Acústico (que é, som) são os sinais omni-direcional (i.e. eles viajam em todas as direções) e pode ser transmitido para um grande público, incluindo intencionais e não intencionais ouvintes, e aqueles em vista e escondido da vista. Sendo de curta duração e deliberada, os sinais acústicos são úteis para dar informações sobre uma situação imediata, ao invés de um estado constante. Através da reflexão, refração e absorção, os sinais acústicos são degradados pelo ambiente de maneiras que são muitas vezes muito maiores para sons de alta frequência do que para sons de baixa frequência. Os elefantes são especialistas na produção de som de baixa frequência e no uso da comunicação de longa distância. Confira alguns bons exemplos de comunicação acústica por elefantes no artigo “What Elephant Calls Mean: A User’s Guide” publicado pela National Geographic em 2014, baseado no trabalho de ElephantVoices.

a gama de sons que os elefantes produzem

os elefantes produzem uma ampla gama de sons, desde ruídos de frequência muito baixa até snorts de frequência mais elevada, barks, rugidos, gritos e outras chamadas idiossincráticas. Elefantes asiáticos também produzem chilreios. A categoria de chamadas mais frequentemente utilizada, pelo menos para elefantes africanos, é o rumble de frequência muito baixa. Você pode procurar, ouvir e ler sobre vários sons através da seção de recursos multimídia – tipos de chamadas e contextos.

para ter uma noção da Gama de frequências utilizadas pelos elefantes, pode ser útil compará-las com a gama utilizada pelas pessoas. A voz típica de um homem na fala flutua em torno de 110 Hertz (Hz, ou ciclos por segundo), a voz de uma mulher em torno de 220 Hz e uma criança em torno de 300 Hz. Entre os elefantes, um rumble masculino típico flutua em torno de um mínimo médio de 12 Hz (mais de 3 oitavas abaixo da voz de um homem), um rumble feminino em torno de 13 Hz e um bezerro em torno de 22 Hz.no discurso humano normal, a taxa de vibração pode variar ao longo de um 2:1 rácio, em outras palavras sobre uma oitava, enquanto uma voz de cantores pode ter uma gama de mais de duas oitavas. Em contraste, a frequência fundamental dentro de uma única chamada de elefante pode variar mais de 4 oitavas, começando com um rumble a 27 Hz e classificando em um rugido a 470 Hz! Incluindo as chamadas de elefantes harmônicos podem conter frequências que variam em mais de 10 oitavas, de um baixo de 5 Hz a um alto de mais de 10 000 Hz. Imagine uma composição musical com alguns elefantes operáticos!os elefantes podem produzir sons suaves e suaves, bem como sons extremamente poderosos. Você pode ouvir alguns exemplos abaixo. (Headphones/sound system recommended) Some of the calls produced by elephants may be as 112 decibels (dB) recorded at 1 metro from the source. Decibéis são medidos em uma escala logarítmica e para lhe dar uma idéia de quão alto alguns sons de elefantes são nós copiamos informações de uma tabela na ciência do som por T. D. Rossing que dá alguns exemplos de níveis de som típicos que você pode encontrar.

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
estúdio de Transmissão	20 dB
deixa Farfalhar	10 dB Quase inaudível

Como elefantes produzir uma variedade de sons?

o som é produzido à medida que o ar expelido dos pulmões é passado sobre as cordas vocais ou laringe, uma estrutura em elefantes com cerca de 7,5 cm de comprimento. O ar em movimento faz com que as cordas vocais vibrem em uma frequência particular, dependendo do tipo de som que o elefante está fazendo. Ao alongar ou encurtar as cordas vocais, um elefante pode produzir uma ampla gama de frequências. A coluna de ar vibra no elefante estendido do trato vocal ou de ressonância câmara e, dependendo de como o elefante possui vários componentes desta câmara (tronco, boca, língua, faringe bolsa, laringe) é capaz de modificar e ampliar os diferentes componentes do som.certas chamadas feitas por elefantes estão associadas a posturas particulares da cabeça e orelhas. É nossa crença que, ao segurar sua cabeça em uma certa postura e batendo suas orelhas em um determinado ritmo e ângulo, um elefante é capaz de afetar a musculatura em torno da laringe, modificando assim uma chamada particular para alcançar o som desejado. Ouve aqui um barulho de mexilhão, que está associado a pulsações especiais de orelhas conhecidas como ondulação de ouvidos.resultados bastante diferentes podem ser alcançados com o mesmo ruído básico na fonte (duração e frequência) dependendo se o elefante mantém a boca aberta ou fechada, a cabeça mantida alta ou baixa, as orelhas firmes, batendo lentamente ou rapidamente, ou talvez levantada e dobrada. E dependendo do posicionamento do tronco e da velocidade e duração do ar que se move através dele, os elefantes são capazes de produzir uma maravilhosa mistura de sons de trombetas de maior frequência.os elefantes são capazes de produzir sons de frequência muito baixa por várias razões. Em primeiro lugar, eles são capazes de produzir sons baixos porque eles são grandes encorpados e, assim como em instrumentos musicais, quanto mais longa e solta a corda vibrante (ou cordas vocais) e quanto maior a câmara de ressonância, menor a frequência produzida. Além de serem grandes animais encorpados, os elefantes têm várias adaptações que lhes permitem fazer sua câmara ressonante ainda maior e suas cordas vocais ainda mais longo e, assim, produzir sons ainda mais baixos do que poderíamos esperar.

primeiro destes é o tronco do elefante que em um macho adulto pode adicionar até 2 metros ao comprimento da Câmara ressonante.

Segundo, as estruturas do aparato hióide (de uma série de ossos na base da língua) e a musculatura que suporte a língua e a laringe em elefantes são diferentes de outros mamíferos. O aparelho hióide dos elefantes tem cinco em vez de nove ossos, e estes estão ligados ao crânio por músculos, tendões e ligamentos, em vez de por ossos como na maioria dos outros mamíferos. Este arranjo bastante solto permite um maior movimento e flexibilidade da laringe e é, portanto, pensado para facilitar a produção e ressonância de sons de baixa frequência.em terceiro lugar, na maioria dos mamíferos o aparelho hióide fornece suporte para a língua e para a laringe. O arranjo mais solto em elefantes também abriga uma bolsa faríngea, uma estrutura única para elefantes localizados na base da língua, que, além de fornecer uma fonte de água de emergência, parece funcionar na produção de chamadas de baixa frequência.em humanos, e por inferência também em elefantes, os músculos da laringe ajudam a contrair e relaxar as cordas vocais. Quanto maior for a flexibilidade da laringe, maior será a capacidade destes músculos de esticar e relaxar, o que, por sua vez, afeta a contração e relaxamento das cordas vocais e, consequentemente, o passo ou frequência do som que é produzido. Assim, a modificação nos elefantes do aparelho hióide para abrigar a bolsa faríngea também permite uma ampliação da Câmara ressonante, baixando a laringe vagamente ligada. Consequentemente, os elefantes são capazes de produzir sons de frequência muito baixa.durante o tempo extremamente quente, os elefantes podem ser vistos a inserir seus troncos em suas bocas e retirar água de suas gargantas. Acontece que os elefantes são capazes de armazenar vários litros de água em uma bolsa faríngea (ou seja, na região da faringe), uma estrutura única para elefantes localizados na base da língua. Os elefantes podem retirar a água armazenada lá inserindo o tronco até a faringe, restritivo, os músculos na periferia da faringe para formar uma vedação em torno da ponta do tronco e, em seguida, restritivo, os músculos da faringe bolsa para squeeze de água para cima, permitindo que o elefante para preencher seu tronco.

transmissão sonora

os sons mais frequentemente produzidos pelos elefantes pertencem à categoria referida como tumbles. Estes sons de frequência muito baixa foram assim chamados porque as pessoas uma vez pensaram que alguns deles se originaram no trato digestivo do elefante e assim deu-lhes o nome estômago-rubles! Estes sons de frequência muito baixa atraíram muito interesse e pesquisa por duas razões. Primeiro, os componentes mais baixos destas chamadas de elefantes estão entre uma e duas oitavas abaixo do limite inferior da audição humana. E em segundo lugar, porque o som de menor frequência viaja mais longe do que o som de maior frequência, os elefantes usam o mais poderoso desses chamados para se comunicar a longas distâncias.

O som que viaja através do ar atenua pela lei quadrada reversa a 6 decibéis (dB) por cada duplicação da distância da fonte. Assim, por exemplo, um som de 100 dB a um metro da fonte será reduzido para 94 dB a 2 metros, 88 a 4 metros, 82 dB a 8 metros, e assim por diante. O som também atenua através da” atenuação excessiva ” enquanto viaja pelo ambiente. O grau de atenuação excessiva é afectado pela frequência de um som e pelo tipo de habitat pelo qual está a passar. Mas sons de frequência muito baixa, tais como as frequências muito baixas produzidas por elefantes ruidosos, sofrem de pouca ou nenhuma atenuação excessiva. Nas savanas de relva e florestas, os elefantes que se comunicam a distâncias superiores a 100 metros devem ser capazes de perceber as chamadas de baixa frequência melhor do que as chamadas de frequência mais elevadas. Os grupos de elefantes têm frequentemente mais de 100 m de diâmetro e os subgrupos de elefantes relacionados são frequentemente separados por vários quilómetros. Sons ruidosos poderosos são os meios pelos quais esses indivíduos permanecem em contato uns com os outros.algumas das chamadas feitas pelos elefantes são extremamente poderosas e podem chegar a 112 dB a 1 metro da fonte. Estas chamadas caem na faixa de nível sonoro de “intolerável” na tabela acima. Quão longe pode um som como este levar? Bem, usando a lei do quadrado inverso podemos estimar que uma chamada de 112 dB a 1 m seria em torno de 46 dB a 2,048 m da fonte. Através de experiências de reprodução, Karen McComb mostrou que durante o dia os elefantes são capazes de detectar essas chamadas e reconhecer as vozes de indivíduos em particular até 1-1, 5 km e ocasionalmente até 2.A 5 km da fonte!

algo interessante acontece com a transmissão do som em diferentes horas do dia. Na savana, foi demonstrado que as condições ambientais seguem um ciclo diurno bastante regular. Por volta da noite, uma forte inversão de temperatura geralmente se forma e não se dissipa até o amanhecer. As maiores áreas de chamamento são alcançadas durante a formação e dissolução destas inversões noturnas, especialmente com tempo sem nuvens e relativamente imperturbado. Sob tais condições é possível para um elefante ter uma escala de chamamento de 300 km2-uma área quase do tamanho de todo o Parque Nacional Amboseli! Em outras palavras, um elefante pode ser capaz de detectar as chamadas de outro elefante a quase 10 km de distância. Durante o dia, sem a ajuda de uma inversão e com fatores como sol pesado e vento muitas vezes entrar em jogo, o tamanho da área de chamada é drasticamente reduzido, variando de uma dúzia a 150 km quadrados.

não só as baixas frequências dos elefantes são adequadas para a comunicação de longa distância, mas sendo sons com uma rica estrutura harmônica, eles também permitem que um elefante de escuta calcule a distância do elefante-chamador. Isto porque à queima-roupa a estrutura harmônica completa estará intacta, enquanto com o aumento da distância as frequências superiores se tornarão relativamente mais fracas, eventualmente deixando apenas as frequências inferiores e médias persistirem.

detecção de Som

A medida limite superior da audição de ar nascido de som em mamíferos varia de 12 kHz (elefantes) 114 kHz (little brown, bat) e o limite inferior varia de menos de 0.016 kHz (elefantes) para 10,3 kHz (little brown bat), uma gama de mais de nove oitavas.os mamíferos com cabeças pequenas e orelhas espaçadas estreitas são mais capazes de ouvir sons de alta frequência do que os mamíferos com cabeças grandes e orelhas largas. Os grandes mamíferos são geralmente especializados em audição de baixa frequência porque os crânios maiores podem abranger canais auditivos mais longos (meatuses), membranas timpânicas maiores (a membrana que fecha a orelha média do exterior) e orelhas médias espaçosas. Como é que estes três factores favorecem uma maior sensibilidade a baixas frequências?

nas ondas sonoras normais conduzidas pelo ar, a membrana timpânica e os ossos do ouvido médio (ou ossículos) estão em vibração, produzindo assim movimentos na janela oval e mudando o gradiente de pressão no fluido coclear.uma dificuldade com o som de baixa frequência é a razão sinal / ruído. Nas frequências mais baixas tende a haver um maior nível de ruído de fundo, e assim os animais que se especializam em audição de baixa frequência devem ter uma maneira de distinguir o sinal do ruído. A quantidade de energia sonora recolhida pela membrana timpânica aumenta com o aumento da área da membrana, aumentando assim a relação sinal / ruído ao nível da orelha interna. Assim, quanto maior a membrana timpânica, melhor um animal é capaz de ouvir em baixas frequências. Os minúsculos ossos do ouvido médio, ou ossículos (o malleus, incus e estribos), têm de ser capazes de suportar as maiores forças produzidas pelas vibrações de uma membrana timpânica maior, e assim os animais com grandes membranas timpânicas também têm massivas (relativamente!) ossículos do ouvido médio. Um Inco de uma fêmea adulta de elefante africano (coletado por Joyce do crânio de um elefante chamado Emily, que morreu em setembro de 1989, quando ela tinha 39 anos) pesava 237 mg. O malleus e estribo desse elefante foram estimados por Nummela e colegas 278 mg e 22,6 mg, respectivamente e a membrana timpânica área de 855 mm quadrados.

Grande membranas timpânicas, no entanto, apresenta um problema: Mamíferos timpânica membranas são extremamente finas e o risco de arranhões e danificando-os pode ter impedido o timpânica membranas da maioria dos grandes mamíferos evolução muito grande. O enorme crânio do elefante, no entanto, permitiu a evolução de um canal auditivo externo de cerca de 20 cm de comprimento, proporcionando proteção adequada para a sua membrana timpânica muito grande. Uma vez que os grandes ossos da orelha média do elefante não impedem a transmissão de baixas frequências e a grande membrana timpânica permite altas razões sinal a ruído, a orelha média do elefante reflete uma adaptação especial à audição de baixa frequência.finalmente, mais uma estrutura da orelha do Elefante, a cóclea, pode facilitar a audição de baixa frequência. Junto com seus parentes os Sirenia (os dugongos e manatins), os elefantes são únicos entre os mamíferos modernos em ter revertido para uma estrutura coclear reptiliana que pode facilitar uma maior sensibilidade às frequências mais baixas. Uma vez que a estrutura coclear dos répteis facilita uma sensibilidade aguçada às vibrações, tem sido sugerido que a estrutura semelhante em elefantes pode permitir-lhes detectar sinais vibracionais, também.

portanto, com todas estas adaptações especiais, quão baixo podem os elefantes ouvir? O único estudo da sensibilidade auditiva do elefante foi realizado em um elefante asiático. Infelizmente, o estudo foi concluído alguns anos antes de se saber que os elefantes produzem sons de frequência muito baixa e sons de frequência extremamente baixa não foram testados. Mas nós sabemos a partir deste estudo que os elefantes têm muito boa audição na faixa infrassônica (abaixo da audição humana). Este elefante em particular, uma fêmea Asiática juvenil, foi capaz de ouvir até 16 Hz a 65 dB. Uma vez que 65 dB pode ser descrito como um som moderado a ruidoso, presumivelmente os elefantes podem ouvir significativamente mais baixo do que isso. Joyce tem gravações de chamadas de elefantes tão baixas quanto 8 Hz e outras pessoas relataram chamadas tão baixas quanto 5 Hz, então é provável que os elefantes tenham uma maneira de detectar essas frequências extremamente baixas, caso contrário, por que eles os produziriam? Estudos recentes têm mostrado que os zumbidos de elefantes também são transmitidos através do solo, ou sismicamente. Se algum dia aprendermos que os elefantes são incapazes de ouvir até 5 Hz, então podemos descobrir que, em vez disso, eles captam este som com a ajuda dos seus pés sensíveis (você pode ler mais sobre isso sob comunicação sísmica).no outro extremo da escala, os elefantes são incapazes de ouvir acima de 12 kHz tornando-os o animal com o menor limite auditivo de alta frequência de qualquer mamífero testado.

localização do som

os elefantes são muito bons a localizar sons. Tem sido sugerido que quanto maior o espaço entre as orelhas de um animal (a distância inter-aural) melhor a capacidade de localizar o som, porque a diferença no tempo e intensidade de um som que atinge cada orelha pode ser usado como sinais na localização do som. Elefantes estendem suas orelhas perpendicularmente a suas cabeças, a fim de melhor localizar sons.um elefante asiático juvenil cuja audição foi testada foi capaz de localizar cliques e explosões de ruído até um grau. Ela era menos boa em tons distintivos, mas era melhor capaz de distinguir tons de menor frequência do que tons de maior frequência; abaixo de aproximadamente 300 Hz ela foi capaz de localizar o tom dentro de 10 graus com 75% de Precisão, 20 graus com cerca de 80% de precisão e 30 graus com 90% de precisão.