在一次前往南美进行探险的过程中,宾州大学的约翰·斯皮尔伯格发现他听到的动物比他看到的动物要多得多。之所以出现这样的情况,是因为他听到了这些动物的叫声,可是却不能说出它们具体所在的位置。从此,他下定决心要发明一种方法,通过动物发出的声音来找到它们的位置。
回到家后,他在住宅后面朝向一片山林的方向安装了许多个麦克风,开始了利用这些麦克风来对林中的鸟进行定位的试验。他在试验中使用的是一种起源于二战期间的雷达系统所使用的交叉定位信号处理技术。
单一来源的任何一个声音(如鸟叫)都会先后被两个麦克风拾取。单靠这种时差还不足以对鸟进行定位,因为在这个时间间隙中传来的声音的方位是无法确定的。通过实验,斯皮尔柏格发现使用5个麦克风可以做到从三维空间对声音来源进行定位。他还发现影响交叉定位的有风、声音传播时空气的波动、回声等难以克服的因素。于是,他又采用了另外一种能够在强干扰背景下拾取出微弱的信号的技术。通过两种技术的结合,即前一种方法确定鸟离测量点的距离,后一种方法在此基础上确定鸟所在的方位,从而实现了对林中的鸟进行精确定位。
斯皮尔伯格在实验的基础上编写出了一个电脑程序,通过在笔记本电脑上的实际运行,成功地对两只乌鸦进行了定位,误差不超过一米。下个月,他将在俄亥俄州举行的美国声学学会研讨会上报告这项研究成果。学术界认为这项成果将为野生动物的研究提供巨大帮助。
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