犬の聴力は人間と比べてどうなのか? – eileenanddogs

Posted on March 21, 2019November 30, 2020 by Eileen Anderson

There is a lot of misunderstanding out about how dogs hear well. 確かに、犬の聴力は人間より優れているところがいくつかあります。 人間よりも高い音が聞こえますし、周波数帯によっては人間よりも小さな音も聞こえます。 そのため、聴覚が優れていると言われているのです。 しかし、彼らの聴力は一概に優れているとは言えません。

ここでは、犬の聴覚について、人間の聴覚と比較した実験的な文献を紹介します。

音の測定と定義

音を理解し識別するために最も重要なのは、周波数(ピッチ)と音圧レベルという2つの側面である。 音圧レベル(SPL)は物理的に測定可能な量であり、私たちが主観的に音量として経験するものに非常によく対応しています

音には、音色や持続時間など、他にも重要な性質があります。 しかし、周波数とSPLは理解する上で最も重要です。

周波数は、音の高さや低さを表します。 1秒あたりのサイクル数、またはヘルツで測定される。 低い音、ゴロゴロした音は周波数が低い、つまり1秒あたりのサイクルが少ないです。 デジタルビープ音、子供の歌声、鳥のさえずりなど、高い音は1秒間に多くのサイクルがあります。 よく知られている音の周波数は以下の通り:

  • 88鍵ピアノの最低音:28Hz
  • 88鍵ピアノの最高音:4186Hz
  • 雷の低い音:4,000Hz
  • よく知られている音の周波数は以下の通り:
    • 88鍵ピアノの最低音:28Hz
    • 雷鳴は、4,000Hz。 5-220 Hz (Holmes, 1971)
    • 人間の会話の典型的な範囲: 80-8,000 Hz (Fant, 2006, p. 218). 会話の基本周波数は低い方にあり、f や s などの摩擦子音は高い方にある。
    • 典型的なデジタルビープ音とホイッスル。 1,500~5,000 Hz(著者による測定)
    • ハチドリの発声の高域。 12,000 Hz (Rusch, Pytte, & Ficken, 1996)

    音圧レベルは対数単位であるデシベルで測定されます。 検知可能な音の範囲が非常に広いため、デシベル単位が使用されています。 線形スケールでは、私たちが反応できる音の範囲をカバーするために、0から1億単位を超えるまででなければなりません。 しかし、SPLは、私たちが知覚する音の大きさとは正確に一致しない。 これは「見かけの大きさ」と呼ばれ、人によって、また生物によって異なります。 それは実用的な方法で客観的に測定することはできません。

    対数スケールは直感的でなく、理解するのが少し難しいです。 しかし、下の画像で、私たちが聞くことのできる音の範囲と、その音の大きさを把握することができます。

    犬の聴覚と人間の聴覚

    さて、それでは犬の聴覚と人間の聴覚を比べてみましょう。 正常な聴力を持つ若い人間は、通常、約20,000Hzまで聞き取ることができる(Gelfand, 2010, p.166)。 人間は年齢を重ねると、その上限は約12,000Hzに減少します。

    低周波

    人間は犬よりもわずかに低い周波数を聞き取ることができる。 私たちは約20Hzまでの音程を聞き取ることができます。 これより低い、約2Hzまでの音も聞こえますが、これらの音を音程として認識することはありません(Gelfand, 2010, p.166)。 20Hzより低い音は、低周波音域と呼ばれる。 犬は約67Hzまで聞き分けることができる(Heffner, 1983)。 過去にはセントバーナードなどの大型犬の方が低周波を聞き分けられるという憶測もあった。 しかし、これはHeffnerの研究によって証明されたわけではない。 最も低い周波数を聞き分けられる犬はプードルであり、セントバーナードは最下位であった(Heffner, 1983)。

    音の定位

    人間は犬よりも正確に音の定位ができる。 人間の場合、いわゆる最小可聴角は、最も強いゾーンと周波数で1°以下である(Mills, 1958)。 犬の最小可聴角は4°である(Fay and Wilber, 1989, p.519)。

    心理学者のスタンレー・コレン博士(2005、p.47)は、音の位置は犬が聴覚障害者になった場合に最初に失う能力の一つであると指摘している。

    聴覚の閾値

    音の聞き取りが可能になる音圧レベルである。 低周波数帯域(125~500Hz)では、犬と人間の聴覚の閾値はほぼ同じである。 しかし、それ以上の音域では、犬の方が閾値が低くなる。 つまり、人間よりも小さな音量で音を聞き取ることができる。 500〜8,000Hzの範囲では、人間より13〜19デシベル低い(静かな)音を聞き取ることができる(Lipman & Grassi, 1942)。 これは大きな違いである。 8,000Hzより高い周波数では、その差はさらに広がる。 8402>

    犬は人間の「4倍」の距離のものを聞き取ることができるという主張が広まっている。 その出典は見つかっていませんし、上記の情報からも一概にそうとは言えないことがわかります。 音が遠くへ伝わるとき、多くの変数が作用する。 犬の聴覚が得意とするのは高周波領域である。 しかし、これは、音が長距離を伝わらない領域でもある。 この主張は、LipmanとGrassiの上記のデータ指摘に関連しているのかもしれない。ある犬は、ある音域では人間より最大19dB低い音を聞き取ることができる。 この19dBの差は、ラウドネス(音圧レベルではありません、すみません)の4倍に相当する。 しかし、それは4,000Hzという特定の周波数での話である(Lipman & Grassi, 1942)。 だとすれば、「4倍の距離」という主張は過大な一般化であり、現実的でない比較である。 つまり、誤りです。

    まとめ:人間と犬の聴覚を比較する

    Auditory Processing

    上に挙げた資質は、聴覚の生理機能に関係するものである。 犬の音の分類や弁別の能力も研究されている。 8402>

    Pitch Discrimination

    犬は音程を識別することができます。 オペラント法とレスポンデント法の両方でテストされている。 犬は1/3音まで、たとえば2,820~2,900Hzの間で弁別できる(Dworkin, 1935)。 これは、多くの西洋音楽で使われている、1/2音ずつ進む音階よりも少し細かい。 これは、西洋音楽が1/2音ずつ進むのに比べて、少し細かい音である。 ある実験では、1匹の犬が29,500Hzと30,000Hzの音を識別することができた(Andreyev, 1934)。

    Tempo Discrimination

    これは何と呼ぶかわかりませんが、メトロノームの設定の違いに対する犬の反応を調べる実験が行われています。 音楽家はこれをテンポの違いと呼ぶのでしょう。 テンポは1分あたりの拍数で測ります。 例えば、1分間に60拍のテンポの場合、1拍はちょうど1秒の間隔になります。 犬は1分間に118拍子と120拍子を識別することができる(Andreyev, 1934)。 理解するために、このオンラインメトロノームを試してみてください。 1分間に118回という設定を入力し、耳を傾け、次に1分間に120回に変えてみてください。 いきなり演奏されても、どれだかわかりますか?

    音源の分類

    犬は音の分類を学習することができます。 ある研究では、”犬が出す音 “と “それ以外の音 “を区別することができたそうです。 その他の音には、機械音や他の動物が発する音が含まれていた(Heffner, 1975)。

    Timbre Discrimination

    Timbreとは、次のように定義されている:

    a sensory attribute of sound that allows one to judge differences between sounds having the same pitch, loudness and duration (Gelfand 2010, p.

    私たちは、犬が音質を識別する能力を、常に経験的に目撃しています。 あなたの犬は、あなたの車の音と他の車の音を識別していますか? 親友の声とあなたの声? もちろん!しかし、それに関する研究はかなり限られているようです。 20世紀初頭に行われたいくつかの研究では、音叉や鍵盤楽器で弾いた同じ音の違いや、異なる和音の違いを犬が識別できることが示されています(Razran & Warden, 1959)。

    音色の識別については、別の種類の証拠がAdachiらの研究(2007)で示されています。 彼らは、犬が自分の名前を呼ぶ飼い主の声(別の声と顔の対比)と飼い主の顔を一致させることができることを実証した。 8402>

    音色を構成するものの多くは音の倍音構造であるため、音色弁別は音程弁別のサブセットである可能性があります。 これは、犬の言語理解とは別の問題です。 例えば、Baru(1975)は、犬が母音のiとaを聞き分けることができることを実証しました。 Athanasiadou(2012)はpreferential looking paradigmを用いて犬の母音弁別を実験しました。 これは人間の乳児に使われる非侵襲的な方法です。 今後の言語弁別の研究は、バルの方法ではなく、この方法で行ってほしい。 識別能力は当然のこととして受け止められている。

    この記事は、私のブログの新しいコーナー「犬と音」の礎となるものです。 非常に実践的なアドバイスをさせていただく予定です。 私はあなたがより多くのために周りスティック願っています!

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    Adachi I…, 桑畑秀樹・藤田和久 (2007). 犬は飼い主の声を聞いて飼い主の顔を想起する. Animal Cognition 10 17-21

    Andreyev, L. A. (1934). 高音による音高弁別の極限。 Journal of Comparative Psychology, 18(3), 315-332.

    Athanasiadou, P. (2012). 犬の音声音弁別の研究(修士論文).

    Baru A. V. (1975). “Discrimination of synthesized vowels and with varying parameters (Fundamental frequency, intensity, duration and number of formants) in dogs,” in Auditory Analysis and Perception of Speech, eds Fant G., Tatham M.A.A., editors. (Waltham, MA: Academic Press; ), 91-101.

    Coren, S. (2005). 犬の思考法:犬の心を理解する. サイモン&シュスター.

    Dworkin, S. (1935). 犬の消化運動条件付けと音程弁別. American Journal of Physiology-Legacy Content, 112(2), 323-328.

    Fant, G. (2006). 音声音響学と音声学: Selected writings (Vol. 24). Springer Science & Business Media.

    Fay, R. R., & Wilber, L. A. (1989). 脊椎動物の聴覚:心理物理学データブック. ヒルフェイ・アソシエイツ.

    Gelfand, S. (2010). 聴覚: 心理的・生理的音響学入門. インフォーマヘルスケア.

    Heffner, H. (1975). 犬による生物学的に意味のある音の知覚. The Journal of the Acoustical Society of America, 58(S1), S124-S124.

    Heffner, H. E. (1983). 大型犬と小型犬の聴力。 絶対閾値と鼓膜の大きさ. 行動神経科学, 97(2), 310.

    Holmes, C. R., Brook, M., Krehbiel, P., & McCrory, R. (1971). 雷のパワースペクトルとメカニズムについて. Journal of Geophysical Research, 76(9), 2106-2115.

    Kriengwatana, B., Escudero, P., & ten Cate, C. (2015).雷のパワースペクトルとメカニズムについて. 人間以外の動物における音声知覚の再検討:母音弁別、話者音声認識、話者正規化に関するレビュー。 Frontiers in Psychology, 5, 1543.

    Lipman, E. A., & Grassi, J. R. (1942). 人間と犬の聴覚感受性の比較。 アメリカン・ジャーナル・オブ・サイコロジー, 55(1), 84-89.

    ミルズ, A. W. (1958). 最小可聴角について. The Journal of the Acoustical Society of America, 30(4), 237-246.

    Ratcliffe, V. F., McComb, K., & Reby, D. (2014)(2014). 家庭犬による人間の性別のクロスモーダル識別. Animal Behaviour, 91, 127-135.

    Razran, H. S., & Warden, C. J. (1929). 条件反射法で研究した犬の感覚能力(ロシア語派). Psychological Bulletin, 26(4), 202.

    Rusch, K. M., Pytte, C. L., & Ficken, M. S. (1996). クロツラハチドリのアゴニスティックな発声の組織化. The Condor, 98(3), 557-566.

    Copyright 2019 Eileen Anderson

    Eileen Andersonは、サンフランシスコ音楽院でチェンバロ演奏の修士号を、アーカンソー大学リトルロック校でアクティブな騒音制御の研究で応用科学修士号を取得しています。 彼女はその成果を Journal of the Arkansas Academy of Science に発表しました。

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