====== Psychoakustika ======

**Psychoakustika** je věda o vnímání zvuku. Zkoumá subjektivní odezvu lidského sluchového systému na fyzikální zvukové podněty. Zatímco fyzika měří frekvenci (Hz) a intenzitu (dB), psychoakustika řeší **výšku** a **hlasitost** tak, jak je slyší člověk.

Tento obor je klíčový pro vývoj [[audio-kodeky|audio kodeků]], protože umožňuje identifikovat části zvukového signálu, které mozek ignoruje, a ty následně z datového toku odstranit.

===== Klíčové jevy psychoakustiky =====

Lidské ucho není dokonalý mikrofon; má svá omezení, která digitální technologie využívají:

==== 1. Absolutní práh slyšitelnosti ====
Lidské ucho není stejně citlivé na všechny frekvence. Nejlépe slyšíme v pásmu **2 kHz až 5 kHz** (klíčové pro srozumitelnost lidské řeči). Zvuky pod tímto prahem (velmi tiché nebo na extrémních frekvencích) mozek neregistruje a kodeky je mohou vypustit.



==== 2. Sluchové maskování (Auditory Masking) ====
Jde o nejdůležitější jev pro ztrátovou kompresi. Silný zvuk dokáže "přebít" a učinit neslyšitelným jiný, slabší zvuk, který se vyskytuje v jeho blízkosti.
  * **Frekvenční maskování:** Silný tón na frekvenci 1000 Hz způsobí, že neslyšíme tichý zvuk na frekvenci 1100 Hz.
  * **Časové maskování:** Silný zvuk maskuje slabší zvuky, které zazní těsně **před ním** (pre-masking) nebo **po něm** (post-masking).



==== 3. Kritická pásma (Critical Bands) ====
Vnitřní ucho (hlemýžď) funguje jako sada filtrů. Pokud do jednoho "filtru" (kritického pásma) vstoupí více zvuků najednou, mozek je vnímá jako jeden celek nebo šum. Kodeky v těchto pásmech kvantují data méně přesně, čímž šetří místo.

===== Aplikace v digitálním audiu =====

Využití psychoakustických modelů v [[audio-kodeky|kodecích]] (MP3, AAC, Ogg Vorbis) probíhá následovně:

  - **Analýza signálu:** Kodér rozdělí zvuk na krátké časové úseky a provede jejich spektrální analýzu.
  - **Výpočet maskovacího prahu:** Pro každý úsek se určí, které tóny jsou maskovány silnějšími složkami.
  - **Kvantování:** Maskované (neslyšitelné) složky se buď zcela odstraní, nebo se uloží s velmi nízkou přesností. Tím se drasticky sníží velikost souboru.

===== Vliv na kvalitu a únavu z poslechu =====

Špatně nastavený psychoakustický model (např. MP3 s nízkým bitrate 64 kbps) může vést k:
  * **Artefaktům:** "Kovový" zvuk činelů nebo rozmazané výšky.
  * **Únavě z poslechu:** Mozek se podvědomě snaží "dopočítat" chybějící data, která model odstranil chybně, což po delší době způsobuje únavu.

> **Zajímavost:** Psychoakustika se využívá i v architektuře při navrhování koncertních sálů nebo v automobilovém průmyslu, kde se zvuk motoru ladí tak, aby zněl pro řidiče "sportovně" nebo naopak "kultivovaně".

---
**Viz také:** [[audio-kodeky|Audio Kodeky]], [[mp3|MP3]], [[vzorkovaci-frekvence|Vzorkovací frekvence]], [[bitova-hloubka|Bitová hloubka]]