|
В целях создания акустических репеллентов для управления поведением птиц были изучены и сопоставлены голосовые и слуховые диапазоны некоторых опасных для авиации птиц.
В процессе эволюции происходило постоянное приспособление слуха и голоса птиц к жизненным ситуациям. Этот механизм способствовал выживанию птиц как таксономической группы и завоеванию ими новых экологических ниш и территорий. Биоценотическое общение развивалось в результате необходимости слышать и распознавать сигнализацию партнёров по биоценозу.
При создании управляющих акустических стимулов мы опираемся в основном на элементы популяционного общения, обслуживающего ситуации избегания опасности, но используются также и сигналы биоценотического общения. Включение звуков выстрела в состав акустических стимулов моделирует ситуацию общения между хищником и жертвой. Созданные человеком эколого-акустические аналоги опасных ситуаций, опираются на уже имеющиеся у птиц частотные взаимоотношения каналов восприятия и излучения звуков.
При использовании управляющих стимулов происходит одновременно обучение и настройка слуха биоповреждающих видов птиц на управляющие сигналы. Птицы обучаются правильно реагировать на эти стимулы, т.е. покидать охраняемую территорию.
Методика использования акустических средств управления поведением птиц, показала свою эффективность. Этот метод экологичен, доступен, не наносит вреда птицам. Он особенно актуален при защите от птиц аэродромов и авиабаз. В ИПЭЭ РАН совместно с компанией «Два Крыла» разработана биоакустическая установка, которая вошла в состав репеллентного комплекса нового поколения «Универсал-Акустик».
Важно создать универсальную акустическую систему управления поведением разных видов птиц, встречающихся на аэродромах и других защищаемых объектах, учитывая, что птицы, повреждающие технику и другие объекты, относятся к разным таксономическим группам, обладающим соответственно различными способностями восприятия и воспроизведения звука. Нужны такие управляющие сигналы-стимулы, на которые всё сообщество аэродромных птиц будет реагировать бегством. Таким образом, частотные диапазоны слухового восприятия птиц должны соответствовать излучаемым сигналам. Поэтому для создания биоакустических устройств отпугивания птиц необходимо выяснить общие параметры взаимодействия их слуха и голоса, т.е. определить оптимальную чувствительность слуха (ОЧС) и пиковые частотные значения голосовых сигналов, - частоту основного тона - ЧОТ (Основной тон (ОТ) в теории речи это гармонические колебания, производимые голосовыми связками; в нашем случае – колебания, производимые голосовым аппаратом птицы) и частоты локальных максимумов – ЛМ (Ярко выраженные энергетические составляющие, образующиеся в результате резонанса гармоник ОТ, и обычно кратные ему. В сигналах птиц имеется два-три основных ЛМ). При этом необходимо учитывать, что интенсивность воспринимаемого птицей сигнала частотой в 2000 – 3000 Гц должна превышать уровень шума окружающей среды на 25-30 дБ [1].
С помощью программ «Электронное ухо» (Разработана научно-исследовательским центром распознавания образов), «MultiInstrument», «Sound Foundry Sound Forge 6.0» и «Speech Analyzer 3.1» проведён анализ сигналов видов, для которых характерна биоповреждающая деятельность: чирок-трескунок, озёрная, сизая и серебристая чайки, ушастая сова, канюк, обыкновенная пустельга, луговой лунь, чибис, серая ворона, грач, галка, чёрный стриж, певчий и чёрный дрозды, обыкновенный скворец. Программа «Электронное ухо» позволяет анализировать сигнал синхронно с периодом основного тона (ОТ).
В процессе исследования определялись частоты ОТ, т.е. ЧОТ и ЛМ сигнала. Данные по оптимальной частоте слуха (ОЧС) и диапазону слухового восприятия (ДСВ), взяты из литературных источников; пороговая чувствительность слуха определялась с помощью электрофизиологической и условно-рефлекторной методик (цитировано: по [1, 2, 3]).
Относительно дальности распространения сигнала и чувствительности слуха наиболее оптимальными частотными областями сигнала являются ЧОТ и частоты ЛМ, ближайшие к ней. Звуковое давление ЧОТ при её значительной энергоёмкости соизмеримо со звуковым давлением более высоких по частоте ЛМ. Поэтому даже при своей низкой амплитуде ЧОТ является доминантной и наиболее интенсивной пиковой частотой сигнала птицы. Радиус действия биоакустической установки определяется уровнем звукового давления в удалённой точке, создаваемой ею. Так для частот от 1000 до 8000 Гц при нормальном атмосферном давлении и температуре 18 – 20° Цельсия звуковое давление падает примерно на 10-20 дБ через каждые 100 метров. Это давление в соответствие с абсолютной чувствительностью слуха птицы от 0 до 10 дБ должно быть на 10 дБ выше уровня природных и техногенных фоновых шумов на соответствующем объекте [4]. Таким образом, ЧОТ и наиболее значимые ЛМ должны находиться в пределах частотного диапазона сигналов, воспроизводимых биоакустической установкой, т.е. по крайней мере, от 200 до 12000 Гц.
В результате исследования было установлено, что оптимальная частота слуха большинства изученных видов, за исключением сов, находится в пределах 1000-2000 Гц. Это соответствует диапазону излучаемых биоакустической установкой сигналов и даже захватывает верхнюю среднечастотную границу слухового спектра птиц, которая определяется примерно в 12000-13000 Гц.
В работе использованы записи сигналов Б.Н. Вепринцева, И.Д. Никольского, С.К. Рыжова и О.Л. Силаевой.
Литература
1. Dooling R. Avian hearing and avoidance of wind turbines. Mary-land: NREL, 2002. - 84 p.
2. Ильичёв В.Д. Биоакустика птиц. М.: МГУ, 1972. - 286 с.
3. Ильичёв В.Д. Локация птиц. М.: Наука, 1975. - 196 с.
4. Общие авиационные требования к средствам обеспечения вер-толётов на судах и приподнятых над водой платформах (ОАТ ГА-90). М., ГА: 1990. - С. 19.
О.Л. Силаева О.Л., С.С. Золотарёв С.С.,Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН (ИПЭЭ РАН), 2014 г.
|
