Kas yra garso žemėlapis? Kodėl mokslininkai tiria kojoto skambučius nacionaliniuose parkuose

Mūsų klausymas mums pasakoja apie automobilį, kuris artėja iš užpakalinio, nematyto ar paukščio tolimame miške. Viskas vibruoja, o garsas nuolat ir aplink mus vyksta. Garsas yra kritinis aplinkos ženklas.

Vis dažniau mokomės, kad žmonės ir gyvūnai nėra vieninteliai organizmai, kurie naudoja garsą bendrauti. Taigi augalai ir miškai. Augalai dažniausiai atrankos būdu nustato vibracijas, naudodami šį „klausos“ jausmą, kad surastų vandenį siunčiant akustinius teršalus ir pranešdami apie grėsmes.

Mes taip pat žinome, kad aiškus žodinis bendravimas yra labai svarbus, tačiau jį lengvai nulemia pašaliniai garsai, kitaip vadinami „triukšmu“. Triukšmas yra daugiau nei dirginantis: tai taip pat kelia grėsmę mūsų sveikatai. Nustatyta, kad vidutiniškai 60 decibelų miesto garsų padidina kraujospūdį ir širdies susitraukimų dažnį bei sukelia stresą, o amplitudės išlieka didesnės, o tai sukelia kumuliacinį klausos praradimą. Jei tai pasakytina apie žmones, tai gali būti tiesa ir gyvūnams, ir net augalams.

Apsaugos tyrimai labai akcentuoja regėjimą - mąstykite apie įkvepiančią vaizdą, arba retas rūšis, sugautas filme su fotoaparato spąstais, tačiau garsas taip pat yra esminis gamtinių sistemų elementas. Studijuoju skaitmeninę garso ir interaktyviąją žiniasklaidą ir bendrai vadovauju Arizonos valstybinio universiteto Akustinės ekologijos laboratorijai. Naudojame garsą, kad padidintume aplinkosauginį sąmoningumą ir valdymą, ir teikiame svarbiausias priemones, skirtas gilesniam gamtos išsaugojimo, miesto ir pramoninio dizaino svarstymui.

Garsas kaip aplinkos pokyčių ženklas

Gera yra galingas aplinkos degradacijos rodiklis ir veiksminga priemonė tvaresnėms ekosistemoms kurti. Mes dažnai girdime aplinkos pokyčius, pvz., Pokalbius paukščių skambučiuose, prieš juos matydami. Jungtinių Tautų Švietimo, mokslo ir kultūros organizacija (UNESCO) neseniai sudarė patikimą chartiją, kuria siekiama skatinti supratimą apie garsą kaip svarbiausią aplinkos sveikatos ir miestų planavimo ženklą.

Per dešimtmečius praleidau lauko įrašus, kuriuose sukuriu sąrankos prieš aušrą ar susiliejimą, tada gulėjau ant žemės klausydamasis keletą nepertraukiamų valandų. Šie projektai išmokė mane, kaip oro tankis pakyla, kai saulė kyla ar pakyla, kaip keičiasi gyvūnų elgesys ir kaip visi šie dalykai yra tarpusavyje susiję.

Pavyzdžiui, garsas keliauja per tankesnę medžiagą, pavyzdžiui, šaltą orą, nei per šiltą vasaros orą. Kiti veiksniai, pvz., Miško lapų tankio pokyčiai nuo pavasario iki kritimo, taip pat keičia svetainės požymius. Šių savybių ištyrimas privertė mane galvoti apie tai, kaip garso suvokimo matai informuoja apie aplinkos sveikatą, atveria naują tyrimą apie psichoakustines aplinkos garso savybes.

Garso aplinkos keitimas veikia išlikimą

Siekiant įtraukti visuomenę ir mokslo bendruomenes į šį tyrimą, „Acoustic Ecology Lab“ 2014 m. Pradėjo vykdyti didelio masto projektą, kuriame mokomi klausymo įgūdžiai ir garso įrašymo metodai bendruomenėms, besiribojančioms su nacionaliniais parkais ir nacionaliniais paminklais JAV pietvakariuose. Baigę klausymo ir lauko įrašymo dirbtuvę bendruomenės nariai kiekvieną mėnesį savanoriškai registruojasi parkuose, kurdami didelę garso įrašų kolekciją, kuri yra tiek džiaugsmas, kad galėtumėte klausytis, tiek turtingas duomenų šaltinis mokslinei analizei.

Įsivaizduokite, kaip klimato kaita gali paveikti aplinkos garsinius parašus. Sumažintas augalų tankis pakeis sugeriamųjų paviršių, pvz., Lapų, ir atspindinčių paviršių, pvz., Uolų ir pastatų, pusiausvyrą. Tai padidins atgarsį ir sustiprins garso aplinką. Ir mes galime jį užfiksuoti atlikdami pakartotinius garso įrašus mokslinių tyrimų svetainėse.

Nustatymuose, kur garsas ilgą laiką grįžta, pvz., Katedra, tai gali tapti varginantis pokalbio tęsimas, kai atsispindi aidai. Didėjantis atgaminimas gali turėti panašų poveikį gamtos nustatymuose. Gimtosios rūšys galėtų sunkiai išgirsti poravimosi skambučius. Predatoriai gali turėti sunkumų aptikti grobį. Toks poveikis gali paskatinti gyventojus persikelti, net jei vietovėje vis dar yra daug maisto ir pastogės. Trumpai tariant, aplinkos ypatybės yra gyvybiškai svarbios.

Klausymas taip pat gali skatinti valdymą. Naudojame įrašus, kuriuos mūsų savanoriai gamina, kad sukurtų muzikinius kūrinius, sudarytus naudojant tik aplinkos garsus, kurie atliekami įrašus padariusiose bendruomenėse. Šie įvykiai yra puiki priemonė mobilizuoti žmones klimato kaitos poveikio klausimu.

Garso ir oro charakteristikų atvaizdavimas

Taip pat vadovauju mokslinių tyrimų projektui „EcoSonic“, kuris klausia, ar psichoakustinės aplinkos garso savybės siejasi su oro sąlygomis. Jei taip, mes norime žinoti, ar galime naudoti modelius ar reguliarius garso įrašus, kad galėtume prognozuoti ilgalaikį klimato kaitos poveikį aplinkos akustinėms savybėms.

Šis darbas remiasi psichoakustika - ta vieta, kur garsas atitinka smegenis. Psichoakustika taikoma kalbų suvokimo, klausos praradimo ir spengimo ausyse tyrimui, arba ausų skambėjimui ir pramoniniam dizainui. Tačiau iki šiol ji nebuvo plačiai taikoma aplinkos garso kokybei.

Vertiname kokybinius garso matavimus, tokius kaip garsumas, šiurkštumas ir ryškumas, naudojame psichoakustinę analizę. Matuodami unikalių signalų skaičių tam tikroje vietoje, tam vietai galime sukurti „Akustinės įvairovės indeksą“. Tada mes naudojame mašininį mokymąsi - mokome mašiną, kad galėtume prognozuoti, remiantis ankstesniais duomenimis, - modeliuoti vietinių oro duomenų ir akustinės įvairovės indekso koreliaciją.

Mūsų pradiniai testai rodo teigiamą, statistiškai reikšmingą ryšį tarp akustinės įvairovės ir debesų dangos, vėjo greičio ir temperatūros, o tai reiškia, kad šie kintamieji didėja, taip pat akustinė įvairovė. Mes taip pat randame atvirkštinį, statistiškai reikšmingą ryšį tarp akustinės įvairovės ir rasos taško bei matomumo: Kadangi šie veiksniai didėja, akustinė įvairovė mažėja.

Skamba ateitis: menas, mokslas ir bendruomenė

Garso kokybė yra labai svarbi mūsų kasdieninei pasaulio ir mūsų gerovės daliai. Akustinės ekologijos laboratorijoje atliekami moksliniai tyrimai yra orientuoti į meną ir remiasi jausminga buvimo, klausymo, oro tankio jausmo, garso girdėjimo ir gyvūnų elgesio skirtumų suvokimo patirtimi.

Be meno mes negalėtume užduoti šių suvokimo klausimų. Be mokslo neturėtume sudėtingų priemonių šiai analizei atlikti ir prognozavimo modeliams kurti. Be kaimyninių bendruomenių neturėtume duomenų, vietinių stebėjimų ar istorinių žinių apie pokyčių modelius.

Visi žmonės turi galimybę pristabdyti, klausytis ir atpažinti garso kokybę ir kokybę bet kurioje konkrečioje erdvėje. Aktyviau klausydamiesi kiekvienas iš mūsų gali rasti kitokį ryšį su aplinka, kurioje gyvename.

Šis straipsnis iš pradžių buvo paskelbtas Garth Paine pokalbyje. Skaitykite originalų straipsnį čia.