Свисток Гальтона: історія винаходу, опис, принцип дії, застосування

Собачий свисток (також відомий як тихий свисток або свист Гальтона) – це тип свистка, який видає звук в ультразвуковому діапазоні. Цей діапазон люди не можуть чути, але можуть уловлювати деякі тварини, в тому числі собаки та свійські кішки. Свисток використовується у їх навчанні. Він був винайдений у 1876 році Френсісом Гальтоном і згадується в його книзі, в якій він описує експерименти по перевірці діапазону частот, які можуть бути почуті різними тваринами, такими як домашня кішка.

Акустичні характеристики

Верхня межа діапазону людського слуху становить близько 20 кілогерц (кГц) для дітей, знижуючись до 15-17 кГц для дорослих середнього віку. Верхня межа діапазону чутності собаки становить близько 45 кГц, а у кішки – 64 кГц з незначними акустичними коливаннями. Вважається, що дикі предки кішок і собак розвинули цей більш високий діапазон слуху, щоб чути високочастотні звуки, що видаються їх бажаною здобиччю, маленькими гризунами.

Частота більшості собачих свистків знаходиться в діапазоні від 23 до 54 кГц, тому вони знаходяться вище діапазону людського слуху, хоча деякі з них налаштовуються в межах чутного діапазону.

Сприйняття людиною

Для людського вуха свист схожий на тихий шиплячий звук. Перевага собачого свистка полягає в тому, що він не виробляє гучного дратівливого шуму для людей, який міг би виробляти звичайний свисток, тому його можна використовувати для навчання або керування тваринами, не турбуючи людей. У деяких свистків для дресирування собак є регульовані повзунки для активного контролю виробленої частоти.

Дресирувальники можуть використовувати свисток просто для того, щоб привернути увагу собаки або заподіяти біль з метою зміни поведінки.

Різні види

На додаток до легким инфразвуковым свисткам винайдені також електронні пристрої для свистків собак, які випромінюють ультразвук через п’єзоелектричні випромінювачі. Електронне різноманітність іноді з’єднується зі схемами, щоб приборкати гавкіт собак.

Дивіться також:  «Впасти в немилість»: значення виразу

Історія винаходу

В середині 1800-х перед сером Френсісом Гальтоном стала дилема. Він хотів перевірити слухові здібності на більш високих частотах, але у нього не було обладнання для їх адекватного вимірювання. Використовуючи певну наукову винахідливість, він зайнявся пошуком об’єкта для створення звукових частот, які він хотів вивчити.

В результаті він отримав маленьку мідну трубку з прорізом на кінці, повітря в якій буде проходити через трубку, видаючи звуковий сигнал. Уздовж труби можна переміщати спеціальний елемент вгору або вниз по трубі для створення різних частот. Розсувна заглушка була позначена, щоб у дослідженні можна було записувати точні записи. Цей прилад став відомий як свисток Гальтона.

Книга «Запити на людський факультет і її розвиток» 1883 року описала деякі новаторські дослідження, які винахідник провів зі свистом. Вчений і наступні дослідники використовували ці свистки для створення все більш високочастотних тонів для перевірки предметів дослідження, а також здатності тварин чути різні тони. Гальтон зміг визначити, що нормальний верхня межа слуху людини становить близько 18 кГц. Він також зазначив, що здатність чути високі частоти знижується з віком. Як повідомляється, автор отримав велике задоволення, продемонструвавши цей досвід на літніх людях.

До своїх ранніх випробувань він адаптував новий прилад, щоб перевірити слух різних тварин, використовуючи звук ультразвуку. Він прикріпив свисток на довгій трубці за допомогою гумового кульки на іншому кінці. Гальтон вирушав до вольєрів в зоопарк, використовував довгу палицю, щоб протягнути свисток до тварини. Після відтворювального свисту він спостерігав за поведінкою особин. Він також любив ходити по вулицях і перевіряти, які типи собак можуть чути більш високі звуки (маленькі собаки були краще, ніж великі). Гальтон зазначив, що природний відбір привів до кращого слуху кішок.

Дивіться також:  Як знайти найменше значення функції на відрізку: правила, приклади і особливості

Подальший розвиток

Ранні порівняльні психологи взяли грубі методи оцінки тварин та вдосконалили їх. Свистки Гальтона використовувалися при перевірці слуху у рептилій (Kuroda, 1923), комах (Wever & Bray, 1933), їжаків (Chang, 1936), кажанів (Galambos, 1941) і, звичайно, щурів (Finger, 1941; Smith, 1941).

Модифікації

Свисток Гальтона був об’єднаний в психологічних лабораторіях з акустичними приладами, камертонами і іншими слуховими апаратами. Пристосування виготовлялося з таблицями рівнів вібрації до п’яти цифр. Сам свисток зазнав кілька змін в дизайні, щоб отримати звуки більш точними. Інститут Едельмана, один з виробників свистків Гальтона, додав в пристрій діафрагму, щоб запобігти надмірний удар (Ruckmick, 1923). Ранні психологи внесли свої зміни в дизайн необхідності для своїх експериментів.

У Гарварді Френк Патті винайшов повітродувку, яка могла забезпечувати постійний, стабільний потік тиску повітря через свисток протягом півтора годин. Незважаючи на свою простоту, свист був використаний в дуже складних і показових психологічних експериментах. Один з таких ранніх експериментів об’єднав свисток Гальтона і звукову клітку Титченера для вивчення відмінностей в чутливості вуха до звуку (Ferree & Collins, 1911).

Наші дні

З моменту свого створення в 1876 році свисток Гальтона все ще використовується і сьогодні. Будучи винаходом простоти і уяви, цей свисток зіграв важливу роль у розумінні людства про слух.

Роман

«Свисток Гальтона» – це науково-фантастичне оповідання американського письменника Л Спрэга де Кампа із серії Viagens Interplanetarias. Це перший (хронологічно) набір на планеті Вішну. Вперше він був опублікований як «Ультразвуковий Бог» в журналі «Майбутнє в поєднанні з фантастичними історіями» у номері за липень 1951 року. Вперше роман з’явився у вигляді книги під нинішньою назвою (бажаним автором) у збірнику «Континент».

Дивіться також:  Метеорит Сеймчан: історія, властивості та вивчення

Він також з’явився в збірниках «Новинки наукової фантастики» (Belmont Books, 1963), «Старі добрі речі» (Griffin St. Martin’s, 1998). Ця історія була переведена на португальська, голландська та італійську мови.

Сюжет роману

Сюрвейєр Адріан Фром, один із групи, що складається з трьох чоловік, яка працює в джунглях планети Вішну, захоплений кентавр-аборигенами Джеллі після того, як його начальник убитий і третій член команди покинув його. Потрапивши на їх базу, він дізнається, що вони приймають накази від Сирата Монгкута, тирана, раніше втраченого в цьому районі, який прикидається богом і має амбіції об’єднати племена під собою, проголосивши себе як імператора. Він використовує ультразвукової свист, щоб зміцнити свій авторитет.

Ще одна полонянка – Олена Мільян, жінка-місіонерка, яка пропала безвісти. Зіткнувшись з вибором приєднання до викрадачеві або його смерті, Фром прикидається, що підтримує його, в той же час намагаючись знайти можливість перешкодити грандіозного задуму божевільного і втекти. Коли це відбувається, він вбиває Сирата і ховається з Оленою. Успішно врятований, він подає на переказ у Ганешу, інший світ в зоряній системі, щоб у свою чергу втекти від Олени, оскільки встановивши з нею романтичний зв’язок, він виявив, що вона невиліковний фанатик.

Планета Вішну – це тропічний світ, займає ту ж зоряну систему, що і Крішна, основний об’єкт де Кампа в серії Viagens Interplanetarias.

Як написано в «Континентальних творців та інших казках про виагенах» і у версії есе де Кампа «Історії Крішни» 1959 року, дії роману «Свисток Гальтона» відбувається в 2117 році н. е.