Особенности распространения звуковых сигналов в связи с условиями среды

Звуковой фон открытых ландшафтов

Звуковой фон присутствует не только в лесу, но и в открытых ландшафтах. По имеющимся в литературе данным в степных биотопах интенсивность шумов колеблется от 30 до 60 децибел, обнаруживая прямую зависимость от силы ветра. Очевидно, что две одинаковые по уровню звукового давления, но отличающиеся спектральным составом помехи могут по-разному воздействовать на процесс обнаружения и восприятия звуковых коммуникационных сигналов животными. Поэтому нами был проведен подробный анализ звуковых шумов пустыни.

Амплитудно-частотные спектры звукового фона в лесах разного типа
11. Амплитудно-частотные спектры звукового фона в лесах разного типа. За нуль децибел принята амплитуда спектральной составляющей фона частотой 0,1 килогерца. Ход кривых зависимости изменений амплитуды спектральных составляющих шумов от их частоты в обоих типах леса в общем совпадает: в них наиболее выражены звуки частотой ниже 0,3-0,5 килогерца, а также звуки частотой 3-6 килогерц. Ультразвуковые составляющие в шумах леса практически отсутствуют.

Измерения вели на участках такыров и солончаков, перемежающихся с площадками, заросшими травой и полукустарниками. Звуковые свойства биотопов оценивались в мае и июне. Установлено, что звуковой фон пустыни представляет собой мощную помеху. Спектральная характеристика фона не имеет заметной связи с погодными условиями. Например, при резком похолодании падает лишь уровень интенсивности фона. Однако спектр фона существенно зависит от времени суток.

В светлое время суток интенсивность естественных шумов сильно повышается преимущественно за счет голосов птиц. Причем в связи с постоянным перемещением поющих птиц и разной степенью их звуковой активности уровень помехи существенно меняется. Наибольшая интенсивность естественного шума, соответствующая максимуму активности птиц, приходится на 6 часов утра и обычно равна 50-55 децибелам. К середине дня ее уровень падает до 40 децибел, а к вечеру поднимается до 48 децибел. В светлое время суток частотный спектр фона не превышает 10 килогерц, будучи сосредоточен главным образом в очень узком диапазоне - от 3 до 4 килогерц, соответствующем области энергетически наиболее выраженных частот в песнях птиц. С наступлением темноты характер фона резко меняется. Ночью он представляет собой непрерывный шум, источником которого являются поющие насекомые - главным образом сверчки. Основная часть спектра фона приходится на звуковой диапазон, а его максимумы соответствуют частотам 3-4 и 12 килогерц. Если мы постоим на месте, то интенсивность воспринимаемого нами звукового фона практически не будет меняться. Однако как только начнем передвигаться, то услышим, что звук то усиливается, то ослабляется. Повышение интенсивности фона происходит потому, что мы приближаемся к какому-нибудь из многочисленных поющих насекомых; в непосредственной близости от него интенсивность пения может достигать 90 децибел. Понижение интенсивности фона сопутствует нашему удалению от ночного певца. В конце концов наступает такой момент, когда мы окажемся в точке, где фон имеет наименьшую интенсивность. Это происходит тогда, когда мы находимся на равном удалении от поющих насекомых. Во время наших наблюдений наименьшая интенсивность была равна 45 децибелам. Дальнейшее передвижение приводит к новому повышению интенсивности окружающего нас звукового фона, так как мы начали приближаться уже к другому издающему звуки насекомому.

Суточные изменения интенсивности звукового фона в пустыне
12. Суточные изменения интенсивности звукового фона в пустыне на участках такыров и солончаков в летнее время. Звуковой фон в пустыне слагается главным образом из звуков, лежащих в диапазоне 0-10 килогерц. Наибольший по интенсивности уровень фона приходится на периоды максимальной звуковой активности птиц, то есть на утро и на вечер. В ночное время звуковой фон складывается из сигналов, издаваемых насекомыми, представляющих собой звуки, обогащенные высокочастотными составляющими 10-20 килогерц; ночной уровень фона в среднем ниже утреннего и вечернего.

Не менее существенной помехой в условиях открытых пространств, где сильные ветры обычное явление, являются турбулентные шумы, порождаемые движением воздуха, обтекающего поверхности ушной раковины и головы зверька. На животных специальных исследований в этом плане не проводилось. Но, как известно из технической литературы, даже незначительный ветер может стать причиной фоновых шумов. Вихревые помехи, возникающие при скорости ветра 5 метров в секунду, маскируют звуковые сигналы частотой до 1 килогерца. Следовательно, ветры могут быть серьезным фактором, ограничивающим восприятие животными важного для них звука.