Ses nedir? Titreşimden perdeye

Müzik terapide konuşulan her şey — bir şarkının sakinleştirmesi, bir ritmin yürüyüşü düzenlemesi, bir makamın “hüzünlü” bulunması — sonunda havada yayılan bir basınç dalgasıyla başlar. Bu ders o dalgayı tanıtıyor. Müzik bilgisi gerekmiyor; fizyoloji bilgin burada avantaj.

Ses bir basınç dalgasıdır

Bir tel, bir ses teli ya da bir hoparlör zarı titreştiğinde, önündeki hava moleküllerini sırayla sıkıştırır ve seyreltir. Bu sıkışma–seyrelme dizisi havada yaklaşık 343 m/s hızla (20 °C’de) yayılır ve kulak zarına ulaşır. Yani ses, maddenin kendisinin yolculuğu değil, bir basınç değişiminin yolculuğudur.

Bu dalganın, müzik açısından önemli üç niteliği vardır:

Fiziksel nitelik	Ölçü birimi	Algıdaki karşılığı
Frekans — saniyedeki titreşim sayısı	hertz (Hz)	Perde (ince–kalın)
Genlik — basınç değişiminin büyüklüğü	desibel (dB SPL)	Ses yüksekliği / gürlük
Dalga biçimi — titreşimin şekli, harmonik içeriği	spektrum	Tını (ses rengi)

Bunlara dördüncü olarak süre eklenir: ritmin hammaddesi. Ritmi ayrı bir derste işleyeceğiz.

Frekans ve perde

İnsan kulağı kabaca 20 Hz ile 20.000 Hz arasını duyar; üst sınır yaşla belirgin biçimde düşer. Müzikte kullanılan temel frekansların büyük kısmı ise çok daha dar bir bantta, kabaca 30 Hz ile 4.000 Hz arasındadır (piyanonun en pes ve en tiz notaları yaklaşık 27,5 Hz ve 4.186 Hz).

Perde algısının en önemli özelliği logaritmik olmasıdır. Kulak iki ses arasındaki farkı Hz farkı olarak değil, oran olarak duyar:

• 110 Hz → 220 Hz: frekans 110 Hz arttı.
• 440 Hz → 880 Hz: frekans 440 Hz arttı.

Ama kulak bu iki adımı aynı büyüklükte duyar, çünkü ikisinde de frekans iki katına çıkmıştır. Bu iki kat ilişkisine oktav denir. Oktav öyle güçlü bir benzerlik taşır ki pek çok kültür oktavın iki ucundaki sesleri aynı adla anar (La3 ve La4 gibi).

Uluslararası akort standardında La4 = 440 Hz’dir. Orkestralar, piyanolar ve akort cihazları buna göre ayarlanır.

Frekans

440 Hz

La4 · periyot 2,27 ms

SinüsÜçgenKareTestere

▶ ÇalKulaklıkla, düşük sesle deneyin. 55 Hz – 1760 Hz arası (logaritmik).

Denerken şuna dikkat et: kaydırıcı logaritmiktir. Eşit uzunlukta her kaydırma aşağı yukarı eşit bir “perde adımı” gibi duyulur. Oysa Hz değeri giderek büyüyen sıçramalarla artar. Bu, kulağın logaritmik çalıştığının doğrudan deneyimidir.

Genlik ve ses yüksekliği

Genlik, basınç değişiminin büyüklüğüdür. Kulağın duyduğu aralık o kadar geniştir ki (en kısık duyulan sesten ağrı eşiğine kadar şiddet yaklaşık 10¹² kat değişir) onu doğrusal bir sayıyla değil, logaritmik desibel ölçeğiyle ifade ederiz:

• +10 dB = şiddette 10 kat. Algıda bu, kabaca “iki kat daha yüksek” izlenimine karşılık gelir (Moore, 2012^?).
• Fısıltı ≈ 30 dB, olağan konuşma ≈ 60 dB, yoğun trafik ≈ 85 dB, rock konseri ≈ 110 dB civarıdır.

Kulağın duyarlılığı frekansa göre eşit değildir. En duyarlı bölge kabaca 2–5 kHz arasıdır; pes seslerin aynı yükseklikte duyulması için çok daha fazla enerji gerekir. Bu ilişki eşit gürlük eğrileriyle standartlaştırılmıştır (ISO 226^?). Pratik sonucu şudur: aynı müzik kısık sesle dinlendiğinde basları “kaybolmuş” gibi gelir.

Dalga biçimi ve tını

Doğadaki hemen hiçbir ses tek bir frekanstan oluşmaz. Bir keman teli 220 Hz’de titreştiğinde aynı anda 440, 660, 880… Hz’de de, yani temel frekansın tam katlarında titreşir. Bunlara harmonik ya da üst ses denir. Hangi harmoniğin ne kadar güçlü olduğu ve bunun zamanla nasıl değiştiği, sesin tınısını belirler.

Kemanla flütü aynı notada ayıran budur. Tını için bir başka belirleyici de sesin atakıdır, yani ilk saniyenin onda birindeki davranışı: bir piyano notasının başı kesilirse sesi tanımak şaşırtıcı ölçüde zorlaşır.

▶ Saf sinüsYalnız temel frekans; doğada neredeyse hiç yok.

▶ Yumuşak, flüt benzeriAz ve hızla sönen üst sesler.

▶ Yalnız tek harmoniklerKlarnet tınısının kabaca ilkesi: çift harmonikler zayıf.

▶ Zengin, yaylı benzeriBütün harmonikler, giderek azalan genlikle.

Hepsi 220 Hz'de (La3) ve aynı toplam düzeyde. Kulak dördünü de "aynı nota" diye tanır; farkı tını olarak duyar.

Kulaktan beyne: ilk basamak

Ses dalgası dış kulak yolundan geçip kulak zarını titreştirir. Orta kulak kemikçikleri (malleus, inkus, stapes) bu titreşimi oval pencereye iletir ve kokleanın sıvısında bir dalga başlatır. Kokleanın içindeki baziler membran tabanda dar ve sert, tepede (apeks) geniş ve esnektir. Bu yüzden:

• yüksek frekanslar membranın tabanında,
• alçak frekanslar tepesinde en büyük titreşimi yapar.

Böylece koklea sesi, bir prizmanın ışığı renklerine ayırması gibi frekanslarına ayırır. Bu düzene tonotopi denir; işitsel yol boyunca, beyin sapı çekirdeklerinden primer işitsel kortekse (Heschl girusu) kadar korunur (Moore, 2012^?). Müzik algısının sonraki katmanları (melodi, armoni, duygu, bellek) bu frekans haritasının üzerine kurulur. Onları M6 modülünde işleyeceğiz.