Kõlakoda – MÜRA ON MUUSIKA EMA

Tiit K?ler,EPL/teadus.ee

Maailma astronoomid on mures: üha vähem leidub paiku, kuhu saab ehitada teleskoope, sest üha suurem osa Maa pinnast on valgusest saastatud. Näiteks Lõuna-Soomes pole enam paikagi, kus näeks Linnuteed. Valguse müra on vallutamas Maad – nõnda ütleksid füüsikud oma keeles. Kummalisel kombel nurisevad helimürade üle vaid tavakodanikud, kui nende kodu lähedale ehitatakse mõni kiirtee või metalliladu.

Tavakeeles mõtleme müra all ikka esimese hooga sellist heli, mis meile kuidagiviisi ei meeldi. Müra piirab meid üha enam. Kohvikutes ja bussides, tänavatel ja kaunites looduspaikadeski. Kuid eks ole nendele, kes liivarannal oma kaasaskantava kõlakoja täisvõimsusel kõlama panevad, mere kohin, lindude häälitsused ja tuul puulatvades müra. Müra, mis neid häirib ja mida summutama paneb. Müra vastu tuleb appi võtta käed, et kõrvad kinni katta – valguse eest saab silmad lihtsalt sulgeda.

 

Valge ja roosa müra

 

Kuid füüsikalises mõttes müra on kindel nähtus, mis ei sõltu ei seda mõõtvast ja uurivast füüsikust ega töö tulemusi avaldavast ajakirjast. Müra on nähtus, mis esineb kõikjal looduses ja millest ei saa eales lahti, nii nagu ei saa lahti ka jäätmetest ning kaosest.

Kui lülitame sisse teleka, mis pole häälestatud mingile telejaamale, siis näeme ekraanil säbrulist pilti ja kuuleme sahinat. See on müra, mida tekitavad elektroonilised jubinad teleka sees. See on juhuslik müra, mille kohta öeldakse “valge müra”. See tähendab, et selle müra spektris leidub võrdsel hulgal igasuguse sagedusega võnkumisi. Kuid selle müra sees on veel umbes viie protsendi jagu hoopis huvitavat ja iidset müra, mis on pärit neist aegadest, kui telekatest ei osanud keegi unistada. Sest polnudki veel kedagi. Nimelt universumi algaegadest. See on kosmiline taustkiirgus, mille meie telekas kinni püüab.

Valget müra kasutatakse sireenides, kuna see murrab end läbi tausta müra ning sel pole kajaefekti, mistõttu on kergelt lokaliseeritav. Valget müra kasutatakse ka elektroonilises muusikas kas puhtalt või filtrites teiste mürade tekitamiseks. Samuti kasutatakse seda audiosünteesis peamiselt selliste suure mürasisaldusega instrumentide nagu löökpillid ja tšembalod imiteerimiseks. Samuti saab selle abil genereerida juhuslikke arve. Seda tarvitatakse inimeste eksitamiseks mitmesugustel ülekuulamistel, aga ka uinumise hõlbustamiseks. Kui pistate endale pähe kõrvaklapid, millest tuleb valge müra, siis hõlbustab see taluda keskendumist takistavat taustmüra.

Suur hulk elektrooniliste seadmete tekitatud müra on nn roosa müra. Mis tähendab, et selles leidub madalama sagedusega osiseid rohkem kui kõrgema sagedusega komponente. Sellise müra võimsus kahaneb sageduse tõustes võrdeliselt. Sellepärast nimetatakse seda ka 1/f müraks. Iga oktaavi kohta kahaneb selle müra võimsus kolm detsibelli ehk müral on võrdne võimsus näiteks sageduste vahemikus 40 kuni 60 hertsi ja vahemikus 4000 kuni 6000 hertsi.

Inimene kuuleb aga nõnda, et 40 kuni 60 hertsini tundub olevat sama intervall nagu 4000 kuni 6000 hertsini. Seepärast kasutatakse sellist roosat müra audioaparatuuri katsetamiseks. Kummalisel kombel on just roosa müra maailmale omasemaid mürasid. Selle taustal loomad kuulevadki neile tähtsaid asju. Roosa müra esineb paljudes füüsikalistes, majanduslikes ja bioloogilistes süsteemides ning peaaegu kõigis elektroonilistes süsteemides. Seda leiab südame löögirütmides ja DNA järjestuse statistikas.

Mõned teadlased on väitnud, et kõik muusikalised meloodiad kalduvad roosa müra laadse spektri poole. Erandi moodustavad vaid mõned moodsate muusikute nagu Karlheinz Stockhauseni teosed. On uuritud ka erinevate muusikaliste signaalide mõju inimese ajulainetele. Juhuslikud muusikalised signaalid paistavad meie ajule mürana ja liiga staatilised või perioodilised signaalid on tüütud. Niisiis teeb mõõdukas juhuslik müra muusika meie kõrvadele meeldivamaks, kuna sisaldab ka üllatusi. Kuid universaalset roosa müra teooriat pole siiani.

 

Müravaba muusika on steriilne

 

Signaali edastamisel varjutab juhuslik müra eesmärgipärast müra ehk signaali, mistõttu tuleb seda vähendada. Kuid on mingi piir, millest allapoole pole müra võimalik alandada. Müravaba maailm pole võimalik. Soojusmüra, mis on seda suurem, mida suurem on temperatuur, jääb ikka alles. Seepärast jahutataksegi näiteks raadioteleskoopide registreerimisseadmed maha väga madala, vedela lämmastiku temperatuurini.

Soojusmüraga on üsna samalaadne Browni liikumise ehk difusioonmüra, mis iseloomustab seda, kuidas väikesed osakesed vedelikus juhuslikult liiguvad, see tähendab, kui kaugele nad algpunktist mingi ajaga ekslevad. Saja aasta eest lahendas Browni müra mõistatuse Albert Einstein, tõestades lõplikult, et vedelikud koosnevad molekulidest. Selle eest sai ta ühes kvantefekti avastamisega Nobeli preemia.

Digitaalsüsteemid on ehitatud nõnda, et nende kvantiseeritud ja nullidest ning ühtedest signaale saab veatult taastada, kui vaid müra nivoo on allapoole mingit suurust. Kuid inimhääl ja orkestripillid ei ole siiski digitaalsed, vaid analoogsed, mistõttu kaasneb nendega paratamatult ka juhuslik müra. Seetõttu tundubki digitaliseeritud muusika inimkõrvale ehk liiga kuiva ning tehislikuna.

Inimese ja küllap ka teiste imetajate kuulmisel on selline imepärane omadus, et suudetakse signaal valgest või roosast mürast välja rehkendada. Kui ka valjuhääldi või mets sahiseb, siis olulise muusika kõlades ei pane enam neid sahinaid tähelegi.

Teine asi on musta müraga, mis koosneb üksikute sagedustega helidest. Musta müra saate näha, kui paljundate täiesti musta paberilehte mitu korda. Lõpuks ilmuvad mustale pinnale juhuslikult asetunud valged täpid.

Informatsiooniteooria käsitleb müra kui infot. Või kui tahate, siis info puudumist, mis on lihtsalt vastasmärgiga info. 1980. aastatel välja ilmunud müra-rock kasutas atonaalset müra. Müramuusika teeb panuse ebameeldivatele või isegi valulikele helidele. Sama efekti taotlesid ka Ameerika Hääle ja Vaba Euroopa raadiojaamade segajad, mis Tallinnas Suur-Ameerika tänava kandis omal ajal üles olid pandud.

Lõppude lõpuks aga ei pääse ükski muusik mürast selle füüsikalises tähenduses. Võib juhtuda, et näiteks Stradivari viiulid tunduvad kõrvale paremad, kuna tekitavad perfektsemat roosat müra, mis tundub olevat ühtlane kogu helistiku ulatuses ega diskrimineeri oktaveid.