Hoge frequenties activeren je brein

Mensen vinden het plezieriger om te luisteren naar klanken die veel (zeer) hoge frequenties bevatten. Japanse wetenschappers ontdekten dat bij het luisteren naar zulke klanken verschillende diepere hersenlagen worden geactiveerd. Ook produceerde het brein van de luisteraars meer ‘meditatieve’ alfa-golven, die zorgen voor een ontspannen en alert bewustzijn.

Met onze oren horen we die hoge frequenties niet: ons gehoor heeft een bereik tot zo’n 20.000 Hz. Al lang is bekend dat natuurgeluiden heel veel hoge frequenties bevatten, tot soms zelfs meer dan 100.000 Hz. Omdat we al sinds mensenheugenis tussen zulke omgevingsgeluiden hebben geleefd, mag je verwachten dat we een of andere fysiologische gevoeligheid voor de hogere frequenties hebben ontwikkeld, redeneerde het Japanse onderzoeksteam.

De onderzoekers lieten hun proefpersonen luisteren naar Balinese gamelan-muziek die bekend staat om de rijkdom aan voortdurend wisselende boventonen – klanken met veel ‘Brillanz’, zeggen ze in Duitsland.

Als de proefpersonen alleen de ‘onhoorbare’ hoge frequenties kregen aangeboden, namen ze niets waar en reageerde hun brein ook niet. Het ‘hypersonisch effect’, zoals de onderzoekers het noemen, treedt alleen op bij de combinatie van de lage en hoge frequenties. “Het lijkt alsof de lagere frequenties fungeren als een informatiedrager voor de hoge frequenties”, schrijven de onderzoekers.

De gemeten hersenactiviteit laat zien dat zulke complexe, rijke klanken niet alleen door ons auditieve systeem verwerkt worden, maar via een andere weg inwerken op ons zenuwstelsel. Er ontstaat een grotere activiteit in evolutionair oude delen van de hersenen, zoals de thalamus, die als een soort schakelstation tussen verschillende hersengebieden fungeert, en de hersenstam.

Het onderzoek bevestigt de stelling van de Franse KNO-arts Tomatis: door hoge frequenties wordt je brein ‘opgeladen’. Hij stelde vast dat mensen met depressieve klachten vaak een verminderd gehoor hebben voor hoge frequenties. Hij laat mensen therapeutisch luisteren naar speciaal gefilterde opnames van gregoriaanse zang en muziek van Mozart.

Het geluid van ruisende bomen, zingende vogels en klotsend water heeft dus een heilzame werking op ons. Je moet alleen wel echt naar buiten – een cd met natuurgeluiden mist waarschijnlijk juist de werkzame frequenties. Op cd’s en in andere digitale bestandsformaten wordt vaak ruimte bespaard door alle frequenties boven zo’n 15.000 Hz weg te filteren.

In donkere wintermaanden kun je ook thuis aan de slag. Tampoera’s zijn speciaal ontworpen om zoveel mogelijk Brillanz te produceren: je hoort hele melodieën boven de grondtonen uitwaaieren. En ook bijvoorbeeld rainsticks en ocean drums bevatten veel hoge frequenties.

Bron: “Inaudible High-Frequency Sounds Affect Brain Activity: Hypersonic Effect” door Tsutomu Oohashi et al. (Journal of Neurophysiology 83, 2000)

Wil je er meer over weten? Je kunt het hele artikel vinden op internet

.

Een weg van verfijning

De klank van de tampoera is enorm rijk aan boventonen. Eigenlijk zegt deze zin niks meer dan ‘de tampoera maakt geluid’. Elke klank zit namelijk vol boventonen. Het zijn de boventonen die maken dat je een viool van een trompet kunt onderscheiden. De verhoudingen van de boventonen in het klankspectrum geven elk instrument zijn specifieke klankkleur. Minstens zo belangrijk voor de klankkleur is de aanzet. Als je die wegknipt uit een opname, blijkt het veel lastiger te worden om instrumenten te identificeren.

De aanzet is de energie die we toevoegen om de klank te laten ontstaan: het strijken, tokkelen of plukken van een snaar of het indrukken van een ventiel of een toets. En ook onze stem zetten we aan. Het is een van die aspecten waar musici hun levenlang mee bezig zijn – een eindeloos onderwerp van gesprek, discussie en frustratie.

Des te verfijnder de aanzet, des te verfijnder de klank. Ook de tampoera maakt dat heel direct hoorbaar. ’s Ochtends vroeg, na mijn ochtendmeditatie, bevat de klank van mijn tampoera veel meer boventonen dan wanneer ik ergens op de dag begin te spelen, rechtstreeks vanuit de alledaagse hektiek.

Bij een subtielere aanzet is de grondtoon minder prominent hoorbaar. De rondwaaierende boventonen krijgen dan naar verhouding meer ruimte.

Om de aanzet zo subtiel te krijgen, vraagt rust en ruimte in ons systeem. Dan kunnen we van onze alledaagse grovere motoriek overschakelen naar een fijnere motoriek, die het mogelijk maakt om oude krampen en blokkades te overrulen.

Zo is ook tampoera spelen een weg naar verfijning – in oren, in motoriek en in bewustzijn.

.

Boventonen in beeld

Verreweg de meeste klanken zijn opgebouwd uit een groot aantal verschillende frequenties. De toonhoogte wordt bepaald door de ‘luidste’ frequentie – degene met de grootste intensiteit. De andere frequenties, waaronder de boventonen, zorgen voor de klankkleur. Deze klankkleur geeft instrumenten hun ‘karakteristieke’ geluid: ook wanneer ze allebei dezelfde toonhoogte spelen, hoor je immers een verschil tussen een hobo, een fluit of een viool.

De signaalanalyse houdt zich bezig met het ontleden van een klank in de afzonderlijke frequenties. Op basis van complexe wiskundige theorie wordt berekend uit welke frequenties een klank is samengesteld.
In bijgaand plaatje staan op de horizontale as de frequenties uitgezet, op de verticale as de intensiteit waarmee ze voorkomen. De blauwe piek is de grondtoon (= de toonhoogte).

Een spectogram is een grafiek die laat zien hoe het klankspectrum verandert in de tijd. In dit voorbeeld zie je een fluitende toon, die van 1000 Hz naar 2000 Hz gaat en daarna weer terug:


De blauwe lijn is de grondtoon, de rode lijnen zijn de verschillende boventonen. Hoe feller rood ze zijn, hoe groter hun intensiteit.


Bovenstaande afbeeldingen komen uit de handleiding van het computerprogramma Overtone Analyzer. Het is in Duitsland ontwikkeld door Bodo Maass en Wolfgang Saus, allebei enthousiaste boventoonzangers. Het programma is helemaal gericht op de analyse van (gezongen) boventonen.

Zo kun je op een afbeelding van een toetsenbord snel zien waar de geregistreerde tonen ongeveer te vinden zijn op de piano. Via een verschuifbare ‘lineaal’ kun je de frequentie van de pieken in de grafiek vrij nauwkeurig aflezen:

Je kunt gratis een beknopte versie van het programma downloaden en installeren. Dan kun je opnames maken via een op je computer aangesloten microfoon.

Het is leuk om bijvoorbeeld te experimenteren met verschillende klinkers. Dan zie je dat het spectrum van een ‘aaa’-klank en een ‘eee’-klank een vergelijkbare breedte heeft, maar dat de ‘aaa’ een veel voller spectrum heeft. Daarentegen is het spectrum van een ‘iii’-klank of een ‘oe’-klank veel meer samengetrokken.

Mocht je serieuze analyses willen maken, dan is het belangrijk om weten dat de meeste microfoons bepaalde frequentiegebieden extra versterken, met name in het hogere bereik. Dat kan je metingen vertekenen. Ook is het handig om na te gaan of er ook ruis van je computer in de opname zichtbaar is.

De meer uitgebreide versies van het programma kun je 30 dagen gratis proberen.

.

Een auditieve kaleidoscoop

‘Gaat zo’n tampoera dan niet snel vervelen?’ vragen mensen me soms. ‘Je speelt toch voortdurend dezelfde tonen?’

Nou ben ik natuurlijk helemaal de verkeerde persoon om die vraag aan te stellen. De tampoera is nu eenmaal mijn grote liefde. Nee, het verveelt mij dus nooit. Het is namelijk altijd anders. Zelfs al zou de tampoera helemaal identiek gestemd zijn, je eigen stemming is nooit precies hetzelfde. En de kleinste verandering in ritme, in tempo of in aanslag zorgt er al voor dat je een andere ’soundscape’ creëert.

Eigenlijk is de tampoera een soort auditieve kaleidoscoop – zo’n koker met gekleurde kraaltjes of steentjes, waar je eindeloos aan kunt draaien zonder dat het patroon zich exact herhaalt.

Je hoort wel dezelfde grondtonen, maar daar ‘boven’ gaat een heel scala aan ijle boventonen over elkaar heen buitelen. Soms meer, soms minder. Dat hangt van veel factoren af. Natuurlijk van de stemming van de tampoera. Ook de manier waarop de brug gevijld is, heeft een grote invloed op de klank: sommige boventonen kunnen dan bijvoorbeeld te penetrant aanwezig zijn.

Maar ook je eigen stemming heeft grote invloed. Je kunt de boventonen nu eenmaal niet rechtstreeks spelen, je moet ze als het ware ‘laten ontstaan’. En dat vraagt afstemming en gewaarzijn.

.