Цель и задачи курса:
Ознакомить студентов с современными представлениями о структуре звука и способах ее анализа, строении и функционировании вокальных аппаратов млекопитающих и птиц, подходах к классификации вокальных репертуаров, коммуникативных аспектах звукового поведения, сходстве и различиях звуков животных и речи человека.
Вы узнаете:
- что такое звук и что и как в нем можно измерить
- как устроен и работает ларинкс млекопитающих и сиринкс птиц
- сколько существует способов произвести звук
- чем отличаются звуки животных и речь человека
- как можно судить об эволюции речи не имея надежных палеонтологических данных
- почему животные “честно” сообщают звуками о своем размере, эмоциях и физиологическом состоянии
- как кричать так, чтобы хищник не услышал
- какая информация о животном содержится в звуке и как ее извлечь
- Также вы узнаете о возможностях современных программ по обработке звука и получите представление о работе с ними.
Основные темы, рассматриваемые в ходе лекций:
- Физика звука, характеристики звуковой волны.
Звуковая волна как колебательный процесс, временной, частотный и энергетический спектры звука, осциллограмма и спектрограмма звука, измерения длительности, частоты и интенсивности звука.
- Вокальная продукция у позвоночных – анатомия и акустика.
Общая схема строения вокального аппарата у позвоночных, Легкие как генератор воздушного потока. Преобразование энергии воздушного потока в акустическую энергию в голосовом источнике. Общая схема строения ларинкса млекопитающих и сиринкса птиц. Миоэластичная теория колебаний голосовых связок. Основная частота и гармоники звука. Роль вокального тракта в фильтрации сигнала источника. Нос и назализация звука. Форманты – резонанты вокального тракта. Расчет частоты формант через длину вокального тракта. Теория независимости источника и вокального тракта.
- Морфологическое разнообразие вокальных аппаратов у высших позвоночных. Влияние различных анатомических структур на характеристики звука.
Феномен двухголосия у птиц. Гипертрофия вокального источника. Морфология голосовых связок, вокальные мембраны и утолщения на связках. Модификация вокального тракта (развитие трахеальных удлинений, разрастания носовых полостей, опускание ларинкса). Воздушные мешки.
- Звуковая сигнализация о размерах тела, анатомические и физиологические ограничения у разных позвоночных.
Размеры тела и возможность распространения звука во внешнюю среду. Объем легких, источник, длина вокального тракта как вокальные ключи к размерам тела. Монофункциональность сиринкса и мультифункциональность ларинкса.
- Способы звукопродукции у млекопитающих и птиц.
Фонация, вибрация, турбулентность (шум и истинный свист). Возможность совместной работы двух механизмов.
- Нелинейные феномены в звуках млекопитающих и птиц.
Лимитный цикл колебаний голосовых связок. Бифонации, субгармоники и детерминированный хаос. Сайдебанды и биение. Физиологическая основа нелинейных феноменов. Распространенность нелинейных феноменов и их коммуникативное значение.
- Подходы к классификации звуков и описанию вокальных репертуаров.
Структурный и функциональный подход. Классификация с позиции дискретности или континуальности. Дискретность типов звуков на уровне мозгового субстрата и континуальность как результат работы вокального аппарата.
- Церебральный контроль вокализаций у млекопитающих и человека. Звуки и эмоции.
Звуки не связанные и связанные с эмоциями – первичный и вторичный вокальный субстрат. Переход звуков, связанных с эмоциями, под оперантный контроль. Сходство и различия в церебральном контроле звуков млекопитающих и речи человека.
- Эволюция речи. Анатомические и биоакустические подходы к ее изучению.
Опускание гортани человека и потеря воздушных мешков. Развитие тонкого моторного контроля и вокальной имитации. Ограниченность палеонтологических данных. Сравнительный подход – форманты в коммуникации животных, функции вокальной имитации.
- Эволюция взглядов на коммуникацию животных.
Подходы к изучению коммуникации: этологический, информационный, оценки-управления. Приложение к звуковой коммуникации. Гипотеза сенсорной эксплуатации. Эволюционные ограничения на возможность обмана.
- Дальнедистантная коммуникация. Ограничения, накладываемые средой.
Влияние местообитаний и времени суток. «Акустические окна». Влияние влажности, ветра и расчлененности рельефа. Вибрационные звуки. Нора как акустическое устройство.
- Дальнедистантная коммуникация. Гипотеза рейнджинга.
Деградация звука при прохождении через среду. Эхо, снижение интенсивности, частотно-зависимое затухание. Оценка расстояния до отправителя крика. Развитие различных типов песен певчими воробьиными и возникновение вокальных диалектов.
- Ближнедистантная коммуникация. Мотивационно-структурные правила Мортона.
Гипотеза экспрессивного символизма размера. Связь структуры и функции звуков.
- Ближнедистантная коммуникация. Гипотеза аффективного обуславливания.
Влияние звуков на получателя – прямое (непосредственное воздействие на нервную систему) и обусловленное (через связанные со звуками стимулы). Кросс-культурные параллели в звуках, используемых при дрессировке животных человеком.
- Принципиальные отличия звуковой коммуникации у животных и человека
Аргументы за и против референтности – связи звуков с определенными стимулами. Произвольность структуры звуков по отношению к функции. Межвидовое общение. Внешнее сходство и различия в механизмах формирования звуковой коммуникации животных и речи человека.
- Прикладные аспекты биоакустики.
Возможности акустического подхода: бесконтактность, оперативность, экономичность. В природе: определение видового и полового состава, подманивание (акустические ловушки), учеты численности, долговременный мониторинг отдельных особей и групп. В неволе: определение видов и подвидов, определение пола, контроль за физиологическим состоянием, звуковая стимуляция размножения.
|
