Akusztikus (a hang) jelek omni directional (azaz utaznak minden irányban), valamint lehetővé teszi, hogy a nagy közönség, beleértve a rendeltetésszerű, illetve nem kívánt hallgatók, valamint azok, a kilátás pedig rejtve. Mivel a rövid életű, szándékos, akusztikus jelek hasznosak információt adni a közvetlen helyzet, hanem egy állandó állapot. A visszaverődés, a fénytörés és az abszorpció révén az akusztikus jeleket a környezet oly módon bontja le, hogy a nagyfrekvenciás hangoknál gyakran sokkal nagyobb, mint az alacsony frekvenciájú hangoknál. Az elefántok szakemberek az alacsony frekvenciájú hang előállításában és a távolsági kommunikáció alkalmazásában. Nézze meg néhány jó példát az elefántok akusztikus kommunikációjáról a “mit jelent az elefánt: a Felhasználói útmutató” című cikkben, amelyet a National Geographic 2014-ben tett közzé, az ElephantVoices munkája alapján.

A hangok tartománya

az elefántok a hangok széles skáláját állítják elő a nagyon alacsony frekvenciájú zörögésektől a magasabb frekvenciájú snortokig, ugat, üvölt, sír, és más idioszinkratikus hívásokig. Az ázsiai elefántok csiripeket is termelnek. A hívások leggyakrabban használt kategóriája, legalábbis az afrikai elefántok esetében, a nagyon alacsony frekvenciájú dübörgés. Számos hangot kereshet, hallgathat és olvashat a multimédia erőforrások szakaszban-Hívástípusok és kontextusok.

ahhoz, hogy megértsük az elefántok által használt frekvenciatartományt, hasznos lehet összehasonlítani őket az emberek által használt tartományokkal. Egy tipikus emberi férfi hangja a beszédben 110 Hertz (Hz vagy ciklusok másodpercenként) körül ingadozik, a női hang 220 Hz körül, a gyermek pedig 300 Hz körül. Az elefántok között egy tipikus hím dübörgés átlagosan legalább 12 Hz körül ingadozik (több mint 3 oktávval a férfi hangja alatt), a nőstény 13 Hz körüli dübörgése, a borjú pedig 22 Hz körül van.

normál emberi beszédben a rezgési sebesség 2-nél változhat:1 arány, más szóval egy oktáv felett, míg az énekesek hangja több mint két oktávot tartalmazhat. Ezzel szemben egy elefánthíváson belül az alapfrekvencia 4 oktávon belül változhat, kezdve egy 27 Hz-es dübörgéssel,majd 470 Hz-es üvöltéssel! Beleértve a harmonika elefánt hívások tartalmazhatnak frekvenciák kezdve több mint 10 oktávot, az alacsony 5 Hz, hogy a magas több mint 10.000 Hz. Képzeljünk el egy zenei kompozíció néhány operai elefántok!

Az elefántok nagyon szelíd, puha hangokat, valamint rendkívül erős hangokat tudnak előállítani. Az alábbiakban néhány példát hallgathat meg. (Fejhallgató/hangrendszer ajánlott) az elefántok által kezdeményezett hívások egy része olyan erős lehet, mint a 112 decibel (dB), amelyet a forrástól 1 méterre rögzítettek. Decibel van mérve egy logaritmikus skála, valamint, hogy néhány ötlet, hogy milyen hangos egy elefánt hangzik vagyunk másolt adatokat egy táblázatban A Hang Tudománya által, hogy T. D. Rossing amely néhány példa tipikus zajszint ön is találkozhat.

/div>

Jet takeoff (60 m)	120 dB
Construction site	110 dB Intolerable
Shout at 1.5 m	100 dB
Heavy truck at 15 m	90 dB Very noisy
City street	80 dB
Vehicle interior	70 dB Noisy
Normal conversation at 1 m	60 dB
Office, classroom	50 dB Moderate
Living room	40 dB
Bedroom at night	30 dB Quiet
Broadcast studio	20 dB
	10 dB alig hallható

hogyan termelnek az elefántok ilyen hangtartományt?

hang keletkezik, mivel a tüdőből kiáramló levegő áthalad a hangszálakon vagy a gégen, az elefántok szerkezete körülbelül 7, 5 cm hosszú. A mozgó levegő hatására a hangszálak rezeg egy adott frekvencián típusától függően a hang az elefánt teszi. A hangszálak meghosszabbításával vagy lerövidítésével az elefánt széles frekvenciatartományt képes előállítani. a levegőoszlop rezeg az elefánt kiterjesztett vokális traktusában vagy rezonáló kamrájában, és attól függően, hogy az elefánt hogyan tartja a kamra különböző összetevőit (törzs, száj, nyelv, garat tasak, gége), képes a hang különböző összetevőinek módosítására és erősítésére.

az elefántok bizonyos hívásai a fej és a fülek bizonyos testhelyzeteihez kapcsolódnak. Meggyőződésünk, hogy azáltal, hogy a fejét egy bizonyos testtartásban tartja, és a fülét egy adott ritmusban és szögben csapkodja, az elefánt képes befolyásolni a gége körüli izomzatot, ezáltal módosítva egy adott hívást a kívánt hang elérése érdekében. Hallgassa meg itt a musth-rumble-t, amely a fül-hullámzás néven ismert speciális pulzáló fülcsapkodáshoz kapcsolódik.

Egészen más eredményeket lehet elérni ugyanazt az rumble a forrás (időtartama, gyakorisága), attól függően, hogy az elefánt tartja a szája tágra nyílt, vagy zárt, a fejét fogva magas vagy alacsony, a fül állandó, csapkodó, lassan vagy gyorsan, vagy esetleg emelni, majd hajtani. A törzs elhelyezkedésétől, valamint a rajta áthaladó levegő sebességétől és időtartamától függően az elefántok képesek a magasabb frekvenciájú trombitáló hangok csodálatos keverékét előállítani.

Az elefántok több okból is nagyon alacsony frekvenciájú hangokat képesek előállítani. Elsősorban azért képesek alacsony hangokat előállítani, mert nagy testűek, és ugyanúgy, mint a hangszereknél, minél hosszabb és lazább a vibráló húr (vagy vokális akkordok), és minél nagyobb a rezonáló kamra, annál alacsonyabb a frekvencia. Amellett, hogy a nagytestű állatok, elefánt több kiigazítások, amelyek lehetővé teszik számukra, hogy a rezonáló kamra is nagyobb a hangszálak még hosszabb, s így termel még alacsonyabb hangzik, mint mi várható.

Ezek közül az első az elefánt törzse, amely egy felnőtt hímnél akár 2 métert is hozzáadhat a rezonáló kamra hosszához.

másodszor, a hyoid készülék szerkezete (a nyelv alján lévő csontok sorozata) és az elefántokban a nyelvet és a gégét támogató izomzat különbözik a többi emlőstől. Az elefántok hyoid apparátusának kilenc helyett öt csontja van, ezeket izmok, inak és szalagok kötik a koponyához, nem pedig csontok, mint a legtöbb más emlősnél. Ez a meglehetősen laza elrendezés lehetővé teszi a gége nagyobb mozgását és rugalmasságát, ezért úgy gondolják, hogy megkönnyíti az alacsony frekvenciájú hangok előállítását és rezonanciáját.

harmadszor, a legtöbb emlősben a nyelv és a gége számára a hyoid készülék nyújt támogatást. Az elefántok lazább elrendezése egy garat tasakot is tartalmaz, amely a nyelv alján található elefántokra jellemző szerkezet, amely a vészhelyzeti vízforrás biztosítása mellett úgy tűnik, hogy az alacsony frekvenciájú hívások előállításában is működik.

emberekben, valamint az elefántokban is, a gége izmai segítenek a hangszálak összehúzódásában és ellazításában. Minél nagyobb a gége rugalmassága, annál nagyobb az izmok nyújtási és relaxációs képessége, ami viszont befolyásolja a hangszálak összehúzódását és relaxációját, következésképpen a keletkező hangmagasságot vagy frekvenciát. Tehát a hyoid készülék elefántjainak a garat tasak elhelyezésére történő módosítása lehetővé teszi a rezonáló kamra kibővítését a lazán rögzített gége leeresztésével. Következésképpen az elefántok nagyon alacsony frekvenciájú hangokat képesek előállítani.

a garat tasak

rendkívül meleg időben az elefántok láthatják, hogy a törzsüket a szájukba helyezik, és vizet vonnak ki a torkukból. Kiderül, hogy az elefántok képesek több liter vizet tárolni a garat (vagyis a garat régiójában) tasakban,amely a nyelv alján található elefántokra jellemző szerkezet. Az elefántok nem vonja vissza a víz a benne tárolt helyezze fel a ládát, a garat, szorít az izmok, a periférián a garat alkotnak, jól illeszkedik a hegy körül a csomagtartóba, majd szorít az izmok, a garat tok olyan, mint szorítani a víz felfelé, lehetővé téve, hogy az elefánt, hogy töltse ki a csomagtartót.

hangátvitel

az elefántok által leggyakrabban előállított hangok a rumbles kategóriába tartoznak. Ezeket a nagyon alacsony frekvenciájú hangokat azért nevezték el, mert az emberek egyszer azt hitték, hogy némelyikük az elefánt emésztőrendszeréből származik, így a gyomor-rumbles nevet adták nekik! Ezek a nagyon alacsony frekvenciájú hangok két okból is felkeltették az érdeklődést és a kutatást. Először is, ezeknek az elefánthívásoknak a legalacsonyabb összetevői egy-két oktáv között vannak az emberi hallás alsó határa alatt. Másodszor, mivel az alacsonyabb frekvenciájú hang tovább halad, mint a magasabb frekvenciájú hang, az elefántok a nagyobb teljesítményű hívásokat használják nagy távolságokon történő kommunikációra.

a levegőn áthaladó hang tompítja a fordított négyzettörvényt 6 decibelnél (dB) a forrástól való távolság minden megduplázódásakor. Így például egy 100 dB-t mérő hang egy méterre a forrástól 94 dB-re csökken 2 méteren, 88 4 méteren, 82 dB 8 méteren stb. A hang a “túlzott csillapítás” révén is csillapodik, amikor a környezeten keresztül halad. A túlzott csillapítás mértékét befolyásolja a hang frekvenciája és az áthaladó élőhely típusa. De nagyon alacsony frekvenciájú hang, mint például a nagyon alacsony frekvenciák által termelt dübörgő elefántok, szenved kevés, ha bármilyen túlzott csillapítás. A füves szavannákon és erdős területeken a 100 méternél nagyobb távolságokon kommunikáló elefántoknak képesnek kell lenniük arra, hogy jobban érzékeljék az alacsony frekvenciájú hívásokat, mint a magasabb frekvenciájú hívásokat. Az elefántcsoportok átmérője gyakran meghaladja a 100 métert, a kapcsolódó elefántok alcsoportjait pedig gyakran több kilométer választja el egymástól. Erőteljes dübörgő hangok az az eszköz, amellyel ezek az egyének kapcsolatban maradnak egymással.

az elefántok által kezdeményezett hívások némelyike rendkívül erős, a forrástól 1 méterre akár 112 dB-t is elérhet. Ezek a hívások a fenti táblázatban az “elviselhetetlen” hangszinttartományba esnek. Milyen messze lehet egy ilyen hang? Nos, a fordított négyzettörvény segítségével becsülhetjük meg, hogy egy 112 dB 1 m-es hívás körülbelül 46 dB lenne, 2,048 m-re a forrástól. A lejátszási kísérletek során Karen McComb kimutatta, hogy a nap folyamán az elefántok képesek felismerni ezeket a hívásokat, és felismerni az egyes egyének hangját akár 1-1, 5 km-ig, esetenként akár 2-ig.5 km-re a forrástól!

valami érdekes történik a hang továbbításával a nap különböző időpontjaiban. A szavannán kimutatták, hogy a környezeti feltételek meglehetősen rendszeres napi ciklust követnek. Estefelé többnyire erősen megnövekszik a felhőzet, és csak hajnalban szakadozik fel a felhőzet. Ezen éjszakai inverziók kialakulása és felbomlása során érik el a legnagyobb hívóterületeket, különösen a felhőtlen és viszonylag zavartalan időjárás esetén. Ilyen körülmények között az elefántnak 300 km2 hívási tartománya lehet-ez a terület szinte az egész Amboseli Nemzeti Park mérete! Más szóval egy elefánt képes lehet felismerni a hívások egy másik elefánt közel 10 km-re. A nap folyamán, inverzió nélkül, és olyan tényezőkkel, mint a nehéz nap és a szél gyakran játszik szerepet, a hívóterület mérete drasztikusan csökken, néhány tucatról 150 négyzetkilométerre.

nem csak az elefántok alacsony frekvenciájú dübörgései alkalmasak a távolsági kommunikációra, hanem gazdag harmonikus szerkezetű hangok is lehetővé teszik a hallgató elefántok számára, hogy kiszámítsák a hívó elefánt távolságát. Ennek oka az, hogy közelről a teljes harmonikus szerkezet sértetlen lesz, míg a növekvő távolsággal a felső frekvenciák viszonylag gyengébbek lesznek, végül csak az alsó és a középső frekvenciák maradnak fenn.

Hang érzékelése

A mért felső határa, a meghallgatás, a levegő született hang emlősök változik 12 kHz (elefánt) 114 kHz (kis barna denevér), valamint az alsó határ változik kevesebb, mint 0.016 kHz (elefánt), hogy 10.3 kHz (kis barna denevér), egy sor több, mint kilenc oktávot.

a kis fejű és keskeny fülű Emlősök jobban hallják a nagyfrekvenciás hangokat, mint a nagy fejű és széles fülű Emlősök. A nagy emlősök általában szakosodott alacsonyabb frekvencia tárgyalást, mert nagyobb koponyák is terjed tovább füle (meatuses), szélesebb dobhártya membránok (a membrán, hogy bezárja a középfül le a külső), valamint tágas, közel a fülem. Hogyan kedveznek ezek a három tényező a magasabb érzékenységnek alacsony frekvenciákon? normál levegő-folytatott tárgyalás hanghullámok állítsa be a dobhártya a középfül csontok (vagy dudorok kár), a rezgés, így a termelő mozgások az ovális ablak változó nyomás gradiens a cochleáris folyadék.

az alacsony frekvenciájú hangzás egyik nehézsége a jel-zaj arány. Az alsó frekvenciákon általában magasabb a háttérzaj, ezért az alacsony frekvenciájú hallásra szakosodott állatoknak meg kell különböztetniük a jelet a zajtól. A dobhártya által összegyűjtött hangenergia mennyisége növekszik a membrán területének növekedésével, ezáltal növelve a jel-zaj arányt a belső fül szintjén. Tehát minél nagyobb a timpan membrán, annál jobb az állat alacsony frekvenciákon hallani. Az apró középfül csontok, vagy dudorok kár (a malleus, incus meg, kengyel), hogy képes legyen ellenállni a nagyobb erők által gyártott, a rezgések egy nagyobb dobhártya, s így az állatok nagy dobhártya membránok is hatalmas (viszonylag!) középfül-oszét. Egy felnőtt női afrikai elefánt (amelyet Joyce gyűjtött össze egy Emily nevű elefánt koponyájából, aki 1989 szeptemberében, 39 éves korában halt meg) 237 mg-ot nyomott. A részhez pedig kengyel ezt az elefánt voltak által becsült Nummela, valamint a kollégák, hogy 278 mg, illetve 22,6 mg, illetve a dobhártya terület 855 tér mm.

Nagy dobhártya membránok azonban jelen van egy probléma: Emlős dobhártya membránok rendkívül vékony, valamint a kockázat, karcolás, a káros őket, lehet, hogy megakadályozta, hogy a dobhártya membránok a legtöbb nagy emlősök a fejlődő túl nagy. Az elefánt hatalmas koponyája azonban lehetővé tette egy körülbelül 20 cm hosszú külső fülcsatorna fejlődését, amely megfelelő védelmet nyújt a nagyon nagy gyűrűs membránjának. Mivel a nagy elefánt középfül csontjai nem akadályozzák az alacsony frekvenciák továbbítását, és a nagy dobhártya lehetővé teszi a magas jel-zaj arányokat, az elefánt középfül az alacsony frekvenciájú halláshoz való speciális alkalmazkodást tükrözi.

végül az elefánt fülének egy másik szerkezete, a cochlea megkönnyítheti az alacsony frekvenciájú hallást. Rokonaikkal, a Siréniával (a dugongokkal és a manátákkal) együtt az elefántok egyediek a modern emlősök között, mivel visszatértek egy hüllőszerű cochleáris szerkezethez, amely elősegítheti az alacsonyabb frekvenciákra való nagyobb érzékenységet. Mivel a hüllők cochleáris szerkezete megkönnyíti a rezgésekkel szembeni érzékenységet, azt javasolták, hogy az elefántok hasonló szerkezete lehetővé teszi számukra a vibrációs jelek észlelését is.

tehát ezekkel a speciális adaptációkkal, hogy mennyire alacsonyak az elefántok? Az elefánt hallásérzékenységének egyetlen vizsgálatát egy ázsiai elefánton végezték. Sajnos a tanulmány néhány évvel azelőtt készült el, hogy ismertté vált volna, hogy az elefántok nagyon alacsony frekvenciájú hangokat produkálnak, a rendkívül alacsony frekvenciájú hangokat pedig nem tesztelték. De ebből a tanulmányból tudjuk, hogy az elefántok nagyon jó hallással rendelkeznek az infravörös (az emberi hallás alatt) tartományban. Ez a különleges elefánt, egy fiatal ázsiai nő, 65 dB-nél 16 Hz-re tudott hallani. Mivel 65 dB lehet leírni, mint egy mérsékelt vagy zajos hang, feltehetően elefántok hallja lényegesen alacsonyabb, mint ez. Joyce-nak felvételek elefánt hívásokat olyan alacsony, mint 8 Hz-mások arról számoltak be, hívások olyan alacsony, mint 5 Hz, akkor valószínű, hogy az elefántok így észleli ezeket a rendkívül alacsony frekvenciákat, különben miért termelnek őket? A legújabb tanulmányok kimutatták, hogy az elefánt dübörgéseket a földön vagy szeizmikusan is továbbítják. Ha egy nap megtudjuk, hogy az elefántok nem képesek 5 Hz-re hallani, akkor azt tapasztalhatjuk, hogy ehelyett érzékeny lábuk segítségével veszik fel ezeket a hangokat (erről bővebben olvashat a szeizmikus kommunikáció alatt).

a skála másik végén az elefántok nem hallanak 12 kHz felett, így az állatok a vizsgált Emlősök legalacsonyabb magas frekvenciájú hallási határával rendelkeznek.

A hang lokalizálása

az elefántok nagyon jók a hangok lokalizálásában. Azt javasolták, hogy minél nagyobb a tér között egy állat füle (a Inter-hangzásbeli távolság), annál jobb a képesség lokalizáló hang, mert a különbség az idő és az intenzitás a hang eléri az egyes fül lehet használni, mint jelek lokalizáló hang. Az elefántok a fejükre merőlegesen kinyújtják a fülüket, hogy jobban lokalizálják a hangokat.

egy fiatal ázsiai elefánt, akinek a hallását tesztelték, képes volt lokalizálni a kattanásokat és a zajokat 1 fokon belül. Kevésbé volt jó a hangok megkülönböztetésében, de jobban meg tudta különböztetni az alacsonyabb frekvenciájú hangokat, mint a magasabb frekvenciájú hangokat; körülbelül 300 Hz alatt képes volt lokalizálni a hangot 10 fokon belül 75% – os pontossággal, 20 fokkal körülbelül 80% – os pontossággal és 30 fokkal 90% – os pontossággal.