Stāsta komunikācijas eksperts, kādreizējais Latvijas Radio kolēģis un raidījumu veidotājs Ivars Svilāns; pārraides producente  — Inta Pīrāga

Tieši tagad jūsu smadzenes aktīvi… dzēš skaņas informāciju, turklāt, apzināti. Izklausās nedaudz satraucoši. Bet tā tas ir.

Katru brīdi, kad esam nomodā, mūsu dzirdes sistēma strādā. Tā saspiež haotisku, milzīgu skaņu plūsmu ap mums, saspiež nevis failos un skaitļos, bet gan vērtīgākā lietā — izdzīvošanā. Ilgi pirms inženieri izgudroja MP3 un citus skaņu saspiešanas algoritmus, evolūcija izgudroja savu skaņu saspiešanu. Un tā ir pārsteidzoši efektīva.

Pavisam vienkārša, ikdienišķa situācija: iedomājieties, ka stāvat uz rosīgas ielas. Garām brauc automašīnas. Soļi. Vējš. Sarunu fragmenti. Kaut kur tuvumā zvana telefons. Dzied putns. No kafejnīcas plūst mūzika.

Fiziski visas šīs skaņas nonāk jūsu ausīs vienlaikus — skaņas viļņi, kas saduras gaisā un pārklājas. Tomēr jūs tos neuztverat kā nesaprotamu trokšņu sienu. Jūs varat koncentrēties uz vienu balsi un ignorēt pārējo. Jūs pat varat sekot melodijai, kamēr blakus dārd satiksme. Tas ir tāpēc, ka smadzenes ir cītīgas datu apstrādātājas.

Cilvēki var dzirdēt aptuveni no 20 līdz 20 000 herciem. Viss, kas ir zem vai virs šī diapazona, mums vienkārši... neeksistē. Ultraskaņas aparāti, suņu svilpes, sikspārņu eholokācija — mūsu smadzenēm tie varētu būt tikpat labi klusums.

Tātad, to var izdzēst.

Auss ir daudz jutīgāka pret vidēja diapazona frekvencēm  — īpaši tām, kurās ir cilvēka runa. Evolūcija to ir noregulējusi, lai palīdzētu mums izdzīvot: dzirdēt balsis, brīdinājumus, tuvojošos soļus.

Un tad nāk viens no interesantākajiem smadzeņu trikiem: dzirdes jeb audio maskēšana.

Kad noteiktā frekvencē rodas skaļa skaņa, smadzenes īslaicīgi kļūst mazāk jutīgas pret klusākām skaņām tuvējās frekvencēs. Informācija joprojām ir fiziski klātesoša, bet smadzenes nolemj, ka tā nav apstrādes vērta. Tās to izdzēš.

Ja smadzenes apstrādātu katru skaņu pilnībā un pastāvīgi, mēs dažu sekunžu laikā tiktu pārslogoti. Tā vietā tās veic selektīvu saspiešanu, saglabājot svarīgo un atmetot to, kas nav svarīgs.

Un tas ir tieši tas, ko dara mūsdienu audio kodeki. Kad inženieri izstrādāja digitālo audio saspiešanu — MP3 un citus —, viņi nesāka ar jautājumu: "Kā mēs saglabāsim visu skaņu?" Viņi uzdeva citādu jautājumu: ko cilvēka auss patiesībā pamana? Atbilde izrādījās: daudz mazāk, nekā varētu domāt.

Saspiešanas algoritmi analizē skaņu tāpat kā dzirdes sistēma. Tie identificē, kuras frekvences ir dzirdamas, kuras maskē skaļākas skaņas un kuras detaļas smadzenes, visticamāk, neuztvers. Šīs detaļas tiek noņemtas, lai ietaupītu vietu.

Bet smadzenes dara kaut ko vēl iespaidīgāku. Tās ne tikai saspiež skaņu. Tās to rekonstruē. Mēs varam atpazīt pazīstamu balsi sliktā telefona savienojumā. Mēs varam saprast runu trokšņainā telpā. Mēs varam "dzirdēt" trūkstošās notis melodijā, ko labi zinām, pat ja daļa ir nesadzirdamas.

Cilvēka dzirde un smadzenes ir unikāls mehānisms — jaudīgākie procesori joprojām cīnās ar uzdevumiem, ko dzirdes sistēma veic bez piepūles: atdala balsis pūlī, identificē emocionālas nianses, lokalizē skaņu trīsdimensiju telpā. Ausis un smadzenes to dara reāllaikā, izmantojot apmēram tikpat daudz enerģijas kā ledusskapja spuldze.

Tehnoloģijas neizgudroja audio kompresiju. Tās mācījās no mums. Un nākamreiz, kad uzliksiet austiņas, straumēsiet dziesmu vai koncentrēsieties uz vienu balsi trokšņainā telpā, atcerieties: jūs nedzirdat visu. Jūs dzirdat to, kas ir svarīgs. Un tā varētu būt elegantākā jebkad radītā skaņas saspiešanas sistēma.

Atsauces:

The human auditory system

Absolute threshold of hearing