Слуховая система - Альтман Я.А.
Скачать (прямая ссылка):
У летучих мышей, как и у других млекопитающих, анализ направления прихода акустических сигналов основан на их бинауральном восприятии. Однако конкретное значение последнего для пространственного слуха у разных видов различно и связано с особен-
ностями присущего им функционального типа эхолокатора. Установлено, что у подковоносов бинауральное восприятие совершенно необходимо для пеленгации адекватных тональных стимулов, а у ночниц наличие в принимаемых сигналах частотной модуляции позволяет сохранить способность к пеленгации, правда в более грубой форме, и при моноуральном восприятии сигналов (Горлинский,
1975). Показано также, что характерные для подковоносов движения ушных раковин являются важным механизмом, обеспечивающим однозначную и точную пеленгацию в трехмерном пространстве.
Оценка разрешающей способности по углу эхолокатора летучих мышей была проведена на больших подковоносах с использованием методики дифференцировки 2 сплошных мишеней, каждая из которых состояла из 2 цилиндров, разнесенных по углу (Айрапетьянц, Константинов, 1974). Экспериьденты показали, что минимальный угол между цилиндрами, когда они еще воспринимаются раздельно по направлению, составляет 4°30'. Таким образом, величина разрешающей способности по углу у подковоносов близка к точности пеленгации ими источника тональных стимулов.
Оценка скорости движения целей. В естественных условиях в процессе пространственной ориентации одной из основных функций сонарной системы животных, обеспечивающих их адекватное поведение, является восприятие движения относительно окружающих объектов, определение скорости и динамики изменения их пространственных координат. Скорость относительного движения окружающих объектов можно определить либо координатным методом, т. е. по величине изменения их дальности за промежуток времени между моментами локализации целей, либо непосредственным восприятием движения объектов и оценки их скорости через измерение доплеров-ского сдвига частоты отраженного сигнала. В эхолокации доплеров-ский сдвиг частоты прямо пропорционален удвоенной радиальной скорости, причем при сближении с целью частота принимаемого эхосигнала увеличивается, а при расхождении — уменьшается. Величина доплеровского сдвига определяется выражением: FA= —/пр— /взл=/и8.т 2v/C, где v — радиальная скорость, С — скорость распространения звука, /пр — частота принимаемого эха, — частота излученного зондирующего сигнала.
Доплеровский сдвиг в диапазоне локационных частот летучих мышей при реальных скоростях движения может составлять величину от сотен герц до нескольких килогерц. Короткие широкополосные сигналы гладконосых летучих мышей теоретически не обладают высокой точностью измерения скорости по доплеровскому сдвигу частоты. Оценка скорости движения целей у этих животных, вероятно, осуществляется координатным методом, тем более, что их чрезвычайно высокая точность измерения дальности может обеспечить высокую точность измерения скорости движения. Способность летучих мышей к определению относительной скорости движения посредством слежения за изменением расстояния экспериментально не определялась. Расчетная оценка показывает, что при темпе излучения 3—4 имп./с, характерном для обзорной локации летучих
шшей, потенциальная точность измерения скорости координатным летодом может составлять 2—3 см/с.
Использование подковоносами при локации длительных сигна-юв с постоянной частотой обеспечивает оценку скорости движения 1,оплеровским методом. Точность измерения доплеровского частот-гого сдвига определяется стабильностью частоты и длительностью юндирующего импульса. Расчеты показывают, что при характерной |,ля подковоносов длительности локационного сигнала 50 мс точность 1змерения доплеровской частоты составляет 20 Гц, что при частоте 1злучения 83 кГц дает точность измерения скорости около 4 см/с. Величина, как видно, близка к теоретически ожидаемой точности 1змерения координатным методом у гладконосых. Эксперименталь-1ых исследований по оценке точности определения частоты у подково-юсов не проводилось.
Распознавание целей. Экспериментальные исследования способ-юсти летучих мышей к различению фигур показали, что они могут >аспознавать по размеру цилиндры (Константинов, 1968; Айра-гетьянц, Константинов, 1974), шары (Константинов, Мовчан, 1977), шоские мишени квадратной (Константинов, Ахмарова, 1968), треугольной (Simmons, 1968) и круглой формы (Fleissner, 1974); по фор-ie — плоские и объемные фигуры (Dijkgraaf, 1957; Константинов, 968; Айрапетьянц, Константинов, 1970; Bradbary, 1970); по ма-ериалу — плоские и сферические мишени (Константинов и др., 973); регулярные решетки по частоте элементов (Константинов и др., 973). Важно отметить, что в этих опытах во всех случаях подково-юсы проявляют гораздо меньшую способность к распознаванию (елей, чем представители гладконосых летучих мышей. Объясняется то, вероятно, тем, что при распознавании целей важное значение меет ширина спектра локационного сигнала, которая у гладконосых несколько раз больше, чем у подковоносых летучих мышей.
