超低周波音の生成と知覚は、クジラ、象、キリン、カバ、サイを含む複数の哺乳類で観察されています。 これらの動物のほとんどについて、観察は予備的なものであり、超低周波音に対する感受性は定量化されていない。 動物が低周波音を生成し、それを通信に使用する場合、その動物も超低周波音に敏感である可能性があることを示唆しています。
象
象はM. クリシュナンは後にケイティ-ペインによって発見された。 長距離を通信するために低周波音を使用すると、以前に観察者を困惑させていた特定の象の行動を説明することができます。 数キロメートル離れた象のグループは、並行して移動するか、同時に方向を変え、会うためにお互いに向かって直接移動することが観察されています。 女性の発情時間は非同期であり、数日間しか持続せず、数年ごとにしか発生しません。 それにもかかわらず、通常女性のグループから離れてさまよう男性は受容的な女性のために競うために多くの方向から急速に集まる。 超低周波音は非常に長い距離を移動することができるので、分離された象の間でこのような協調行動のための長距離通信のために超低周波範囲での呼
録音-再生実験は、象が通信のために彼らの呼び出しの超低周波成分を使用することをサポートしています。 超低周波発声は、多くの異なる状況で飼育されている象から記録されています。 コールの構造は大きく異なりますが、それらのほとんどは10-15秒の持続時間で、14-24Hzの周波数の範囲です。 最も近い象がマイクロフォンから5mのとき、記録された音圧レベルは85から90dB SPLである場合もあります。 これらの呼び出しのいくつかは人間には完全に聞こえないが、他のものはおそらく20Hz以下の高周波高調波による可聴成分を持っている。 時には、発声は、鼻の通路が頭蓋骨に入る呼び出し象の額に皮膚のひらひらを伴っている知覚ゴロゴロを引き起こします。 このひらひらは、知覚可能な音を引き起こさずに発生する可能性があり、純粋に超低周波音の生成を示唆しています。 象の超低周波コール生産のメカニズムは決定されていません。
事前に記録された象の発声を用いた再生実験は、象が超低周波音を知覚することができ、これらの刺激にどのように反応するかを示しています。 再生実験では、一般的に発声後に発生する特定の動作は、コールが再生される前と後にスコア化されます。 これらの行動には、耳の持ち上げと硬直、発声、隠されたスピーカーに向かって歩くか走っている、タイトなグループでクラスタリングし、頭の時折のスキャン動きで動かないまま（”凍結”）が含まれます。 このような動作の発生は、フル帯域幅の再生であっても、25Hz以上のエネルギーのほとんどが除外された再生であっても、通話の再生後に一貫して増加 このフィルタリングは、コールの行動的に重要な情報が超低周波範囲に含まれていることを示し、それはまた、野生で発生する可能性があるように距離 行動応答は、周波数と強度の記録された超低周波呼び出しに類似している純粋なトーン刺激のために増加しません。 これは、応答が象にとって意味のある信号に特化していることを示しています。
事前記録されたプレイバックと行動スコアリングの使用はまた、超低周波象の呼び出しが長距離にわたって行動的に重要であることを示しています。 象のグループによって実行される応答行動の程度は、耳の持ち上げ、スピーカーに向かって歩く、”凍結”、またはスキャンの動きなど、刺激の提示の前後に視覚的に比較され、刺激後の行動の量が大きい場合は肯定的な応答として試験を採点した。 野生に生息するゾウで行われたある特定の実験では、20-40秒間の再生を1.2kmと2kmの距離でスピーカーから提示すると、応答行動が有意に増加した。 プレイバックは記録された振幅の半分で行われたため、動物は同種の呼び出しを知覚するたびに応答しないため、これらの呼び出しは少なくとも4kmの距離で象によって知覚されると推定されており、知覚してもそれ以上の距離からの呼び出しに応答する可能性は低い可能性がある。
この種の実験の結果に影響を与える可能性のある交絡因子がいくつかあります。 第一に、動物は、実際には、いくつかの試行の繰り返しの後に再生刺激に動物の慣れのために実験が示すよりも敏感である可能性があります。 これを避けるために、研究者はいくつかの異なるタイプの再生をランダムな順序で提示する。 動物のグループで行われたフィールド実験を解釈する際に発生する可能性のある別の問題は、動物が再生刺激ではなく、グループ内の他の象からの信号に応答している可能性があることです。 しかし、グループ内の少なくとも1つの動物が刺激を知覚し、刺激に直接反応したという仮定がなされる。
聴覚感度閾値は、一人の若い女性のインドゾウについて行動的に測定されています。 感受性のための調節テストは象が適切な刺激の発生を正しく識別すれば砂糖水報酬で起因するトランクが付いているボタンを押すことによって刺激に答えるように要求する。 聴覚感度閾値を決定するために、ある周波数の音が様々な強度で提示され、どの強度で刺激が応答を呼び起こすのを止めるかを見る。 この特定の象の聴覚感度曲線は、65デシベルのしきい値で16Hzで始まりました。 浅いスロープは1kHzで最高の応答に減少し、スレッショルドは8dBになり、その後4kHzを超える急激なスレッショルドの増加が続きました。 60dBのカットオフによると、上限は10.5kHzであり、14kHzでは検出可能な応答は全くありませんでした。 人間の上限は18kHzと考えられています。 象の聴覚の上限と下限は、ハトを除いてどの動物でも測定される最低値です。 対照的に、動物の聴力の平均最良周波数は9である。8kHz、平均上限は55kHzです。
2つの連続した音の周波数を区別する能力も、同様の条件付けパラダイムを用いてこの象に対してテストされた。 象の反応はやや不安定であり、これはこのテストでは哺乳動物にとって典型的なものであった。 それにもかかわらず、音を識別する能力は、特に500Hzと250Hzの測定で1kHz以下の周波数で最高でした。
音を局在化させる能力の試験はまた、象の低周波音知覚の重要性を示した。 定位は、象の頭とは異なる角度で配置されたときに、左または右のソーススピーカーに向かって成功した向きを観察することによってテストされました。 象は1kHz以下の周波数で最高の音をローカライズすることができ、20度以上の角度で左右のスピーカーを完全に識別し、2度以下のチャンスレベル判別を行うことができる。 健全な局在化の能力は125のHzおよび250のHzで最もよく、500のHz、1つのkHzおよび2つのkHzで中間、および4つのkHzおよびそれ以上の頻度で非常に悪い これの考えられる理由は、象が低周波音の局在化に有効な耳間位相差を使用するのが非常に優れているが、より高い周波数の音に適した耳間強度差を使用するのが得意ではないということである。 象の頭の大きさと耳の間の距離が大きいため、波長が短いと耳間の違いの手がかりが混乱し、4kHz以上の周波数で音の局在が非常に貧弱であった理由を説明する。 象は音の局在化作業中にのみ耳の耳介を広げることが観察されたが、この行動の正確な効果は不明である。