Ympäristön vaikutus varoitusäänten tunnistettavuuteen. Tuomo Hakaoja

Transkriptio

1 Ympäristön vaikutus varoitusäänten tunnistettavuuteen Tuomo Hakaoja Tampereen Yliopisto Tietojenkäsittelytieteiden laitos Vuorovaikutteinen teknologia Pro gradu tutkielma Ohjaaja: Markku Turunen Maaliskuu 2008

2 Tampereen Yliopisto Tietojenkäsittelytieteiden laitos Vuorovaikutteinen teknologia Tuomo Hakaoja Pro gradu tutkielma, 57 sivua, 5 liitesivua, CD ROM levy Maaliskuu 2008 Tiivistelmä Tutkielman tavoitteena oli selvittää, millä tavoin ääniympäristöt vaikuttavat varoitusäänten tunnistettavuuteen. Selvitys toteutettiin testaamalla varoitusääniä testiryhmällä sellaisenaan, oman tyypillisen ympäristönsä sekä oman ympäristönsä ja visuaalisen syötteen kanssa. Testissä oli kymmenen eri varoitusääntä ja niiden tunnistettavuutta tutkittiin 30:lla testihenkilöllä. Varoitusäänet valittiin ihmisten arjen ääniympäristöistä (esim. palovaroitin, jalankulkijoiden summeri ja tasoristeyksen kello). Tarkoituksena oli tutkia perinteisten varoitusäänten käytettävyyttä, jolloin ne koskettavat laajasti suomalaisia. Testin tulosten perusteella voidaan todeta, että varoitusääni ja ääniympäristö ovat sidoksissa toisiinsa. Kaikissa kymmenessä testinäytteessä ääni tunnistettiin paremmin ääniympäristön kanssa kuin sellaisenaan. Sen sijaan visuaalinen syöte ei parantanut varoitusäänen tunnistettavuutta suhteessa yhtä paljon kuin ääniympäristö. Tutkielmassa esitellään tekijöitä, jotka vaikuttavat varoitusäänten käytettävyyteen. Testin tulokset osoittavat, että varoitusäänten suunnittelussa on otettava huomioon erityisesti varoitusäänten ääniympäristöt. Suunnittelussa tulee panostaa äänteen itsenäiseen tunnistettavuuteen sekä muuttuvien ääniympäristöjen vaikutuksiin varoitusäänissä. Avainsanat: äänten käytettävyys, ääniympäristö, varoitusäänet, varoitusäänten suunnittelu, heuristiikat. i

3 1. Johdanto Tutkielman keskeiset termit ja lähtökohdat Tutkimusongelma ja taustat Äänen synty ja ominaisuudet Äänen synnyn teoria Äänen lähteitä Äänimaisemat Melu Ihmisen kuuloaisti Kuulon fysiologiset perusteet Ihmisen korvan rakenne Kuunteleminen Eroja kuulevien ja aistivammaisten välillä Äänen emotionaaliset vaikutukset Varoitusäänet ympärillämme Varoitusääni huomion herättäjänä Varoittavat ja informoivat äänet Varoitusääniä Huomioääniä Merkkiääniä Varoittavien ja informoivien äänten suunnittelu Mihin suunnittelua tarvitaan? Äänityyppejä varoitusäänten perustaksi Luonnolliset varoitusäänet suunnittelumenetelmänä Heuristiikat varoitusäänten suunnitteluun Ympäristön vaikutus varoitusääniin Empiirisen tutkimuksen esittely ja tulokset Näytteiden hankinta ja editointi Tutkimuksen suorittaminen Tutkimuksen tulokset Tutkimuksen äänten tulokset eriteltyinä Yhteenveto tuloksista Päätelmät ja tutkielman yhteenveto Viiteluettelo Liitteet LIITE 1: Testisuunnitelma LIITE 2: Testin vastaukset taulukoituna LIITE 3: Testilomake LIITE 4: CD-ROM (Testi, [Power Point], Testilomake [Word], Testiäänet [Mp3], Testikuvat [Jpg], Testin tulokset [Excel] ii

4 1. Johdanto Ihmisen arkipäivän ympäristö on täynnä erilaisia ääniä. Tekniikan tuomat uudet mahdollisuudet altistavat ihmisen yhä useampien eri ääniärsykkeiden vastaanottoon. Ihmisen kuuloaisti on kuitenkin rajallinen auditiivisen informaation vastaanotossa, joten turvallisuuden kannalta tärkeimmät äänet kuten varoitus ja huomioäänet tulisi tunnistaa ilman visuaalista ärsykettä muiden äänten joukosta. Aikaisemmat tutkimukset ovat käsitelleet useampien varoitus ja huomioäänten käyttämistä samanaikaisesti kuten Ahlstrom (2003) ilmatilan hallintajärjestelmien varoitusäänten ongelmista lennonjohtotoiminnassa. Ongelmiksi on koettu mm. äänten samankaltaisuus, päällekkäin soivat ja samaan aikaan vaikenevat äänet sekä soinnin jatkuminen huolimatta siitä, että käyttäjä on jo tehnyt havainnon ja reagoinut siihen (Ahlstrom, 2003; Obermayer, 2000; Ulfvengren 2003). Näissä tutkimuksissa kohteena on rajattu käyttäjäkunta, jotka ovat erikoistuneet kyseisen kontekstin varoitusäänille. Tämän tutkimuksen pääpaino on arkielämässä ja kaikkia koskevien varoitus, huomio ja merkkiäänien tunnistamisessa. Kasvavaan ympäristön meluun ja lisääntyviin varoitusääniin liittyen tämä tutkielma keskittyy yleisimpien Suomessa havaittavien varoitus ja huomioäänten tunnistettavuuteen. Tarkoituksena on selvittää, kuinka hyvin ihminen tunnistaa arkipäivän tavallisia varoitusääniä kontekstista riippumatta. Selvitys toteutettiin testaamalla näitä ääniä sellaisenaan, oman tyypillisen ympäristönsä sekä oman ympäristönsä ja visuaalisen syötteen kanssa Tutkielman keskeiset termit ja lähtökohdat Varoitusäänellä tässä tutkielmassa käsitetään ääni, jonka ihminen on suunnitellut, ja joka varoittaa välittömästä tai tulevasta vaarasta. Varoitusääni vaatii aina ihmiseltä toimia tilanteen selvittämiseksi. Se voi merkitä suojaan siirtymistä nykyisestä sijainnista tai laitteen kytkemistä pois päältä. Huomioäänellä tarkoitetaan ääntä, jonka ihminen on suunnitellut ja joka tulee rekisteröidä, muttei välttämättä vaadi ihmisen toimintaa. Kyseessä on harvoin vaaratilanne, mutta se voi kertoa mahdollisesti lähenevästä vaarasta. Huomioääneksi lasketaan hissin saapumisääni kerrokseen tai autoissa käytettävä peruutusvaroitin. Merkkiääni puolestaan on ihmisen suunnittelema ääni, joka on näistä kolmesta äänestä neutraalein. Äänen tarkoituksena on informoida ihmistä tapahtuvista muutoksista. Merkkiääni voi olla rannekellon tasatuntien piippaus tai auton suuntamerkin ääni. Ihmisen suunnittelemalla 1

5 äänellä tarkoitetaan sitä, että ääni tulee koneesta tai laitteesta, jonka tarkoituksena on tuottaa kyseistä ääntä. Yksinkertaistamisen vuoksi tutkielmassa puhutaan yleisesti varoitusäänistä, jotka käsittävät merkityksellään myös huomio ja merkkiäänet. Jos merkityksen kannalta on tehtävä eroa näiden kolmen äänityypin välille, on ääniryhmiä tällöin käsitelty erikseen. Ympäristöllä tässä tutkielmassa käsitetään tilaa tai paikkaa, johon ääni yleensä liitetään. Tällaisia paikkoja ovat mm. luonto, koti, kaupungin keskusta tai maaseutu. Ääniin liitettäessä ympäristö ei aina ole sama, vaan se voi muuttua tilanteen mukaan, kuten vuorokauden vaihtelujen vuoksi. Esimerkiksi aamuisin kaupunkiympäristö on täynnä ruuhkan ääniä, kun taas illalla ympäristön äänet koostuvat lintujen laulusta ja ihmisten vapaa ajan vietosta. Toinen luku sisältää tutkielman kannalta tärkeimmät seikat äänen synnystä ja ominaisuuksista. Luvussa käydään läpi äänilähteitä ja äänimaisemia. Lyhyesti tarkastellaan myös meluun liittyviä ominaisuuksia ja ongelmia. Kolmannessa luvussa tarkastellaan ihmisen kuulon perusteita yleisellä tasolla sekä varoitusäänten näkökulmasta. Psykoakustiikka, joka kuvaa ihmisen kuuloaistimusten muodostumista, toimii tutkinnan lähtökohtana. Samalla täsmennetään, mitä eroa on kuulemisella ja kuuntelemisella. Lisäksi luvussa tarkastellaan eroja kuulevien ja aistivammaisten välillä Tutkimusongelma ja taustat Neljännessä luvussa perehdytään varoitusäänten ominaisuuksiin. Varoitusäänten pääasiallinen tehtävä on herättää ihmisen huomio ja tilanteen mukaan ehkäistä mahdollinen vaaratilanne tai informoida ihmistä muuttuneesta tilanteesta. Luvun alussa kerrotaan, miten kuuloaisti kykenee herättämään ihmisen huomion ja miten se tehdään niin, että ihminen sietää ääntä tarvittaessa useita kertoja. Luvussa esitellään muutamien ääniesimerkkien avulla tyypillisiä varoitus, huomio ja merkkiääniä. Viidennessä luvussa paneudutaan tutkielman keskeisimpään teemaan eli varoitusäänten ja ympäristön toimivuuteen ja riippuvuuteen keskenään. Edworthyn ja Hard n (1999, s.615) tutkimus auditiivisten varoitusten opittavuudesta herätti kysymyksen siitä, millä tavoin ympäristö vaikuttaa äänen opittavuuteen ja tunnistettavuuteen. Tässä tutkielmassa arvioidaan, miten ympäristö vaikuttaa nimenomaan tunnistettavuuteen ja miten ympäristö muuttaa varoitusäänten yhteyttä varoitettavaan kohteeseen, jos ympäristö puuttuu tai jos ympäristö on normaalista poikkeava. Luvussa tarkastellaan 2

6 varoitusäänten liitettävyyttä tiettyyn ympäristöön ja sitä miten ihminen, jolle ympäristö on ennestään tuntematon, kykenee tunnistamaan kyseiselle ympäristölle tyypilliset varoitusäänet. Esimerkkinä voidaan käyttää suuria aidattuja tehdasalueita. Kun tällaiset tehdasalueet ovat poikkeuksetta useiden hehtaareiden laajuisia ja paikalla saattaa olla satoja työntekijöitä, on äärimmäisen tärkeää välittää viesti nopeasti vaaran aiheuttajasta ja tapahtumapaikasta koko tehdasalueelle (Alexanderson, 2004). Viidennessä luvussa pohditaan äänten käytettävyyttä. Sinkkonen ja muut (2006, s.73) kirjoittavat, että kuulemista itsessään on tutkittu paljon, mutta äänen käytettävyysominaisuuksia selvästi vähemmän. Sekin, mitä äänen käytettävyydestä tiedetään, on vierasta suunnittelijoille. Tavoitteena on selvittää, mitä äänten käytettävyydestä tiedetään tällä hetkellä. Käytettävyyttä selvitetään aikaisempien tutkimusten havaintojen perusteella sekä tunnettujen suunnitteluheuristiikkojen pohjalta. Käytettävyys on yksi merkittävimpiä tekijöitä toimivien äänten suunnittelussa. Tutkimusongelmaan haettiin vastausta empiirisellä tutkimuksella. Tutkimuksessa selvitetään, kuinka hyvin varoitusääni tunnistetaan, kun kaikki äänen ympäriltä on karsittu pois. Jos ääntä ei tunnisteta ilman ympäristöä, tarkastellaan tunnistetaanko ääni paremmin ympäristönsä kanssa vai vasta, kun ääneen liitetään tilannetta kuvaava visuaalinen syöte. Testattavana oli kymmenen erilaista varoitus, huomio ja merkkiääntä. Tutkielman viimeisessä luvussa esitellään tutkielman keskeiset päätelmät. Empiirisestä tutkimuksesta saatujen tulosten perusteella voidaan todeta, että ääniympäristöllä on merkitystä varoitusäänten tunnistettavuuteen. Väite perustellaan saatujen tulosten sekä aiempien tutkimusten perusteella. Lisäksi johtopäätöksissä listataan ongelmia, joita tutkittavat äänet toivat esiin sekä niiden ehkäisemistä. 3

7 2. Äänen synty ja ominaisuudet Sinkkonen ja muut (2006) kertovat, että ääni on erilainen media kuin kuva tai teksti. Ääni välittää sellaista informaatiota, jota kuva ei pysty välittämään. Ääni kertoo tapahtumista ja kuuntelijan ympäristöstä (sade ropisee katolle, tuoli kaatuu, järjestelmä kaatuu, televisio on hajoamassa). Ihminen kuulee äänet kaikkialta ympäriltään. He jatkavat, että ääni on aikaan sidottu media. Sitä ei voi pysäyttää; tai pysäytetyllä äänellä ei ole mitään merkitystä. Sinkkonen ja muut ovat oikeassa äänen ajallisesta riippuvuudesta. Pysäytetyllä äänellä voi olla silti oma merkityksensä. Hiljaisuus on pysähtynyttä ääntä ja sitä voidaan käyttää tehostekeinona esimerkiksi musiikissa ja performanssiesityksissä. Ääni on monille itsestään selvyys, mutta monikaan ei tunne äänen syntyä ja sen ominaisuuksia. Monelle on arvoitus, miksi järven vastakkaisella puolelta kuuluva ääni kiirii lämpimänä kesäiltana tyynen järven pintaa omalle rannalle kuuluvasti ja selkeästi. Tässä luvussa tarkastellaan äänen syntyä ja siihen liittyviä ominaisuuksia varoitusäänten näkökulmasta Äänen synnyn teoria Varoitusäänet syntyvät usein sireeneistä, kelloista tai kaiuttimista. Vaikka ne sireenit, kellot ja kaiuttimet ovat keskenään erilaisia ja eri kuuloisia, niiden sisällä ääni syntyy kuitenkin samalla tavalla. Ääni syntyy, kun jokin kappale värähtelee tai tärisee. Kun äänilähde värähtelee, se synnyttää vuoronperään ilmamolekyylien tihentymiä ja harventumia eli ääniaaltoja. Ilmamolekyylit liikkuvat lyhyen matkan edestakaisin tönien toisiaan. Siitä syntyy ketjureaktio, ja ääni etenee. (Äänipää, 2005) Hertsi (Hz) kertoo äänen yhden jakson värähtelyn sekunnin aikana. Yksi värähdys sekunnissa tarkoittaa yhtä hertsiä. Värähtelyn nopeus vaikuttaa myös äänen korkeuteen. Mitä useampi värähdys sekunnissa, sitä korkeampi on tuotettu ääni.(howard, 2006, s.11) Äänen voimakkuutta mitataan desibeleillä. Desibeliasteikko saadaan, kun verrataan fysiikan lakien mukaan äänenpainetta suhteutettuna äänen taajuuteen. Fysiikassa mittayksikkönä käytetään Pascalia. Verrattava kohde on kuulokynnys, joka on 0,0002 Pascalia 1000 Hz:n taajuudella. Tämä kuvaa 0dB:ä. Desibeliasteikko on logaritminen, joten kahden samansuuruisen desibelimäärän yhteen laskeminen ei tuota kaksinkertaista ääntä. Esimerkiksi jos yksi soittaja soittaa 60 db:n voimakkuudella, niin kahden soittajan tuottama ääni soi korkeintaan n db:n voimakkuudella. (Äänipää, 2005) Äänenvoimakkuus on yksi tärkeimmistä ominaisuuksista varoitusääniä suunnitellessa. 4

8 Ääni liikkuu eri väliaineissa eri nopeudella. Nopeuteen väliaineen lisäksi vaikuttavat myös olosuhteet, joissa ääni liikkuu. Ilmassa ääni liikkuu noin 340 metriä sekunnissa (ks. Taulukko 1). Ilman lämpötila ja tuulen suunta vaikuttavat äänen nopeuteen. 20 celsius asteen lämpöisessä vedessä ääni liikkuu keskimäärin 1440 metriä sekunnissa. (Kuljuntausta, 2006, s.19) Syy vastarannalta selkeästi kantautuvaan ääneen on siinä, että lämmin vesi ja ilma kuljettavat ääntä nopeammin eikä tyynellä ilmalla tuuli kuljeta ääntä pois. Alla esiteltävästä taulukosta käy ilmi eri väliaineiden vaikutus äänennopeuteen. Taulukosta voidaan huomata ilman lämpötilan vaikutus nopeuteen. Materiaali Nopeus (m/s) Ilma (0 C) 331 Ilma (20 C) 343 Helium (20 C) 1005 Vety (20 C) 1300 Vesi (20 C) 1440 Merivesi (20 C) 1560 Lehtipuu (20 C) 4000 Lasi (20 C) 4500 Metalli ja teräs (20 C) 5000 Alumiini 5100 Taulukko 1. Äänennopeus eri väliaineissa (Kuljuntausta, 2006 s.19) Äänen lähteitä Äänilähteitä on maassa, vedessä, ilmassa ja avaruudessa eli käytännössä joka puolella (Kuljuntausta, 2006). Tarkemmin sanottuna kaikki materiaalit pitävät ääntä, kun niihin kohdistetaan liikettä. Esimerkiksi napauttaminen pöydän kanteen saa aikaan äänen. Äänen sävy riippuu välineestä, jolla pöydän pintaa napautetaan sekä pöydän pintamateriaalista. Napauttaminen sormella puupöytään saa aikaan melko matalan napsahduksen. Napsautus muoviesineellä lasipöytään saa aikaan korkean ja terävän napsauksen. Ilmavirta saa aikaan ääniä, kun se kulkee ilmastointikanavissa kapeiden onteloiden tai luukkujen läpi. Kun tuuli osuus esteisiin, ilmapyörteet kuuluvat tuulen kohinana (Äänipää, 2005). Tämä saa aikaan tuulen ulvomisen seinissä ja katoilla. Pyörteet tarraavat seinien ja kattojen erimuotoisiin pintoihin saaden aikaan viheltäviä ääniä. Periaate on sama kuin nokkahuilussa, jossa ilmavirran liikkeistä saadaan reikiä peittämällä eri korkeudella soivia ääni. Soittimissa äänen taajuudella on suuri merkitys soinnin kannalta. Esimerkiksi 5

9 rumpukalvossa ääni syntyy rumpukalvon värähtelystä. Kalvon kireys määrittää, kuinka korkea äänestä tulee eli kuinka tiheään kalvo värähtelee. Kalvon halkaisija, rummun fyysinen koko ja lyöntivoimakkuus määrittävät, kuinka voimakkaana ääni kuullaan. (Äänipää, 2005) 2.3. Äänimaisemat Ympärillämme on erilaisia äänimaisemia, jotka luovat mielikuvan paikasta, vaikka silmämme olisivat kiinni. Äänimaisemat voivat olla muistoja maalta, lapsuudesta tai tietystä hetkestä. Esimerkiksi lehmänkellon kilinä, kärpästen surina ja heinäpellon humina saattavat tuoda mielikuvan lapsuudesta maatilalla. Äänimaisemamme on muuttunut. Maailmamme on nyt äänekkäämpi kuin ennen johtuen uusista äänimaisemista. Äänet ovat myös luonteeltaan erilaisia: aiemmin äänet olivat monesti perkussiivisia iskuääniä. Nyt äänimaisemamme täyttää jatkuva liikenteen, sähkölaitteiden ja ilmastoinnin humina, joka sisältää paljon matalia bassotaajuuksia. (Äänipää, 2005) Tämä kehitys on tuonut uusia haasteita myös varoitusäänten suunnitteluun. Uudet äänimaisemat saattavat sisältää ääniä, jotka häiritsevät aiemmin suunniteltuja varoitusääniä. Joukko kanadalaisia tutkijoita käynnisti 1970 luvun alussa projektin, jossa tutkittiin laajasti äänimaailmaa, sen historiaa ja nykypäivää. Projektin vetäjä oli kanadalainen musiikkitieteilijä, säveltäjä ja viestinnän tutkija R. Murray Schafer Vancouverista. Menneisyyden ääniä tutkittiin materiaalianalyysien, kuvien ja kirjallisten tekstien avulla. (Äänipää, 2005) Äänimaisemalla Schafer (1977) tarkoittaa koko akustista elinympäristöämme. Äänimaisematutkimuksen tavoitteena on tarkastella, miten äänimaisemat eroavat toisistaan ajan ja paikan suhteen sekä tutkia, miten äänet vaikuttavat käyttäytymiseemme. Hänen mielestään ääniä pitäisi lähestyä, ei niinkään negatiivissävytteisesti, vaan positiivisella asenteella. Hän ei suoraan nimeä joitain ääniä pahoiksi, vaan hän jättää vallan itse kuuntelijalle. Kuuntelijalla on hänen mielestään yksin valta päättää ympäristönsä äänistä ja siitä, mitä äänistä tulisi säilyttää, ja mitä parantaa tai poistaa. Mekaanisen melutasojen desibelimittauksen sijaan hän haluaa kiinnittää huomiota psykologisesti epämiellyttäviin ääniin. Hän jakaa äänimaiseman kolmeen pääelementtiin: äänimaiseman perusääneen, joka on ympäristölle tyypillinen ääni (keynote), signaaleihin, joita aktiivisesti kuuntelemme, kuten puhe tai varoitusäänet (sound signal) ja ympäristön yksilöiviin ääniin (soundmark) (Schafer, 1977 s.9). 6

10 Äänimaailmaa tutkitaan monilla tieteen aloilla. Akustikot tutkivat äänen käyttäytymistä erilaisissa tiloissa, arkkitehdit suunnittelevat akustisesti toimivia rakennuksia, psykologit selvittelevät äänten vaikutuksia, kuulontutkijat kuulon ja korvan ominaisuuksia, muusikot, säveltäjät ja media alan ammattilaiset yrittävät luoda uudenlaisia äänellisiä elämyksiä. Ääniä tutkittaessa tietoja saadaan akustiikasta, psykologiasta, taiteista ja yhteiskuntatieteistä. Monialaisella tutkimuksella on saatu monipuolisempi kokonaiskuva äänten maailmasta. (Äänipää, 2005) Järviluoman (2003) mukaan äänimaisemat ovat merkittäviä ihmisten kommunikaatiolle, identiteetille ja suunnistamiselle erilaisissa ympäristöissä. Äänellä merkitään reviireitä ja se kertoo yhteiskunnallisista valtasuhteista. Erilaisilla ryhmillä on omat paikkansa ja pakopaikkansa, joissa nimenomaan heidän äänensä ja musiikkinsa ovat äänimaisemassa vallitsevina: kirkoissa, konserttisaleissa, pubeissa tai kodeissa. Raimbault (2005) kertoo, että äänimaisemilla voidaan luoda uudenlaisia ympäristöjä kaupunkeihin ja jopa palauttaa aiemmin vallitsevia äänimaisemia uuteen ympäristöön. Jokainen varoitusääni voidaan oleellisesti liittää tiettyyn äänimaisemaan. Esimerkiksi peruutusvaroitin liikenteen melussa tai palovaroitin missä tahansa asuinympäristössä. Osa varoitusäänistä kuuluu moneen eri äänimaisemaan kuten hälytysajoneuvojen äänet. Tämän tutkielman kannalta tärkein seikka on juuri ympäristön ja sen äänimaiseman liitettävyys tiettyyn varoitusääneen. Tätä seikkaa tarkastellaan tarkemmin viidennessä luvussa Melu Moni käsittää melun äänenä, joka häiritsee kuuntelemista tai olemista jossakin tilassa tai ympäristössä. Varoitusäänten näkökulmasta melu ja sen voimakkuus ja laatu rajoittavat paljon varoitusäänen muotoa. Schafer (1977, s.182) on määritellyt melun ei toivotuksi, liian kovaksi ja epämusikaaliseksi ääneksi. Jauhiainen ja muut (1997) sanovat, etteivät melun määrittelyyn yksin riitä vielä äänen tasot, vaan on otettava huomioon myös muita äänen ominaisuuksia ja elämyksellisiä piirteitä, kuten melualtistuksen kesto, kokijan persoonallisuus, asenteet, tottumukset, odotukset, sosiaaliset olosuhteet, kulttuuriperinteet ja useiden tekijöiden yhteisvaikutus. Melu voi siis olla jokin edellä mainituista yksin tai kaikki yhdessä. Toiset kestävät ääniä paremmin kuin toiset. Toiselle ihmiselle kovaäänisen rock konsertin kuunteleminen on nautintoa, kun toiselle se on päinvastaista. 7

11 Kirjassa 100 suomalaista äänimaisemaa tarkennetaan, että konkreettisin esimerkki melusta on liian kovaa soitettu musiikki. Heidän lähteidensä mukaan yhteisenä nimittäjänä melulle on turhautuneisuus kyseiseen ääneen. Ääni voi olla peräisin lehtipuhaltimesta, jonka kuuleminen aikaisin aamulla omassa vuoteessa aiheuttaa komplikaatioita. (Järviluoma ja muut, 2006, s.94) Järviluoma ja muut (2006) pohtivat turhautumisen syitä liittyen äänen kontekstin vaikutukseen äänen fokusta määritettäessä. He lisäävät, että kontekstin ja fokuksen vaihtelu voivat olla liian nopeita, jolloin kompleksisuus muodostuu liian monimutkaiseksi ja vastaanottajat kokevat sen turhauttavana. Turhautumisesta seuraa se, että ihmiset rajaavat itsensä ulkopuolisiksi ja torjuvat äänet meluna. Keskimääräinen melutaso on noussut. Ihmisen pitää jatkuvasti kestää yhä enemmän kasvavaa melun määrää. Vielä taannoin hiljainen alue saattaa olla tänä päivänä täynnä rakennuksia ja teitä, tai sitten niitä ollaan parhaillaan rakentamassa. Hietala (2006 s.54) toteaa, että melun lähteet ovat viime vuosikymmenien aikana lisääntyneet mm. autojen lukumäärän kasvaessa. Äänimaiseman elementeistä ei toivotuiksi ja häiritseviksi ääniksi mainitaan vahvimmin liikenne, sekä tie että lentoliikenne. Tässä luvussa mainitut äänimaisema ja melu ovat merkittäviä varoitusääniin liitettäviä seikkoja. Äänimaisema luo ääniympäristön varoitusäänten ympärille. Melu voi olla yksi äänimaiseman äänistä, joka olemassa olollaan vaikuttaa varoitusäänten suunnitteluun. 8

12 3. Ihmisen kuuloaisti Tässä luvussa tarkastellaan ihmisen kuulon fysiologisia ominaisuuksia. Ihmisen kuulon periaatteen lisäksi ihmiskuulon ominaisuuksia pohditaan varoitusäänten näkökulmasta. Ihmiselle kuuloaisti on näön ohella tärkeä ulkomaailmaa havainnoiva aisti (Sánchez, 2004). Ilman kuuloaistia on mahdollista selvitä, mutta tällöin paljon havaintoja jää tekemättä. Kuten edellisessä luvussa kerrottiin, ympäristö sisältää paljon monipuolista innoittavaa ja rentouttavaa ääntä, mutta myös ärsyttävää melua. Katsellessa kadulla ympärillä olevia ihmisiä voi huomata, kuinka moni on peittänyt kuulonsa nykyaikaisilla musiikki tai mobiililaitteilla. Normaalit ympäristön äänet eivät tunnu enää kiinnostavan ihmisiä tai sitten ne koetaan häiritseviksi. Ihmiset pyrkivät luomaan ympärilleen keinotekoisen ääniympäristön omilla äänivalinnoillaan. Tilanne luo vaaran, sillä samalla, kun he peittävät kuulonsa häiritseviltä ääniltä, he peittävät ne myös varoituksilta Kuulon fysiologiset perusteet Banbury (1998) sanoo, että äänellä näyttää olevan väistämätön pääsy ihmisen mieleen myös silloin, kun huomio on suunnattu muualle. Tällöin ääni tallentuu ja prosessoituu (ainakin alkeellisella tasolla) ihmisen aivoissa. Äänet ovat tärkeässä asemassa ihmisen havainnointiprosessissa. Vaikka ihminen sulkisi kuulonsa korvatulpilla, hän kuulee silti vähintäänkin oman verenkiertonsa huminan korvissaan. Kuuloa ei voida sulkea kuten silmiä (Sinkkonen ja muut, 2006, s.72). Evoluution johdosta ihmisen korvat ovat muovautuneet sellaisiksi kuin ovat. Ne ovat ylhäällä ihmiskehossa valppaina ottamaan vastaan informaatiota, jota kullakin hetkellä on tarjolla. Ihmisen korvat toimivat kuten mikrofonit akustisten signaalien keräysprosessissa (Raichel, 2006 s. 213). Aivojen tehtävänä on puolestaan tarkemmin prosessoida, mitkä tiedoista ovat relevantteja ja jatkotoimien kannalta tärkeitä. Varsinainen havaintokokemus syntyy vasta aivoissa (Sinkkonen ja muut, 2006, s.70). Ihmisen kuuloaisti on ääniä erotteleva. Ihminen pystyy erottamaan linnunlaulun taustamelusta, henkilön puheen muuta sorinaa vasten tai varoitusäänen vallitsevasta äänimaisemasta. Kuulojärjestelmälle riittää, että puhe on likimain selkeää. (Sinkkonen ja muut, 2006, s.72) Esimerkkinä tästä on nk. cocktailkutsu ilmiö, jossa useamman keskustelijan puheääni kantautuu kuultavaksi asti, mutta josta vain yhtä pystytään kerrallaan kuuntelemaan. 9

13 3.2. Ihmisen korvan rakenne Ihmisen korva muodostuu kolmesta osasta eli ulko, väli ja sisäkorvasta (Raichel, 2006, s.213) (ks. Kuva 1). Jokaisella osalla on oma tehtävänsä äänen viemisessä eteenpäin kohti aivoja. Ulkokorva muodostuu korvalehdestä ja korvakäytävästä. Korvalehti kokoaa ja vahvistaa ääntä ja auttaa osaltaan paikallistamaan, mistä suunnasta ääni tulee. Korvakäytävää pitkin ääni kulkee välikorvaan, jonka uloimpana rakenteena oleva tärykalvo värähtelee rummun kalvon tapaan ääniaaltojen osuessa siihen. Tärykalvoon kiinnittyvät kuuloluut vasara, alasin ja jalustin ovat niveltyneet toisiinsa. Ne vahvistavat äänenpaineen aiheuttamaa värähtelyä ilman täyttämässä välikorvassa ja siirtävät värähtelyn soikean ikkunan kautta sisäkorvaan. (Satakieliprojekti, 2005) Kuva 1. Korvan rakenne (Karjalainen, 2007) Sisäkorvan muodostavat tasapainon säätelyyn osallistuva tasapainoelin (vestibulaarielin) ja simpukka, jossa varsinainen kuuloelin sijaitsee. Simpukka eli koklea (cochlea) on kotilon muotoinen ja nesteen täyttämä. Simpukan tyviosassa olevat kuuloaistinsolut vastaanottavat ja lähettävät eteenpäin tietoa kaikkein korkeimmista äänistä, simpukan kärjessä olevat puolestaan kaikkein matalimmista äänistä, ja näiden välissä olevat solut tällä välillä olevista äänenkorkeuksista. Kun neste värähtelee simpukassa äänenpaineen voimasta, liikkuvat myös siellä olevaan tyvikalvoon kiinnittyneet karvamaiset aistinsolut ja niiden karvat taipuvat. Tällöin syntyy pieniä sähköimpulsseja, jotka 10

14 välittyvät lähekkäin oleviin kuulohermon säikeisiin. Nämä hermoimpulssit kulkevat kuulohermoa pitkin aivojen kuorikerroksen kuulokeskuksiin, joissa ne aistitaan ja tulkitaan erilaisiksi kuulluiksi ääniksi, mm. liikenteen, koneiden, eläinten ja luonnon ääniksi sekä puheeksi. Eri äänten tunnistamiseen tarvitaan kuuloerottelukykyä ja kuulokokemuksiin perustuvaa äänten tunnistamiskykyä. (Satakieliprojekti, 2005) Desibeliasteikoilla ihmisen kuulokynnys on 0 db ja kipukynnys dB. Ihmisen puheen keskimääräinen voimakkuus on n dB ja taajuus Hz. (Äänipää, 2005; Satakieliprojekti, 2005) (ks. Taulukko 2) Alla olevasta taulukosta löytyy muutamia arkielämän ääniä niille tyypillisillä voimakkuuksilla. voimakkuus äänen aiheuttaja 0dB kuulokynnys 10dB lehtien havina 20dB tyhjän äänitysstudion kohina 30dB kodin pohjahäly, kuiskaus 40dB konserttisalissa hiljaisin pianissimo 50dB hiljainen keskustelu 60dB merkkiääni, (rannekellon piippaus) 60dB kovaääninen keskustelu 70dB radion keskimääräinen kuunteluvoimakkuus 80dB peruutusvaroitin 85dB diskon meluraja 80dB 100dB voimakas varoitusääni, (palovaroitin) 100dB telakka, katupora, (kova melu) yli 130dB kuulolle vaarallinen melu 160dB suurtehohälytin lähietäisyydellä Taulukko 2. Desibeliasteikko arkielämän äänille (Äänipää, 2005). Kursiivilla merkityt tekijän omia mittauksia varoitinlaitteista. Ulfvengren (2003, s.21) kertoo, että kuuloaistilla on näköaistiin verrattuna parempi muisti. Toisin sanoen kuuloaistilla kuullut äänet pysyvät pidempään tallessa lyhytkestoisessa muistissa verrattuna näköaistin vastaavaan muistiin. Ulfvengren jatkaa, että auditiivinen muisti on kuitenkin alttiimpi häirinnälle. Tämä tarkoittaa sitä, että uusi ärsyke korvaa vanhan nopeammin kuin esimerkiksi näköaistin kohdalla. Varoitusääniä suunniteltaessa on tärkeää huomioida aikaisempien kuuloärsykkeiden korvautuvuus. Varoitusäänet ovat usein lyhyitä toistuvia sarjoja, kuten palovaroittimen ääni. 11

15 3.3. Kuunteleminen Kuuleminen ja kuunteleminen ovat kaksi eri asiaa. Kuulemisella tarkoitetaan havainnointia, jota suoritetaan tiedostamatta. Kuuleminen mielletään passiiviseksi toiminnaksi. Kuuleminen tapahtuu spontaanisti ja vasta saadun kuulohavainnon jälkeen ihminen saattaa muuttaa nykyistä toimintaansa. (Ulfvengren, 2003, s.17,21) Esimerkiksi kuullessaan auton tööttäyksen ihminen kääntää päänsä äänen tulosuuntaan selvittääkseen oman osallisuutensa aiheutuneeseen ääneen. Ulfvengren (2003, s. 21) kirjoittaa, että kuunteleminen on aktiivista toimintaa, jossa huomio kokonaisuudessaan kiinnitetään kuunneltavaan ärsykkeeseen ja ympäristön muut äänet hylätään kyseisen äänen ympäriltä. Aktiivinen kuunteleminen ei kuitenkaan takaa häiriötöntä kuuntelutoimintaa. Suuressakin joukossa ihmisen kuulo havaitsee nopeasti, jos oma nimi lausutaan lähistöllä. Meneillään oleva aktiivinen kuuntelu häiriintyy siksi aikaa, kunnes syy nimen lausumiseen tai lausuja on selvinnyt. Aiemmin mainittu cocktailkutsu ilmiö havainnollistaa kuulon rajallisuutta, jossa ihminen yrittää kuunnella useampaa kuin yhtä keskustelua. Todistetusti ihminen pystyy kuuntelemaan ainoastaan yhtä keskustelua kerrallaan, jolloin useamman keskustelun kuuntelu häiritsee kaikkien keskustelujen rekisteröimistä. Ulfvengren (2003, s.23,28) jatkaa, että kuuntelun aikana ihminen tarkkailee aktiivisesti äänen tulolähdettä. Useamman henkilön yhteisessä keskustelussa ihminen tarkkailee vaistomaisesta toisten ihmisten huulten ja kasvojen liikkeitä varmistaakseen itselleen sen hetkisen puhujan Eroja kuulevien ja aistivammaisten välillä Monille kuulovammainen tarkoittaa, että henkilön kuulo on kokonaan vahingoittunut. Tämä ei osaltaan pidä paikkaansa, sillä kuulovammaiseksi katsotaan jo sellainen henkilö, jolla on jonkinasteinen kuulovaurio. Suomalaisten kansantauti tinnitus (Tiedon Silta, 2002) lasketaan kuulovammaisuudeksi. Huonokuuloisuus ei aina tarkoita sitä, että äänet kuullaan hiljaisina tai ei ollenkaan. Saattaa olla, että jotkin äänialueet vääristyvät tai ne voivat jopa voimistua. (Sinkkonen ja muut, 2006, s.74) Samoin kaikki näkövammaisetkaan eivät ole täysin näkönsä menettäneitä, vaan osittain näkeviä. Ihmisillä, joilla jokin aisti on kokonaan vammautunut, aistille varattu aivolohko siirtyy toisen aistin käyttöön. Siirtyminen tapahtuu, mikäli tämä toinen aisti luo jatkuvia ärsykkeitä uusien asioiden oppimiseen. Aistille varattu suurempi aivokapasiteetti luonnollisesti parantaa toisen aistin potentiaalisia mahdollisuuksia kehittyä paremmaksi. Näkövammaisella kuulo onkin usein muita tarkempi, kun taas kuulovammaisella näkö tai tuntoaisti ovat 12

16 vastaavasti parempia. Tutkimukset ovat osoittaneet, että normaalisti kuulevien ja kuulovammaisten välillä on eroja myös emootioiden tunnistuksen suhteen erilaisissa äänissä (Hiraga, 2006). Kuulovammaisille ihmisille ääniä suunnitellessa on otettava huomioon heidän yksilölliset tarpeensa. Useissa tapauksissa puhutaan jonkin tai joidenkin taajuuksien kuulemisen heikentymisellä. Kuulon heikentymiseen on pääasiassa kolme eri syytä. Joko kuulo on heikentynyt jonkin sairauden aiheuttamana, korvat ovat altistuneet liian voimakkaille äänille tai heikentyminen voi johtua ihmisen luonnollisesta ikääntymisestä. Ikääntyessä tärykalvon paksuus kasvaa, joka aiheuttaa korkeiden äänten vaimenemista. (Raichel, 2006, s.220) Kuulovian vaikeusasteluokitus EU:n asiantuntijatyöryhmän (Satakieliprojekti, 2005) mukaan: Kuulovian aste kuulokynnysten keskiarvo lievä kuulovika 20 db 40 db keskivaikea kuulovika 40 db 70 db vaikea kuulovika 70 db 95 db erittäin vaikea kuulovika 95 db tai enemmän Taulukko 3. Kuulovian asteet. (Satakieliprojekti, 2005) Eriasteiset kuuloviat tulee ottaa huomioon varoitusääniä suunnitellessa. Tietyissä tilanteissa on tarkoituksen mukaista varoitusäänen ohella käyttää visuaalista varoitinta, kuten erittäin vaikean tai totaalisen kuulovian omaavien henkilöiden asuinympäristössä Äänen emotionaaliset vaikutukset Ihmisen näkemät tai kokemat tapahtumat jättävät jälkiä ihmisen tunneelämään. Ihmisen tunteisiin vaikuttavat myös ympäristön äänet kuten räjähdykset tai toisten ihmisten puheet. Äänellä ja etenkin musiikilla on tutkittu olevan suuria emotionaalisia vaikutuksia ihmisten käyttäytymiseen. Jo alkuihmiset viihdyttivät itseään musisoinnilla. Ihminen havaitsi ympärillään monia erilaisia ääniä, joita hän ryhtyi matkimaan. Ukkosen jylinästä seurannut sade sai ihmisen tömistämään maata ja kolkuttelemaan puita sateen toivossa kuivina aikoina. (Kuljuntausta, 2006 s.13) Kuljuntausta jatkaa, että huomatessaan tiettyjen ympärillä olevien äänten miellyttävän vaikutuksen, ihminen alkoi tuottaa niitä siksi, koska piti niistä ja halusi kuulla niitä lisää. Ihminen löysi nyt äänistä jotain ainutlaatuista, jotakin joka itsessään kiinnosti 13

17 ihmistä. Äänillä sanotaan olevan vahva asema spirituaalisessa mielessä. Äänillä on tavoiteltu yhteyttä korkeampiin voimiin. Tietynlaisilla äänillä on uskottu olevan maagisia vaikutuksia mm. terveyteen tai onneen. Lisäksi äänillä on todettu olevan sekä positiivinen että negatiivinen vaikutus hetkelliseen suorituskykyyn esimerkiksi oppimistilanteissa. Äänimaisemalla on vahva vaikutus ihmisten emootiolle. Tietynlaiset äänimaisemat rauhoittavat, kun taas toiset ärsyttävät. Tutkimuksessa luonnonrauhan kokemisesta tutkittiin luonnonäänimaisemien vaikutuksia. Tuloksissa kerrotaan, että miellyttäväksi äänimaisemaksi koettiin sellainen ympäristö, jossa sisälsi monipuolisesti luonnon omia ääniä. Äänimaisemassa luonnonrauhaa vahvisti lintujen laulu. Samoin tuulen ja veden äänet koettiin enimmäkseen myönteisinä äänimaisemaa elävöittävinä tekijöinä. (Hietala, 2006) Äänellä ja äänimaisemilla on myös vahvat esteettiset vaikutukset ihmiselle. Järviluoma ja muut (2006) sanovat, että pääpiirteittäin esteettisyyttä arvostettiin asioilla, jotka liittyvät kulttuuriseen tietämykseen. Esimerkiksi esteettistä mielihyvää perusteltiin itsessään arvostettavien asioiden ominaisuuksilla kuten suomalaisuutta identifioivilla esimerkeillä, henkilökohtaisemmin yksilön kokeman mielihyvän ja pahan tunteella tai muulla arvolla, joka on seurausta uskomuksista koskien objektin antia elämän muilla alueilla. Näihin kaikkiin liittyy voimakkaasti äänen ja kokemuksien assosiaatiot. Taustalla olevalla äänellä ja musiikilla voidaan vaikuttaa ostokäyttäytymiseen. Jäätmaa (2007) ja Uimonen (2005) kertovat, kuinka musiikin eri variaatiot vaikuttavat ihmisten mieltymyksiin ostotilanteissa. Esimerkiksi hiljaisemmalla musiikilla asiakkaat saadaan viihtymään pidempään verrattuna siihen, että musiikki olisi kovatasoisempaa. Nopeampi musiikki saa asiakkaat tekemään ostopäätöksensä nopeammin ja päinvastoin. Ravintolassa hidastempoisempi musiikki saa asiakkaat nauttimaan lounaansa rauhassa tai illalla tilaamaan useamman juoman. Uimonen huomauttaa, että toki tilanteeseen vaikuttavat myös muut ympäristöön vaikuttavat tekijät, kuten valaistus, sisustus ja tuoksut. Taustamusiikkia käytetään myös peittämään ei haluttuja ääniä. Uimonen (2005) kirjoittaa, että ääniä vastaan käydään hieman paradoksaalisesti lisäämällä ääniä, ei niitä vähentämällä. Sen sijaan, että puututtaisiin epämiellyttäviin ääniä aiheuttaviin lähteisiin, peitetään niiden aiheuttama melu miellyttävimmillä, usein omavalintaisilla äänillä. Musiikin lisäksi voidaan täyteäänenä käyttää niin kutsuttua valkoista kohinaa, joka sisältää kaikki ihmisen kuuloalueen taajuudet ja siten peittää tehokkaasti muita ääniä. 14

18 Sinkkonen ja muut (2006, s.72) puolestaan kertovat, että rauhallinen puheääni toimii parhaiten hyvänä opastajana esimerkiksi uusien tuotteiden käyttöä opeteltaessa. Rauhallinen ääni saa ihmisen toimimaan rauhallisesti ja noudattamaan ohjeita tarkemmin. Ihminen voi myös tällöin keskittyä pelkästään tekemiseen, eikä hänen tarvitse jatkuvasti vilkuilla kirjallisia ohjeita. Kuten aiemmin on jo todettu ihminen aistii varoituksen yleensä kuuloaistin kautta. Kuuloaisti on jatkuvasti valppaana ympäristön muutoksille. Tarkemmin varoitusäänten ominaisuuksista on kerrottu seuraavassa luvussa. 15

19 4. Varoitusäänet ympärillämme Uimonen (2005) sanoo, että sähköisesti toimivat laitteet muovaavat merkittävästi tämän päivän ääniympäristöä. Yhä teknistyvässä maailmassa useampi käyttämämme tuote sisältää digitaalitekniikkaa. Tästä syystä on oman ja muiden turvallisuuden vuoksi tärkeää, että laitteet sisältävät informaatiota niiden oikeanlaisesta käytöstä ja tarpeen tullen ilmoittavat viasta tai sopimattomasta käytöstä. Varoitusäänet lisääntyvät ympärillämme jatkuvasti. Tästä syystä on ryhdytty tutkimaan parempia keinoja käyttää nykyisiä varoitusääniä. Yhtenä vaihtoehtona on tutkittu mahdollisuuksia karsia ylimääräisiä varoitusääniä pois älykkäiden ohjelmien avulla mm. priorisoimalla varoitusäänet (Sen, 2006). Ongelmaksi on muodostunut myös se, että samantapaisia äänenlähteitä esiintyy useampia yhtäaikaisesti. Tästä seuraa, ettei äänenlähteitä kyetä enää varmuudella tunnistamaan (Ballas, 1993). Judy Edworthy ja Rachel Hards (1999, s.604) kirjoittavat International Journal of Industrial Ergonomics lehdessä, että kuuloaisti on ihmisen luonnollinen varoitusaisti. Heidän mukaansa kuulo soveltuu mainiosti varoittamaan tilanteissa, joissa muiden aistien kuormittavuus on suuri. Etenkin tilanteissa, joissa näköaisti on täydellisesti kuormittunut, käyttäjä liikkuu näyttöpäätteiden ulottumattomissa tai näkyvyysolot ovat huonot, tuovat auditiiviset varoitukset merkittävän lisän suurienkin kokonaisuuksien hallintaan. Butzin (2005) mukaan kuuloaisti on silti suurimmaksi osaksi sivuutettu tämän päivän käyttöliittymissä. Suurin osa käyttöliittymien tulosteista välitetään näköaistin kautta. Tästä syystä näköaisti on usein täysin kuormittunut. Kuuloaisti on usein helpoin tapa lähteä laajentamaan kaistaa ihmisen ja teknologian välillä. Ulfvengrenin (2003) mukaan varoitusäänten pitäisi olla yhteensopivia auditiivisen tiedon prosessoinnissa, miellyttäviä kuunnella, helppoja oppia ja selvästi kuuluvia. Hänen tekemänsä tutkimus luonnollisista varoitusäänistä osoittaa, että hänen tutkimansa äänet toteuttavat nämä vaatimukset. Luonnollisten varoitusäänten taustaa tarkastellaan lähemmin aliluvussa 5.3. Käyttäjän on usein helpompi käyttää laitetta, kun hän saa siitä asian mukaista palautetta laitteen tilasta. Esimerkiksi Uimonen (2005) kertoo äänettömän auton vaaroista. Kun auto ei anna informaatiota toiminnoistaan, käyttäjä ei saa tarvittavia tietoja auton käyttäytymisestä lähtien moottorin käyntiäänestä tai suuntamerkistä. Kun autossa on siihen kuuluvat äänet, on käyttäjän mahdollista havaita poikkeukselliset äänet ja sitä kautta tunnistaa mahdollinen vikatilanne. 16

20 4.1. Varoitusääni huomion herättäjänä Sinkkonen ja muut (2006, s.72) kertovat, että ääni on parhaimmillaan signaalina, muistuttamassa tai hälyttämässä asioista esimerkiksi silloin, kun käyttäjän tarkkaavaisuus on muualla kuin järjestelmässä tai kun yhdellä ihmisellä on valvottavanaan suuri järjestelmä tai monta monitoria. Terve ihminen ei voi kääntää päätä pois ääneltä kuten näkökuvalta, vaan hän kuulee kaiken ympäriltään (Sinkkonen ja muut, 2006, s.72). Lisäksi Ulfvengren (2003, s. 21) sanoo, että kuuloaistilla on häikäisevä kyky varoittaa. Uimonen (2005) kertoo, että äänet häiritsevät tai miellyttävät kuulijaansa vastustamattomammin kuin muilla aisteilla havaittavat ilmiöt. Auditiivinen todellisuus on aina läsnä, sillä kuuloaisti vastaanottaa informaatiota myös ihmisen nukkuessa. Ääniaallot ohittavat helposti esteet ja kuulo vaatii osallistumaan. Siinä missä katse rajaa ja valitsee, on kuulo alisteinen ympäristön äänille. Ääni ympäröi se on vaikeammin hallittavissa kuin visuaalinen objekti olkoonkin, että tarvittaessa voimme valita hyvinkin tarkkaan sen mitä keskitymme kuuntelemaan. Kuten Uimosen tekstistä voidaan päätellä, äänet ovat luonnollisin ja nopein tapa ottaa vastaan vaarasta varoittava signaali. Ihminen reagoi äkilliseen voimakkaaseen ääneen ja automaattisesti kääntää päätään äänen suuntaan selvittääkseen äänen lähteen. Voimakas ääni itsessään stimuloi ihmisen aivoja siten, että ihminen valpastuu ja pyrkii ohjaamaan käyttäytymistään sen mukaan, että vaara omalta (ja tietyissä tilanteissa muiden lähellä olevien) kohdalta vältetään. (Uimonen, 2005, McFarlane 2002) Eläimillä on käytössään lajille tyypillisiä kommunikointikanavia. Linnut visertävät mm. soidinaikaan kumppania etsiessään. Kumppanin löydyttyä ja oman pesän perustamisen jälkeen viserrystä käytetään oman reviirin merkitsemiseen. Vastasyntyneet poikaset puolestaan ilmaisevat ruokahalunsa omalla viserryksellään. Linnuilla on myös tietyn tyyppiset varoitusäänet, joilla oman lajin edustajia voidaan varoittaa lähentyvästä vaarasta tai hädästä. Esimerkiksi otettiin tässä linnut, mutta samaa kaavaa voidaan soveltaa moniin eri eläinlajeihin. Sen enempää eläinten kommunikointitaitoihin puuttumatta voidaan todeta, että suurimpaan osaan eläinkunnasta pätee, että kommunikointi on enemmän signaalinomaista kuin puhetta. Toki eläimien keskuudessa ne voidaan ymmärtää lajin omana puheena, joita muut eivät ymmärrä. Näidenkin signaalien tulee olla sellaisia, että ne tunnistetaan oikein hädän hetkellä, jotta voidaan suojella omaa reviiriä menetyksiltä. (Kuljuntausta, 2006) 17

21 4.2. Varoittavat ja informoivat äänet Tässä alaluvussa esitellään lyhyesti yleisimpiä varoitus, huomio ja merkkiääniä. Varoitusääniksi lasketaan äänet, jotka varoittavat välittömästä vaarasta. Huomioäänet kertovat lähestyvästä vaarasta, muttei välttämättä vaadi ihmiseltä toimenpiteitä. Merkkiääni on enemmän informatiivinen, ei niinkään varoittava Varoitusääniä Suomessa tyypillisiä varoitusääniä ovat palovaroitin, palokello sekä väestöhälyttimet. Palovaroitin on yleisesti hyvin tunnettu varoitusääni. Syynä tähän on laissa mainittu kuukausittainen palovaroittimen toimintakunnon testaaminen. Palovaroittimen ääni on useimmissa varoittimissa korkea ja voimakas piipitys. Pelastuslain (468/2003) 29 :n mukaan palovaroitin on ollut pakollinen jokaisessa asunnossa lähtien. Suositeltavaa on, että jokaisessa makuuhuoneessa ja kaikilla poistumisreiteillä on palovaroitin. Asunnon jokainen kerros on varustettava vähintään yhdellä palovaroittimella. Tarvittavien lisäpalovaroittimien lukumäärä riippuu asunnon pinta alasta, sen muodosta ja erityistä syttymisvaaraa aiheuttavista toiminnoista. Yhden palovaroittimen tehokas toiminnallinen alue kattaa noin 60 m². Palovaroittimen toiminnan varmistamiseksi ne täytyy tarkistaa kuukausittain. (Törmänen, 2002) Palokello puolestaan on tuttu isommista julkisista rakennuksista kuten ostoskeskuksista, sairaaloista tai koululaitoksista. Palokellon ääni on nimensä mukaisesti kellomainen pirinä. Palokelloja pystytään ohjaamaan keskitetysti. Yhtä paloilmoitinpainiketta painamalla saadaan esimerkiksi ostoskeskuksen kaikki palokellot hälyttämään, jotta jokaiselle paikallaolijalle saadaan tieto hälytyksestä. Väestöhälyttimet on Suomessa yhteiskunnan puolesta merkittävin varoitusjärjestelmä, jolla voidaan varoittaa suuria määriä asukkaita samalla kerralla. Pirkanmaalla (Aamulehti, ) on viime aikoina otettu käyttöön useita suurtehohälyttimiä, joiden kantama on jopa 2,5 kilometriä. Nämä suurtehohälyttimet korvaavat vanhat sähkösireenit, joiden kantavuus on ollut vain 500 metriä. Lisäksi näissä suurtehohälyttimissä on puheominaisuus eli hälyttimellä voidaan toistaa myös puhetta. Uusien laitteiden kuntoa pystytään tarkkailemaan entisiä tarkemmin. Pelkästään yhden kaiutintorven kuntoa kyetään hallitusti tarkastelemaan tietokoneella keskuksesta käsin. Tärkein 18

22 varoitus, joka näillä laitteilla annetaan, on yleinen vaaramerkki, joka on minuutin mittainen nouseva ja laskeva hälytysääni Huomioääniä Tyypillinen esimerkki huomioäänestä on joissakin uusissa automalleissa käytettävä turvavyövaroitin. Turvavyövaroitin kehottaa kiinnittämään turvavyön ennen liikkeelle lähtöä. Näin ollen se ehkäisee mahdollisia hengenvaarallisia tilanteita. Turvavyövaroittimen ääni saattaa olla voimistuva ja tihentyvä ääni, joka jatkaa soimista niin kauan, kunnes vyö on laitettu kiinni. Toinen esimerkki huomioäänestä on uusimmissa silitysraudoissa oleva huomioääni. Jos silitysrauta jää minuuteiksi koskemattomana pystyasentoon, silitysrauta alkaa piipittämään, kunnes sillä taas silitetään tai siitä kytketään virta pois. Vastaava tilanne syntyy, jos silitysraudan jättää silitysasennossa hieman pidemmäksi ajaksi paikalleen. Tämäkin ääni varoittaa mahdollisesta tulevasta vaarasta, jos käyttäjä ei ryhdy toimimaan Merkkiääniä Tässä alaluvussa käydään läpi esimerkkien avulla tyypillisiä merkkiääniä. Ympäristöstämme löytyy lukuisia merkkiääniä, joista osa jää ihmisiltä kokonaan huomiotta. Ihminen kuulee päivittäin kymmeniä eri merkkiääniä lukuisista eri lähteistä. Auton suuntamerkki on tunnetuimpia merkkiääniä. Kojelaudassa vilkkuvan visuaalisen signaalin lisäksi kuullaan automerkistä riippuen tikittävä tai napsahteleva ääni. Tarkoituksena on, että kuljettajan ei tarvitse siirtää katsettaan pois tiestä, jolloin hän voi rauhassa keskittyä ympäristön havainnointiin tietäen suuntamerkin olevan käytössä. Tosin suunnasta, johon kuljettaja vilkuttaa, ei merkkiääni anna informaatiota. Pelkkä merkkiääni usein riittää, koska ihmisen automatisoinut auton ajomotoriikka huolehtii siitä, että suuntamerkki kytketään oikeaan suuntaan. Toinen myös hyvin tunnettu merkkiääni on rannekellon tasatunnin ilmaisin. Useimpiin nykyaikaisiin digitaalirannekelloihin on mahdollista asettaa tasatunnin merkkiääni, joka nimensä mukaisesti antaa merkkiäänen, yleensä piippauksen, aina jokaisella tasatunnilla. Jos käyttäjällä on jonkinlainen kuva siitä, mitä kellon pitäisi olla, hän saa tiedon seuraavasta täyteen tulleesta tasatunnista kelloon katsomatta. 19

23 Viimeisenä esimerkkinä esitellään digitaalisen mikroaaltouunin merkkiääni. Mikroaaltouuni pitää valmistuessaan lyhyitä piippauksia. Nämä piippaukset kertovat kiireisellä ruoan valmistajalle aterian olevan valmis. Tässä luvussa tarkasteltiin varoitusäänten ominaisuuksia toimia varoittajana. Seuraavassa luvussa tutkitaan tarkemmin varoitusäänien ominaisuuksia suunnittelun ja toimivuuden kannalta. 20

24 5. Varoittavien ja informoivien äänten suunnittelu Tässä luvussa tarkastellaan tarkemmin varoitusäänten suunnittelukeinoja. Suunnittelun lähtökohdaksi otetaan käytettävyyteen liittyviä ohjeita. Aliluvussa 5.5 tarkastellaan tutkielman kannalta tärkeintä asiaa eli ympäristön vaikutusta varoitusääneen. Alaluvussa tuodaan esiin tilanteita, joissa ympäristö on merkittävässä asemassa äänen tunnistettavuuden kannalta. Tilanteissa ympäristö toimii myös ihmisen toimintaan vaikuttavana tekijänä. Moni saattaa pitää tarpeettomana varoitusäänten erityistä suunnittelemista. Varoitusäänen käsite voi aluksi tuntua hyvin yksinkertaiselta. Varoitusääni koetaan voimakkaana, korkeana ja ennaltaan tuttuna mahdollisesti vaihtelevana signaalinomaisena äänenä, joka varoittaa vaarasta. Äänen ilmaantuessa täytyy toimia opetetulla tavalla. Jos käytössä ei ole kuin yksi ääni, on äänen opittavuus helppoa. Jos kaikkiin vaaroihin on olemassa ainoastaan yksi varoitusääni, ei ääni tällöin itsessään kerro mistä se varoittaa. Esimerkin yhden varoitusäänen huonosta käytettävyydestä antoi Nokian likavesiepidemia, josta uutisoitiin joulukuun alussa 2007 suomalaisissa medioissa. Aamulehdessä olleen uutisen mukaan Nokialla pohdittiin vahingon laajuuden selvittyä yleisen vaaramerkin antamista. Viranomaiset kuitenkin päättivät olla antamatta varoitusta. He pelkäsivät, että ihmiset siirtyvät sisätiloihin ja alkavat automaattisesti käyttää vettä ennen kuin he saavat selville vaaran todellisen syyn. Lisäksi viranomaiset perustelivat kantaansa yleisen vaaramerkin perimmäisellä tarkoituksella varoittaa ihmisiä ulkona aiheutuneesta vaarasta, kuten kemikaalivuodosta. Tapauksen johdosta herää kysymys siitä pitäisikö Suomessa olla käytössä useampi yleinen vaaramerkki, jotka luokiteltaisiin vaaran mukaan eri prioriteetteihin. Nokian tapauksessa olisi ollut mahdollista antaa toinen, riskitasoltaan vaarattomampi vaaramerkki, jos sellainen olisi ollut olemassa. Huolimatta siitä, että käytössä olisi vain yksi varoitusääni, sisältää suunnittelu paljon muitakin lähtökohtia kuin pelkästään äänen valitsemisen. Esimerkiksi varoitusäänen kantavuus koko sille suunnitellulle alueelle vaatii alan ammattilaisia suunnittelemaan, miten kovaääniset tulisi sijoittaa. Suunnittelu vaikeutuu, kun varoitusääniä tarvitaan useita samanaikaisesti. Esimerkki tähän saadaan seuraavassa alaluvussa mainittavasta lentokoneen ohjaamon varoitusääniongelmista, joissa varoitusäänillä on suuri merkitys turvallisuuden kannalta. 21

25 5.1. Mihin suunnittelua tarvitaan? Varoitusäänten suunnittelulla pyritään parantamaan äänten käytettävyyttä. Tämä tarkoittaa sitä, että vaaran ilmaantuessa on olemassa oikeanlainen varoitusääni, joka informoi lähellä olijoita ja ehkäisee henkilö ja materiaalivahinkoja. Suunnitteluun tarvitaan tiettyjä työkaluja, joilla on mahdollista saada aikaan laadukkaita ja toimivia ratkaisuja. Suunnittelun lähtökohtia pohdittaessa voidaan ottaa esiin Edworthyn ja Hards n (1999, s.604) periaatteita suunnittelun aloittamiseen. Ennen suunnittelun aloittamista tulee pohtia, tarvitaanko varoitusääntä ollenkaan. Lisäksi on selvitettävä parantaako varoitusääni tehokkuutta sekä minkä tyyppistä ääntä olisi hyvä käyttää? Tämän hetken välineillä voidaan tuottaa mitä hyvänsä ääntä abstrakteimmista äänistä konkreettisimpiin ääniin. Käytettävyyttä voidaan soveltaa niin yhteen signaaliääneen kuin koko äänimaiseman suunnitteluun. Jakob Nielsenin (1993, s.26) tunnetuksi tekemät heuristiikat sisältävät pääasiassa visuaalisuuteen viittaavia normeja. Pohdittaessa heuristiikkoja tarkemmin voidaan huomata, että esimerkiksi opittavuus, tehokkuus ja miellyttävyys kuvaavat lähes mihin tahansa toimintaan liittyvän äänen ominaisuuksia. Voidaan todeta, että Nielsenin käytettävyysnäkökohdat soveltuvat minkä tahansa laitteen suunnitteluun ja niitä voidaan käyttää niin visuaalisten, auditiivisten kuin haptistenkin signaalien suunnitteluun. Kyseiset heuristiikat ovat pääsääntöisesti hyvin yksinkertaisia sääntöjä. Tästä huolimatta ne ovat tärkeitä osia käytettävyyden suunnittelussa. Käytettävyysnormit ovat yksittäin vaivattomia toteuttaa. Kun tarkoituksena on yhdistää useampi normi toimivaksi kokonaisuudeksi, ei suunnittelu ole enää niin yksinkertaista. Jos käytettävyysnormien käyttö todellisuudessa olisi helppoa, miksi internet on tulvillaan käytettävyydeltään kelvottomia sivustoja? Ulfvengren (2003, s.5) on tutkinut varoitusäänten käytettävyyttä lentokoneiden ohjaamoissa. Hän on sitä mieltä, ettei varoitusääniä käytetä vielä sillä tehokkuudella, jolla niitä voitaisiin käyttää. Suunnittelu auttaa vähentämään pilottien käytettävissä olevan aivokapasiteetin kuormitusta lennon aikana. Näin ollen se parantaa heidän suoritustaan tärkeämpien tehtävien osalta. Ulfvengrenin (2003, s.5) mukaan parannetulla auditiivisten varoitusten suunnittelulla on todellisuudessa potentiaalia varoittaa ja opastaa pilottia ilman katsekontaktia kojetauluun tai siirtämättä katseen fokusta parhaillaan menevästä tehtävästä. 22