az infrahang képződését és észlelését több emlősnél, köztük Bálnánál, elefántnál, zsiráfnál, vízilónál és orrszarvúnál figyelték meg. Ezen állatok többségénél a megfigyelések előzetes jellegűek, és az infrahanggal szembeni érzékenységüket nem számszerűsítették. Ha egy állat alacsony frekvenciájú hangot ad ki, és azt használja a kommunikációban, az arra utal, hogy az állat érzékeny lehet az infrahangra is.
Elefántokszerkesztés
az elefántok az a szárazföldi állat, amelyben az infravörös hívások előállítását M. Krishnan, később Katy Payne fedezte fel. Az alacsony frekvenciájú hangok használata nagy távolságokon történő kommunikációra megmagyarázhat bizonyos elefánt viselkedéseket, amelyek korábban zavarba ejtették a megfigyelőket. Megfigyelték, hogy a több kilométerrel elválasztott elefántcsoportok párhuzamosan haladnak, vagy egyidejűleg megváltoztatják az irányt, és közvetlenül egymás felé mozognak, hogy találkozzanak. A nőstények ivarzásának ideje aszinkron, csak néhány napig tart, csak néhány évente fordul elő. Mindazonáltal, a hímek, amelyek általában a női csoportoktól elkülönülnek, gyorsan összegyűlnek sok irányból, hogy versenyezzenek egy fogékony nőstényért. Mivel az infrahang nagyon nagy távolságokra képes utazni, felvetődött, hogy az infravörös tartományban történő hívások fontosak lehetnek a távolsági kommunikációhoz az elkülönített elefántok ilyen összehangolt viselkedése miatt.
infrahang-előállítás és-észlelés
felvételek és lejátszási kísérletek alátámasztják, hogy az elefántok a hívásaik infravörös összetevőit használják a kommunikációhoz. Infravörös hangképzést rögzítettek fogságban lévő elefántoktól sokféle helyzetben. A hívások szerkezete nagymértékben változik, de a legtöbbjük frekvenciája 14-24 Hz, 10-15 másodperces időtartammal. Ha a legközelebbi elefánt 5 m-re van a mikrofontól, a rögzített hangnyomásszintek 85-90 dB SPL lehetnek. Ezen hívások egy része teljesen hallhatatlan az emberek számára, míg mások hallható komponensekkel rendelkeznek, amelyek valószínűleg a 20 Hz alatti magasabb frekvenciájú harmonikusoknak köszönhetők. Néha a vokalizációk észrevehető dübörgéseket okoznak, amelyeket a hívó elefánt homlokán a bőr csapkodása kísér, ahol az orrjárat belép a koponyába. Ez a csapkodás észrevehető hang nélkül is előfordulhat, ami tisztán infravörös hívás előállítására utal. Az elefántok infravörös hívástermelésének mechanizmusát nem határozták meg.
az előre rögzített elefánthangokat használó lejátszási kísérletek azt mutatják, hogy az elefántok képesek érzékelni az infrahangot, és hogyan reagálnak ezekre az ingerekre. A lejátszási kísérletek során bizonyos viselkedéseket, amelyek gyakran előfordulnak a vokalizációk után, a hívás lejátszása előtt és után pontoznak. Ezek a viselkedések magukban foglalják a fülek emelését és merevítését, a vokalizációt, a rejtett hangszóró felé való járást vagy futást, szoros csoportba tömörülést és mozdulatlan maradást (“fagyás”), a fej alkalmi pásztázó mozgásával. Az ilyen viselkedések előfordulása következetesen növekszik a hívás lejátszása után, legyen szó teljes sávszélességű lejátszásról vagy olyan lejátszásról, amelyben a 25 Hz feletti energia nagy részét kiszűrték. Ez a szűrés azt mutatja, hogy a hívás viselkedés szempontjából szignifikáns információja az infravörös tartományban található, és szimulálja a frekvenciafüggő csillapítás hatását a távolságon belül, ahogy ez a vadonban előfordulhat. A viselkedési válaszok nem növekednek a tiszta tónusú ingerek esetében, amelyek hasonlóak a rögzített infravörös hívásokhoz frekvenciában és intenzitásban. Ez azt mutatja, hogy a válaszok kifejezetten az elefántok számára értelmes jelekre vonatkoznak.
az előre rögzített lejátszások és a viselkedési pontozás használata azt is mutatja, hogy az infravörös elefánthívások viselkedésileg jelentősek nagy távolságokon. Az elefántcsoport által végrehajtott válaszviselkedés mértékét, például a fülek emelését, a hangszórók felé sétálást, a “fagyasztást” vagy a szkennelési mozgásokat vizuálisan összehasonlítottuk egy inger bemutatása előtt és után, pozitív válaszként értékelve a kísérletet, ha a viselkedés mennyisége nagyobb az inger után. A vadon élő elefántokon végzett egyik kísérletben a hangszórókból 20-40 másodpercig lejátszott lejátszások 1,2 és 2 km távolságban jelentősen megnövelték a válasz viselkedését. Mivel a visszajátszásokat a rögzített amplitúdó felénél végezték, a becslések szerint ezeket a hívásokat az elefántok legalább 4 km távolságban észlelhetik, még akkor is, ha ezt alábecsülik, mert az állatok nem reagálnak minden alkalommal, amikor egy specifikus hívást észlelnek, és valószínűleg kevésbé reagálnak a további távolságokból érkező hívásokra, még akkor is, ha észlelik őket.
van néhány zavaró tényező, amely befolyásolhatja az ilyen kísérlet eredményeit. Először is, az állatok valóban érzékenyebbek lehetnek, mint azt a kísérletek jeleznék, mivel az állatok többszöri próba-ismétlés után hozzászoktak a lejátszási ingerekhez. Ennek elkerülése érdekében a kutatók véletlenszerű sorrendben többféle lejátszást mutatnak be. Egy másik probléma, amely felmerülhet az állatcsoportokon végzett terepi kísérletek értelmezésében, az, hogy az állatok a csoport többi elefántjának jeleire reagálhatnak, nem pedig a lejátszási ingerre. Azonban egy feltételezés, hogy legalább egy állat a csoportban nem érzékeli, és reagál közvetlenül az inger.
infrahang-érzékenység
a hallási érzékenységi küszöbértékeket viselkedésileg mérték egy fiatal nőstény indiai elefánt esetében. Az érzékenység kondicionáló tesztje megköveteli, hogy az elefánt reagáljon egy ingerre egy gomb megnyomásával a csomagtartójával, ami cukros víz jutalmat eredményez, ha az elefánt helyesen azonosította a megfelelő inger előfordulását. A hallási érzékenységi küszöbök meghatározásához egy bizonyos hangfrekvenciát mutatnak be különböző intenzitásokkal, hogy lássák, hogy az inger milyen intenzitással nem vált ki választ. Ennek az elefántnak a hallási érzékenységi görbéje 16 Hz-en kezdődött, 65 dB küszöbértékkel. A sekély lejtés a legjobb válaszra csökkent 1 kHz-en, 8 dB küszöbértékkel, majd 4 kHz feletti meredek küszöbnövekedés következett. A 60 dB-es határérték szerint a felső határ 10,5 kHz volt, 14 kHz-en egyáltalán nem volt kimutatható válasz. Az emberek felső határát 18 kHz-nek tekintik. Az elefánt hallásának felső és alsó határa a legalacsonyabb a galambon kívüli állatok esetében. Ezzel szemben az állatok hallásának átlagos legjobb gyakorisága 9.8 kHz, az átlagos felső határ 55 kHz.
a két egymást követő hang frekvenciájának megkülönböztetésének képességét szintén tesztelték erre az elefántra hasonló kondicionáló paradigma alkalmazásával. Az elefánt válaszai kissé szabálytalanok voltak, ami jellemző az emlősökre ebben a tesztben. Mindazonáltal a hangok megkülönböztetésének képessége az 1 kHz alatti frekvenciákon volt a legjobb, különösen az 500 Hz és 250 Hz-es méréseknél.
a hangok lokalizálásának képességének tesztjei az elefántok alacsony frekvenciájú hangérzékelésének jelentőségét is megmutatták. A lokalizációt úgy teszteltük, hogy megfigyeltük a bal vagy a jobb oldali hangsugárzók felé történő sikeres orientációt, amikor az elefánt fejétől különböző szögben helyezkedtek el. Az elefánt 1 kHz alatti frekvencián tudta a legjobban lokalizálni a hangokat, a bal vagy jobb hangszóró tökéletes azonosításával 20 fokos vagy annál nagyobb szögben, a véletlen szint megkülönböztetésével pedig 2 fok alatt. A hang lokalizációs képességét 125 Hz-en és 250 Hz-en mértük, közepes 500 Hz-en, 1 kHz-en és 2 kHz-en, és nagyon gyenge a 4 kHz-es vagy annál magasabb frekvenciákon. Ennek egyik lehetséges oka az, hogy az elefántok nagyon jól használják az interaurális fáziskülönbségeket, amelyek hatékonyan lokalizálják az alacsony frekvenciájú hangokat, de nem olyan jók az interaurális intenzitáskülönbségek használatában, amelyek jobbak a magasabb frekvenciájú hangoknál. Az elefántfej mérete és a füleik közötti nagy távolság miatt az interaurális különbségek zavarossá válnak, ha a hullámhosszak rövidebbek, ami megmagyarázza, hogy a hang lokalizációja miért volt nagyon gyenge a 4 kHz feletti frekvenciákon. Megfigyelték, hogy az elefánt csak a hang lokalizációs feladatok során terjeszti fülének pinnáját, azonban ennek a viselkedésnek a pontos hatása nem ismert.