https://frosthead.com

Коришћење звукова природе за праћење промена у околини

Слух нам говори о аутомобилу који се приближава одострага, невиђеном или о птици у далекој шуми. Све вибрира, а звук непрестано пролази кроз и око нас. Звук је критични знак околиша.

Све више учимо да људи и животиње нису једини организам који користи звук за комуникацију. Као и биљке и шуме. Биљке детектују вибрације на фреквентно селективни начин, користећи овај „слушни“ смисао да нађу воду тако што шаљу звучне емисије и преносе претње.

Такође знамо да је јасна вербална комуникација критична, али је лако разграђује вањским звуковима, иначе познатим као "бука". Бука је више него надражујућа: она такође прети нашем здрављу. Показало се да просечни ниво звука у граду од 60 децибела повећава крвни притисак и откуцаје срца и изазива стрес, а постојане веће амплитуде узрокују кумулативни губитак слуха. Ако је то истина за људе, онда то може бити тачно и за животиње, па чак и за биљке.

Истраживања очувања стављају велики нагласак на поглед - помислите на инспиративну видик или ретку врсту која је ухваћена на филму помоћу замки фотоапарата - али звук је такође критични елемент природних система. Студирам дигитални звук и интерактивне медије и ко-директу лабораторију за акустичну екологију Универзитета Аризона. Звук користимо за унапређење еколошке свести и управљања и пружамо критичне алате за дубље сагледавање звука у природним резерватима, урбаном и индустријском дизајну.

Звук је знак промене животне средине

Звук је моћан показатељ деградације животне средине и ефикасно средство за развој одрживијих екосистема. Често чујемо промене у околини, као што су промене у позивима птица, пре него што их угледамо. Организација Уједињених нација за образовање, науку и културу (УНЕСЦО) недавно је формирала здравствену повељу којом ће промовисати свест о звуку као кључном показатељу у здрављу животне средине и урбанистичком планирању.

Провела сам деценије правећи снимке на терену у којима креирам поставку пре зоре или сумрака, а затим лежим на земљи слушајући неколико сати без престанка. Ови пројекти су ме научили како се густоћа ваздуха мијења како сунце излази или залази, како се понашање животиња мијења као резултат тога и како су све те ствари неразумљиво повезане.

На пример, звук путује даље кроз гушћи материјал, као што је хладан, него кроз топли летњи ваздух. Други фактори, као што су промене у густини лишћа шуме од пролећа до јесени, такође мењају карактеристике одсека на месту. Истраживање ових квалитета довело ме до размишљања о томе како перцептивне мере звука обавештавају наше разумевање здравља животне средине, отварајући нови угао истраживања око психоакустичних својстава звука из околине.

Промена звучног окружења утиче на опстанак

Како би укључила јавност и научну заједницу у ово истраживање, Лабораторија за акустичну екологију започела је 2014. године обимним пројектом подучавањем слушања и техникама снимања звука у заједницама поред националних паркова и националних споменика на југозападу Сједињених Држава. Након завршетка радионице за слушање и снимање на терену, чланови заједнице сваки месец волонтирају да снимају на фиксним локацијама у парковима, градећи велику колекцију звучних снимака што је радост за слушање и богат извор података за научну анализу.

Замислите како климатске промене могу да утичу на звучне потписе околине. Смањена густина биљака ће променити равнотежу између упијајућих површина, као што су лишће, и рефлективних површина попут стена и грађевина. Ово ће повећати одјек и учинити звучнијим окружење оштријим. А то можемо да снимимо и понављањем звучних снимака на истраживачким локацијама.

Јосхуа Трее 2 Слушам у сумрак променљивим звучним сценама у Националном парку Јосхуа Трее. Гартх Паине, ЦЦ БИ-НД (Гартх Паине, ЦЦ БИ-НД)

У подешавањима где звук одјекује дуже време, попут катедрале, може постати заморно водити разговор док одјеци сметају. Повећани одјек би могао имати сличан ефекат у природним срединама. Матичне врсте би се могле борити да чују позиве парења. Предатори могу имати потешкоћа у откривању плена. Такви утицаји могу подстаћи пресељење становништва, чак и ако неко подручје и даље нуди богату храну и уточиште. Укратко, звучна својства окружења пресудна су за опстанак.

Слушање такође може промовисати управљање. Ми користимо снимке које наши волонтери производе за стварање музичких дела, компонованих користећи само звукове околине, који се изводе у заједницама које су снимале. Ови догађаји су дивно средство за мобилизацију људи око питања утицаја климатских промена.

Мапирање звучних и временских карактеристика

Такође водим истраживачки пројекат под називом ЕцоСониц, који се пита да ли психоакустична својства звука из околине корелирају са временским условима. Ако то ураде, желимо да знамо да ли можемо да користимо моделе или редовне звучне снимке да бисмо предвиђали дугорочне утицаје климатских промена на акустичка својства окружења.

Овај рад се ослања на психоакустику - тачку у којој звук сусреће мозак. Психоакустика се примењује у истраживањима перцепције говора, губитка слуха и зујања у ушима, или зујања у ушима, и у индустријском дизајну. До сада се, међутим, није широко примјењивала на квалитет звука у околини.

Психоакустичку анализу користимо за процену квалитативних мера звука, као што су гласност, храпавост и осветљеност. Мерећи број јединствених сигнала на одређеној локацији, можемо створити индекс акустичке разноликости за то место. Затим користимо машинско учење - обучавамо машину да предвидимо на основу прошлих података - да моделирамо повезаност између локалних временских података и индекса акустичке разноликости.

Наши почетни тестови показују позитиван, статистички значајан однос између акустичке разноликости и облачног покривача, брзине ветра и температуре, што значи да, како се ове променљиве повећавају, звучна разноликост се такође повећава. Такође налазимо и обрнут, статистички значајан однос између акустичке разноликости и тачке рошења и видљивости: Како се ти фактори повећавају, акустичка разноликост опада.

Звучни подаци ЕцоСониц предвиђања о томе како ће се акустичка својства околине променити са променом времена, направљеним од снимака урађених у резервату МцДовелл Соноран. Плава линија је предвиђања нашег модела, а црвена стварни подаци за тај дан. (Гартх Паине)

Сондирање будућности: уметност, наука и заједница

Квалитет звука је пресудан за наше свакодневно искуство у свету и наше благостање. Истраживање у лабораторији акустичке екологије покреће се из уметности и заснива се на осећају искуства присутности, слушања, осећања густине ваздуха, јасноће звука и опажања варијација у понашању животиња.

Без умјетности не бисмо постављали та перцептивна питања. Без науке не бисмо имали софистициране алате за ову анализу и изградњу предиктивних модела. А без суседних заједница не бисмо имали податке, локална запажања или историјско знање о обрасцима промена.

Сви људи имају могућност паузирања, слушања и препознавања разноликости и квалитета звука у било ком простору. Кроз активније слушање, свако од нас може пронаћи другачију повезаност са срединама у којима живимо.


Овај чланак је првобитно објављен у часопису Тхе Цонверсатион. Разговор

Гартх Паине, ванредни професор за дигитални звук и интерактивне медије, Државни универзитет у Аризони

Коришћење звукова природе за праћење промена у околини