Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Акустика речи" (2014)

Иванов М.П., Дроган Е.В. «Эксперимент по исследованию коммуникации китообразных» Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Физиологическая и биологическая акустика", с. 11-16 (2014)

Развитие исследований по акустической коммуникации китообразных переходит порог от процесса накопления эмпирических данных к прямому эксперименту. Проведен анализ эмоциональных сигналов афалины и белухи, которые представляют собой пачки коротких импульсов длительностью от 80 до 600 мс с неэквидистантной последовательностью импульсов в диапазоне от 1,8 до 6 мс. Широкополосная регистрация эмоциональных сигналов белухи показала, что спектральная плотность зарегистрированных импульсов достигает 500 кГц и более, что противоречит известной частотно-пороговой характеристике приемной системы зубатых китов.

Иванов М.П., Дроган Е.В. «Эксперимент по исследованию коммуникации китообразных» Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, с. 145351 (2014)

Развитие исследований по акустической коммуникации китообразных переходит порог от процесса накопления эмпирических данных к прямому эксперименту. Проведен анализ эмоциональных сигналов афалины и белухи, которые представляют собой пачки коротких импульсов длительностью от 80 до 600 мс с неэквидистантной последовательностью импульсов в диапазоне от 1.8 до 6 мс. Широкополосная регистрация эмоциональных сигналов белухи показала, что спектральная плотность зарегистрированных импульсов достигает 500 кГц и более, что противоречит известной частотно-пороговой характеристике приемной системы зубатых китов.

Акимов А.Г., Егорова М.А. «Проявление избирательности к модельным коммуникационным сигналам в поздних компонентах ответов нейронов слухового центра среднего мозга домовой мыши» Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Физиологическая и биологическая акустика", с. 2-4 (2014)

Оценивалась импульсная активность одиночных нейронов центрального ядра заднего холма самок домовой мыши, вызванная моделями крика дискомфорта мышат «wriggling call». Крик состоит из трех основных гармоник, сосредоточенных в области 5, 10 и 15 кГц и попадающих в неперекрывающиеся критические полосы слуха мыши. Эффективность двух- и трехкомпонентных моделей крика дискомфорта, оцененная по величине off-ответа всей популяции нейронов центрального ядра, превышала эффективность одиночных тональных сигналов, частота которых соответствовала гармоникам естественного крика. Трехкомпонентные модели «wriggling call», частотные составляющие которых, также как и в естественном крике, попадали в три неперекрывающиеся критические полосы слуха, имели преимущество по величине off-ответов по сравнению с моделями, компоненты которых были локализованы в двух неперекрывающихся полосах. Таким образом, участие механизма критических полос в спектральной обработке многокомпонентных сигналов популяцией нейронов центрального ядра проявляется в поздних компонентах их ответов.

Плеханова А.С., Егорова М.А. «Исследование акустической структуры вокализаций детенышей домовой мыши (Mus musculus) в онтогенезе» Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Физиологическая и биологическая акустика", с. 5-10 (2014)

Исследуются акустические характеристики вокализаций раннего онтогенеза мышей (ультразвукового крика «покинутого» мышонка и крика дискомфорта мышат «wriggling call») от возникновения (2-е сутки онтогенеза) до затухания (14-е сутки). Эксперименты выполнены на 28 детенышах домовой мыши – гибридах линий CBA и C57BL/6 из пяти гнезд, полученных от разных родителей. Спектрально-временной анализ крика «покинутого» показал, что основная энергия сигнала сосредоточена в области частот от 40 до 95 кГц. Все исследованные вокализации были разделены на три типа в зависимости от значений частоты основного тона. В ультразвуковых криках новорожденных мышат она располагалась преимущественно в диапазоне частот до 70 кГц, составляя в среднем 61.1±2.6 кГц. Начиная с четвертого дня онтогенеза, частота основного тона трети вокализаций превышала 70 кГц и составляла в среднем 81.0±4.8 кГц. В это же время появлялись крики, в спектре которых были выражены две частотные составляющие, локализованные в обеих частотных областях. Длительность криков варьировала от 10 до 108 мс, составляла в среднем 46.9±21.7 мс и не изменялась с возрастом мышат. Принципиальная особенность крика дискомфорта мышат – его гармоническая структура, образованная тремя–пятью основными гармониками с частотой основного тона в области 3–9 кГц. Длительность крика варьировала от 20 до 180 мс. Ее среднее значение составляло 69.3±9.8 мс. Анализ динамики основной частоты и длительности «wriggling call» выявил их достоверное уменьшение в онтогенезе. Показанные усложнение акустической структуры вокализаций и ее сходство с криками взрослых особей свидетельствует о том, что коммуникационные сигналы раннего онтогенеза мышат являются основой формирования вокализаций взрослых особей.

Ульянов А.А., Иванов М.П. «Создание базы данных акустических сигналов морских млекопитающих» Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Физиологическая и биологическая акустика", с. 17-20 (2014)

Новые многоканальные комплексы регистрации биоакустической активности морских млекопитающих на цифровой носитель значительно расширили возможности исследователя. При планировании современного лабораторного эксперимента или проведении этолого-акустических наблюдений в открытом море необходимо позаботиться о хранении и дальнейшей обработке информации, полученной в условиях полевых измерений. База данных предназначена для систематизации результатов измерений, хранения и минимизации больших объемов гидроакустической информации, а также последующего ее использования в вычислительных экспериментах.

Малинина Е.С., Егорова М.А., Акимов А.Г. «Критические полосы и анализ биологически важных параметров звуков в слуховой системе домовой мыши» Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Физиологическая и биологическая акустика", с. 27-31 (2014)

Представления о спектральном анализе звуков в слуховой системе связаны с организацией слухового частотного анализатора, как набора внутренних перекрывающихся фильтров, или критических полос. Значение механизма критических полос для обработки звуковых сигналов было аргументировано на психофизическом уровне. Выполнена серия нейрофизиологических работ по оценке нейрональных коррелят критических полос в слуховом центре среднего мозга домовой мыши и обосновано их участие в анализе биоакустических сигналов и шкалировании акустического пространства. Полученные данные поддерживают предположение об универсальной роли механизма критических полос в распознавании и локализации звуков.

Кузнецов М.Ю. «Обоснование параметров акустических стимулов для дистанционного воздействия на поведение тихоокеанского кальмара и технологии его лова с использованием звука» Известия ТИНРО (Тихоокеанского научно-исследовательского рыбохозяйственного центра), 161, с. 278-291 (2010)

Исследованы спектральные, временные и энергетические характеристики акустических сигналов японского анчоуса Engraulis japonicus, являющегося объектом охоты тихоокеанского кальмара Todarodes pacificus в среде обитания. Выявлены закономерности формирования и структура сигналов анчоуса. Получены обобщенные спектральные характеристики наиболее часто встречающихся звуков. Спектр сигналов анчоуса, как и других открытопузырных рыб, сосредоточен в двух определенных поддиапазонах (интервалах) частот соответственно данному виду рыб: 500–700 Гц и 1800–2400 Гц (106±8 дБ/1 мкПа/1 м). Показано участие плавательного пузыря в звукообразовании у исследуемых рыб. Область максимальной слуховой чувствительности головоногих совпадает с частотой собственных резонансных колебаний плавательного пузыря анчоуса (около 600 Гц). Это указывает на то, что кальмары способны отчетливо воспринимать звуковые колебания первого частотного поддиапазона обобщенного спектра сигналов анчоуса и реагировать на эти сигналы. Стереотипность и повторяемость звуков рыб, излучаемых с помощью плавательного пузыря, а также то, что слуховая система головоногих адаптирована к их восприятию и анализу, предполагает участие сигналов анчоуса в отношениях "хищник–жертва" как адекватного стимула, оказывающего привлекающее воздействие на стайных головоногих моллюсков. Приведены спектрально-энергетические и временные параметры акустических стимулов, которые могут быть использованы для привлечения и повышения трофической активности тихоокеанских кальмаров в процессе их лова. Эксперименты показали, что звуковые сигналы с заданными параметрами, имитирующие присутствие мелких открытопузырных рыб, дополнительно (помимо света) приманивают кальмаров и усиливают их пищевой рефлекс, что повышает темп клева на джиггеры. Производительность джиггерного лова тихоокеанского кальмара вертикальными ярусами при акустическом стимулировании увеличилась на 56%. Полученные данные создают благоприятную перспективу практического использования акустических полей на кальмароловных судах, в том числе при траловом лове кальмара с использованием судна-подсветчика, оснащенного излучателями звука.

Ульянов А.А., Иванов М.П. «Создание базы данных акустических сигналов морских млекопитающих» Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, с. 145352 (2014)

Новые многоканальные комплексы регистрации биоакустической активности морских млекопитающих на цифровой носитель значительно расширили возможности исследователя. При планировании современного лабораторного эксперимента или проведении этолого-акустических наблюдений в открытом море необходимо позаботиться о хранении и дальнейшей обработке информации, полученной в условиях полевых измерений. База данных предназначена для систематизации результатов измерений, хранения и минимизации больших объемов гидроакустической информации, а также последующего ее использования в вычислительных экспериментах.