28-12-2018 16:56

Свисток Гальтона: история изобретения, описание, принцип действия, применение

Собачий свисток (также известный как тихий свисток или свист Гальтона) - это тип свистка, который издает звук в ультразвуковом диапазоне. Этот диапазон люди не могут слышать, но могут улавливать некоторые животные, в том числе собаки и домашние кошки. Свисток используется в их обучении. Он был изобретен в 1876 году Фрэнсисом Гальтоном и упоминается в его книге, в которой он описывает эксперименты по проверке диапазона частот, которые могут быть услышаны различными животными, такими как домашняя кошка.

Европейский свисток Гальтона

Акустические характеристики

Верхний предел диапазона человеческого слуха составляет около 20 килогерц (кГц) для детей, снижаясь до 15–17 кГц для взрослых среднего возраста. Верхний предел диапазона слышимости собаки составляет около 45 кГц, а у кошки - 64 кГц с незначительными акустическими колебаниями. Считается, что дикие предки кошек и собак развили этот более высокий диапазон слуха, чтобы слышать высокочастотные звуки, издаваемые их предпочтительной добычей, маленькими грызунами.

Что такое Сюртук: устаревший вид одежды или модная тенденция?Вам будет интересно:Что такое Сюртук: устаревший вид одежды или модная тенденция?

Частота большинства собачьих свистков находится в диапазоне от 23 до 54 кГц, поэтому они находятся выше диапазона человеческого слуха, хотя некоторые из них настраиваются в пределах слышимого диапазона.

Восприятие человеком

Для человеческого уха свист похож на тихий шипящий звук. Преимущество собачьего свистка состоит в том, что он не производит громкого раздражающего шума для людей, который мог бы производить обычный свисток, поэтому его можно использовать для обучения или управления животными, не беспокоя людей. У некоторых свистков для дрессировки собак есть регулируемые ползунки для активного контроля произведенной частоты.

Дрессировщики могут использовать свисток просто для того, чтобы привлечь внимание собаки или причинить боль с целью изменения поведения.

Формы собачьих свистков

Различные виды

В дополнение к легким инфразвуковым свисткам изобретены также электронные устройства для свистков собак, которые излучают ультразвук через пьезоэлектрические излучатели. Электронное разнообразие иногда соединяется со схемами, чтобы обуздать лай собак.

История изобретения

В середине 1800-х сэром перед Фрэнсисом Гальтоном стала ​​дилемма. Он хотел проверить слуховые способности на более высоких частотах, но у него не было оборудования для их адекватного измерения. Используя некоторую научную изобретательность, он занялся поиском объекта для создания звуковых частот, которые он хотел изучить.

В итоге он получил маленькую медную трубку с прорезью на конце, воздух в которой будет проходить через трубку, издавая звуковой сигнал. Вдоль трубы можно перемещать специальный элемент вверх или вниз по трубе для создания разных частот. Раздвижная заглушка была помечена, чтобы в исследовании можно было записывать точные записи. Этот прибор стал известен как свисток Гальтона.

Формулы равноускоренного движения по прямой и по окружности. Пример решения задачиВам будет интересно:Формулы равноускоренного движения по прямой и по окружности. Пример решения задачи

Именной свисток Гальтона

Книга «Запросы на человеческий факультет и ее развитие» 1883 года описала некоторые новаторские исследования, которые изобретатель провел со свистом. Ученый и последующие исследователи использовали эти свистки для создания все более высокочастотных тонов для проверки предметов исследования, а также способности животных слышать разные тоны. Гальтон смог определить, что нормальный верхний предел слуха человека составляет около 18 кГц. Он также отметил, что способность слышать более высокие частоты снижается с возрастом. Как сообщается, автор получил большое удовольствие, продемонстрировав этот опыт на пожилых людях.

К своим ранним испытаниям он адаптировал новый прибор, чтобы проверить слух различных животных, используя звук ультразвука. Он прикрепил свисток к длинной трубке с помощью резинового шарика на другом конце. Гальтон отправлялся к вольерам в зоопарк, использовал длинную палку, чтобы протянуть свисток к животному. После воспроизведенного свиста он наблюдал за поведением особей. Он также любил ходить по улицам и проверять, какие типы собак могут слышать более высокие звуки (маленькие собаки были лучше в этом, чем крупные). Гальтон отметил, что естественный отбор привел к лучшему слуху кошек.

Дальнейшее развитие

Ранние сравнительные психологи взяли грубые методы оценки животных и усовершенствовали их. Свистки Гальтона использовались при проверке слуха у рептилий (Kuroda, 1923), насекомых (Wever & Bray, 1933), ежей (Chang, 1936), летучих мышей (Galambos, 1941) и, конечно, крыс (Finger, 1941; Smith, 1941).

Свисток Гальтона в чехле

Модификации

Свисток Гальтона был объединен в психологических лабораториях с акустическими приборами, камертонами и другими слуховыми аппаратами. Приспособление изготавливалось с таблицами уровней вибрации до пяти цифр. Сам свисток претерпел несколько изменений в дизайне, чтобы получить звуки более точными. Институт Эдельмана, один из производителей свистков Galton, добавил в устройство диафрагму, чтобы предотвратить чрезмерный удар (Ruckmick, 1923). Ранние психологи внесли свои изменения в дизайн для необходимости своих экспериментов.

В Гарварде Фрэнк Патти изобрел воздуходувку, которая могла обеспечивать постоянный, стабильный поток давления воздуха через свисток в течение полутора часов. Несмотря на свою простоту, свист был использован в очень сложных и показательных психологических экспериментах. Один из таких ранних экспериментов объединил свисток Гальтона и звуковую клетку Титченера для изучения различий в чувствительности уха к звуку (Ferree & Collins, 1911).

Наши дни

С момента своего создания в 1876 году свисток Гальтона все еще используется и сегодня. Будучи изобретением простоты и воображения, этот свисток сыграл важную роль в понимании человечества о слухе.

Примитивный свисток Гальтона

Роман

«Свисток Гальтона» - это научно-фантастический рассказ американского писателя Л. Спрэга де Кампа из серии Viagens Interplanetarias. Это первый (хронологически) набор на планете Вишну. Впервые он был опубликован как «Ультразвуковой Бог» в журнале «Будущее в сочетании с фантастическими историями» в номере за июль 1951 года. Впервые роман появился в виде книги под нынешним названием (предпочитаемым автором) в сборнике «Континент».

Он также появился в сборниках «Новинки научной фантастики» (Belmont Books, 1963), «Старые добрые вещи» (Griffin St. Martin's, 1998). Эта история была переведена на португальский, голландский и итальянский языки.

Сюжет романа

Сюрвейер Адриан Фром, один из группы, состоящей из трех человек, работающей в джунглях планеты Вишну, захвачен кентавр-аборигенами Джелли после того, как его начальник убит и третий член команды покинул его. Попав на их базу, он узнает, что они принимают приказы от Сирата Монгкута, тирана, ранее потерянного в этом районе, который притворяется богом и имеет амбиции объединить племена под собой, провозгласив себя в качестве императора. Он использует ультразвуковой свист, чтобы укрепить свой авторитет.

Серебряный свисток Гальтона

Еще одна пленница - Елена Мильян, женщина-миссионерка, которая также пропала без вести. Столкнувшись с выбором присоединения к похитителю или его смерти, Фром притворяется, что поддерживает его, в то же время пытаясь найти возможность помешать грандиозному замыслу безумца и сбежать. Когда это происходит, он убивает Сирата и скрывается с Еленой. Успешно спасенный, он подает на перевод в Ганешу, другой мир в звездной системе, чтобы в свою очередь сбежать от Елены, поскольку установив с ней романтическую связь, он обнаружил, что она неизлечимый фанатик.

Планета Вишну - это тропический мир, занимающий ту же звездную систему, что и Кришна, основной объект де Кампа в серии Viagens Interplanetarias.

Как написано в «Континентальных создателях и других сказках о виагенах» и в версии эссе де Кампа «Истории Кришны» 1959 года, действия романа «Свисток Гальтона» происходит в 2117 году н. э.



Источник