Энтузиаст, любитель птиц и музыкант Бенн Джордан рассказал про свой удачный опыт преобразования PNG-файла (размером 176 КБ несжатых данных) в звуковой сигнал и обучения молодого скворца запоминать и почти точно воспроизводить такую звуковую информацию для последующего преобразования в исходный файл. Эксперимент показал, что скворцы могут теоретически «передавать» данные с помощью своего пения со скоростью до 2 МБ в секунду (в сжатом виде).
Джордан пояснил, что давно исследует, как птицы реагируют на неестественные звуки и шумовое загрязнение. Он изучил разные механизмы голосообразования у певчих и других видов птиц. Например, пёстрый дятел использует амплитудную модуляцию, красный кардинал имеет широкий частотный диапазон, колибри трудно записываются из-за пугливости, а хохлатая синица создаёт сложные звуки с восемнадцатью тонами.
Птицы имитируют звуки других видов для разных целей. Например, пересмешник имитирует песни для привлечения партнёров и защиты территории, коричневая колючка — тревожные крики для создания атмосферы безопасности, а кукушки — крики других птиц, чтобы их потомство выжило в чужих гнёздах.
Выбор Джордан пал именно на певчих птиц, а не, к примеру, на попугаев, из-за их уникального голосового аппарата — сиринкса, который позволяет контролировать высоту и скорость звука с невероятной точностью.
Европейские скворцы известны как искусные имитаторы и умные птицы. Скворцы могут собираться в стаи и издавать шум, что делает их сложными целями для хищников. Для создания шума скворцы используют навыки счёта. Одинокий скворец копирует схему полёта семи ближайших птиц. Природные умения скворцов позволяют им различать и запоминать множество разных звуков.
Джордан рассказал, что он создал картинку в формате PNG размером 176 КБ и преобразовал её в аудиофайл с помощью спектрального синтезатора. Получившийся набор звуков энтузиаст регулярно включал скворцу, чтобы тот выучил мелодию. Потом с помощью ультразвукового микрофона и Sony PCM-100 Джордан записал пение скворца и декодировал результат. Оказалось, что скворец довольно точно смог воспроизвести картинку.
«Птица воспроизвела звук в том же диапазоне, в котором услышала, фактически передав около 176 килобайт несжатых данных», — пояснил Джордан. При анализе аудиосигнала от скворца можно рассмотреть исходное изображение.
Причём звуковой сигнал не был естественным для диапазона скворца, но птица всё равно успешно справилась с воспроизведением этих нестандартных для природы данных.
Джордан прикинул, что при сжатии с коэффициентом 10:1 можно передавать и хранить в скворце данные со скоростью до 2 Мбайт/с, но с разными ограничениями.
Джордан пояснил, что в рамках эксперимента ему повезло со скворцом по имени Рот, который жил среди людей и был приучен к необычным звукам с рождения. Скворец не просто смог воспроизвести необычные звуки с помощью своих вокальных способностей, а был приспособлен к ним с рождения и был готов к таким вокальным экспериментам.
Источник: habr.com