Forfattere
Støj er defineret som uønsket lyd. Ikke alene er støj uønsket, det er også dyrt og dårligt for menneskers sundhed. Men hvad der lyder som støj for én person, kan være en lykkelig lyd for en anden, så hvordan studerer vi støj? Denne artikel forklarer, hvordan vi forsøger at forstå og måle støj. Vi udfører eksperimenter i et laboratorium for at måle, hvordan lyde i omgivelserne påvirker lytternes tankegang, stressniveau og helbred. Vi måler lytternes hjerneaktivitet, hvor meget de sveder, og hvordan deres hjerterytme ændrer sig som reaktion på lyde som bilmotorer, togskrald og fly, der letter. Vi sammenligner den hjerneaktivitet, vi måler, med det, folk fortæller os om deres reaktioner på støjende lyde. Dette arbejde vil hjælpe os med at få verden til at lyde bedre for alle – jo mere vi forstår, hvordan vi hører, og designer bedre steder og rum for at forbedre vores oplevelser med lyd.
Jeg er psykoakustiker. Det betyder, at jeg er interesseret i, hvad der sker i vores kroppe og hjerner, når vi hører forskellige slags lyde. Der er mange forskellige slags lyde – tale, musik, trafikstøj og dyrekald, for at nævne nogle få. Denne artikel handler om miljømæssige lyde, som er den slags lyde, vi hører i hverdagen i byer og på landet. Jeg vil beskrive et eksperiment, hvor vi afspiller forskellige miljølyde (tog, fly, biltrafik, bygningslyde og et par andre) for folk. Vi ønsker at forstå, hvordan folk har det, når de hører disse forskellige typer lyde, og i sidste ende håber vi, at vores arbejde vil hjælpe arkitekter, ingeniører og planlæggere med deres designvalg, så verden lyder så godt som muligt for alle. Men hvorfor?
I den moderne verden er støj et stort problem. Men hvad er forskellen mellem “lyd” og “støj”? I bund og grund handler forskellen om, hvorvidt lytteren ønsker at høre lyden. Støj består af lyde, som folk ikke ønsker at høre. Når støj begynder at gå ud over menneskers sundhed, bliver den til forurening. Hvis du har tilbragt noget tid i en storby, har du sandsynligvis lidt under støjforurening på et tidspunkt. Verdenssundhedsorganisationen WHO vurderede, at miljøstøj var det næststørste sundhedsproblem i Vesteuropa i 2018! Omkring samme tid vurderede den britiske regering, at trafikstøj – især bilstøj – kostede økonomien 8 milliarder pund om året, ikke kun på grund af direkte håndtering af støjklager, men også fordi støjforurening kan distrahere os fra vores arbejde eller afbryde en god nats søvn, hvilket i sidste ende nedsætter vores produktivitet.
Hvorfor er støj så skadeligt? Vi ved, at støj påvirker vores søvn og vores koncentration i skolen eller på arbejdet. Støj kan få os til at føle os stressede, og der er flere og flere tegn på, at det også påvirker vores hjertesundhed. Det gør støj til et meget alvorligt problem, som er svært at håndtere. Støj påvirker os alle forskelligt. En af de største udfordringer for psykoakustikere er at forstå menneskers reaktioner på støj.
Akustikere bruger ofte teknologi til at måle lydniveauer. For eksempel kan en lydtryksmåler måle, hvor intenst trykket i en lydbølge er, men apparater som disse fortæller os ikke, hvordan lyde påvirker mennesker. Vi er interesserede i folks følelsesmæssige reaktioner på lyde, fordi opfattelsen af lyden er det, der gør den enten støjende (irriterende og uønsket) eller ikke støjende (ønsket). Forestil dig, at din ven nyder at lytte til meget høj rockmusik. For din ven er denne lyd behagelig og skaber gode følelser. Men hvis du lå i værelset ved siden af og prøvede at sove, ville du måske have det meget anderledes med din vens musik! Du ville opfatte musikken som støj og måske banke på din vens dør for at få den til at skrue ned!
I vores eksperimenter forsøger vi ofte at forstå, hvordan lyde er behagelige for én person og irriterende for en anden. Men hvordan måler vi, hvor irriterende en lyd kan være?
En måde at gøre det på er at vurdere irritationen på en skala fra 1-10, hvor 1 er en meget negativ følelse, og 10 er en meget positiv følelse. Denne form for skala kaldes en valence. Problemet er, at en meget intens og positiv følelsesmæssig reaktion kan være begejstring, mens en mindre intens, men lige så positiv følelsesmæssig reaktion kan være afslapning. En meget intens negativ følelsesmæssig reaktion kan være vrede eller frygt. Dette illustrerer et af problemerne med at bruge valens til at måle følelsesmæssige reaktioner – hvordan skelner vi mellem to meget forskellige følelsesmæssige reaktioner, som f.eks. spænding vs. afslapning eller vrede vs. frygt?
Der er et andet problem med denne type tilgang: Personen, der testes, skal være opmærksom. Forestil dig, at vi prøver at finde ud af, hvordan støj påvirker søvnen. Vi kunne afspille høje lyde i nærheden af en person, der sover, og bede dem om at fortælle os, hvordan de har det med støjen. Problemet er, at hver gang vi vækker personen, bliver vedkommende mere og mere irriteret og får sværere og sværere ved at falde i søvn igen. Eller måske prøver vi at finde ud af, hvordan støj påvirker folk, når de kører bil, men det kan være farligt at stille bilister en masse spørgsmål, mens de prøver at koncentrere sig om vejen!
For at overvinde nogle af disse problemer designer vi laboratorietests. Vi optager lyde fra den virkelige verden og afspiller dem for folk ved hjælp af en teknik kaldet ambisonics, som er en specialiseret form for surround sound. Derefter måler vi, hvordan lytternes hjerner og kroppe reagerer ved hjælp af biosensorer, som er apparater, der registrerer ting som puls, svedproduktion, muskelspænding og hjerneaktivitet.
Figur 1 viser en teknik kaldet elektroencefalografi.(EEG). EEG registrerer hjernens aktivitet. Det fungerer ved at måle den elektriske aktivitet inde i hjernen ved hjælp af små elektroder i en hætte, der placeres på hovedbunden. Ved at se, hvordan disse signaler ændrer sig, kan vi fortolke, hvordan hjernen reagerer på de forskellige lyde, vi spiller for vores lyttere. Vi overvåger også, hvor meget sved lytterne producerer, da det kan fortælle os mere om deres følelsesmæssige tilstand, såsom deres spændings- eller afslapningsniveau. Endelig kan vi se på, hvordan en lytters puls ændrer sig over tid. Pulsvariationer kan fortælle os mere om, hvordan lytteren har det. Hvis du nogensinde har set en spionfilm, vil du vide, at det er de samme typer sensorer, der bruges i løgnedetektortests!
EEG er en veletableret teknologi, og der er mange måder at fortolke EEG-data på ved at studere de unikke mønstre af hjerneaktivitet, som vises i form af et farveplot kaldet en topograf. (figur 2). EEG kan ikke bruges til at læse menneskers tanker, men det kan hjælpe os med at forstå, om en person er ked af det, vred, bange eller afslappet. EEG-topografier giver os et meget klarere billede af, hvordan en person har det, end vi kunne få ved bare at spørge dem, så denne teknik kan hjælpe os med at sammenligne de effekter, som forskellige lyde har på mange individer.
Figur 2A,B illustrerer, at en vred topograf næsten er det omvendte af en bange topograf. Det giver mening, og vi har endda et fælles ordsprog om denne type reaktion: kamp eller flugt. Vrede og frygt har også unikke og velkendte effekter på vores hormonelle reaktioner, herunder frigivelsen af stoffer som endorfiner. Måling af disse hormoner og andre kan yderligere hjælpe os med at studere virkningerne af støjende lyde på menneskers kroppe.
Der sker noget interessant, når vi spiller glade og triste lyde for folk – topografierne viser ikke den store forskel (figur 2C,D)! Ved første øjekast giver det ikke mening – hvorfor skulle folk føle det samme, uanset om de hører glad eller trist musik? Vi ved, at folk nogle gange nyder at lytte til trist musik – måske kan du komme i tanke om et par triste sange, som du godt kan lide! Det lærte os, at vi skal tænke på disse reaktioner som tegn på nydelse. Vi har også et ordsprog for denne type svar: “Jeg vidste ikke, om jeg skulle grine eller græde!”
Da vi bad folk om at vurdere deres eget niveau af irritation over miljølyde, fik vi nogle interessante resultater (figur 3). Ifølge vores lyttere var byggestøjen den mest irriterende lyd. Og den mindst irriterende lyd? Interessant nok var det trafiklydene! Men de fleste af vores lyttere boede i en storby, så måske fandt de disse lyde helt normale.
I denne artikel har vi talt om et par forskellige typer sensorer, som man kan bruge til at måle, hvordan folk reagerer på forskellige typer lyd. Disse enheder bliver mindre og mere praktiske at bruge i længere tid, så i fremtiden håber vi at kunne samle alle disse ideer for at forudsige, hvad der kan ske i vores kroppe og hjerner, når vi udsættes for nye typer bygningsstøj eller transportstøj, som nye jernbaner, landingsbaner og lignende. Vi håber, at vores resultater vil hjælpe arkitekter og ingeniører med at træffe informerede beslutninger og i sidste ende skabe en verden med en mere behagelig lyd.
Psykoakustiker: En videnskabsmand, der specialiserer sig i at forstå psykologiske reaktioner på lyd.
Støjforurening: Uønsket støj, generelt i arbejds- eller hjemmemiljøet.
Perception: En måde at måle de forskellige typer af reaktioner, vi kan opleve på en given stimulus.
Valens: Et mål for positivitet i følelsesmæssig respons.
Ambisonics: En teknik til at skabe meget realistiske rumlige lydscener ved hjælp af flere højttalere.
Biosensorer: Sensorer, der overvåger biofysiologiske reaktioner, såsom puls, sved eller hjerneaktivitet.
Elektroencefalografi: En specifik biosensorteknik, som bruger sensorer, der er forbundet til hovedbunden for at måle elektrisk aktivitet fra hjernen.
Topograf: En grafisk repræsentation – i vores tilfælde af hovedbundens overflade – der bruges til at vise, hvor der opstår aktivitet, når man bruger en elektroencefalograf.
[1] Akustik, I. 2003. Vurdering af støjgener ved hjælp af sociale og socioakustiske undersøgelser. ISO/TS 15666. International organisation for standardisering.
Mennesker har lavet musik i titusinder af år. Men hvad sker der i din hjerne, når du lytter til dit yndlingsband eller din yndlingsmusiker? I denne artikel følger du lydens rejse fra ørerne til hjernen, hvor forskellige områder arbejder sammen, mens du lytter til musik. Musik involverer mange hjernefunktioner, såsom lydbehandling, hukommelse, følelser og bevægelse. Du vil også opdage, at hjernen kan lære at genkende velkendte mønstre i musik, hvilket kan hjælpe med at forklare, hvorfor musik kan gøre os glade, triste eller endda ophidsede. Til sidst vil du udforske, hvad der sker i musikeres hjerner, når de spiller på deres instrumenter.
…
Kunstig intelligens (AI) systemer bliver ofte rost for deres imponerende præstationer inden for en lang række opgaver. Men mange af disse succeser skjuler et fælles problem: AI tager ofte genveje. I stedet for virkelig at lære, hvordan man udfører en opgave, bemærker den måske bare enkle mønstre i de eksempler, den har fået. For eksempel kan en AI, der er trænet til at genkende dyr på fotos, stole på baggrunden i stedet for selve dyret. Nogle gange kan disse genveje føre til alvorlige fejl, såsom en diagnose fr , der er baseret på hospitalsmærker i stedet for patientdata. Disse fejl opstår selv i avancerede systemer, der er trænet på millioner af eksempler. At forstå, hvordan og hvorfor AI tager genveje, kan hjælpe forskere med at designe bedre træningsmetoder og undgå skjulte fejl. For at gøre AI mere sikker og pålidelig skal vi hjælpe den med at udvikle en reel forståelse af opgaven – ikke bare gætte ud fra mønstre, der har fungeret tidligere.
…
Er du nogensinde faldet og slået hovedet, mens du legede? Følte du dig lidt svimmel og havde ondt i hovedet? Hvis ja, kan du have fået en hjernerystelse! Hjernerystelser kan ske hvor som helst. De kan ske under sport, når du leger med dine venner eller endda når du cykler med dine forældre. Det kan være svært at vide, om du har fået en hjernerystelse. Mange børn og forældre er ikke sikre på, hvad de skal gøre, hvis nogen får en hjernerystelse. Læger og forskere ved, at det hjælper dig med at komme dig hurtigere, hvis du gør det rigtige efter en hjernerystelse. Denne artikel forklarer, hvad en hjernerystelse er. Den hjælper dig med at se, om du eller en ven har fået en hjernerystelse, og fortæller dig, hvad du skal gøre, hvis du nogensinde får en hjernerystelse.
…
Hjertet er en meget vigtig muskel, der arbejder uafbrudt for at pumpe blod og levere vigtige næringsstoffer og ilt til alle dele af kroppen. Denne artikel ser på, hvordan hjertet fungerer normalt, og hvad der sker, når det fungerer unormalt, som det er tilfældet med en tilstand kaldet atrieflimren (AF). AF er en almindelig tilstand, der opstår, når hjertet slår uregelmæssigt og ude af takt. AF kan øge en persons risiko for at udvikle alvorlige problemer som hjertesvigt eller slagtilfælde. Denne artikel ser også på, hvordan AF kan diagnosticeres, hvad der forårsager AF, og de forskellige måder, det kan behandles på.
…