Lidský hlas se tvoří v hrtanu mezi dvěma hlasovými vazy – hlasivkami. Mezi hlasovými vazy je úzká hlasová štěrbina, kterou prochází vzduch. Při mírném dýchání zůstává mezi nimi široký otvor, kterým volně může procházet vzduch, kdežto při vydávání hlasu se napínají obě hlasivky a přibližují se k sobě. Proudem vzduchu z plic se okraje hlasivek rozechvívají a vzniklé tóny se zesílí rezonancí dutiny ústní, hrudní a hrtanové. Jejich měkké stěny působí tlumivě a umožňují zesilovat široký obor tónů. Nejnižší tón má hláska a, která také obsahuje jen základní tón. Proto také zvuk ladičky, která vydává jen základní tón, zní stejně. Nejvyšší frekvenci má hláska i. Lidský hlas obsahuje velký počet harmonických složek, které rozhodují o druhu vyslovené hlásky. Některé souhlásky jako např. f nebo s zní jako šelesty, mají velký počet vrchních tónů harmonických, blíží se nehudebním zvukům. Ostatní souhlásky např. b a k jsou krátkodobé nepravidelné zvuky. V kratších hlasivkách (12 mm) u žen a dětí se tvoří základní tón vyšší, v delších hlasivkách (18 mm) u mužů tón nižší. Výškový rozsah lidského hlasu je asi dvě oktávy, ale u různých lidí je v různých polohách: bas (85 – 320 Hz), tenor (130 – 435 Hz), alt (170 – 640 Hz) a soprán (260 – 870 Hz).
Schéma hlasivek.
Zdroj: commons.wikimedia.org. Public domain.
Výška zvuku se řídí napětím hlasivek, jeho síla tlakem vzduchu vyháněného z plic a konečně barvitost změnami dutiny ústní. Navíc je lidská řeč velmi energeticky úsporná. Převážná část energie lidského hlasu připadá na tóny prostředních výšek kolem frekvence 500 Hz a jen poměrně malá část připadá na frekvence od 1000 do 5000 Hz, ale právě tyto frekvence jsou nejdůležitější pro porozumění lidské řeči. Jestliže v reprodukované mluvě chybí, pak je řeč nesrozumitelná. Naopak, když z řeči odstraníme frekvence pod 500 Hz, je reprodukovaná mluva sice tišší, ale srozumitelná.
Ucho je složeno z ucha vnějšího, středního a vnitřního. K vnějšímu uchu patří boltec a zvukovod. Boltec zachycuje zvukové vlny a stíní zvuky přicházející zezadu. Tím napomáhá tomu, že dokážeme odlišit, zda zvuk přichází zepředu či zezadu. Zvukovod má takové rozměry, že je naladěn na frekvence v rozmezí 3 kHz až 4 kHz. Zvuky těchto výšek výborně slyšíme právě proto, že se rezonancí jejich intezita ve zvukovodu zvyšuje na více než desetinásobek hodnoty, kterou má před boltcem. Zvukovodem se vede zvuk na pružnou blanku – bubínek (pružná asi 0,1 mm silná a 1 cm velká blána). Úkolem středního ucha (tři pružné kůstky – kladívko, kovadlinka a třmínek) je snižovat amplitudu výchylky akustických kmitů a převádět je k systému vnitřního ucha. Nervová zakončení, která snímají chvění, jsou v orgánu, kterému se říká hlemýžď. Je to spirálovitá trubice asi 3,5 cm dlouhá naplněná kapalinou – perilymfou, která leží v dutině v lebeční kosti. Na jejím jednom konci je malé pružné okénko, kterým zvuk přechází do kapaliny. Kapalina v hlemýždi je poměrně tvrdá – k tomu, aby se rozechvěla, je třeba začná síla, ale naproti tomu stačí jen nepatrná výchylka. Kdyby zvuk ze vzduchu dopadal přímo na toto okénko, téměř všechen by se odrazil, takže jen malá část jeho energie by se skutečně dostala do hlemýždě. Proto kladívko, kovadlinka a třmínek fungují jako páka, která spojuje bubínek s okénkem v hlemýždi. Bubínek je poměrně měkký, zvukové vlny ho rozechvívají sice malou silou, ale na poměrně velkou výchylku; velká část jejich energie se při tom v bubínku pohltí. Páka složená ze tří malých ušních kůstek pak malou sílu a velkou dráhu převede na velkou sílu a malou dráhu, a tak rozechvívá okénko v hlemýždi. Energie zvukového vlnění se kůstkami středního ucha na tekutinu ve vnitřním uchu. Zde vznikne stojaté vlnění, kterým se rezonancí rozkmitávají jemná vlákna sluchového nervu uložená na Cortiho ústrojí. Nejvíce se rozkmitá to vlákno, jehož vlastní frekvence je stejná jako frekvence dopadajícího vlnění. Sluchový vjem se přenáší pomocí elektrických impulsů do nervové soustavy. Střední ucho je spojeno Eustachovou trubicí s dutinou ústní, čímž se vyrovnává tlak na obou stranách bubínku.
Schéma sluchového orgánu.
Zdroj: commons.wikimedia.org. Public domain.
Zkuste tento pokus: vezměte pevně do zubů kapesní hodinky (klasické mechanické) a prsty si dobře zacpěte uši; místo tikotu hodinek uslyšíte těžké údery. Právě tak i hluší, kterým zůstalo zdravé vnitřní ucho, mohou tancovat podle hudby, protože zvuky přicházejí k jejich sluchovému nervu podlahou a kostmi. A stejně tak ostatní slyší náš vlastní hlas jinak než my.
Opravdové ticho je vzácné, za ticho považujeme nízkou hladinu hluku. Dlouhý pohyb v úplném tichu působí depresivně. Delší pobyt v prostředí s hladinou zvuku nad 70 dB je zdraví škodlivý. Hluk působí především na nervovou soustavu, zvyšuje únavu a zpomaluje reakce. U některých lidí vyvolává bolesti hlavy, popř. nevolnost, poruchy biochemických reakcí apod.
Při hladině zvuku nad 80 dB je již ohrožen sluch. Dlouhodobý pobyt v hlučném prostředí snižuje schopnost vnímat slabé zvuky a člověk se postupně stává nedoslýchavým. Z toho důvodu jsou pro pobyt v hlučném prostředí předepsány chrániče sluchu.
K základním hygienickým požadavkům patří omezit hluk přímo u jeho zdroje – tlumiče na výfukovém potrubí, umístění dálnic nebo letišť mimo obydlená místa, omezení vibrací strojů apod. Hluk se v provozech snižuje mazáním třecích ploch, antivibračními nátěry, které brání kmitání plechů, správnou tolerancí pohyblivých součástek strojů apod. Dále pak zvukovou izolací a soustředěním hlučných pracovišť do místností s různými úpravami, které snižují hlučnost prostředí.
