Gli addestratori di cani consigliano spesso app per smartphone e video di YouTube per desensibilizzare e contro-condizionare i cani che hanno paura di rumori specifici. Esistono molte app progettate e commercializzate per questo scopo e in genere includono registrazioni di molti suoni diversi. Tuttavia, la fisica della produzione del suono e le limitazioni dell'audio di consumo presentano grossi problemi per tale uso, problemi abbastanza sostanziali da impedire il successo di molti (maggior parte?) tentativi di condizionamento.
PERCHÉ MOLTI PRODOTTI DI CONDIZIONAMENTO AUDIO NON FUNZIONANO
Se interrogata, la maggior parte delle persone probabilmente indovinerebbe che i cani hanno capacità uditive di gran lunga superiori alle nostre. In effetti, è un miscuglio.
Gli esseri umani possono sentire frequenze leggermente più basse rispetto ai cani e possiamo anche localizzare suona un po' meglio. Ma i cani sono i grandi vincitori nella gamma delle alte frequenze; possono sentire toni oltre il doppio della gamma di frequenze che gli esseri umani possono sentire. Inoltre, i cani possono sentire i suoni a un livello di volume molto più basso rispetto agli esseri umani nella maggior parte della nostra gamma udibile comune. Tuttavia, gli aspetti superiori dell'udito dei cani sono raramente presi in considerazione quando decidiamo di utilizzare le registrazioni sonore nel condizionamento!
Ci sono quattro problemi acustici principali nell'utilizzo di dispositivi sonori umani per condizionare i cani:
• L'impossibilità degli smartphone di generare basse frequenze, come quelle presenti nei tuoni.
• La limitata capacità anche dei migliori sistemi audio domestici di generare queste basse frequenze in alta fedeltà.
• Il limite superiore delle frequenze generate su tutto l'audio consumer.
• Gli effetti della compressione dei file audio sulla fedeltà del suono digitale.
Ci sono anche problemi comuni con l'uso di app audio che possono essere dedotti da ciò che sappiamo attraverso la scienza del comportamento. Questi possono anche fare o interrompere i tentativi di condizionare positivamente un cane al suono:
• Mancanza di valutazione funzionale prima di tentare il condizionamento.
• La lunghezza dei campioni sonori utilizzati per il condizionamento.
• L'ipotesi che un volume più basso crei sempre uno stimolo di intensità inferiore (meno spaventoso).
Alcuni, ma non tutti, i problemi di cui sopra possono essere affrontati con il lavoro fai-da-te e un buon piano. Ma il condizionamento del suono dei cani che utilizzano le registrazioni sempre hanno alcune limitazioni sostanziali che possono influire sul successo.
QUAL È LA FREQUENZA?
La frequenza è l'aspetto del suono che si riferisce ai cicli delle onde sonore al secondo. I cicli al secondo sono espressi in unità di hertz (Hz). Mi riferirò molto alle frequenze basse e alte perché pongono sfide diverse.
Per aiutare con il concetto di frequenza, pensa a una tastiera di pianoforte con le note basse a sinistra e le note alte a destra. Le note basse hanno frequenze più basse e le note alte hanno frequenze più alte. Tieni presente che la frequenza del suono è molto più alta delle note più alte su un pianoforte!
I suoni comuni con basse frequenze includono tuoni, fuochi d'artificio, attrezzature industriali, lo schianto delle onde oceaniche, il rombo di treni e aerei e grandi esplosioni. I suoni comuni con le alte frequenze includono la maggior parte del canto degli uccelli, il cigolio dei cardini, i Dremel e altri esercizi ad alta velocità, i fischi degli arbitri e la maggior parte dei segnali acustici digitali.
I macchinari motorizzati generano frequenze sonore che corrispondono alla rotazione del motore. Queste frequenze possono essere alte come il trapano del dentista o basse come un aereo. I motori possono anche variare di velocità. Ad esempio, quando si sente una motocicletta accelerare, la frequenza del suono aumenta man mano che il motore accelera.
Gli esseri umani possono sentire in una gamma da 20 a 20.000 Hz e i cani possono sentire in una gamma da 67 a 45.000 Hz.
Alcuni suoni non hanno un tono rilevabile, il che significa che includono un numero così elevato di frequenze che non puoi scegliere nulla e canticchiarlo. Questi sono chiamati suoni a banda larga. Un clicker genera un suono a banda larga.
AMICI A BASSA FREQUENZA
I nostri cervelli umani sono bravi a riempire gli spazi vuoti nelle informazioni e a prendere scorciatoie. Questo ci rende difficile capire quale pessimo lavoro fanno i nostri dispositivi portatili nel generare suoni a bassa frequenza. I nostri cani lo sanno senza dubbio, però.
Molte persone acquistano app audio per provare a condizionare i loro cani a tuonare. La gamma di frequenza per i tuoni è compresa tra 5 e 220 Hz. I dispositivi palmari hanno generalmente un limite di uscita inferiore funzionale compreso tra 400 e 500 Hertz. Se riproduci una registrazione di tuoni (o di un motore a reazione o delle onde dell'oceano) su un dispositivo portatile, la parte più significativa del suono verrà riprodotta a un volume incredibilmente basso o sarà del tutto assente.
Quando eseguiamo la desensibilizzazione, miriamo a iniziare con una versione del suono che non spaventi il cane, quindi questo potrebbe essere un punto di partenza. D'altra parte, senza le frequenze basse distintive che sono presenti in reale tuono, alcuni cani non collegheranno la registrazione (riprodotta su qualsiasi volume) con la cosa reale.
I sistemi audio domestici, inclusi alcuni altoparlanti Bluetooth, possono fare un lavoro migliore. Di solito generano frequenze fino a 60 Hz. Questo è più o meno il limite inferiore dell'udito dei cani, quindi è una buona partita. Ma anche il miglior sistema domestico non può avvicinarsi alla potenza e al volume del tuono reale e il suono si trova all'interno della tua casa anziché all'esterno. Alcuni cani non sembrano collegare le registrazioni di tuoni anche su apparecchiature audio eccellenti alla realtà, oppure risponderanno alle registrazioni con una reazione minore.
In uno studio sui cani fobici del tuono, i ricercatori hanno portato il proprio sistema audio di qualità professionale a casa di ogni proprietario di cane; si fa grande menzione del fatto che il sistema audio era grande. Questa massa indica che erano seriamente intenzionati a generare basse frequenze! In generale, più grandi sono gli altoparlanti, meglio sono nella generazione delle basse frequenze. Tuttavia, la differenza oggi è minore rispetto a 15 anni fa. I sistemi audio sono migliorati molto negli ultimi anni.
Alcune delle app audio per l'addestramento del cane ora ti indicano di inviare il suono a un sistema audio domestico anziché utilizzare l'altoparlante nel palmare. Questo è un ottimo consiglio per qualsiasi suono. Ma la linea di fondo è che non sarai sempre in grado di emulare le basse frequenze abbastanza bene da fungere da desensibilizzazione per alcuni cani.
La tabella I (a sinistra) mostra la differenza tra il suono di un tuono riprodotto su un iPhone 7 rispetto a un sistema audio domestico (altoparlanti Altec Lansing). Il microfono Blue Yeti che ho usato per catturare il suono per l'analisi era in ogni caso alla stessa distanza dall'altoparlante.
Il grafico nell'ovale è la gamma approssimativa dei rombi del tuono. La linea blu navy rappresenta il suono generato dallo smartphone in quelle frequenze. La linea rossa proveniva dagli altoparlanti domestici di Altec Lansing. Gli altoparlanti generano suoni fino a 60 Hz (secondo le loro specifiche).
Al contrario, l'uscita del telefono è praticamente impercettibile al di sotto dei 300 Hz.
RICEVIAMO ALTE FREQUENZE
Tutte le apparecchiature audio di consumo sono progettate per le orecchie umane. I nostri palmari, computer, TV e sistemi audio emettono suoni solo fino alla frequenza di 22.000 Hz. Gli esseri umani non possono sentire frequenze più alte di così. Ma i cani possono sentire fino a circa 40.000 Hz. Quindi, ancora una volta, le registrazioni non sono ad alta fedeltà per i cani.
Questo è diverso dalla situazione del tuono. Le basse frequenze del tuono sono presenti in registrazioni di alta qualità, ma la nostra attrezzatura non può generarle perfettamente. Con le alte frequenze, non è solo una limitazione dei nostri altoparlanti. I suoni nelle "frequenze del cane" non vengono registrati in primo luogo.
Non è che non si possa fare. Biologi e altri scienziati utilizzano apparecchiature speciali in grado di registrare e/o riprodurre suoni nella gamma degli ultrasuoni. Il dispositivo di registrazione richiede una frequenza di campionamento più elevata (la frequenza con cui il suono viene misurato digitalmente) rispetto alle apparecchiature di consumo e l'altoparlante per la riproduzione richiede una larghezza di banda più ampia per la risposta in frequenza.
Quanto questo influisce sulla fedeltà del suono registrato per i cani? Non possiamo saperlo con certezza. Ma praticamente tutti i suoni includono quelle che vengono chiamate armoniche o sfumature. Questi sono multipli della frequenza originale in una gamma più alta. I cani possono sentirli nella gamma da 22.000 a 40.000 Hz, ma non sono mai presenti nelle registrazioni sonore effettuate anche con apparecchiature di altissima qualità.
Per questo motivo, è probabile che i cani con udito normale siano in grado di discriminare facilmente tra un suono naturale e persino la migliore registrazione di esso.
COMPRESSIONE FILE SUONO
I file audio digitali sono grandi. La maggior parte dei file creati per essere riprodotti su dispositivi digitali vengono salvati in formato MP3. Questo formato è stato creato negli anni '90, quando l'archiviazione digitale era molto più limitata di quanto non lo sia oggi. Pertanto, i file MP3 vengono compressi, il che significa che alcune delle informazioni audio vengono rimosse in modo che non siano così grandi.
L'MP3 è definito compressione "con perdita" perché i dati audio vengono persi permanentemente a causa della compressione. Gli algoritmi di compressione si basano sulle capacità dell'orecchio umano. I suoni che è improbabile che noi umani siamo in grado di sentire vengono rimossi.
Alcune di queste limitazioni possono essere condivise dai cani. Ad esempio, i suoni più bassi che sono molto vicini nel tempo a un suono forte e improvviso vengono rimossi. Non possiamo sentirli a causa degli effetti di mascheramento, ed è probabile che nemmeno i cani possano farlo, anche se potrebbe esserci una differenza di grado.
Tuttavia, ci sono altre limitazioni dell'orecchio umano che i cani non condividono. Ad esempio, il nostro udito è più sensibile nell'intervallo compreso tra 2.000 e 5.000 Hz, quindi i suoni molto bassi che sono piuttosto al di fuori di tale intervallo verranno probabilmente eliminati. La gamma più sensibile dei cani è superiore alla nostra, quindi i suoni che potrebbero sentire sono probabilmente omessi dalle registrazioni compresse.
Tieni presente che i cani non solo sentono i suoni più alti di quanto possiamo percepire, ma sentono tutti i suoni acuti a un volume inferiore rispetto a noi.
Quindi il processo di compressione MP3 è un'altra ragione per cui alcuni suoni nella gamma uditiva dei cani che sarebbero presenti in un suono naturale mancherebbero in una sua registrazione.
Se fai le tue registrazioni, c'è una cosa semplice che puoi fare per prevenire questo problema:salva semplicemente i tuoi file audio nei formati WAV o AIFF come discusso di seguito. Tuttavia, non ho visto un'app di desensibilizzazione che utilizzi questi formati.
CONSIDERAZIONI SULLA SCIENZA DEL COMPORTAMENTO
I problemi che ho discusso finora sono causati dalla fisica del suono e dal modo in cui viene registrato, compresso e riprodotto.
Le seguenti precauzioni hanno a che fare con l'applicazione di ciò che sappiamo sull'esecuzione del condizionamento classico per suonare senza errori.
Gli addestratori che si occupano di cani con problemi comportamentali effettuano valutazioni funzionali. Osservano e raccolgono dati per aiutarli a capire cosa sta guidando il comportamento problema. Nel caso della paura, analizzano la situazione per determinare la causa principale della paura.
Nel caso della sensibilità al suono, un cane può reagire perché il suono è diventato un predittore di uno stimolo che eccita la paura, come nel caso di molta reattività del campanello. Oppure il cane potrebbe rispondere a una qualità intrinseca del suono, nel caso della fobia del suono. La fobia del suono è una condizione clinica che richiede un intervento. Molti di questi cani hanno bisogno di farmaci per migliorare.
I formatori, che lavorano con veterinari o comportamentisti veterinari, possono prendere queste determinazioni. I consumatori spesso non possono. E man mano che le app sonore commercializzate per i consumatori diventano più elaborate, i proprietari di animali domestici che seguono le indicazioni hanno buone possibilità di peggiorare le paure di alcuni cani.
Ad esempio, un'app audio più recente ti consente di configurare l'app per riprodurre il suono in modo casuale quando non sei a casa per motivi di desensibilizzazione (senza controcondizionamento). Le istruzioni mostrano un esempio della reattività del campanello di un cane che scompare attraverso l'uso dell'app (anche se forse non in modo permanente). L'app è stata programmata per riprodurre i suoni del campanello in modo casuale quando il proprietario non era in casa. Questo ha disaccoppiato il campanello come predittore di estranei alla porta.
Questo protocollo darebbe una pausa a qualsiasi allenatore professionista. In primo luogo, la causa della reattività – la paura del cane per gli estranei – non è stata affrontata affatto. Tutto sommato, questo non è un approccio umano o robusto. La paura del cane viene lasciata intatta mentre viene rimosso l'inconveniente del loro abbaiare ai predittori. In secondo luogo, le istruzioni di riprodurre un suono temuto in modo casuale quando il proprietario non è in casa, anche a basso volume (ne parleremo più avanti) potrebbero causare una situazione rovinosa per un cane con una vera fobia del suono piuttosto che "solo" reattività del campanello .
Le app in grado di riprodurre esposizioni sonore casuali e graduate possono essere un buon strumento per i formatori, a condizione che i formatori siano consapevoli dei limiti qui. Dovrebbero non essere commercializzato o consigliato ai consumatori.
Molti rumori nelle app sono troppo lunghi per una desensibilizzazione e un controcondizionamento efficaci. Tuoni e fuochi d'artificio nella vita reale hanno entrambi una gamma infinita di variazioni sonore. Se riproduci una clip di 20 secondi di uno di questi, saranno presenti più suoni e un cane fobico potrebbe reagire più volte, non solo una volta.
Si dice che il condizionamento classico sia la forma più efficace di condizionamento classico. Questo è il metodo che il trainer Jean Donaldson, fondatore della famosa Academy for Dog Trainers, chiama "Open bar, closed bar".
Il condizionamento del ritardo sarebbe appropriato da utilizzare per un suono continuo e omogeneo, come un motore in stato stazionario (non accelerante). Ma i fuochi d'artificio ei tuoni non sono continui; sono improvvisi e caotici. Sono costituiti da molteplici stimoli che possono essere estremamente vari.
Per offrire un'analogia visiva:se il tuo cane reagisce ad altri cani e tu cerchi di condizionarlo in modo classico, potresti creare una configurazione attenta in cui un altro cane cammina a una distanza non spaventosa ed è in vista per un periodo, forse, 10 a 20 secondi. Daresti costantemente da mangiare al tuo cane durante quel periodo. Questa è un'esposizione di durata a uno stimolo. (E proveresti a usare un cane da richiamo calmo che non esegue molti comportamenti nervosi o rumorosi!)
Ma per la prima volta non porta il tuo cane a una mostra canina o a una prova di agilità per guardare 60 cani diversi di tutte le taglie e forme che vanno e vengono e si esibiscono in tutti i tipi di comportamenti diversi, anche se potevi ottenere la giusta distanza e l'esposizione era da 10 a 20 secondi. Questo è l'equivalente visivo del lungo clip sonoro dei fuochi d'artificio. Ci sono troppi stimoli separati!
Inoltre, se riproduci una clip più lunga, della durata di molti minuti (come è stato fatto in alcuni studi sul suono), stai essenzialmente eseguendo un condizionamento simultaneo, un metodo noto per la sua incapacità di creare un'associazione. Il fatto che tu abbia iniziato a nutrirti un secondo dopo l'inizio del suono non sarà significativo se i tuoni e il cibo continueranno ad arrivare per minuti e minuti. Non hai creato un predittore.
E se stai allattando tutto il tempo ma i suoni spaventosi sono intermittenti, probabilmente stai anche eseguendo al contrario condizionamento, dove il cibo può venire a prevedere il rumore spaventoso.
Se stai lavorando per abituare un cane non timoroso o una cucciolata di cuccioli a certi rumori, i clip audio più lunghi probabilmente vanno bene per quello. Potrebbero anche funzionare per un cane con solo lievi paure di quei rumori. Ma più il cane è pauroso e più è vicino all'esibizione di fobia del rumore clinica, più pulito deve essere il tuo addestramento. Per ottenere la migliore risposta condizionata, è necessario uno stimolo breve, riconoscibile e breve.
Dopo aver ottenuto una risposta condizionata positiva a un rumore di fuochi d'artificio, ad esempio, puoi iniziare con un rumore di fuochi d'artificio diverso. Dopo averne eseguiti diversi, potresti vedere la generalizzazione e puoi utilizzare clip più lunghe. Ma non iniziare con la sfilata!
La maggior parte dei mammiferi ha quella che viene chiamata una risposta di sussulto acustico. Proviamo paura e restringiamo alcuni muscoli quando sentiamo un rumore forte e improvviso. È naturale per qualsiasi cane essere spaventato da un rumore improvviso. Può darsi che i cani che hanno risposte esagerate a tuoni e fuochi d'artificio abbiano risposte di sussulto così estreme da diventare disfunzionali. Per i cani che si sfaldano quando sentono un suono improvviso e forte come un tuono, ha tutto il senso del mondo iniziare l'allenamento a basso volume, perché questa pratica può rimuovere il fattore di sorpresa.
Ma è diverso per i cani che hanno paura dei segnali acustici e dei fischi ad alta frequenza. Queste paure strane e specifiche non sono necessariamente legate a un volume alto. Ho osservato che, con questi cani, iniziare da un livello tranquillo può effettivamente spaventare il cane di più. Ricorda, i cani non localizzano i suoni come fanno gli umani. Potrebbe essere che la natura disincarnata di alcuni di questi suoni sia parte di ciò che provoca paura. (Hai mai provato a individuare quale rilevatore di fumo in una casa emette il temuto cinguettio di batteria scarica? Anche per gli esseri umani, può essere sorprendentemente difficile e siamo più bravi a localizzare i suoni.)
Quando l'abbassamento del volume è escluso come metodo per fornire una versione a intensità inferiore di uno stimolo sonoro, praticamente tutte le app per la desensibilizzazione del suono vengono rese inutili.
SOLUZIONI
Con app che possono fare sempre di più per gli umani, sembra strano suggerire che per aiutare il tuo cane, potresti dover inventare i tuoi strumenti utili. Ma farlo può aiutarti a effettuare registrazioni con una fedeltà migliore e una lunghezza più appropriata, e se tu (o un conoscente) siete esperti di tecnologia, potete anche alterare i suoni in altri modi oltre al volume.
Esistono diversi modi per modificare la frequenza di un suono registrato. È possibile utilizzare un software video con buone capacità di editing audio, l'applicazione per computer gratuita Audacity o un software di editing audio professionale. Puoi anche generare segnali acustici a frequenze diverse utilizzando un generatore di funzioni gratuito su Internet.
L'unico vantaggio di lavorare con cani che hanno paura di tali suoni è che i suoni originali stessi sono generalmente generati digitalmente, quindi quando crei suoni simili la fedeltà sarà alta. (In altre parole, quando un cane ha paura del rumore di uno smartphone, uno smartphone è lo strumento di riproduzione perfetto.)
ASCOLTAMI
Questo non è un progetto da intraprendere con leggerezza, ma si può fare se si hanno competenze tecniche e un buon orecchio. Assicurati di utilizzare le cuffie e di essere almeno a una stanza di distanza dal tuo cane sensibile al suono quando inizi a lavorare con le registrazioni dei segnali acustici. Il mio cane può sentire segnali acustici ad alta frequenza che fuoriescono dai miei auricolari dall'altra parte della stanza!
Tieni presente che con alcuni cani e alcuni suoni, non sarà possibile riprodurre registrazioni sufficientemente simili ai suoni naturali da poter trasmettere una risposta condizionata. Tuoni e fuochi d'artificio presenteranno sempre problemi significativi.
Vogliamo credere che ci sia sempre una soluzione di formazione. Ma a volte la fisica sventa i nostri piani e il divario tra un suono generato artificialmente e il suono generato sarà troppo alto. In tal caso, il mascheramento, la gestione e i farmaci saranno il miglior aiuto.
