해양 목장에서 음향 순치 대상 어종으로 사용할 수 있는 볼락의 청각 문턱치를 기본으로 하여 음향 어법의 기초 자료를 제공할 목적으로 볼락의 백색 잡음에 대한 청각 임계비와 학습 및 유집을 위한 방성 음압 강도를 조사한 결과는 다음과 같다. 음압 73, 78, 83dB의 3단계 백색 잡음을 방성하였을 때 볼락의 청각 문턱치는 백색 잡음이 없을 때보다 높게 나타나 마스킹 현상이 나타났고, 주파수 300Hz에서 보다 높게 나타났다. 볼락의 청각 임계비는 측정 주파수 80, 100, 200, 300, 500, 800Hz에서 음압이 대략 28, 34, 26, 30, 47, 52dB이고 마스킹 현상은 주파수 300Hz에서 음압 65dB의 잡음 레벨에서 나타나기 시작하였고 그 외의 주파수에서는 음압 68dB 이상에서 나타났으며, 볼락이 주파수 $200\~300$Hz에서 신호음을 인식하기 위해서는 음압 96dB 이상, 잡음 레벨보다 약 26dB 이상의 높은 음압이 요구되었다.
해양 목장에서 음향 순치 대상 어종으로 사용할 수 있는 볼락의 청각 문턱치를 기본으로 하여 음향 어법의 기초 자료를 제공할 목적으로 볼락의 백색 잡음에 대한 청각 임계비와 학습 및 유집을 위한 방성 음압 강도를 조사한 결과는 다음과 같다. 음압 73, 78, 83dB의 3단계 백색 잡음을 방성하였을 때 볼락의 청각 문턱치는 백색 잡음이 없을 때보다 높게 나타나 마스킹 현상이 나타났고, 주파수 300Hz에서 보다 높게 나타났다. 볼락의 청각 임계비는 측정 주파수 80, 100, 200, 300, 500, 800Hz에서 음압이 대략 28, 34, 26, 30, 47, 52dB이고 마스킹 현상은 주파수 300Hz에서 음압 65dB의 잡음 레벨에서 나타나기 시작하였고 그 외의 주파수에서는 음압 68dB 이상에서 나타났으며, 볼락이 주파수 $200\~300$Hz에서 신호음을 인식하기 위해서는 음압 96dB 이상, 잡음 레벨보다 약 26dB 이상의 높은 음압이 요구되었다.
In order to obtain the fundamental data on the auditory thresholds of fishes for marine ranching, the auditory thresholds of black rockfish Sebastes inermis were measured in the presence of masking noise in the spectrum level range of $73\~83$ dB (0 dB re $1{\mu}Pa/\sqrt{Hz}$) ...
In order to obtain the fundamental data on the auditory thresholds of fishes for marine ranching, the auditory thresholds of black rockfish Sebastes inermis were measured in the presence of masking noise in the spectrum level range of $73\~83$ dB (0 dB re $1{\mu}Pa/\sqrt{Hz}$) with a classical cardiac conditioning technique. Critical ratios were about $28\~34$ dB at $80\~300$ Hz and $47\~52$ dB at $500\~800$ Hz. The ratio increased almost linearly with increasing frequency to 500 Hz. The noise spectrum level at the start of masking was about 70 dB within the frequency range of $80\~800$ Hz excepting 65 dB at 300 Hz. It means that hearing of the black rockfish is masked in the natural environment with the noise spectrum level above 65 dB. The sound pressure level of $200\~300$ Hz recognized by black rockfish was above 96 dB under the ambient noise and the critical ratio of them was above 26 dB.
In order to obtain the fundamental data on the auditory thresholds of fishes for marine ranching, the auditory thresholds of black rockfish Sebastes inermis were measured in the presence of masking noise in the spectrum level range of $73\~83$ dB (0 dB re $1{\mu}Pa/\sqrt{Hz}$) with a classical cardiac conditioning technique. Critical ratios were about $28\~34$ dB at $80\~300$ Hz and $47\~52$ dB at $500\~800$ Hz. The ratio increased almost linearly with increasing frequency to 500 Hz. The noise spectrum level at the start of masking was about 70 dB within the frequency range of $80\~800$ Hz excepting 65 dB at 300 Hz. It means that hearing of the black rockfish is masked in the natural environment with the noise spectrum level above 65 dB. The sound pressure level of $200\~300$ Hz recognized by black rockfish was above 96 dB under the ambient noise and the critical ratio of them was above 26 dB.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
' 해양 목장에서 음향 순치 대상 어종으로 사용할 수 있는 볼락의 청각 문턱 치를 기본으로 하여 음향 어법의 기초 자료를 제공할 목적으로 볼락의 백색 잡음에 대한 청각 임계 비와 학습 및 유 집을 위한 방성 음압 강도를 조사한 결과는 다음과 같다
이 연구에서는 제주 연안 해역에 있어서 해양 목장의 음향 순치 대상 어류로 이용할 수 있는 연안 정착성 어종인 볼락의 청각 문 턱치 실험 결과를 기초로 순음을 마스킹하는 백색 잡음 스펙트럼 레벨을 단계별로 변화시켜가면서 볼락의 청각 문턱 치를 측정하여 청각 임계 비를 계산함과 동시에 마스킹이 발생하는 백색 잡음의 스펙트럼 레벨에 관해서 조사 분석하였다.
가설 설정
(b) Emission time and period of pure sound sti-mulus under white noise.
제안 방법
각각의 음향 학습 실험 모두 전기 자극 후 실험 어의 심 박이 정상적으로 될 수 있도록 3~5분 이상의 시간 간격을 두어 음향 학습을 시켰으며, 이와 같이 실험 어에 대하여 음향 조건 학습을 완료시킨 후 3~5dB씩 음압을 감소 시켜 방성하면서 심박 간격을 관찰하였다. 이때 방성음에 대하여 실험 어가 반응을 나타내었을 경우 학습 효과를 지속시키기 위하여 전기 자극을 주었으며, 이와 같은 방법으로 실험 어의 청각 문턱 치를 구한 후 순음 방성 1~2분 전에 백색 잡음을 방 성한 후 측정 주파수의 음압을 높이면서 청각 문턱 치를 측정하였다.
방성음의 수중 음압과 수조 내의 배경 잡음은 수중 청음기(B& K, 8103)를 실험 어의 머리 위치에 설치한 후 전치 증폭기(B&K, 2635)와 휴대용 주파수 분석 기(B&K, 2143)를 이용하여 1/3 옥타브 분석으로 각각 측정하였다. 방성음의 음압과 잡음의 주파수 분석은 실험 전에 실험 시간대에 있어서 반복 측정하였다.
실험 어의 음향 조건 학습 및 청각 임계 비를 측정하기 위하여 사용한 음향 자극은 주파수 80, 100, 200, 300, 500, 800 Hz의 순음을 이용하였으며, 주파수 300 Hz의 순음을 약 120 dB(0dB re MuPa)의 음압과 함께 직류 전압 8V의 전기 자극을 실험어에게 주면서 음향 조건 학습을 시켰다.
실험 어의 청각 특성을 조사하기 위하여 사용한 실험 장치는 Lee and Seo(2000)와 같이 수조 벽면에서 5cm 떨어진 지점에 양쪽에 공중 스피커 (Promana, CB38)를 설치하고 신호 발생기(NF, 4500)의 신호음이 동위상으로 방성될 수 있도록 한 후 잡음 발생기(B&K, 1405)와 함께 믹서 (INKEL, MX-642)에 연결하여 신호음과 백색 잡음을 동시에 방성할 수 있도록 하였다. 이때 백색 잡음은 수중에서 주파수가 높아짐에 따라 감쇠가 많아지므로 주파수 1kHz까 지 음압 분포가 일정하도록 이퀄라이져 (INKEL, EQ-9231)를 통하여 스피커에 연결하였으며, 마취시킨 실험 어의 위 심강 부근에 심 전도 도출용 낚시바늘의 끝부분을 삽입한 후, 실험 어의 심박 간격은 오실로스코프 (Tektronix, TDST40)를 이용하여 측정하였다.
각각의 음향 학습 실험 모두 전기 자극 후 실험 어의 심 박이 정상적으로 될 수 있도록 3~5분 이상의 시간 간격을 두어 음향 학습을 시켰으며, 이와 같이 실험 어에 대하여 음향 조건 학습을 완료시킨 후 3~5dB씩 음압을 감소 시켜 방성하면서 심박 간격을 관찰하였다. 이때 방성음에 대하여 실험 어가 반응을 나타내었을 경우 학습 효과를 지속시키기 위하여 전기 자극을 주었으며, 이와 같은 방법으로 실험 어의 청각 문턱 치를 구한 후 순음 방성 1~2분 전에 백색 잡음을 방 성한 후 측정 주파수의 음압을 높이면서 청각 문턱 치를 측정하였다.
실험 어의 청각 특성을 조사하기 위하여 사용한 실험 장치는 Lee and Seo(2000)와 같이 수조 벽면에서 5cm 떨어진 지점에 양쪽에 공중 스피커 (Promana, CB38)를 설치하고 신호 발생기(NF, 4500)의 신호음이 동위상으로 방성될 수 있도록 한 후 잡음 발생기(B&K, 1405)와 함께 믹서 (INKEL, MX-642)에 연결하여 신호음과 백색 잡음을 동시에 방성할 수 있도록 하였다. 이때 백색 잡음은 수중에서 주파수가 높아짐에 따라 감쇠가 많아지므로 주파수 1kHz까 지 음압 분포가 일정하도록 이퀄라이져 (INKEL, EQ-9231)를 통하여 스피커에 연결하였으며, 마취시킨 실험 어의 위 심강 부근에 심 전도 도출용 낚시바늘의 끝부분을 삽입한 후, 실험 어의 심박 간격은 오실로스코프 (Tektronix, TDST40)를 이용하여 측정하였다.
이때 사용한 백색 잡음의 레벨은 참돔의 청각 문턱치 (Hatakey- ama, 1989)에 영향을 미치는 배경 잡음의 스펙트럼 레벨을 약 70 dB 이상으로 보고한 것을 근거로 하여 이 실험에서는 백색 잡음의 스펙트럼 레벨(S)을 음압 73, 78, 83dB의 3단계로 설정하여 사용하였다. 볼락의 청각 임계비 (Critical Ratio : CR) 측정은 청각 문턱치에 사용한 신호음의 주파수 음압을 T, 백색 잡음의 스펙트럼 레벨을 S라 할 때 T-S로 나타내었다.
대상 데이터
실험 어인 볼락 Sebastes inermise 제주 연안에서 손줄 낚시로 어획하여 제주대학교 해양연구소 사육 수조로 옮겨 사육한 것으로 그중 6 미를 실험에 사용하였다. 전장은 15~30cm로 실험 기간 중의 수온은 12~22t였으며, 실험 수조로 이동한 다음 12시간이 경과한 후 실험을 실시하였다.
성능/효과
Fig. 3은 각각의 백색 잡음 발생 시에 측정한 청각 문턱치에서 각각의 백색 잡음 스펙트럼 레벨을 뺀 청각 임계 비를 평균으로 나타낸 것으로 볼락의 청각 임계 비는 측정 주파수 80Hz, 100Hz, 200 Hz, 300 Hz, 500 Hz, 800 Hz에서 음압이 각각 28 dB, 34 dB, 26 dB, 30 dB, 47 dB, 52dB로 되어 측정 주파수 300 Hz 이상부터 측정 주파수가 높을수록 청각 문턱치와 백색 잡음 스펙트럼 레벨의 차가 크게 나타나고 있었고, 볼락의 청각 문턱치가 백색 잡음에 의해서 마스킹 된 상태에서는 각각의 백색 잡음 스펙트럼 레벨보다 약 26~52dB 이상의 차이를 보였다.
백색 잡음의 스펙트럼 레벨을 73, 78, 83dB로 단계적으로 변화시켰을 때 백색 잡음 발생 전과 잡음 발생 후의 청각 문턱 치를 비교하면 백색 잡음의 상승에 따라 청각 문턱치의 값도 증가하는 경향이 보여 각각의 잡음 스펙트럼 레벨에서 모든 측정 주파수대에 대해 백색 잡음 발생 전보다도 청각 문턱치가 증가하여 명확히 마스킹 현상이 일어나고 있었다. 특히, 주파수 300Hz에서 마스킹 현상이 뚜렷이 나타나고 있었다.
4이다. 백색 잡음이 발생되지 않을 때를 함께 포함하여 4단계의 잡음 레벨로 측정한 문턱 치를 종축, 백색 잡음의 스펙트럼 레벨을 횡축으로 하여 각각의 관계를 기울기 1인 회귀 직선으로 측정 주파수의 일부를 나타내었을 때 볼락의 청각은 일부 측정 주파수에서의 청각 문턱치가 청각 임계 비의 직선에서 이탈한 것이 보이지만 대 략적으로 직선에 가까이 있으며 볼락은 청각 문턱치와 백색 잡음 스펙트럼 레벨의 관계에서는 어느 정도의 백색 잡음 레벨까지는 청각 문턱치가 변하지 않고 일정하게 되었고, 그 이상의 백색 잡음 레벨에서는 백색 잡음 증가분만큼 청각 문턱치도 증가하였다. 이상의 결과 2개의 직선의 교점으로부터 볼락의 청각 문턱치에 영향을 미치기 시작호1는 백색 잡음 스펙트럼 레벨을 구하면 볼락의 경우는 측정 주파수 300Hz를 제외한 측정 주파수에서 음압 약 70 dB 이상부터 백색 잡음에 의한 마스킹이 발생하였고, 300Hz의 주파수에서는 약 65dB 이상일 경우 백색 잡음에 의한 영향이 나타나 청각 문턱치가 증가하고 있었다.
음압 73, 78, 83 dB의 3단계 백색 잡음을 방성하였을 때 볼락의 청각 문턱 치는 백색 잡음이 없을 때보다 높게 나타나 마스킹 현상이 나타났고, 주파수 300Hz에서 보다 높게 나타났다. 볼락의 청각임 계비는 측정 주파수 80, 100, 200, 300, 500, 800Hz에서 음압이 대략 28, 34, 26, 30, 47, 52dB이고 마스킹 현상은 주파수 300 Hz에서 음압 65dB의 잡음 레벨에서 나타나기 시작하였고 그 외의 주파수에서는 음압 68dB 이상에서 나타났으며, 볼락이 주파수 200~ 300Hz에서 신호음을 인식하기 위해서는 음압 96dB 이상, 잡음 레벨보다 약 26dB 이상의 높은 음압이 요구되었다.
2에 나타내었다. 실험 어의 청각 임계비 측정에 사용한 백색 잡음의 스펙트럼 레벨은 전기 노이즈가 포함된 주파수 60Hz를 제외하고 거의 일정하게 나타나고 있었고 편차는 적게 나타났다.
음압 73, 78, 83 dB의 3단계 백색 잡음을 방성하였을 때 볼락의 청각 문턱 치는 백색 잡음이 없을 때보다 높게 나타나 마스킹 현상이 나타났고, 주파수 300Hz에서 보다 높게 나타났다. 볼락의 청각임 계비는 측정 주파수 80, 100, 200, 300, 500, 800Hz에서 음압이 대략 28, 34, 26, 30, 47, 52dB이고 마스킹 현상은 주파수 300 Hz에서 음압 65dB의 잡음 레벨에서 나타나기 시작하였고 그 외의 주파수에서는 음압 68dB 이상에서 나타났으며, 볼락이 주파수 200~ 300Hz에서 신호음을 인식하기 위해서는 음압 96dB 이상, 잡음 레벨보다 약 26dB 이상의 높은 음압이 요구되었다.
(Hatakeyama, 1989). 이 실험 결과 볼락의 경우 임계 비가 28dB 이상이 되어 실험에 사용한 측정 주파수를 감지하고 있는 것으로 판단된다.
일반적으로 청각 문턱치의 측정에 사용된 실험 어는 공급 지역이 같고, 그 사육 장소에 있어서 음 환경도 전체적으로 같은 조건에서 서식하였던 것을 주로 사용하지만 동일 어류라도 배경 잡음이 큰 환경하에서 장기간에 걸쳐 성장한 어류와 조용한 환경에서 성장한 어류에서는 음감 수성이 달라질 것이다. 이 실험에서 사용한 실험 수조와 사육 수조의 배경 잡음 레벨을 비교하면, 모든 주파수대에서 사육 수조의 배경 잡음 레벨이 실험 수조의 배경 잡음 레벨보다 음압 17-30dB 이상 높게 나타났다. 특히 실험 어의 음 감지 능력 이 높은 주파수 100~300Hz에서는 사육 수조의 배경 잡음 레벨이 실험 수조의 배경 잡음 레벨보다 약 30dB 이상 높게 나타나고 있었다.
백색 잡음이 발생되지 않을 때를 함께 포함하여 4단계의 잡음 레벨로 측정한 문턱 치를 종축, 백색 잡음의 스펙트럼 레벨을 횡축으로 하여 각각의 관계를 기울기 1인 회귀 직선으로 측정 주파수의 일부를 나타내었을 때 볼락의 청각은 일부 측정 주파수에서의 청각 문턱치가 청각 임계 비의 직선에서 이탈한 것이 보이지만 대 략적으로 직선에 가까이 있으며 볼락은 청각 문턱치와 백색 잡음 스펙트럼 레벨의 관계에서는 어느 정도의 백색 잡음 레벨까지는 청각 문턱치가 변하지 않고 일정하게 되었고, 그 이상의 백색 잡음 레벨에서는 백색 잡음 증가분만큼 청각 문턱치도 증가하였다. 이상의 결과 2개의 직선의 교점으로부터 볼락의 청각 문턱치에 영향을 미치기 시작호1는 백색 잡음 스펙트럼 레벨을 구하면 볼락의 경우는 측정 주파수 300Hz를 제외한 측정 주파수에서 음압 약 70 dB 이상부터 백색 잡음에 의한 마스킹이 발생하였고, 300Hz의 주파수에서는 약 65dB 이상일 경우 백색 잡음에 의한 영향이 나타나 청각 문턱치가 증가하고 있었다.
청각 임계 비는 청각 문턱치와 백색 잡음의 비를 의미하며, 백색 잡음이 청각에 미치는 영향을 평가하기 위한 자료가 되는 것으로 볼락의 경우 측정 주파수의 음을 인식하기 위해서는 음압이 Fig. 3에서 처럼 각 백색 잡음 스펙트럼 레벨에서 청각 임계비 이상 높지 않으면 어려운 것으로 판단되며, 주파수가 높을수록 청각 문 턱치와 백색 잡음 스펙트럼 레벨의 차가 크게 나타났다.
후속연구
Kojima (1997)는 주변 배경 잡음이 다른 장소에서 생활한 같은 크기의 참돔의 청각 문턱치가 서로 다르게 나타나 주변 배경 잡음에 따라 청각 문턱치가 다르다고 보고하고 있다. 따라서 이 실험에서 사용한 각각의 실험 어에 있어서 사육 시의 음 환경이 청각 능력에 영향을 미치고 있는 것으로 판단되지만 이 실험에서는 그에 따른 측정 결과가 없어 이후 연구 필요성이 요구된다.
이상의 결과 청각 문턱치와 임계 비를 기초로 하여 수중음을 볼락에 이용할 수 있는 음을 주파수 200~300Hz로 가정하면 이 주파수대의 수중음을 볼락이 듣기 위해서는 적어도 96dB 이상의 음압이 필요하며, 주파수에 따라 다소의 차이는 있지만 스펙트럼 레벨이 약 65 dB 이상의 잡음이 존재하는 환경에서는 볼락의 청각 능력이 마스킹 되기 때문에 실제 해역에 있어서 수중 음향을 이용하여 어군 행동을 제어할 경우에는 배경 잡음에 대한 측정도 중요하다. 이와 함께 방성음의 감쇠 등의 음향 특성뿐만 아니라 배경 잡음에 의한 청각의 영향이나 음원 정 위 능력 둥 대상 어류에 대한 청각 특성도 충분히 파악하는 것이 필요하고, 어류의 음향 학습 능력이나 기억 등 많은 요인에 관한 검토가 필요할 것이다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.