Takatukka piirtyi tietokoneen ruudulle – Tampereen yliopistossa tehdään ainutlaatuista puheen ja äänen tutkimusta
”Ei polokkaa, ei nutturaa, ei ponnarii, vaan permanenttii…”
UMK:sta tuttu Takatukka mörähti ilmoille Tampereen yliopiston Puheen tutkimuksen keskuksessa, kun kurkkulaulaja ja harmonikkataiteilija Antti Paalanen saapui koehenkilöksi keskuksen laboratorioon.
Paalanen sai kaulalleen elektrodit, joilla mitattiin äänihuulten värähtelyä ihon pinnalta sähköisen signaalin avulla. Huipputarkka mikrofoni taltioi äänisignaalin taajuuksineen, ja kasvoille asetettu virtausmaski nappasi ilmanpaineen ja ilmavirran, jolla Paalanen lauloi.
Lopputuloksena tietokoneen ruudulle piirtyi käyriä, jotka osoittivat, miten Paalasen harjoittama kurkkulaulu eroaa hänen normaalista puhe- ja lauluäänestään.
– Tämä oli todella jännä ja opettavainen kokemus! Sain vahvistusta asioille, joita olen pään sisällä miettinyt, mutta opin myös paljon uutta, Paalanen kiitteli tutkimuksen jälkeen.
Väitöskirjatutkija ja laulunopettaja Tero Ikävalko selittää, että kurkkulaulussa tavanomaisten äänihuulten lisäksi myös taskuäänihuulet värähtelevät. Tämä saa aikaan oktaavia alemman, subharmonisen äänen, joka soi alkuperäisen äänen pohjalla.
Tutkimuslaboratorion näytölle kurkkulaulu piirsi äänihuulten värähtelystä käyrää, jossa korkeammat ja matalammat huiput vuorottelivat. Äänisignaali puolestaan näytti siltä, kuin yhden äänen sijasta olisi nauhoitettu kahta eri korkeudella soivaa ääntä.
– Havaitsimme myös, että kurkkulaulussa käytetään selvästi enemmän keuhkopainetta ja suurempaa ilmavirtausta kuin tavanomaisessa puhe- tai lauluäänessä, Ikävalko kertoo.
Parkinsonin tauti kuuluu puheäänessä
Tampereen yliopiston NEXUS-infrastruktuuriin kuuluva Puheen tutkimuksen keskus aloitti uusissa tiloissa Linna-rakennuksen pohjakerroksessa keväällä 2025. Puheen tutkimuksen keskus eli tuttavallisemmin PUTUKE toimii kotipesänä sekä logopedialle, joka tutkii ja kuntouttaa äänen käytön häiriöitä, että vokologialle, joka tutkii ja harjoittaa tervettä puheääntä.
Samoilla tutkimusmenetelmillä, joilla nyt selvitettiin kurkkulaulun saloja, tutkitaan täällä esimerkiksi Parkinsonin taudin varhaisia merkkejä.
PUTUKEn johtaja, dosentti Nelly Penttilä kertoo, että Parkinsonin taudissa ääni vähitellen hiljenee, käheytyy ja muuttuu aiempaa huokoisemmaksi. Tutkimuskeskuksen tarkkojen mittareiden ja koneoppimisen avulla näitä muutoksia voidaan havaita jo ennen kuin ihmiskorva huomaa niitä.
– Teemme yhdessä Pirkanmaan hyvinvointialueen ja Aalto-yliopiston kanssa tutkimusta potilailla, joilla epäillään Parkinsonin tautia tai jotka ovat juuri saaneet diagnoosin. Pystymme erottelemaan heidät terveistä ikäverrokeista 81 prosentin tarkkuudella pelkän ääninäytteen perusteella.
Penttilän johtamassa AAVISTUS-hankkeessa selvitetään myös varhaisen Alzheimerin taudin tunnistamista ääneen luetun tekstin perusteella. Tutkimukseen osallistuu potilaita, joilla toimintakyky on vielä hyvä ja muistisairautta vasta epäillään.
– Kerrontanäytteistä voimme todeta, että näiden potilaiden puheen intonaatiot ja rytmit eroavat terveistä ikäverrokeista. Muistin, kielen ja kognition hapertuminen alkaa siis näkyä jo varhain siinä, miten tuotamme puhetta.
Penttilän mukaan puheääni voikin olla tulevaisuuden halpa, non-invasiivinen tunnistuskeino erilaisiin sairauksiin. Mitä aikaisemmin sairaudet tunnistetaan, sitä nopeammin potilaat pääsevät hoitoon ja kuntoutukseen.
Kulttuuri vaikuttaa puheeseen ja mielikuviin
Paitsi itse puheääntä, PUTUKEssa tutkitaan myös puheen ja äänen synnyttämiä kulttuurisia mielikuvia. Näissä tutkimuksissa on havaittu, että kulttuuri vaikuttaa vahvasti siihen, miten tulkitsemme erilaisia puheääniä.
– Jos puhujan ääni on hyvin vuotoinen ja huokoinen, suomalainen kuulija pitää sitä epämiellyttävänä ja epäluotettavana. Mutta jos kuulija on arabiankielinen, hän voikin pitää sitä viehättävän ja luotettavan ihmisen merkkinä, Nelly Penttilä kuvailee Nilssonin ja kumppaneiden (2024) löydöksiä.
Kulttuuri vaikuttaa myös siihen, miten itse puhumme ja käytämme ääntä. PUTUKEn tutkimuksissa on osoitettu, että nuorten naisten puheäänen korkeus on noussut 1990-luvulta 2020-luvulle ja narinan määrä äänessä on nelinkertaistunut. Samaan aikaan television uutisankkureiden puhenopeus on kasvanut.
Waaramaa ja Laukkanen (2024) näkevät ilmiöiden taustalla populaarikulttuurin ja sosiaalisen median vaikutuksen. Somessa kaikki on entistä nopeampaa ja erityisesti englannin kielelle tyypillinen nouseva intonaatio ja korkea taajuus voivat heijastua matalaan ja latteaan suomen kieleen.
– Meillä ihmisillä on taipumus muuttaa äänenkäyttöämme sen mukaan, millaisessa ympäristössä ja porukassa olemme. Ihminen harvoin edes tiedostaa sitä itse, Penttilä huomauttaa.
Mikä auttaa laulamaan korkealta ja kovaa?
Tällä kertaa Tero Ikävalko pääsi analysoimaan kurkkulaulua, mutta hänen varsinainen tutkimuksensa kohdistuu belttaukseen, musikaaleissa ja rock-musiikissa käytettyyn laulutekniikkaan, jossa lauletaan ”korkealta ja kovaa”.
Ikävalko on tutkinut PUTUKEn laboratoriossa belttaajien äänenkäyttöä ja verrannut sitä huutamiseen, jota tavalliset kadunmiehet ja -naiset tuottavat.
– Tutkimuksessa nähtiin, että belttaajilla on keskimäärin vähän korkeampi äänenkäytön tehokkuus, eli he käyttävät vähemmän aerodynaamista energiaa äänentuottoon saavuttaakseen saman voimakkuuden kuin kouluttamattomat huutajat, hän kertoo.
Ikävalkon tutkimus on osa Suomen Akatemian rahoittamaa hanketta, jossa tutkitaan voimakkaan äänenkäytön tehokkuutta ja taloudellisuutta klassisessa oopperalaulussa ja nykymusiikkityyleissä. Tutkimustulokset hyödyttävät laulun ja puheen opetusta, sillä äänen ylikuormitus on keskeinen vakavien äänihäiriöiden riskitekijä.
Kurkkulaulu vaatii vuosien treenaamista
Kun Antti Paalanen vaihtaa normaalin puhe- ja lauluäänensä kurkkulauluun, se kuulostaa petollisen helpolta. Kun tavallinen karaokelaulaja yrittää samaa, hän saa aikaiseksi vain epämääräistä örinää ja kurkun käheyttä.
Paalanen myöntää, että kurkkulaulutekniikan oppiminen on vaatinut häneltä vuosien treenaamista. Hän itse innostui kurkkulaulusta tehdessään kolmatta sooloalbumiaan Meluta, joka julkaistiin vuonna 2014.
Aiemmin Paalanen oli keskittynyt musiikissaan harmonikan soittoon, mutta nyt hän halusi mukaan uusia elementtejä. Kurkkulaulu kuulosti hänen mielestään siltä kuin haitari olisi puhjennut puhumaan tai laulamaan.
– Pyrin kurkkulaulutekniikalla muuttamaan ääntäni niin, että se kuulostaisi metalliselta. Sitä kautta aloin treenata tekniikkaa. Biisi biisiltä kurkkulaulua on tullut musiikkiini lisää.
Kun kröhäisemme kurkkua, sieltä kuuluu matala ääni, jonka taskuäänihuulten värähtely aiheuttaa. Ahkerasti harjoittelemalla tämän äänen voi Paalasen mukaan valjastaa muusikin tekoon.
– Itselleni on syntynyt tästä örisevä hahmo tai rooli, johon on helppo astua, kun menen lavalle. Se on hauskaa roolileikkiä, Paalanen kertoo hymyillen.
Päivän koehenkilö: Antti Paalanen
Katso videolta tunnelmapalat, kun Antti Paalasen kurkkulaulua mitattiin Puheen tutkimuksen keskuksen laboratoriossa.
Miltä nyt tuntuu, Antti Paalanen?
Antti Paalanen kertoo videolla, millainen kokemus oman laulun mittaaminen oli ja mitä tulokset kertoivat. Samalla selviää, miten kurkkulaulu eroaa perinteisestä laulusta ja miten kurkkulaulajaksi voi oppia.
Kirjoittaja: Virpi Ekholm
