnike i tehnologije jedva uspevamo da realizujemo sistem za prenos ovako velikog dinamičkog raspona.   

Od velikog broja izvora zvukova u prirodi, čovek izdvaja, po sopstvenoj proceni, samo korisne a sve ostale potiskuje ili naziva bukom. Po važnosti za komunikaciju medju ljudima najvažniji je govor. Najčešća nam je potreba da govor bude samo jasan i razumljiv (telefonija), ali imamo i potrebu da se verno prenese neki koncert (Hi-Fi). Imajući ovo u vidu, osnovni motiv koji rukovodi svakog konstruktora audio uredjaja je da obezbediti pravilnu i ugodnu reprodukciju za veliki broj slušalaca, tj. za normalno uho. Ovo spominjem zbog toga što dobar deo slušalaca nema u akustičnom  smislu dovoljno savršene osobine organa sluha.

Zvuk registrujemo preko tri dimenzije njegovih svojstava: intenzitet (glasnoća), frekvencija (visina) i vreme (trajanje), i tada ga nazivamo ton. Ova svojstva tona su fizici poznata i merljiva, a shvatljiva su do te mere da se mogu precizno opisati: od tihog do glasnog, od niskog do visokog  i od kratkog ka dugačkom. Takve i tolike promene obogaćuju zvučni utisak, jer promene elemenata tona u vremenu su osnovni elementi muzike. Promene visine tona stvaraju melodiju, promene jačine definišu dinamiku, a periodično naglašavanje uzrokuje ritam.

Ovaj deo zapažanja tona koji registruje uho (prenosni mehanizam i mozak) kod svih nas dogadja se približno isto ili slično. Medjutim fenomen tona ima više različitih nivoa: akustički fenomen, fenomen opažanja i ton kao muzički fenomen. Kad se ovako nešto konstatuje pismeno ili usmeno odmah krenu nesuglasice i nesporazumi kod audiofila, a i stručnjake ovakve teme vrlo golicaju.

Akustički fenomen tona izučava akustika, grana fizike koja pokazuje uzajamnost izmedju teorije i prirodne nauke. Izučavanja se šire u više sfera: mehanička treperenja odredjenog spektra učestanosti, proučavanje osobine čovečjeg uha, proizvodnjom i analizom zvuka prirodnim i veštačkim načinima,  pretvaranjima zvučne energije u električnu i obrnuto, uzroke izobličenja i mere za njihovo uklanjanje, problematiku snimanja i reprodukcije zvuka i pojavama zvuka u čvrstim i tečnim telima. Ovako veliki i važan dijapazon potreba bio je izazov za ljude od nauke i ova jedna od najmladjih grana  nauke zauzela je zavidno mesto medju prosperitetnim.

S početkom veka akustika je bila grana fizike nedovoljno interesantna za istraživače i relativno neobradjeno područje. Prvi svetski rat traži od nje savremenije ratovanje, a poratni razvoj  telekomunikacija tera je na brzi razvitak. Pronalaskom vakuumske cevi (pojačavačkog elementa) veoma brzo se razvija merna tehnika, koja je neophodna za merenje izuzetno malih snaga (do 10^-12 W/m²). Pojačanje zvučnih signala, generisanje zvučnih učestanosti,  merenje veličina u zvučnom polju i još mnogo različitih postupaka koji su potrebni u eksperimentalnoj akustici, nezamislivi su bez vakuumske cevi i svih drugih elemenata telekomunikacione tehnike. Ova uzajamnost telekomunikacione tehnike i akustike dovela je do radjanja nove discipline koju zovemo elektroakustika.

Iz iste uzajamnosti nastale su i nove grane akustike: gradjevinska i arhitektonska akustika koje su od vitalnog značaja bile za razvoj radio i TV difuzije. Učinile su novi kvaliteniji pristup u izgradnji koncertnih, pozorišnih i bioskopskih sala, kao i industrijskih, bolničkih, školskih i stambenih prostora.

Druga dva aspekta pripadaju subjektivnom svetu čula sluha i o njima se iako su mnogo izučavani, dosta polemisani, ipak previše ćuti. Fenomen opažanja tona i muzički fenomen tona, iako pripadaju različitim disciplinama i naukama zajedničkim imenom možemo nazvati kvalitet tona ili boja tona (timbre, na francuskom). Ovde već počinju nesporazumi, da li se ova dva fenomena uopšte mogu nazvati istim imenom. Da li je lista subjektivnih fenomena konačna ili ne? Kvalitet tona je multidimenzionalan i teško ga je i sagledati a kamoli definisati. To je manje ili više uspešno (ali slično) pošlo za rukom dvojici naučnika i Američkoj asocijaciji za standarde, koja kaže: ,,Timbre je onaj atribut auditivnog osećaja pomoću kojeg slušalac može dva zvuka, prezentovana sa istom glasnoćom i visinom, proceniti kao različita’’.   

Stvari se mogu pojednostaviti tako što muzički fenomen tona prepuštam na dalje izučavanje stručnjacima iz muzičke teorije i estetike a fenomen opažanja stručnjacima za psihologiju. Vas, audiofile, pokušaću da obavestitim ukratko o kvalitetu tona u okviru svojih saznanja.

Prva izučavanja  ovih fenomena datiraju s kraja prošlog veka, a pravi uzlet se dogadja  tek upotrebom kompjutera, sredinom šezdesetih godina. Pojavilo se tada mnogo autora sa još više dela koja se nisu sporila oko vibrata, smatrajući da od svih muzičkih ornamenata baš on proizvodi najznačajnije promene u kvalitetu tona.

Vibrat se definiše kao periodično pulsiranje visine, glasnoće i boje tona, zajedno ili u kombinacijama. Na taj se način diže muzički kvalitet, jer vibrato daje tonu bogatstvo, ekspresivnost i fleksibilnost. Mnogi od najlepših vibrata su van domašaja moći opažanja čula sluha, već se doživljavaju samo kao kvalitet tona. Mnogim  instrumentima je i konstrukcija podredjena vibratu, ali on se ipak najviše koristi u pevanju. Profesionalni pevači vibrato koriste u 90% notnog zapisa varijacijom visine od jednog polutona i sa učestanosti 5-8 puta u sekundi. Gudački instrumenti su predodredjeni za vibrato i on se ostvaruje sa oko 7 varijacija u sekundi i promenom tona za četvrtinu. Kod duvačkih instrumenata je slično iako se kod njih vibrato najteže ostvaruje.

Ceo ovaj tekst morao sam da napišem kako bih vam u završnoj rečenici, barem delimično dao objašnjenje kako od hiljadu džez-truba da razlikujete onu prvu, trubu Luja  Armstronga.

Nadam se da sam probudio radoznalost u vama, te da nama audiofilima preostaje da se i dalje dugo družimo uz nesuglasice šta je kvalitet ili boja tona, timbre kako bi rekao ostali svet.

* Autor je vlasnik i glavni konstruktor firme Tube Audio Lab
Web: www.tubeaudiolab.co.yu
e-mail: tubelab@EUnet.yu