Silitys soikoon

Tekniikka voi tehdä soittajan kenestä tahansa. Aivot rakastavat musiikkia, mutta korvien kanssa pitää olla tarkkana.
Kuvassa on professori Vesa Välimäki kuulokkeet päässään ja hänen vieressään akatemiatutkija Koray Tahiroğlu, joka soittaa yksikielistä monokordia. Kuvaaja: Jaakko Kahilaniemi.
Vesa Välimäki tekee yhteistyötä muun muassa musiikkifanien ja -ammattilaisten arvostaman kaiutinvalmistajan Genelecin kanssa. Yksikieliseen monokordiin tarttunut Koray Tahiroğlu aikoo seuraavaksi tutkia ainakin tekoälyn musiikille avaamia mahdollisuuksia.

Kun kansainvälinen asiantuntijaryhmä saapui vuosi sitten arvioimaan Aalto-yliopiston tutkimusta ja taiteellista toimintaa, akatemiatutkija Koray Tahiroğlu esitti heille silitysmusiikkia.

Tahiroğlun opiskelija oli tehnyt erikoisen instrumentin silitysraudasta ja -laudasta sekä tietokoneesta. Raudan infrapunalukija tunnistaa laudan eri värisävyt ja siirtää tiedon tietokoneelle, joka muuttaa sävyt säveliksi.

Kuulostaa hauskalta! Äänen ja fyysisen vuorovaikutuksen tutkimusryhmää vetävän Tahiroğlun ja audiosignaalinkäsittelyn professori Vesa Välimäen mukaan kyse on myös isommasta ideasta.

”Kaikki pitävät musiikista. Me haluamme, että kaikilla olisi mahdollisuus myös nauttia sen soittamisesta”, Välimäki sanoo.

Opettaa kieltä ja hoitaa mieltä

Kuulo on aisteistamme vikkelimpiä, ja musiikki laukaiseekin tunnereaktioita nopeammin kuin mikään muu taidemuoto. Jo suosikkikappaleen lempikohdan odottaminen saa aivot erittämään dopamiinia, mielihyvän välittäjäainetta.

Musiikki vaikuttaa kuitenkin paljon muuhunkin kuin tunteisiin. Tutkimusten mukaan se esimerkiksi virkistää muistia, auttaa keskittymään ja vauhdittaa kielen oppimista. Erityisen paljon musiikista hyötyvät ne, jotka harrastavat sitä itse. Mitä nuorempana hommaan ryhtyy, sen parempi, mutta aivot hyötyvät myös aikuisiällä aloitetusta musisoinnista.

Vesa Välimäki soitti jo lapsena pianoa ja huilua, innostui koulussa syntetisaattoreista ja pohti tosissaan ammattimuusikon uraa. Hän valitsi kuitenkin diplomi-insinööriopinnot, koska saattoi samalla perehtyä akustiikkaan. Koray Tahiroğlu musisoi bändeissä, opiskeli Istanbulissa arkkitehdiksi ja koki herätyksen päästessään osaksi tiimiä, joka vuonna 1995 toteutti digiaalisten tekniikoiden avulla yhden internetin ensimmäisistä virtuaalimuseoista: Istanbulin maalaus- ja veistosmuseon. 

”Se, että saatoin digitaalisesti tehdä aiemmin mahdottomia asioita, oli urani käännekohta.”

Nyt sekä Välimäki että Tahiroğlu ovat mukana Aalto-yliopiston akustiikan laboratoriossa. Se on monitieteinen keskus, joka kokoaa yhteen alan tutkijat, opettajat ja opiskelijat signaalinkäsittelyn ja akustiikan laitokselta, tietotekniikan laitokselta sekä median laitokselta.

Välimäen erikoisalaa on muun muassa kuulokkeiden ja kaiuttimien äänenlaadun kehittäminen sekä virtuaalinen äänitekniikka, kuten vaikka Jimi Hendrixin kitarasoundin mallintaminen ja koodaaminen. Tahiroğlu tutkii musiikin, tekniikan ja ihmisten vuorovaikutusta. Parhaillaan kaksikko ideoi yhdessä uusia soittimia – joiden yksityiskohdista he eivät vielä suostu hiiskahtamaan.

Perinteisten instrumenttien opettelu vaatii usein kovaa motivaatiota ja ahkeraa harjoittelua. Vaikka jokainen meistä saa syntymälahjana kyvyn ymmärtää musiikkia, moni ei uskalla edes yrittää tuottaa sitä itse, koska uskoo olevansa rytmitajuton tai laulutaidoton.

”Tietokoneen avulla melkein mikä tahansa esine saadaan soimaan koskettamalla. Maljakko voi kuulostaa vaikka rummuilta tai sinfoniaorkesterilta”, Välimäki sanoo.

”Jokainen osaa käyttää puhelinta tai silitysrautaa, joten miksei niistä voisi jalostaa instrumentteja? Me haluamme antaa ihmisille keinoja tuottaa pienellä vaivalla jotain kaunista”, Tahiroğlu sanoo.

Hertsit ja desibelit

Se, miltä jokin kuulostaa, riippuu äänestä, tilasta ja kuulijasta.

Kuuleminen on fysiologisena prosessina suoraviivainen: ääniaallot muuttuvat korvassa hermosolujen sähköisiksi signaaleiksi, jotka kulkevat tulkittaviksi aivojen kuuloaivokuorelle ja usein myös tunteita sääteleville limbisille alueille.

Ääniaalloilla on taajuus, jonka yksikkö on hertsi. Mitä tiheämpää aaltojen värähtely on, sitä korkeampana ääni koetaan. Ihmisen kuuloalue ulottuu parhaimmillaan 20 hertsistä 20 000 hertsiin, mutta asteikon yläpään äänet koetaan usein häiritsevinä, jopa tuskallisina.

”Aivomme ovat useimmin virittyneet ihmisäänen taajuudelle, ja siksi korkeat, kirskuvat äänet ovat meistä epämiellyttäviä”, Tahiroğlu selittää.

Äänenvoimakkuuden taso mitataan desibeleissä. Kun voimakkuus lisääntyy 10 desibeliä, ihminen kuulee voimakkuuden kaksinkertaistuvan. Puun lehdet suhisevat 10 desibelin voimakkuudella, kovaääninen keskustelu yltää 70 desibeliin ja rock-konsertin 85 desibeliä ylittää jo melurajan. Yli 120 desibelin äänet ovat välittömästi kuulolle vaarallisia.

”Melu on globaalisti iso ongelma, joka syö hyvinvointia ja aiheuttaa merkittäviä terveyshaittoja stressistä tinnitukseen. Siksi siltä kannattaa yrittää suojautua kaikin mahdollisin keinoin”, Vesa Välimäki sanoo.

”Kuulokkeet ovat monessa tapauksessa hyvä idea, mutta niiden pitää olla sopivat. Pahimpia ovat nappikuulokkeet. Mittauksissa havaitsimme, että niillä taustamelun voimakkuus voi jopa lisääntyä.”

Hyvä,  paha kaiku

Akustiikkasuunnittelulla voidaan vaikuttaa huimasti siihen, miten ääni kuuluu sisätiloissa. Tiivistetysti kysymys on kaiun hallinnasta, jota esimerkiksi toimistoissa ja luokkahuoneissa voidaan tehdä akustiikkalevyillä, matoilla ja tekstiileillä. Yksi tila sopii harvoin kaikille, ja siksi muusikon unelma voi olla puhujan painajainen. Välimäki on kokenut sen itsekin.

”Huiluni ei ole koskaan soinut yhtä hienosti kuin tätini häissä, komeasti kaikuvassa kirkossa Turun saaristossa. Toisaalta suurin osa häävieraista ei varmasti saanut selvää sanaakaan papin puheesta.”

Se, miltä äänet tuntuvat, on hyvin yksilöllistä. Luonnon äänet nousevat usein korkealle lempiäänien listoilla, mutta myös yllättävät äänet voivat koskettaa. Ennätyslumitalvena 2011 Helsingin kaupunki kasasi kinoksia Senaatintorille ja niistä syntyi tunneleita.

”Paksu lumi sulki kaupungin äänet ulkopuolelle, ja tunnelin sisällä olikin aivan hiljaista”, Tahiroğlu muistelee.

Tutkijoiden lempiäänet löytyvät kuitenkin perhepiiristä. Vesa Välimäelle se on kissan kehräys.

”Siinä on jotain suloista, varsinkin, kun kehräävää kissaa silittäessä tuntee sen kehon värisevän.”

Koray Tahiroğlun ykkönen on hänen lapsensa sydänäänet. 

”Kun vaimoni oli raskaana, äänitin sikiön sydämen sykettä. Sydän loi nopeasti, noin 150 kertaa minuutissa, mutta rytmi ei ollut tasainen, vaan siinä oli omat vaihtelunsa. Tuo rytmi oli myös osa vuoden 2010 live-esiintymisiin kehittämiäni musiikillisia rakenteita.”

Teksti: Minna Hölttä. Kuva: Jaakko Kahilaniemi.

Artikkeli on julkaistu Aalto University Magazinen numerossa 25, lokakuussa 2019.

  • Julkaistu:
  • Päivitetty:
Jaa
URL kopioitu

Lisää tästä aiheesta

Professori Tuukka Saarimaa seisomassa tyhjällä nurmikentällä, joka sijaitsee Helsingin keskustassa Oodi-kirjaston ja musiikkitalon välisellä puistoalueella. Kuvaaja: Jaakko Kahilaniemi.
Aalto Magazine, Tutkimus ja taide Julkaistu:

Miten täyttäisit joutomaan, Tuukka Saarimaa?

Tulipa tontille puisto tai tornitalo, kaupunkitaloustieteen professori huolehtisi siitä, että ratkaisu punnitaan tarkkaan.
Henkilökuvassa Helsinki Design Weekin perustaja Kari Korkman. Kuvaaja: Aleksi Poutanen.
Aalto Magazine, Yhteistyö, Tutkimus ja taide Julkaistu:

Muotoilun edistäjä

Jokaisen ihmisen kanssa voi tehdä yhteistyötä, Kari Korkman uskoo. Helsinki Design Week -tapahtuman perustaja innostuu porukalla ideoimisesta.
Käsi pitelee neula-tyyppistä anturia, joka soveltuu esimerkiksi mittauksiin aivoleikkeissä. Anturin kärjen halkaisija on vain yhden mikrometrin suuruinen. Kuvaaja: Iiro Immonen.
Aalto Magazine, Tutkimus ja taide Julkaistu:

Pienen pieni anturi, suuren suuri tehtävä

Millin tuhannesosien kokoinen anturi kertoo lääkärille, toimiiko annettu hoito aivoissa.
Kuvituskuva esittelee fotoniikan eri sovelluskohteita kuten tiedonsiirtoa ja tietotekniikan komponenetteja. Kuvassa on myös laboratoriossa työskentelevä henkilö. Kuvittaja: Jolanda Jokinen.
Aalto Magazine, Tutkimus ja taide Julkaistu:

Valo on loputon lähde

Valo vaikuttaa kaikkialla, ei vain luonnossa. Fotoniikan eli valotieteen sovelluksia käytetään laajasti tutkimuksessa, teollisuudessa ja yritysmaailmassa. Ala voi luoda miljoona uutta työpakkaa Eurooppaan vuoteen 2030 mennessä.