サウンドマップとは科学者が国立公園でコヨーテコールを研究する理由

私たちの聞いたところでは、車が後ろから、目に見えないように、あるいは遠くの森の中の鳥に近づいていることがわかりました。すべてが振動し、音は常に私たちの周りを通り抜けます。音は重要な環境の指標です。

ますます、私たちは人間と動物がコミュニケーションのために音を使う唯一の有機体ではないことを学んでいます。植物や森林もそうです。植物はこの「聴覚」感覚を利用して周波数選択的に振動を検出し、アコースティックエミッションを送り出して脅威を伝えます。

また、明確な口頭でのコミュニケーションが重要ですが、外部からの音（「ノイズ」とも呼ばれる）によって簡単に劣化することもわかっています。ノイズは刺激以上のものです。それはまた私たちの健康を脅かします。 60デシベルの平均都市音レベルは、血圧と心拍数を増加させ、ストレスを誘発することが示されています。より高い振幅を持続すると、累積的な難聴を引き起こします。これが人間にも当てはまるならば、動物にも植物にも当てはまるかもしれません。

保存研究は視覚に重点を置いています - 感動的な眺望、またはカメラトラップで映画に巻き込まれた希少種について考えてください - しかし、音も自然システムの重要な要素です。私はデジタルサウンドとインタラクティブメディアを研究し、アリゾナ州立大学のアコースティックエコロジーラボを共同で指導しています。私たちは環境意識と管理を向上させるために音を使い、自然保護、都市、そして工業デザインにおける音をより深く考察するための重要なツールを提供します。

環境変化の兆しとしての音

音は環境劣化の強力な指標であり、より持続可能な生態系を開発するための効果的なツールです。鳥の鳴き声の変化など、環境の変化を目にする前によく耳にします。国連教育科学文化機関（UNESCO）は最近、環境衛生および都市計画における重要な意味としての音の認識を促進するための健全な憲章を結成しました。

私は何十年もの間、夜明け前や夕暮れ前にセットアップを作成し、その後何時間も途切れることなく地上に横たわって現場での録音を行ってきました。これらのプロジェクトは、太陽が昇ったり沈んだりすると空気の密度がどのように変化するか、その結果として動物の行動がどのように変化するか、そしてこれらすべてがどのように複雑に関連しているかを教えてくれました。

例えば、音は暖かい夏の空気よりも、冷たい空気のようなより密度の高い物質を通って進みます。春から秋にかけての森林の葉の密度の変化など、その他の要因もまた、敷地の残響特性を変化させます。これらの資質を探求することで、音の知覚的尺度が環境健康の理解にどのように役立つかを考えるようになり、環境音の音響心理学的特性に関する新しい探求の角度が開かれました。

健全な環境を変えることは生存に影響する

この研究に公的および科学的コミュニティを参加させるために、アコースティックエコロジーラボは2014年に合衆国南西部の国立公園および国立記念碑に隣接するコミュニティにリスニングスキルと録音技術を教える大規模なクラウドソースプロジェクトに着手しました。リスニングとフィールドレコーディングのワークショップを終えた後、コミュニティメンバーは毎月公園内の固定位置でレコーディングすることを志願しています。それは、聞くのが楽しいと同時に科学分析のための豊富なデータソースの集まりです。

気候変動が環境の音のサインにどのように影響するかを想像してみてください。植物の密度が下がると、葉などの吸収面と、岩や建物などの反射面のバランスが変わります。これは残響を増加させ、音環境をより過酷にします。研究現場で繰り返し録音することでそれを捉えることができます。

大聖堂など、音が長時間にわたって反響する環境では、エコーが干渉して会話を続けるのが面倒になることがあります。残響を増やすと、自然な環境でも同様の効果があります。在来種は交配の電話を聞くのに苦労する可能性があります。捕食者は獲物を見つけるのが難しいかもしれません。そのような影響は、地域がまだ豊富な食料と避難所を提供しているとしても、人口を移動させることに拍車をかけるかもしれません。一言で言えば、環境の音質は生存に不可欠です。

聞くことはまたスチュワードシップを促進することができます。私たちのボランティアが制作した録音は、環境の音だけを使って作曲された音楽作品を作成するために使用されます。これらの出来事は、気候変動の影響の問題について人々を動員するための素晴らしいツールです。

音と天気の特徴のマッピング

私はまた、環境音の音響心理学的特性が気象条件と相関するかどうかを尋ねるEcoSonicと呼ばれる研究プロジェクトを率いています。もしそうなら、私たちはモデルや通常の録音を使用して、環境の音響特性に対する気候変動の長期的な影響を予測できるかどうかを知りたいです。

この作品は心理音響学 - 音が脳と出会うポイント - を利用しています。心理音響学は、音声知覚、難聴、耳鳴り、あるいは耳鳴り、そして工業デザインの研究に応用されています。しかし今までは、環境音質に広く適用されていませんでした。

心理音響分析を使用して、ラウドネス、ラフネス、明るさなどの音の定性的尺度を評価します。特定の場所で固有の信号の数を測定することで、その場所の音響多様性指数を作成できます。それから、我々は機械学習 - 過去のデータに基づいて予測をするための機械の訓練 - を使用して、地元の天気データと音響多様性指数との間の相関関係をモデル化します。

初期のテストでは、音響の多様性と雲量、風速、気温の間に統計的に有意な正の関係が見られました。つまり、これらの変数が大きくなるにつれて音響の多様性も増加します。また、音響の多様性と露点および可視性との間に、統計的に有意な逆の関係があることがわかりました。これらの要素が大きくなるにつれて、音響の多様性は減少します。

先見の明：芸術、科学、そしてコミュニティ

音質は、私たちの日常生活と私たちの幸福にとって非常に重要です。アコースティックエコロジーラボでの研究は芸術から始まり、存在し、聞き、空気の密度を感じ、音の明瞭さを聞き、そして動物の行動の変化を知覚するという経験に基づいています。

芸術がなければ、私たちはこれらの知覚的な質問をすることはないでしょう。科学がなければ、この分析を行い予測モデルを構築するための洗練されたツールはありません。そして近隣の共同体がなければ、我々はデータ、地域の観察、あるいは変化のパターンに関する歴史的な知識を持っていないでしょう。

すべての人間は、与えられた空間の中で音の多様性と質を一時停止し、聞いて、そして認識する能力を持っています。もっと積極的に聞くことによって、私たち一人ひとりが、自分が住んでいる環境への異なるつながりを見つけることができます。

この記事は、もともとGarth PaineによるThe Conversationに掲載されたものです。ここで元の記事を読んでください。