แผนที่เสียงคืออะไร? เหตุใดนักวิทยาศาสตร์จึงศึกษาโคโยตี้โทรในอุทยานแห่งชาติ

การได้ยินของเราบอกเราว่ามีรถยนต์คันหนึ่งวิ่งมาจากด้านหลังมองไม่เห็นหรือเห็นนกในป่าที่ห่างไกล ทุกอย่างสั่นสะเทือนและเสียงที่ผ่านและรอบตัวเราตลอดเวลา เสียงเป็นตัวบ่งชี้สภาพแวดล้อมที่สำคัญ

มากขึ้นเรากำลังเรียนรู้ว่ามนุษย์และสัตว์ไม่ใช่สิ่งมีชีวิตเพียงอย่างเดียวที่ใช้เสียงในการสื่อสาร พืชและป่าก็เช่นกัน พืชตรวจจับการสั่นสะเทือนในลักษณะที่เลือกความถี่โดยใช้ความรู้สึก "ได้ยิน" นี้เพื่อค้นหาน้ำโดยการส่งการปล่อยอะคูสติกและการสื่อสารการคุกคาม

เรารู้ด้วยว่าการสื่อสารด้วยวาจาที่ชัดเจนนั้นมีความสำคัญ แต่ก็ลดลงอย่างง่ายดายด้วยเสียงภายนอกหรือที่รู้จักกันในชื่อ "เสียง" เสียงดังรบกวนมากกว่าการระคายเคือง: มันคุกคามสุขภาพของเราด้วย ระดับเสียงของเมืองโดยเฉลี่ย 60 เดซิเบลนั้นแสดงให้เห็นเพื่อเพิ่มความดันโลหิตและอัตราการเต้นของหัวใจและทำให้เกิดความเครียดโดยที่แอมพลิจูดที่สูงขึ้นอย่างต่อเนื่องทำให้สูญเสียการได้ยินสะสม หากสิ่งนี้เป็นจริงสำหรับมนุษย์ก็อาจเป็นจริงสำหรับสัตว์และแม้แต่พืช

งานวิจัยด้านการอนุรักษ์ให้ความสำคัญกับการมองเห็นเป็นอย่างมาก - นึกถึงทิวทัศน์ที่สร้างแรงบันดาลใจหรือสัตว์หายากที่จับบนแผ่นฟิล์มที่มีกับดักกล้อง - แต่เสียงก็เป็นองค์ประกอบสำคัญของระบบธรรมชาติ ฉันศึกษาเสียงดิจิตอลและสื่ออินเทอร์แอคทีฟและห้องปฏิบัติการ Acoustic Ecology Ecology ของ Arizona State University เราใช้เสียงเพื่อเพิ่มความตระหนักด้านสิ่งแวดล้อมและการดูแลรักษาและจัดหาเครื่องมือที่สำคัญสำหรับการพิจารณาเสียงในการอนุรักษ์ธรรมชาติเมืองและการออกแบบอุตสาหกรรมอย่างลึกซึ้งยิ่งขึ้น

เสียงเป็นสัญลักษณ์ของการเปลี่ยนแปลงสิ่งแวดล้อม

เสียงเป็นตัวบ่งชี้ที่มีประสิทธิภาพของการทำลายสิ่งแวดล้อมและเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพสำหรับการพัฒนาระบบนิเวศที่ยั่งยืนยิ่งขึ้น เรามักจะได้ยินการเปลี่ยนแปลงในสภาพแวดล้อมเช่นการเปลี่ยนสายนกก่อนที่เราจะเห็น องค์การการศึกษาวิทยาศาสตร์และวัฒนธรรมแห่งสหประชาชาติ (ยูเนสโก) เพิ่งจัดตั้งกฎบัตรเสียงเพื่อส่งเสริมการรับรู้เสียงในฐานะที่เป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญในด้านอนามัยสิ่งแวดล้อมและการวางผังเมือง

ฉันใช้เวลาหลายทศวรรษในการบันทึกภาคสนามที่ฉันสร้างฉากก่อนรุ่งสางหรือพลบค่ำจากนั้นนอนฟังพื้นเป็นเวลานานหลายชั่วโมง โครงการเหล่านี้สอนให้ฉันรู้ว่าความหนาแน่นของอากาศเปลี่ยนแปลงไปอย่างไรเมื่อดวงอาทิตย์ขึ้นหรือลงพฤติกรรมของสัตว์จะเปลี่ยนไปอย่างไรและสิ่งต่าง ๆ เหล่านี้เชื่อมโยงกันอย่างไร

ตัวอย่างเช่นเสียงเดินทางไกลผ่านวัสดุที่มีความหนาแน่นสูงเช่นอากาศเย็นมากกว่าผ่านอากาศฤดูร้อนที่อบอุ่น ปัจจัยอื่น ๆ เช่นการเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นของใบไม้ในป่าจากฤดูใบไม้ผลิเป็นฤดูใบไม้ร่วงก็เปลี่ยนลักษณะของเสียงก้องของไซต์เช่นกัน การสำรวจคุณสมบัติเหล่านี้ทำให้ฉันคิดเกี่ยวกับวิธีการรับรู้เสียงเกี่ยวกับสุขภาพสิ่งแวดล้อมของเราการเปิดมุมมองใหม่ของการสอบถามเกี่ยวกับคุณสมบัติทางจิตของเสียงสิ่งแวดล้อม

การปรับเปลี่ยนสภาพแวดล้อมเสียงมีผลต่อการอยู่รอด

เพื่อมีส่วนร่วมกับชุมชนสาธารณะและวิทยาศาสตร์ในการวิจัยนี้ห้องปฏิบัติการนิเวศวิทยาอะคูสติกได้เริ่มดำเนินการในปี 2557 ในโครงการขนาดใหญ่ที่มีผู้คนมาจากการสอนทักษะการฟังและเทคนิคการบันทึกเสียงให้กับชุมชนที่อยู่ติดกับอุทยานแห่งชาติและอนุเสาวรีย์ทางตะวันตกเฉียงใต้ของสหรัฐอเมริกา หลังจากเสร็จสิ้นการประชุมเชิงปฏิบัติการการฟังและการบันทึกสมาชิกในชุมชนอาสาสมัครเพื่อบันทึกในสถานที่คงที่ในสวนสาธารณะทุกเดือนสร้างคอลเลกชันขนาดใหญ่ของการจับเสียงที่มีความสุขในการฟังและแหล่งข้อมูลมากมายสำหรับการวิเคราะห์ทางวิทยาศาสตร์

ลองจินตนาการว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอาจส่งผลต่อลายเซ็นโซนิคของสภาพแวดล้อมอย่างไร ความหนาแน่นของพืชที่ลดลงจะเปลี่ยนความสมดุลระหว่างพื้นผิวดูดซับเช่นใบไม้และพื้นผิวสะท้อนแสงเช่นหินและอาคาร สิ่งนี้จะเป็นการเพิ่มเสียงก้องและทำให้สภาพแวดล้อมเสียงรุนแรงขึ้น และเราสามารถจับมันได้โดยทำการบันทึกเสียงซ้ำ ๆ ในเว็บไซต์การวิจัย

ในการตั้งค่าที่เสียงก้องกังวานเป็นเวลานานเช่นมหาวิหารมันจะกลายเป็นความเหนื่อยล้าในการสนทนาที่ก้องกังวาน เสียงก้องที่เพิ่มขึ้นอาจมีผลคล้ายกันในการตั้งค่าตามธรรมชาติ เผ่าพันธุ์พื้นเมืองอาจต่อสู้เพื่อฟังการผสมพันธุ์ ผู้ล่าอาจมีปัญหาในการตรวจจับเหยื่อ ผลกระทบดังกล่าวอาจกระตุ้นประชากรให้ย้ายถิ่นฐานแม้ว่าพื้นที่ยังคงมีอาหารและที่พักอาศัยมากมาย ในระยะสั้นคุณสมบัติเสียงของสภาพแวดล้อมมีความสำคัญต่อการอยู่รอด

การฟังยังสามารถส่งเสริมการดูแล เราใช้การบันทึกที่อาสาสมัครของเราจัดทำขึ้นเพื่อสร้างผลงานดนตรีโดยใช้เสียงของสภาพแวดล้อมซึ่งดำเนินการในชุมชนที่บันทึกเสียงเท่านั้น เหตุการณ์เหล่านี้เป็นเครื่องมือที่ยอดเยี่ยมสำหรับการระดมคนเกี่ยวกับปัญหาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

การทำแผนที่เสียงและลักษณะอากาศ

ฉันยังเป็นผู้นำโครงการวิจัยที่เรียกว่า EcoSonic ซึ่งถามว่าคุณสมบัติทางจิตของเสียงทางสิ่งแวดล้อมมีความสัมพันธ์กับสภาพอากาศหรือไม่ ถ้าเป็นเช่นนั้นเราต้องการทราบว่าเราสามารถใช้แบบจำลองหรือการบันทึกเสียงปกติเพื่อทำนายผลกระทบระยะยาวของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศต่อคุณสมบัติทางเสียงของสภาพแวดล้อม

งานนี้ใช้จิตวิเคราะห์ - ประเด็นที่เสียงเข้ากับสมอง Psychoacoustics ถูกนำไปใช้ในการวิจัยเกี่ยวกับการรับรู้คำพูดการสูญเสียการได้ยินและหูอื้อหรือเสียงก้องในหูและในการออกแบบอุตสาหกรรม จนถึงขณะนี้ยังไม่ได้นำไปใช้อย่างกว้างขวางกับคุณภาพเสียงสิ่งแวดล้อม

เราใช้การวิเคราะห์ทางจิตวิเคราะห์เพื่อประเมินการวัดคุณภาพเสียงเช่นความดังความหยาบและความสว่าง โดยการวัดจำนวนสัญญาณที่ไม่ซ้ำกันในสถานที่เฉพาะเราสามารถสร้างดัชนีความหลากหลายของเสียงสำหรับสถานที่นั้น จากนั้นเราใช้การเรียนรู้ของเครื่อง - ฝึกอบรมเครื่องเพื่อคาดคะเนจากข้อมูลที่ผ่านมา - เพื่อจำลองความสัมพันธ์ระหว่างข้อมูลสภาพอากาศในท้องถิ่นกับดัชนีความหลากหลายทางเสียง

การทดสอบเริ่มต้นของเราแสดงความสัมพันธ์เชิงบวกอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติระหว่างความหลากหลายทางเสียงและการปกคลุมของเมฆความเร็วลมและอุณหภูมิซึ่งหมายความว่าเมื่อตัวแปรเหล่านี้เพิ่มขึ้นความหลากหลายทางเสียงก็มีความหลากหลายเช่นกัน นอกจากนี้เรายังค้นหาความสัมพันธ์แบบผกผันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติระหว่างความหลากหลายทางเสียงและจุดน้ำค้างและทัศนวิสัย: เมื่อปัจจัยเหล่านี้เพิ่มขึ้นความหลากหลายทางเสียงจึงลดลง

Sounding Futures: ศิลปะวิทยาศาสตร์และชุมชน

คุณภาพเสียงมีความสำคัญต่อประสบการณ์ในชีวิตประจำวันของโลกและความเป็นอยู่ที่ดีของเรา การวิจัยที่ห้องปฏิบัติการนิเวศวิทยาอะคูสติกนั้นมาจากศิลปะและจากประสบการณ์การรับรู้การรับฟังการสัมผัสความหนาแน่นของอากาศการได้ยินความชัดเจนของเสียงและการรับรู้การเปลี่ยนแปลงของพฤติกรรมสัตว์

หากไม่มีศิลปะเราจะไม่ถามคำถามที่เข้าใจเหล่านี้ หากไม่มีวิทยาศาสตร์เราจะไม่มีเครื่องมือที่ซับซ้อนในการทำหน้าที่วิเคราะห์และสร้างแบบจำลองการทำนาย และหากไม่มีชุมชนใกล้เคียงเราจะไม่มีข้อมูลการสังเกตในท้องถิ่นหรือความรู้ทางประวัติศาสตร์เกี่ยวกับรูปแบบของการเปลี่ยนแปลง

มนุษย์ทุกคนมีความสามารถในการหยุดชั่วคราวฟังและรับรู้ความหลากหลายและคุณภาพของเสียงในพื้นที่ใดก็ตาม จากการฟังที่กระตือรือร้นมากขึ้นเราแต่ละคนสามารถค้นพบการเชื่อมต่อที่แตกต่างกับสภาพแวดล้อมที่เราอาศัยอยู่

บทความนี้ถูกตีพิมพ์ครั้งแรกใน The Conversation โดย Garth Paine อ่านบทความต้นฉบับที่นี่