Muusikon elektroninen kuulonsuojaus

Tiivistelmä

Muusikot joutuvat työssään jatkuvasti alttiiksi korkeille äänipainetasoille, jotka aiheuttavat merkittävälle osalle ammattikuntaa kuuloaistin vaurioitumista. Tämä ilmenee kuulonalentumana, tinnituksena ja/tai hyperakusiana, ja vaikuttaa olennaisesti sekä muusikoiden kykyyn tehdä työtään että heidän normaaliin elämäänsä. Orkesterimuusikoista kuitenkin hyvin pieni osa käyttää kuulonsuojausta, koska olemassa olevat kuulonsuojaimet vääristävät ja värittävät ääntä ja näin ollen hankaloittavat muusikoiden työtä. Uudenlaiselle erityisesti akustisen musiikin soittajille suunnatulle kuulonsuojaukselle on siis suuri tarve.

Tässä hankkeessa tutkitaan uutta teknologiaa sisältäviä korvatulppia käyttämällä hyväksi vaimentavia nappikuulokkeita sekä mikrofoneja, joilla muusikon oman soittimen sekä muiden soittimien ääni välitetään kuulokkeisiin sopivassa suhteessa halutulla, turvallisella äänipainetasolla. Näiden mikrofonisignaalien taajuuskorjaus, jossa otetaan huomioon mm. korvakäytävien muuttunut akustiikka niiden tulppaamisesta johtuen, on ensisijaisen tärkeää miellyttävän ja luonnollisena koetun äänen tuottamisessa.

Tämän hankkeen tarkoituksena on synnyttää tietoa muusikoiden kuulonsuojauksen haasteista ja niiden ratkaisemisesta, jonka pohjalta uudenlaisia elektronisia, muusikoiden tarpeita huomioon ottavia kuulonsuojaimia voidaan kehittää, ja näin ollen vaikuttaa olennaisesti ammattimuusikoiden kykyyn tehdä työtään laadusta tinkimättä.

Hankkeen vastuuhenkilö

Tapio Lokki

Tiedote

Kuulonsuojaukseen ratkaisu, joka kelpaisi muusikolle

Aalto-yliopiston tietotekniikan laitoksella kehitettiin ja testattiin muusikkojen kuulonsuojaukseen prototyyppi, joka rakennettiin tulppaavien korvanappikuulokkeiden yhteyteen. Ratkaisu perustuu kolmeen erilliseen tekniikkaan. Tutkijat uskovat, että prototyypistä voi rakentaa muusikoille kelpaavan tuotteen. Työsuojelurahasto rahoitti tutkimusta.

Prototyyppiä on kokeillut ainakin seitsemän ammattimuusikkoa. He kaikki mieltyivät kuulosuojainten toimintaan ja halusivat ostaa vastaavat kuulosuojaimet. Tutkijat kuitenkin sanovat, että proton kehittäminen kaupalliseksi tuotteeksi vaatisi vielä melkoisesti ponnisteluja.

Akustisten musisoijien suojaksi

Muusikot altistuvat työssään jatkuvasti korkeille äänipainetasoille, mikä vaurioittaa monen muusikon kuuloaistia. Vaurio ilmenee esimerkiksi kuulonalentumana tai tinnituksena, ja vaurio heikentää olennaisesti muusikon työkykyä sekä normaalia elämää.

Etenkin akustisen musiikin soittajat kärsivät siitä, että soittimen ääni välittyy korviin myös kallon luita ja pehmytkudoksia pitkin, koska soitin koskettaa suuta tai leukaa. Kun soittajien oman instrumentin ääni kovasti värittyy korvat tulpattuina, soittajat eivät halua käyttää kuulonsuojausta, vaikka äänitasot orkesterissa sitä usein vaatisivat.

Tutkijat eivät löytäneet valmiita ratkaisuja kirjallisuudesta. He päätyivät suunnittelemaan ja toteuttamaan itse tarvittavat laitteet, joilla voi rakentaa prototyypin.

Aalto-yliopiston tutkijoiden mukaan markkinoilta ei löydy kuulonsuojaimia, joita muusikot suostuisivat käyttämään työssään päivittäin. Niinpä tutkijat paneutuivat uuden teknologian mahdollisuuksiin tehdä kuulonsuojaimia muusikoille, etenkin puhallinsoittajille ja viulisteille.

Ratkaisu kolmesta tekniikasta

Aalto-yliopiston kuulonsuojauksen prototyyppi sisältää kolme erillistä tekniikkaa. Niillä pyritään välittämään muusikolle mahdollisimman vähän värittynyt ääni sekä omasta soittimesta että ympäristön muista soittimista. Kuitenkin kaikkien soitinten äänitasoja voi kontrolloida.

Tutkijat itse arvioivat, että näistä kolmesta ratkaisusta soittajille syntyy kohtuullisen aidonkuuloinen ympäristö, vaikka muusikoilla on päässään korvatulpat.

Aktiivista äänenhallintaa

Ensimmäinen tekniikka – okkluusion poisto – perustuu aktiiviseen äänenhallintaan. Okkluusio ilmenee, kun korvakäytävä tulpataan. Silloin etenkin bassotaajuudet voimistuvat runsaasti – tämän huomaa jokainen, joka on puhunut tai syönyt korvatulpat päässä.

Aalto-tutkijoiden rakentamissa tulppaavissa korvakuulokkeissa on mikrofoni korvakäytävän puolella, jolla tätä okkluusioilmiötä yritetään vähentää. Ratkaisussa äänitetään jatkuvasti ääntä tulpatussa korvakäytävässä ja äänen matalia taajuuksia syötetään toistamiseen vastakkaisvaiheisena korvakäytävään. Näin bassotaajuudet vaimenevat, koska kaksi signaalia kumoaa toisensa. Periaate on sama kuin vastamelukuulokkeissa.

Kahdenlaista mikrofonitekniikkaa

Toinen tekniikka perustuu nappikuulokkeiden ulkopuoliseen mikrofoniin, jolla muun orkesterin soittoa voi sopivasti päästä korvatulpan ohi. Tätä signaalia muokataan vielä siten, että otetaan huomioon korvakäytävän resonanssit.

Kolmas tekniikka juontuu kolmanteen mikrofoniin, joka on soittajan omassa instrumentissa. Näin instrumentin ääntä voidaan välittää soittajan omiin korvatulppiin, sopivasti muokattuna.

Hankkeen tuloksista tehtiin tieteellinen julkaisu, ja tuloksia esiteltiin elokuussa 2016 audioinsinöörien konferenssissa Tanskassa.

Toimittaja
Hannu Kaskinen

Aineisto

T. Anttonen, A. Herranen, J. Virkkala, A. Kirjavainen, P. Elomaa, M. Laos, X. Liang, J. Ylikoski, A. Behrensa, and U. Pirvola, ”.” eNeuro, 3(2):1–17, March/April 2016. OI:10.1523/ENEURO.0047-16.2016. Avaa

Raportti: R. Albrecht, T. Lokki: , 14 sivua. Avaa

Toivoa muusikoiden kuulonsuojaukseen. Tiedon silta 2017. https://tiedonsilta.fi/toivoa-muusikoiden-kuulonsuojaukseen/