Ons gehoor vertelt ons over een auto die van achteren nadert, ongezien of een vogel in een ver bos. Alles vibreert en geluid stroomt voortdurend door en om ons heen. Geluid is een kritische omgevingsbetekenaar.
We leren steeds meer dat mensen en dieren niet de enige organismen zijn die geluid gebruiken om te communiceren. Net als planten en bossen. Planten detecteren trillingen op een frequentie-selectieve manier, met behulp van dit 'horen' gevoel om water te vinden door akoestische emissies uit te zenden en om bedreigingen te communiceren.
We weten ook dat duidelijke verbale communicatie van cruciaal belang is, maar gemakkelijk wordt afgebroken door vreemde geluiden, ook wel 'ruis' genoemd. Ruis is meer dan irriterend: het bedreigt ook onze gezondheid. Van gemiddelde stadsgeluidsniveaus van 60 decibel is aangetoond dat ze de bloeddruk en hartslag verhogen en stress veroorzaken, met aanhoudende hogere amplitudes die cumulatief gehoorverlies veroorzaken. Als dit waar is voor mensen, dan kan het ook waar zijn voor dieren en zelfs planten.
Natuurbeschermingsonderzoek legt een zware nadruk op het zicht - denk aan het inspirerende uitzicht of de zeldzame soort die op film wordt vastgelegd met cameravallen - maar geluid is ook een kritisch element van natuurlijke systemen. Ik studeer digitaal geluid en interactieve media en co-regisseer het Acoustic Ecology Lab van de Arizona State University. We gebruiken geluid om milieubewustzijn en rentmeesterschap te bevorderen en bieden kritische hulpmiddelen voor een diepere overweging van geluid bij natuurbehoud, stads- en industrieel ontwerp.
Geluid als een teken van verandering van het milieu
Geluid is een krachtige indicator van aantasting van het milieu en een effectief hulpmiddel voor het ontwikkelen van duurzamere ecosystemen. We horen vaak veranderingen in de omgeving, zoals verschuivingen in vogeloproepen, voordat we ze zien. De Educatieve, Wetenschappelijke en Culturele Organisatie van de Verenigde Naties (UNESCO) heeft onlangs een degelijk charter opgesteld om het bewustzijn van geluid te bevorderen als een kritische betekenaar voor milieugezondheid en stadsplanning.
Ik heb decennia besteed aan het maken van veldopnames waarin ik een opstelling maak vóór zonsopgang of zonsondergang, en dan enkele uren ononderbroken op de grond lig te luisteren. Deze projecten hebben me geleerd hoe de dichtheid van de lucht verandert als de zon opkomt of ondergaat, hoe het gedrag van dieren hierdoor verandert en hoe al deze dingen nauw met elkaar verbonden zijn.
Geluid reist bijvoorbeeld verder door dichter materiaal, zoals koude lucht, dan door warme zomerlucht. Andere factoren, zoals veranderingen in de gebladerte dichtheid van een bos van lente tot herfst, veranderen ook de nagalmkarakteristieken van een site. Het onderzoeken van deze kwaliteiten heeft me ertoe gebracht na te denken over hoe perceptuele metingen van geluid ons begrip van de gezondheid van het milieu bepalen, waardoor een nieuwe invalshoek wordt geopend rond psychoakoestische eigenschappen van omgevingsgeluid.
Veranderende geluidsomgevingen beïnvloeden de overleving
Om de publieke en wetenschappelijke gemeenschappen bij dit onderzoek te betrekken, is het Acoustic Ecology Lab in 2014 begonnen met een grootschalig, publieksgericht project waarin luistervaardigheden en technieken voor het opnemen van geluid worden onderwezen aan gemeenschappen die grenzen aan nationale parken en nationale monumenten in het zuidwesten van de Verenigde Staten. Na het voltooien van een luister- en veldopname-workshop, bieden leden van de gemeenschap zich aan om elke maand op vaste locaties in de parken op te nemen, waarbij ze een grote verzameling geluidsopnamen bouwen die zowel een plezier is om naar te luisteren als een rijke bron van gegevens voor wetenschappelijke analyse.
Stel je voor hoe klimaatverandering de sonische handtekeningen van omgevingen zou kunnen beïnvloeden. Verminderde plantdichtheid zal de balans tussen absorberende oppervlakken, zoals bladeren, en reflecterende oppervlakken zoals rotsen en gebouwen veranderen. Dit verhoogt de galm en maakt geluidsomgevingen ruwer. En we kunnen het vastleggen door herhaalde geluidsopnamen te maken op onderzoekssites.
Luisteren in de schemering naar de veranderende soundscape in Joshua Tree National Park. Garth Paine, CC BY-ND (Garth Paine, CC BY-ND) In instellingen waar het geluid lange tijd weerkaatst, zoals een kathedraal, kan het vermoeiend zijn om een gesprek voort te zetten terwijl echo's interfereren. Toenemende nagalm zou een vergelijkbaar effect kunnen hebben in natuurlijke omgevingen. Inheemse soorten kunnen moeite hebben om parende oproepen te horen. Roofdieren kunnen moeite hebben met het detecteren van prooien. Dergelijke effecten kunnen de bevolking ertoe aanzetten zich te verplaatsen, zelfs als een gebied nog steeds overvloedig voedsel en onderdak biedt. Kortom, de sonische eigenschappen van omgevingen zijn cruciaal om te overleven.
Luisteren kan ook rentmeesterschap bevorderen. We gebruiken de opnames die onze vrijwilligers produceren om muzikale werken te maken, gecomponeerd met alleen de geluiden van de omgeving, die worden uitgevoerd in de gemeenschappen die de opnames hebben gemaakt. Deze evenementen zijn een prachtig hulpmiddel om mensen te mobiliseren rond de gevolgen van klimaatverandering.
Geluids- en weerskenmerken in kaart brengen
Ik leid ook een onderzoeksproject genaamd EcoSonic, waarin wordt gevraagd of psycho-akoestische eigenschappen van omgevingsgeluid correleren met weersomstandigheden. Als dat zo is, willen we weten of we modellen of reguliere geluidsopnamen kunnen gebruiken om de langetermijneffecten van klimaatverandering op de akoestische eigenschappen van omgevingen te voorspellen.
Dit werk is gebaseerd op psychoakoestiek - het punt waar geluid de hersenen ontmoet. Psychoakoestiek wordt toegepast in onderzoek naar spraakperceptie, gehoorverlies en oorsuizen, of oorsuizen, en in industrieel ontwerp. Tot nu toe is het echter niet breed toegepast op de geluidskwaliteit van het milieu.
We gebruiken psychoakoestische analyse om kwalitatieve geluidsmaten te beoordelen, zoals luidheid, ruwheid en helderheid. Door het aantal unieke signalen op een specifieke locatie te meten, kunnen we voor die plaats een Acoustic Diversity Index maken. Vervolgens gebruiken we machine learning - een machine trainen om voorspellingen te doen op basis van gegevens uit het verleden - om de correlatie tussen lokale weergegevens en de Acoustic Diversity Index te modelleren.
Onze eerste tests tonen een positieve, statistisch significante relatie tussen akoestische diversiteit en bewolking, windsnelheid en temperatuur, wat betekent dat naarmate deze variabelen toenemen, akoestische diversiteit dat ook doet. We vinden ook een omgekeerde, statistisch significante relatie tussen akoestische diversiteit en dauwpunt en zichtbaarheid: naarmate deze factoren toenemen, neemt de akoestische diversiteit af.
EcoSonic voorspellingen van hoe akoestische eigenschappen van de omgeving zullen veranderen met variaties in het weer, gemaakt van opnames gemaakt in de McDowell Sonoran Preserve. De blauwe lijn is voorspelling van ons model en de rode lijn zijn actuele gegevens voor die dag. (Garth Paine) Klinkende toekomst: kunst, wetenschap en gemeenschap
Geluidskwaliteit is van cruciaal belang voor onze dagelijkse ervaring van de wereld en ons welzijn. Onderzoek bij het Acoustic Ecology Lab is gebaseerd op de kunsten en is gebaseerd op een ervaren ervaring van aanwezig zijn, luisteren, de dichtheid van de lucht voelen, helderheid van geluid horen en variaties in diergedrag waarnemen.
Zonder de kunst zouden we deze perceptuele vragen niet stellen. Zonder wetenschap zouden we geen geavanceerde hulpmiddelen hebben om deze analyse uit te voeren en voorspellende modellen te bouwen. En zonder aangrenzende gemeenschappen zouden we geen gegevens, lokale observaties of historische kennis van veranderingspatronen hebben.
Alle mensen hebben het vermogen om te pauzeren, te luisteren en de diversiteit en kwaliteit van geluid in een bepaalde ruimte te herkennen. Door actiever te luisteren, kan ieder van ons een andere verbinding vinden met de omgevingen waarin we wonen.
Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation.
Garth Paine, universitair hoofddocent Digital Sound and Interactive Media, Arizona State University
