(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
哺乳類を抑止する音響抑止システムによって実行される方法であって、
前記哺乳類の音響驚愕反応反射を誘発することによって前記哺乳類を領域から遠ざける特性を有する音響信号を発するステップであって、前記音響信号は、標的哺乳類又は哺乳類のグループの代表聴覚閾値を少なくとも８０ｄＢ上回る受信レベルへの２０ｍｓ未満の短い立ち上がり時間を有する、ステップを備える、方法。
【請求項２】
前記音響信号が、２００ミリ秒（ｍｓ）未満の継続時間を有する請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記音響信号が、２ｓを超えて長さが変化する間隔で発せられるノイズパルスを有する、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記間隔が２ｓ〜４０ｓとの間で変化する、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
音響驚愕反応を招くステップが、
抑止されるべき哺乳類の標的の目、科、属、または、種を選択する工程と、
標的哺乳類の代表聴覚閾値を上回る所定のレベルの受信レベルを選択する工程と、
送信損失を考慮に入れて、所要の音源レベルで送信点から音響信号を送信し、選択された受信レベルを前記送信点から所定の距離に形成する工程と、
を備える請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記所定のレベルが、各周波数で前記代表聴覚閾値を上回る９０〜１２５ｄＢである請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記音響信号が、標的哺乳類の聴覚感度が選択された他の動物の聴覚感度よりも大きい周波数成分を備える請求項５又は６に記載の方法。
【請求項８】
前記音響信号が、標的哺乳類の聴覚系に特有の音響積分時間と略同じ長さの継続時間を有する請求項５〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記音響信号が、指定周波数範囲内で可能な限り広帯域である請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記音響信号が、アザラシまたは他のひれ足動物の抑止のために５００Ｈｚ〜２ｋＨｚの周波数帯域を使用する請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
抑止されるべき哺乳類が、ひれ足動物またはクジラ目を含む海洋哺乳類を含む請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
抑止されるべき哺乳類が陸生哺乳類を含む請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
主刺激を避けるように哺乳類を条件付けるために二次条件付け音が形成される請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記二次条件付け音が、２つの変調周期を伴う、１ＫＨｚの中心周波数、変調速度２５０Ｈｚ、および、継続時間１．２秒の音を含む請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記条件付け音が、選択された時、主音響信号前に、５００ｍｓ〜５ｓ発せられる請求項１３または１４に記載の方法。
【請求項１６】
海洋哺乳類を抑止する音響抑止システムによって実行される方法であって、
嫌悪音を含む音響信号を送信するステップであって、前記嫌悪音の特性が人間に不快な特性に基づいて選択され、前記嫌悪音は、高い粗さを有するように選択され、キャリア信号に対して５Ｈｚ〜２００Ｈｚの間の周波数変調が適用される、ステップを備える、方法。
【請求項１７】
前記周波数変調は、７０Ｈｚの変調周波数を有する請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記周波数変調が、キャリア信号の中心周波数の１０〜１５０％の変調深さを有する請求項１６又は１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記嫌悪音が、標的哺乳類の聴覚閾値を上回る少なくとも７０ｄＢの音圧レベルを有する請求項１６〜１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
前記嫌悪音が、複合形態を成しており、標的哺乳類の聴覚系の臨界帯域幅の２５％内に入る部分音を含む請求項１６〜１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
クジラ目が抑止されるべき場合、前記音響信号が、鋭さを増大するために聴覚範囲の上限周波数エッジに近い請求項１６〜２０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２２】
前記音響信号が、実際の音圧レベルを増大させることなく音量を増大させるために、選択された周波数帯域内で可能な限り広帯域である請求項１６〜２１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２３】
前記嫌悪音が、標的哺乳類の聴覚感度が選択された他の動物の聴覚感度よりも大きい周波数成分を備える請求項１６〜２２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２４】
前記音響信号が、アザラシまたは他のひれ足動物の抑止のために５００Ｈｚ〜２ｋＨｚの１つ以上の周波数成分を備える請求項１６〜２３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２５】
音暴露時間が、標的種および非標的種において一時的な閾値シフトを引き起こす音暴露レベルを下回る音暴露レベルに基づいて決定される請求項１６〜２４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２６】
前記音暴露レベルが、標的哺乳類の聴覚閾値を上回る１２０ｄＢ ｒｅ １μＰａ２ｓ−１である請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
請求項１〜２６のいずれか一項に記載の方法にしたがって音響信号を送信するようになっている信号トランスデューサを備える音響抑止装置。
【請求項２８】
請求項１〜２６のいずれか一項に記載の方法を協働して実行可能な制御ユニット、電源、増幅器、および、トランスデューサ手段を備える音響抑止システム。
【請求項２９】
コンピュータが請求項２８の制御ユニットとして作動できるようにコンピュータで実行可能な制御ソフトウェア。
【請求項３０】
請求項２９に記載の制御ソフトウェアを備えるコンピュータ可読媒体。
【請求項３１】
請求項１〜１５のいずれか一項に記載の方法にしたがって生成される、哺乳類を抑止するために哺乳類の驚愕反応反射を招く音響信号。
【請求項３２】
請求項１６〜２６のいずれか一項に記載の方法にしたがって生成される、その特性が人間に不快な特性に基づいて選択される嫌悪音を含む哺乳類の抑止のための音響信号。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音響抑止に関し、特に、哺乳類、とりわけ、これに限らないが海洋哺乳類を抑止するための音響抑止装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
世界的に、海洋の回遊性魚類種の養殖は、驚異的な成長率となってきており、ここ３０年間にわたって１０倍増を示している。海洋環境で与えられる潜在的食糧資源におけるこの増大は、捕食種との相互作用の増大をもたらしてきた。捕食動物の１つの一般的なグループは、主要なファクタとして潜水深さを含むそれらの収益性および見込まれるコストに応じて食糧資源を搾取する海洋哺乳類である。したがって、深さの浅い養魚場は、捕食動物にとって特に魅力的なものとなる。
【０００３】
特に、ひれ足動物の捕食挙動は、主要な関心事であり、養魚場の所有者にとって様々な経済関連および市場関連のリスクを引き起こす。したがって、抗捕食動物制御方法の開発には多大な関心がある。
【０００４】
これらの方法としては、ネット修正、致死または非致死的な除去、個体群制御、および、嫌悪条件付けが挙げられる。しかしながら、これらの各方法は、それら自体の欠点を有する。例えば、第２のネットの付加は、捕食種および非捕食種の絡まりを引き起こす可能性があり、また、致死的除去および個体群制御は、個体群に影響を及ぼして、動物の扱いに関する倫理的問題を引き起こす場合がある。更に上位の捕食動物の間引きは、他の捕食動物による捕食速度に悪影響を及ぼす可能性もある。例えば、ひれ足動物は、水産養殖的に重要な種を餌にする可能性があるネット囲い周囲の捕食魚類種をあさる。また、催吐嫌悪条件付けは、処理された魚を病気と関連付けることを個体が学習することを必要とし、また、これは、捕食動物の数が多いときに達成するのが困難となる可能性がある。
【０００５】
これらの落とし穴を回避する１つの抗捕食動物制御方法が音響抑止装置（ＡＤＤ）の使用である。これらの装置は、従来から良性の解決策であると見なされてきた。しかしながら、これらの装置は、それらが他の海洋生物に対して及ぼす影響に関して、および、食料源によって刺激される標的種が音響信号によって抑止されなくなる慣れに関して、特定の問題をもたらす。
【０００６】
ＡＤＤの音源レベルとも称される音響出力は、標的種および他の生物の両方に対して一時的な或いは永久的な聴覚損傷を引き起こす可能性があり、また、一般的には、騒音公害が環境災害である。更に、標的種および非標的種の両方が養魚場の幅広い半径内のそれらの自然の生息環境から排除される可能性がある。これらの懸案事項により、幾つかの政府機関は、ＡＤＤの使用を制限し或いは禁止さえしてきた。
【０００７】
更なる問題は、音に対する標的種の慣れである。極端なケースでは、嫌悪感を催させることを目的とする音が、「ディナーベル」として作用し、実際には、捕食動物を抑止するどころか捕食動物を引き付ける役目を果たす。また、捕食動物音が嫌悪ノイズとして使用される場合には、標的種がそれらの通常の生息環境に戻ったときに、慣れが標的種にとって危険である。
【０００８】
また、既存の出力レベルおよび信号サイクルは、トランスデューサユニットにおいて電源として使用されるバッテリに大きなデューティサイクルを課す。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、非常に効果的であるが環境を損なわず、種特異的であって、慣れを回避する音響抑止装置を提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の態様によれば、音響驚愕反応を招くステップを備える、哺乳類を抑止する方法が提供される。
【００１１】
「抑止」は、哺乳類が特定の領域に入る或いはとどまるのを抑制する或いは防止することを意味するように解釈される。驚愕反応は、音からの逃避を頻繁に起こす音レベルに対する哺乳類の生理的反射である。
【００１２】
音響驚愕反応を招く方法は、
抑止されるべき哺乳類の標的の目、科、属、または、種を選択するステップと、
標的哺乳類の代表聴覚閾値を上回る所定のレベルの受信レベルを選択するステップと、
送信損失を考慮に入れて、所要の音源レベルで送信点から音響信号を送信し、選択された受信レベルを上記送信点から所定の距離に形成するステップと、
を備えることが好ましい。
【００１３】
所定のレベルは、各周波数で代表聴覚閾値を上回る９０〜１２５ｄＢ  ｒｅ  １μＰａであることが好ましい。
【００１４】
音響信号は、標的哺乳類の聴覚系に特有の音響積分時間と略同じ長さの継続時間を有することが好ましい。
【００１５】
音響信号は、２００ｍｓ未満の継続時間を有することが好ましい。
【００１６】
音響信号は、２０ｍｓ未満の立ち上がり時間を有することが好ましい。
【００１７】
音響信号は、指定周波数範囲内で可能な限り広帯域であることが好ましい。
【００１８】
音響信号は、標的哺乳類の聴覚感度が選択された他の動物の聴覚感度よりも大きい周波数成分を備えることが好ましい。
【００１９】
音響信号は、アザラシまたは他のひれ足動物の抑止のために５００Ｈｚ〜２ｋＨｚの周波数帯域を使用することが好ましい。音響信号は、この周波数範囲内で可能な限り広帯域であることが好ましい。
【００２０】
抑止されるべき哺乳類は、ひれ足動物、最も好ましくはアザラシ、または、クジラ目を含む海洋哺乳類を含むことが好ましい。
【００２１】
或いは、抑止されるべき哺乳類は陸生哺乳類を含む。
【００２２】
主刺激を避けるように哺乳類を条件付けるために二次条件付け音が形成されるのが好ましい。これは、２つの変調周期を伴う、１ＫＨｚの中心周波数、変調速度２５０Ｈｚ、および、継続時間１．２秒の音であってもよい。
【００２３】
条件付け音は、選択された時、主音響信号前に、５００ｍｓ〜５ｓ発せられることが好ましい。
【００２４】
本発明の第２の態様によれば、その特性が人間に不快な特性に基づいて選択される嫌悪音を含む音響信号を送信するステップを備える、海洋哺乳類を抑止する方法が提供される。
【００２５】
嫌悪音は、以下の精神物理学的特徴、すなわち、高い粗さ、低い音調、高い音量、高い鋭さのうちの１つ以上を有するように選択されることが好ましい。
【００２６】
キャリア信号に対して周波数変調が適用されるのが好ましく、最も好ましくは約７０Ｈｚの変調周波数を用いる。
【００２７】
この周波数変調は、高い粗さを得るために適用される。
【００２８】
周波数変調は、キャリア信号の中心周波数の１０〜１５０％、好ましくは５０％の変調深さを有することが好ましい。
【００２９】
嫌悪音は、標的哺乳類の聴覚閾値を上回る少なくとも７０ｄＢ、最も好ましくは標的哺乳類の聴覚閾値を上回る少なくとも８０ｄＢの音圧レベルを有することが好ましい。
【００３０】
嫌悪音は、複合形態を成しており、標的哺乳類の聴覚系の臨界帯域幅の２５％内に入る部分音を含むことが好ましい。
【００３１】
クジラ目が抑止されるべき場合には、鋭さを増大するために、音響信号を聴覚範囲の上限周波数エッジ付近にすることができることが好ましい。
【００３２】
音響信号は、実際の音圧レベルを増大させることなく音量を増大させるために、選択された周波数帯域内で可能な限り広帯域であることが好ましい。
【００３３】
嫌悪音は、標的哺乳類の聴覚感度が選択された他の動物の聴覚感度よりも大きい周波数成分を備えることが好ましい。
【００３４】
音響信号は、アザラシまたは他のひれ足動物の抑止のために５００Ｈｚ〜２ｋＨｚの１つ以上の周波数成分を備えることが好ましい。
【００３５】
音暴露時間は、標的種および非標的種において一時的な閾値シフトを引き起こす音暴露レベルを下回る音暴露レベルに基づいて、例えば、標的哺乳類の聴覚閾値を上回る１２０ｄＢ  ｒｅ  １μＰａ２ｓ−１のエネルギ束密度に基づいて決定されることが好ましい。
【００３６】
本発明の第３の態様によれば、第１の態様の方法および／または第２の態様の方法にしたがって音響信号を送信するようになっている信号トランスデューサを備える音響抑止装置が提供される。
【００３７】
本発明の第４の態様によれば、第１の態様の方法および／または第２の態様の方法を協働して実行可能な制御ユニット、電源、増幅器、および、トランスデューサ手段を備える音響抑止システムが提供される。
【００３８】
本発明の第５の態様によれば、コンピュータが第４の態様の制御ユニットとして作動できるようにコンピュータで実行可能な制御ソフトウェアが提供される。
【００３９】
制御ソフトウェアは、コンピュータ可読媒体上に記録して提供されることができ、或いは、ダウンロードして利用できる。
【００４０】
本発明の第６の態様によれば、哺乳類を抑止するために哺乳類の驚愕反応を招く音響信号が提供される。音響信号は、前述した態様のいずれかにしたがって生成されて使用され得る。
【００４１】
本発明の第７の態様によれば、その特性が人間に不快な特性に基づいて選択される嫌悪音を含む哺乳類の抑止のための音響信号が提供される。音響信号は、前述した態様のいずれかにしたがって生成されて使用され得る。
【００４２】
ここで、添付図面を参照して、本発明を一例として説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】音響抑止システムを示している。
【図２】選択された動物における聴覚閾値のグラフを示している。
【図３】スティーブンスの法則の表示を示している。
【図４】ゼニガタアザラシにおける２．５ＫＨｚトーンの計算された音量知覚を示している。
【図５ａ】音響抑止装置に最も接近した場合における、対照日および音響日の両方の実地試験中のアザラシ目撃の比較を示している。
【図５ｂ】音響抑止装置から平均距離にある場合における、対照日および音響日の両方の実地試験中のアザラシ目撃の比較を示している。
【図６ａ】音響抑止装置に最も接近した場合における、対照日および音響日の両方の実地試験中のネズミイルカ目撃の比較を示している。
【図６ｂ】音響抑止装置から平均距離にある場合における、対照日および音響日の両方の実地試験中のネズミイルカ目撃の比較を示している。
【図７】アザラシが驚愕反応を示して送信音に対して敏感になったことを示し、そのため、嫌悪反応が経時的に増大したことを意味する、捕獲アザラシを用いた実験結果のグラフを示している。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
養魚場でのひれ足動物の捕食を減らし或いは阻止するために、様々な音響抑止装置（ＡＤＤ）を利用できる。これらとしては、例えば、Ｆｅｒｒａｎｔｉ−Ｔｈｏｍｓｏｎ  Ｍｋ２，Ｍｋ３  ａｎｄ  ４Ｘ  Ｓｅａｌ  ｓｃｒａｍｍｅｒｓ，Ａｃｅ−Ａｑｕａｔｅｃ  “ｓｉｌｅｎｔ  ｓｃｒａｍｍｅｒ”，Ａｉｒｍａｒ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ  ｄＢ  Ｐｌｕｓ  II，Ｔｅｒｅｃｏｓ  Ｌｉｍｉｔｅｄ  ｔｙｐｅ  ＤＳＭＳ−４、および、Ｌｏｆｉｔｅｃｈ“ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  ｓｃａｒｅｒ”または“ｓｅａｌ  ｓｃａｒｅｒ”が挙げられる。
【００４５】
図１に見られるように、ＡＤＤは、電源１０（通常は、マリンバッテリ）と、制御ユニット１２と、増幅器１４と、水中トランスデューサ（スピーカ）１６とを備える。図１に示される実施形態は、電源、増幅器、および、トランスデューサの全てが水面１８下にある状態を示しているが、これらの構成要素の任意の適した配置を使用できることが理解される。例えば、電源および増幅器のうちの１つ以上を、トランスデューサ１６から離れて位置させてもよく、したがって、水面１８よりも上側に位置させることができ、或いは、更なる例として、トランスデューサのみならず、全ての構成要素を水中に位置させることもできる。
【００４６】
制御ユニット１２は、一般に、多数のサウンドファイルが記憶されたコンピュータを含み、これらのサウンドファイルは、増幅器１４を介して中継されて水中へ送信されるべき信号を生成する。また、制御ユニット１２は、発せられる音のタイミングも制御する。
【００４７】
発せられる音は、その音源レベル、立ち上がり時間、周波数組成、および、継続時間によって特徴付けられる。また、音間の間隔は、どれくらい急いで音が互いに追随するのかを決定する。
【００４８】
「音源レベル」（ＳＬ）は、１ｍの距離における装置の音響出力の大きさである。以下の文では、音源レベルおよび受信レベルは、一般に、明確な記述または文脈が他に示唆していなければ、１μＰａに関して測定されるデシベル（ｄＢ）の単位で示される。「立ち上がり時間」は、音響信号またはパルスがその最大振幅に達するのにどのくらいの時間を要するかの指標である。興奮レベルという用語は、刺激が種の聴覚閾値を越える音圧レベル（受信レベル−聴覚閾値）のことである。受信レベルとは、動物の耳に到達する音圧レベル（音源レベル−送信損失）のことである。音暴露レベル（ＳＥＬ）という用語は、エネルギ束密度（音圧レベルおよび暴露時間の関数である）のことであり、ＳＥＬ＝ＳＰＬ＋１０ｌｏｇ１０（暴露時間）によって与えられる。ここで、ＳＰＬは、受信音の音圧レベルである。
【００４９】
音響抑止装置を設計する際には、生態学的影響（標的種および非標的種の両方に対する影響）を含む考慮に入れなければならない様々なファクタや、課題および可能な解決策がある。
【００５０】
生態学的影響
関心のある種
音響的な音を知覚できる任意の動物は、場合により、その音によって悪影響を受ける可能性がある。これらの影響は広範囲に渡り得る。例えば、Ｆｅｒｒａｎｔｉ−Ｔｈｏｍｓｏｎ  ４ＸＡＤＤは、２５ＫＨｚで２００ｄＢ  ｒｅ  １μＰａの出力を有しており、また、この装置からの信号は、最大１０ｋｍまでにおいてネズミイルカ（Ｐｈｏｃｏｅｎａ  ｐｈｏｃｏｅｎａ）に聞こえる。１７５ｄＢ  ｒｅ  １μＰａ源におけるゼニガタアザラシの潜在的な可聴域は約１．４ｋｍ〜２．９ｋｍの間にあると考えられている。
【００５１】
聴覚損傷
ＡＤＤは、標的種および非標的種に対する聴覚損傷を引き起こす可能性があり、それにより、個々の動物に対して、一般的には個体群に対して悪影響をもたらす。また、聴覚損傷は、影響を受けた捕食動物に対してあまり聞こえなくなるにつれて、ＡＤＤの潜在的効率も低下させる。
【００５２】
聴覚損傷は、まず第一に、数時間後または数日後に完全に回復できる聴覚閾値の一時的なシフト（ＴＴＳ）として起こる。しかしながら、より高い強度またはより長い継続時間の音刺激への暴露は、慢性的な損傷を引き起こして永久閾値シフト（ＰＴＳ）をもたらす可能性がある。この永久聴覚損傷は、その最も軽い形態においては、聴覚系の外有毛細胞だけに影響を及ぼす。これは、聴覚閾値の非常に僅かな上昇をもたらすが、蝸牛増幅器も破壊し、それにより、ダイナミックレンジの減少が引き起こされて、周波数間を識別できる能力が失われる。
【００５３】
任意の形態の聴覚損傷は、音圧レベル（ＳＰＬ）および暴露時間の関数である。短い継続時間の音は、より長い継続時間の音よりも高いＳＰＬで安全に与えることができる。同等の音響エネルギの刺激が同様の損傷を引き起こすということが提言されてきた。音暴露レベル（ＳＥＬ）またはエネルギ束密度は、安全な暴露レベルを規定するための指標として提言されてきた。ここで、ＳＥＬ＝ＳＰＬ＋１０ｌｏｇ１０（暴露時間）である。しかしながら、陸生哺乳類に関するデータは、少なくとも聴覚閾値を上回る約１３５ｄＢの臨界レベルに近い音圧に関して同等のエネルギ基準が聴覚損傷の危険を過小評価することを示唆しているように思われる。
【００５４】
ＰＴＳの直接測定を海洋哺乳類に利用することはできず、そのため、ＴＴＳデータからの外挿法または人損傷危険基準（ＤＲＣ）に基づいて結論を引き出さなければならない。
【００５５】
一時的な閾値シフト（ＴＴＳ）
ハクジラに関する研究により、１９３〜２１３ｄＢ  ｒｅ  １μＰａ２ｓ−１の音暴露レベルが軽度〜中程度であるが完全に回復できるＴＴＳを引き起こす可能性があることが分かった。これらの値は、検査された個体の聴覚閾値を上回る約１１６〜１３２ｄＢ  ｒｅ  １μＰａである。また、幾つかの状況では音暴露レベルをエネルギ束密度レベルに換算して表わすことができると提言されてきた。
【００５６】
ハクジラに関する研究は、同等のエネルギ想定に基づいて単一送信（すなわち、短いパルス）に関してＡＤＤのＴＴＳ範囲を推定するために使用されてきた。これらの想定が与えられると、Ａｉｒｍａｒ  ｄＢ  Ｐｌｕｓ  II装置（１９２ｄＢ  ｒｅ  １μＰａの音源レベルを有する）は、１ｍよりも近い距離でバンドウイルカにおけるＴＴＳのみを引き起こすが、一方、高出力（２００ｄＢ  ｒｅ  １μＰａ）Ｆｅｒｒａｎｔｉ−Ｔｈｏｍｓｏｎ  ４Ｘ装置は約２〜３ｍのＴＴＳ域を有する。ネズミイルカにおけるＴＴＳ域はそれぞれ２〜３メートルおよび１４〜２５メートルである。
【００５７】
これらのＴＴＳ域は、長い暴露時間にわたって著しく広がる。１９４ｄＢ  ｒｅ  １μＰａ（Ａｃｅ−ＡｑｕａｔｅｃまたはＦｅｒｒａｎｔｉ−Ｔｈｏｍｓｏｎ  Ｍｋ  ２型装置によって生成される２０秒スクラムのエネルギに相当する）のレベルの音の１０秒の暴露は、ネズミイルカにおいて１５０ｍのＴＴＳ域、バンドウイルカにおいて２８５ｍのＴＴＳ域、および、シャチにおいて５５７ｍのＴＴＳ域をもたらすと考えられ、一方、ゼニガタアザラシのＴＴＳ域は、控えめな見積もりで約１１ｍである。
【００５８】
永久閾値シフト（ＰＴＳ）
人損傷危険基準（ＤＲＣ）は、聴覚閾値を上回る１３０ｄＢの臨界値で或いは上記臨界値後にＰＴＳが引き起こされることを提示する。陸生哺乳類の研究は、そのような聴覚損傷が聴覚閾値を上回る１３０〜１４０ｄＢの音パルスへの暴露時に急速に起こることを裏付けた。ネズミイルカに関する利用可能なデータは、ネズミイルカにおけるＰＴＳ損傷域が３０ｍであることを示唆しており、シャチ（Ｏｒｃｉｎｕｓ  ｏｒｃａ）に関しても同様の結果を伴う。
【００５９】
ＴＴＳデータからのＰＴＳまたは閾値の外挿は問題があるが、海洋哺乳類における直接測定がないことおよび人間ＤＲＣからの外挿の困難性に起因して、そのような試みは正当化される。人間に関するデータは、４０ｄＢ以上のＴＴＳを引き起こす暴露レベルがＰＴＳを引き起こす何らかの危険をもたらすことを示唆している。４０ｄＢを超える一時的な閾値シフトは、永久となる何らかの危険をもたらすとともに、ＴＴＳの兆候を引き起こす音圧レベルを２０ｄＢ超える音暴露圧レベルの増大と関連がある。これらの考慮すべき事項に基づいて、ＰＴＳが起こり得る損傷域は、バンドウイルカ、ネズミイルカ、および、シャチのそれぞれに関して、１６ｍ、３１ｍ、および、６９ｍである。
【００６０】
更に長期の暴露（１日当たり約１．５分の或いはそれを上回る任意のものをも意味する）は、異なる計算を行なう必要がある。最大で１．５分の暴露における聴覚閾値を上回る１１０ｄＢのＰＴＳ損傷閾値を使用すると、ＰＴＳ範囲は、高出力装置（１ｍで２００ｄＢ  ｒｅ  １μＰａ）において６９ｍ〜５６２ｍとなり、また、１９４ｄＢ  ｒｅ  １μＰａ  ＡＤＤにおいては、種の聴覚閾値に応じて、４０ｍ〜２８１ｍの値となる。
【００６１】
数ヶ月または数年にわたる長期の暴露は、更に控えめな基準を必要とする。人の産業の仕事場での許容ノイズレベルは、聴覚閾値域を上回る８５ｄＢである。１９２ｄＢ  ｒｅ  １μＰａの音源レベルを有するＡｉｒｍａｒ  ｄＢ  Ｐｌｕｓ  II装置においては、キロメートル半径にわたる領域内で更に控えめな８０ｄＢの閾値を超える。密集した養魚活動を伴う領域では、多大な時間にわたって動物がこれらのレベルに晒される可能性がある。人間に関する研究が示したように、回復期間が不十分または存在しない場合には、当初は無害であったＴＴＳがＰＴＳへ変わり得る。
【００６２】
魚の聴覚は一般にあまり十分に研究されていない。しかしながら、魚は、ひれ足動物またはクジラ目よりも低い周波数に対して敏感であり、また、魚に関する研究は、魚の最も敏感な聴覚範囲内にある５００Ｈｚ以下の周波数を有する信号を使用して行なわれてきた。これにより、より高い周波数信号の影響に関する結論を引き出すことが難しくなる。しかしながら、暴露レベルの増大に伴うＴＴＳの増大および弱い一時的なシフトが幾つかの研究で明らかにされてきた。
【００６３】
マスキング
ＡＤＤによって生成される音が標的哺乳類または非標的哺乳類によって使用されるコミュニケーションまたは反響定位音と重なり合わないことが重要である。
【００６４】
信号がマスキングされる場合、信号の検出は、通常は信号の周波数に中心付けられる第２の音−マスキング音によって影響されなければならない。マスキング効果は、それがいわゆる臨界帯域幅に達するまでマスキング音の帯域幅に依存することが十分に立証された。したがって、ノイズが対象の信号と類似の周波数を含む場合には、ノイズだけが信号をマスキングする。海洋哺乳類における臨界帯域幅は、信号中心周波数のほぼ１０％未満である。
【００６５】
また、マスキング効果は、マスキング音および信号が異なる方向から来る場合に弱められる。ゼニガタアザラシにおいて、クリック音の区別できる最小の可聴角度は４．５度であり、また、バンドウイルカにおいてそれらは３度未満である。したがって、クジラ目およびひれ足動物はマスキング効果をうまく避けることができるが、他の海洋哺乳類のコミュニケーションネットワークに影響を及ぼす可能性は高いと思われる。
【００６６】
魚に対するマスキングの影響についてはあまり知られていない。しかしながら、魚の聴覚能力は一般に哺乳類の聴覚能力ほど優れておらず、そのため、魚の方がマスキングの影響を受ける傾向が高い。
【００６７】
生息環境排除
前述したように、アザラシのためのＡＤＤは、生息環境から非標的海洋哺乳類（すなわち、クジラ目）を排除することが分かってきた。これは、幾つかの研究によって確認されてきた。
【００６８】
課題および解決策
デューティサイクル
既存のＡＤＤが連続的に使用される場合には、騒音公害がかなりのものになる。デューティサイクルは、Ｆｅｒｒａｎｔｉ−Ｔｈｏｍｓｏｎモデルにおける３％から、他の設計における最大５０％にまで及ぶ。
【００６９】
装置は、更なる捕食動物検出器を含むことができ、そのため、ＡＤＤは、捕食動物が存在するときだけトリガされる。これは、捕食動物の直接的な検出によって成すことができ、或いは、養魚場の囲いの中の魚の動作パターンの解析から成すことができる。そのようなシステムは、望ましく、本発明と組み合わせて取り入れることができる。
【００７０】
周波数帯域
図２は、Ｙ軸上にプロットされる１μＰａに関してｄＢで測定された所定範囲の海洋生物における聴覚閾値を、対数Ｘ軸上のＫＨｚを単位とする周波数に対して示している。
【００７１】
既存のＡＤＤは４ＫＨｚを上回る周波数を使用し、４ＫＨｚでは、一般に、ハクジラの聴覚がひれ足動物の聴覚よりも敏感である。したがって、ハクジラは、アザラシが知覚するよりも大きい音として所与のＳＰＬの音を知覚する。
【００７２】
捕獲ゼニガタアザラシおよびネズミイルカにおける不快レベルが調査され、１２ＫＨｚの周波数においてはゼニガタアザラシによって避けられる音よりも約５ｄＢ静かな音をネズミイルカが避けることが見出された。これは、関連周波数での両方の種の聴覚閾値の違いに対応している。
【００７３】
一部のＡＤＤは、ひれ足動物の最も敏感な聴覚に近い周波数、すなわち、２０〜３０ＫＨｚの周波数で動作する。しかしながら、これらの周波数は、この帯域でハクジラの聴覚閾値がかなり低いため、適切ではない。また、殆どのハクジラは、３０〜５０ＫＨｚの超音波範囲に最も敏感な聴覚を有する。したがって、ＡＤＤが２０ＫＨｚを上回る多大なエネルギを生成すべきでないことが望ましい。しかしながら、これは、利用可能なＡＤＤの大部分に関して当てはまる。
【００７４】
２００Ｈｚ〜２ＫＨｚの周波数帯域では、ひれ足動物の聴覚は、ハクジラの聴覚よりも敏感であり、したがって、ＡＤＤにとって理想的な周波数帯域であると思われる。この周波数帯域は、ひれ足動物の聴覚が最も敏感な周波数を下回るため、ひれ足動物のＡＤＤにおいてこれまで使用されてこなかった。しかしながら、本発明者等は、この一見したところ最適ではない周波数帯域の使用によりＡＤＤがクジラ目およびハクジラに悪影響を及ぼすことなくひれ足動物に影響を及ぼすことができることを見出した。
【００７５】
このことは、標的哺乳類の最も低い聴覚閾値に対応する周波数を使用せずともＡＤＤのための周波数成分を標的哺乳類の聴覚感度が選択された他の動物の聴覚感度よりも大きくなる値となるように選択できる、本発明者等のより一般的な実現の具体例である。
【００７６】
更に低い周波数（すなわち、アザラシの例では、５００Ｈｚ〜２ｋＨｚ）が特殊な聴覚を有する魚（ニシン科など）およびヒゲクジラに影響を及ぼす場合があり、また、これを定量化するために更なる研究を行なう必要があるかもしれない。しかしながら、特殊な聴覚を有する魚種および殆どのヒゲクジラは通常は養魚場の周囲には現れず、そのため、本発明が養魚場環境で使用される場合にこれが問題になるとは考えられない。
【００７７】
受信音圧レベルの知覚
現在のＡＤＤで適用される一般的なパラダイムは、高い音源レベルが肉体的な不快感または痛みを引き起こすと期待され、したがって、動物が領域から出るという結果がもたらされることである。しかしながら、動物のダイナミックレンジの上端で動作しているときには幾つかの問題を伴う。
【００７８】
図３は、音に関する物理的刺激の大きさに対して興奮の大きさがプロットされるスティーブンスの法則の定性的表示を示している。２つの曲線が示されており、一方の曲線は音の音量を示しており、一方、他方の曲線は疼痛知覚を示している。
【００７９】
スティーブンスの法則は、以下のように、興奮の大きさΨおよび物理的パラメータの大きさφに関する一般的関係における近似モデルを与える。
Ψ＝ｋ（φ−φ０）ｍ
ｋは定数であり、φ０は知覚できる最も低い物理的刺激（閾値）であり、また、ｍは、関数の本質的形状を決定するモダリティ固有の係数である。人間の聴覚系において、ｍは０．６に等しい（この値が図３に示されている）。
【００８０】
総括として、所定の音圧値（パスカル）を高い音圧刺激に対して加えると、知覚音量の僅かな増加のみがもたらされ、一方、同じ音圧値を低い音圧刺激に対して加えると、知覚音量の更に激しい増大がもたらされるのが分かる。したがって、図３の曲線の上側範囲における音圧の増大は、あまり強力な嫌悪効果をもたらすことなく、聴覚系を損傷させる危険を偏って増大させる。
【００８１】
音の知覚音量は一般にソーンスケールで測定され、そのダブリングが知覚音量のダブリングを反映する。１ソーンは、人間にとって空気中で１ｋＨｚにおいて４０  ｄＢ  ｒｅ  ２０μＰａトーンと等しい音量として知覚される音として規定される。ソーンを単位とする知覚音量（Ｌ）は、方程式、すなわち、Ｌ＝０．０１（ｐ−ｐ０）−０．６によって計算することができる。ここで、ｐは音圧（μＰａ）であり、ｐ０は有効閾値である。
【００８２】
図４は、ゼニガタアザラシにおける２．５ＫＨｚトーンの計算された音量知覚を示している。ソーンを単位とする音量のダブリングは、知覚音量のダブリングを反映する。ゼニガタアザラシにおける不快閾値は、人間におけるよりも僅かに低い約６ソーンにあると解釈される。痛覚閾値は、かなり高く、通常は即時聴覚損傷を引き起こすＳＰＬに近い。したがって、現在のＡＤＤは、殆どのケースで痛みを引き起こさないが、痛みが引き起こされる場所では聴覚損傷にもなる可能性が高い。
【００８３】
ＡＤＤによって引き起こされる想定し得る聴覚損傷を踏まえて、本発明者等は、現在のＡＤＤの音源レベルを増大しようとする試み、または、疑わしい痛覚閾値に近いダイナミックレンジの上端での音源レベルで音を連続的に発する装置を使用しようとする試みを行なうべきではないことを推奨する。また、音源から適度な距離で閾値を上回る１３５ｄＢの臨界レベルを超えるべきではない。これは、このレベルを上回ると、単一の短期間の暴露によって生じる損傷の危険がかなり増大されるからである。
【００８４】
アザラシにとって安全な暴露レベルは、閾値を上回る約１２６Ｐａ２ｓ−１の知覚音暴露レベルであり、これは１８３ｄＢ  ｒｅ  １μＰａ２ｓ−１のＳＥＬに等しい。これは、ゼニガタアザラシに対して発せられる２．５ＫＨｚトーンに関して計算された。
【００８５】
ＴＴＳを引き起こさない音暴露シナリオにおける回復時間は、音響外傷の蓄積を回避するために少なくとも１０秒にすべきである。しかしながら、許容暴露レベルは、ＡＤＤによって使用される周波数範囲内に最も敏感な聴覚を有する種に関して計算されるべきである。
【００８６】
現在利用できるＡＤＤにおいて、これは、通常は、ひれ足動物ではなく、ハクジラである。
【００８７】
音のタイプ
シャチ音は、アザラシが嫌悪を示すことが分かってきた。しかしながら、シャチ音はクジラ目に対して等しく影響を及ぼすため、それらが魅力のない選択となる。捕食動物音の使用は、哺乳類が捕食動物音に慣れてしまい真の捕食を受けやすくなるという危険ももたらす。
【００８８】
海洋哺乳類における嫌悪知覚に関するデータは利用できない。しかしながら、聴覚系は、全ての哺乳類間で、特に特に蝸牛の基本的な機能および脳内の末梢聴覚処理の間でほぼ類似している。本発明者等は、人間の音知覚に基づくデータが海洋哺乳類における嫌悪知覚の調査にとって良好な出発点であることを提案する。
【００８９】
ＡＤＤの２つの異なる変形例が提案される。第１の変形例は、逃避を誘発するために哺乳類の驚愕反応を使用する。驚愕音は、短い立ち上がり時間を有し、聴覚閾値を上回る少なくとも９０ｄＢの興奮レベルを有するとともに、比較的短く（すなわち、２００ｍｓ未満）なければならない。また、音が広帯域でなければならない。これらの種類の音は驚愕・逃避反応を誘発する。
【００９０】
驚愕反応は、音レベルに対する生理的反射であり、特定の種の聴覚閾値を上回る特定の音源レベルで起こることが分かってきた。驚愕反応は比較的簡単な反射によって誘発され、また、内在するメカニズムは哺乳類によって共有されている傾向がある。通常、驚愕反応には、音源から離れる方向の逃避反応が付随する。驚愕反応は、ネズミにおいて十分に実証されてきたが、大部分は簡単な学習挙動（たとえば、鋭敏化や慣れ）のニューロン基準を研究するための実験目的である。驚愕反応は、実際には哺乳類抑止装置のために使用されておらず、更には、養魚場または任意の他の実用的環境における海洋哺乳類の抑止に適用されたことがなかった。
【００９１】
第２の変形例は、何が音を人間にとって快適なものにするか或いは不快なものにするかについて記述するモデルに基づいて設計された嫌悪音を使用する。これについてはＺｗｉｃｋｅｒ，Ｅ．＆  Ｆａｓｔｌ，Ｈ．（１９９０），Ｐｓｙｃｈｏａｃｏｕｓｔｉｃｓ−Ｆａｃｔｓ  ａｎｄ  Ｍｏｄｅｌｓ，Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ，Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋを参照されたい。何が音を人間において不快にするかを予測するモデルで言及される４つのパラメータは、高い鋭さ、高い粗さ、低い音調、および、高い音量である。また、複合音中の特定の周波数差が不快となることが分かってきた（例えば、不快な音程を構成する周波数差／比率）。
【００９２】
鋭さによって引き起こされる効果を最大にするためには、更に周波数が高い信号を使用しなければならず、そのため、鋭さは、アザラシ固有のＡＤＤにおいてはパラメータとして切り捨てられる。しかしながら、クジラ目、特に良好な高周波聴覚を有するハクジラ（歯の付いたクジラ）を抑止するためのＡＤＤにおいては、鋭さをパラメータとして使用することができる。
【００９３】
低い音調は、（例えば、純粋な正弦波トーンと比較したときに）あまり音調な特性を有さないキャリア信号として方形波音を使用して達成することができる。
【００９４】
粗さを最大にするためには、キャリア信号を周波数変調しなければならない。５Ｈｚ〜２００Ｈｚの周波数変調がＡＤＤに適しており、その場合、見込まれる最適条件は約７０Ｈｚ（不快な刺激を引き起こすために人間に最も効果的な周波数変調に対応する）である。
【００９５】
信号の変調深さは、狭帯域であってもよく或いは広帯域であってもよく、典型的には１０％〜１５０％の範囲である。特定の例として、キャリア信号の中心周波数の５０％変調深さが有益となり得る。
【００９６】
前述したように、複合音の周波数組成は、音の嫌悪性に寄与するファクタでもある。周波数差が臨界帯域幅の２５％内に入る部分音（個々の正弦波成分）から構成される複合音は、人間において耳障りとして知覚される。聴覚系を一連の帯域通過フィルタとしてモデル化すると、臨界帯域幅は、それぞれの個々のフィルタの帯域幅を反映する。
【００９７】
合成され得る適切な音の幾つかの例は以下の通りである。
【００９８】
１．５００Ｈｚおよび５２７Ｈｚの搬送周波数を有する７０Ｈｚ周波数変調された方形波信号。両方のトーンが混合され（同時に与えられ）ており、短い低音部の音程に似ている。変調深さは５０％であった。
【００９９】
２．５００Ｈｚおよび５０７Ｈｚの搬送周波数を有する７０Ｈｚ周波数変調された方形波トーン。両方のトーンが混合され（同時に与えられ）ており、ゼニガタアザラシ（Ｐｈｏｃａ  ｖｉｔｕｌｉｎａ）における臨界帯域の２５％の周波数距離に似ている。変調深さは５０％であった。
【０１００】
３．５００Ｈｚの搬送周波数を有する７０Ｈｚ周波数変調された方形波トーン。
【０１０１】
４．最初の３つの音の組み合わせ。すなわち、この音は可変長（１００ｍｓ〜数秒）の要素から構成される。これらの要素は、２００Ｈｚ〜４ｋＨｚの周波数範囲にわたるＦＭスイープとして与えられる。
【０１０２】
これらの４つの例が単なる例示目的であることが理解される。
【０１０３】
広帯域信号が同じ音源レベルで発せられるときに狭帯域信号よりも大音量となるように知覚されることも観察された。また、このことは、音源レベルを実際に増大させることなく知覚音量を増大させるために使用することができる。したがって、驚愕音および嫌悪音の両方において、信号は、指定された周波数帯域内で可能な限り広帯域となるように意図的に構成される。
【０１０４】
慣れの防止
動機付けファクタは、音暴露に対する反応に明らかに影響を及ぼす。栄養の十分な捕獲アザラシに関して検証された音響抑止は、本物の養魚場の周囲で餌をあさっているアザラシに関して検証された音響抑止よりも良好な性能結果を与える。これは、摂食動機が、音量の大きい音における更に高い耐性をアザラシに対して与えるからである。
【０１０５】
慣れは、アザラシが近づくときだけに音を発するトリガ方法によって回避することができ或いは少なくとも遅らせることができる。これは、アザラシ自体の検出によって、或いは、捕食動物が存在することを示す魚の泳ぎ動作の変化パターンを解析することによってトリガすることができる。非常に変わりやすい音タイプの使用により慣れも防止するはずであるが、これをサポートするために摂食状況での動物に関する経験的データは利用できない。
【０１０６】
ネズミの驚愕反応の研究は、驚愕反応を誘発する知覚閾値の増大によって慣れが引き起こされず、入力信号（ＳＰＬ）と出力信号（反応の大きさ）との間の差の関数の傾きの変化によって慣れが引き起こされることを示唆した。
【０１０７】
これは、減少する（鋭敏化）および増大する（慣れ）成分によって繰り返し刺激に対する反応が影響されることを意味する慣れのデュアルプロセス理論を裏付ける。ＡＤＤにおいて、このことは、慣れが起こる前と同じ反応を引き起こすために音源レベルを初期レベルを超えて増大させなければならないことを意味する。高いＳＰＬノイズに関連する前述の問題を考えると、これは良好な解決策ではない。
【０１０８】
理想的には、鋭敏化による慣れを音刺激に置き換えることを目的とする。これは、低強度刺激を鋭敏化するために高強度音を間欠的に使用することによって達成できる。電気刺激による鋭敏化は実行不可能である。なぜなら、効果をもたらすためにアザラシを非常に近接させなければならないからである。
【０１０９】
しかしながら、音響刺激が嫌悪刺激によって切り返しマイナスに強められることが好ましい。ここでは、伝統的な条件付けパラダイムを使用することができる。無条件反応（例えば、驚愕反応）を引き起こす無条件刺激（例えば、驚愕音）が条件刺激（例えば、生物学的意味を伴わない人工的な音響信号）と関連付けられ、条件刺激は、その後、無条件反応（例えば、驚愕および逃避）と同じ行動パターンから構成される条件反応を引き起こすことができる。
【０１１０】
理論の確認
先に紹介された音響抑止の理論的改良を確かめるため、本発明者等は多くの実験を行なった。そもそも、これらの実験は、任意のタイプの音響抑止装置（ＡＤＤ）が使用されたことがない養魚場で本発明の実地試験へと構築する捕獲アザラシを用いた制御された環境で行なわれた。
【０１１１】
捕獲状態での驚愕音に対する鋭敏化
捕獲アザラシを用いる実験は、水中餌場の存在によって誘発される強い摂食動機下で行なわれた。アザラシの大部分は、選択刺激（フィルタ処理されたノイズパルス４５０Ｈｚおよび１．９ｋＨｚ；ピーク周波数１ｋｈｚ、受信レベル１７０ｄＢ  ｒｅ  １μＰａ）に応じた首の痙攣によって示される明確な驚愕反応を示した。驚愕反応に続いて逃避反応が起こった。幾つかの暴露後、アザラシは、音に反応して陸に上がり始めた（水から出た）。これらの逃避反応および動物が陸上で費やした時間は経時的に増大し、全ての動物は、実験の終わりまでにプールに入り或いは餌場に近づくことをかなりしぶった。嫌悪挙動は、一連の嫌悪挙動の発生の累積指数である嫌悪性指数によって定量化された。以下の挙動の全てが発生したか或いは以下の挙動のいずれも発生しないかどうかに応じて、指数は０（嫌悪感が無い）から４（非常に嫌悪感がある）まで変動する。
・魚の捕獲が防止される
・アザラシが突然に方向転換してスピーカから離れる。
・逃れ／逃避反応：アザラシが３ｍ／ｓを超える速度でスピーカとの距離を増大させる。
・逃避反応後に少なくとも３０秒にわたって陸に上がる。
【０１１２】
図７に示されるように、嫌悪反応は経時的に増大した。このことは、動物が慣れなかったが音に対して敏感になったことを意味する。これは、理論を裏付けており、音響抑止方法にとって非常に望ましい結果である。音響抑止装置に関する以前の研究は、音響刺激に対するいかなる種類の鋭敏化をも立証しなかった。
【０１１３】
養魚場での実地試験
Ｌｕｂｅｌｌ（登録商標）９１６２ラウドスピーカと、Ｃａｄｅｎｃｅ（登録商標）Ｚ９０００ステレオ高出力カー増幅器と、Ｐａｎａｓｏｎｉｃ（登録商標）ＳＬ−Ｓ１２０  ＣＤプレーヤと、防水アルミニウムボックス内に組み込まれたカーバッテリとを備えるＡＤＤが使用された。スピーカは、近接場の魚による音遮断効果を回避するためにケージの最も深い部分よりも約２ｍ下側の１７ｍの深さに配備された。立ち上がり時間が５ｍｓで且つピーク周波数が９５０Ｈｚである２００ｍｓの長さのノイズパルスから構成される驚愕刺激が使用された。−２０ｄＢ帯域幅が約２〜３オクターブに及んだ。この場合、平均−２０ｄＢ出力点が４５０Ｈｚおよび１．９ｋＨｚにある。驚愕パルスは、３Ｈｚ周波数変調された１．２ｓ長の正弦波純音から構成されるかなり弱い事前音と一組にされた。周波数変調によって引き起こされるスイープは７００Ｈｚ〜１．３ｋＨｚの周波数範囲をカバーし、また、事前音は、驚愕パルスの付与の２秒前に終わった。
【０１１４】
ノイズパルスは２ｓ〜４０ｓの範囲の様々な間隔で発せられ、平均は２．４パルス／分であった。音パターンをあまり予測できないようにするため、それぞれが１．５時間の長さの４つの異なる再生トラックへと信号がデジタルで配置された。これらの再生トラックは、異なる再生日に対して割り当てられて、ＣＤプレーヤからループモードで再生された。信号長が２００ｍｓの場合、ＡＤＤの有効デューティサイクルは０．０８％であった。ＡＤＤの音源レベルは１８０ｄＢ  ｒｅ  １μＰａに調整された。実験は３未満の海況（僅かな０．５〜１．２５ｍの波高）で行なわれた。機材が所定位置にあるが再生が行なわれない対照日または前述したように刺激が発せられる暴露日のいずれかとして使用するために天気が良好な日が選択された。平均観察期間は、対照日で３．５時間（ＳＤ＝０．９６）、音暴露を伴う日で３．４時間（ＳＤ＝０．９４）であった。最も長い観察期間は５時間であり、最も短い観察期間は１．５時間であった。このプロトコルは、音暴露中が５８時間、対照期間中が５５時間であり、全体で１１３時間の観察をもたらした。観察は、対照観察期間および音暴露観察期間に関して潮の状態、海況、時刻が同じになるようにバランスがとられた。
【０１１５】
観察期間中、２人の観察者によって視覚的走査が行なわれた。一方の観察者は眼で走査し、他方の観察者は双眼鏡を使用していた。観察者のうちの一人がネズミイルカまたはアザラシを検出する場合には、各浮上期間毎に方位および表面位置が記録された。最後の浮上が記録された後１５分間にわたって再浮上が起こらなくなるまで１つのグループが追跡された。したがって、グループ・追跡ＩＤは、１５分を超えて隔てられなかった浮上の連続線として規定された。１つのグループを追跡している間に観察者によって他のグループまたは種が発見された場合には、両方のグループに関して浮上が記録された。
【０１１６】
図５および図６は、（ａ）ＡＤＤに最も接近した場合、および、（ｂ）ＡＤＤから平均距離にある場合における、音が発せられなかった「対照」日および前述した音が発せられた「音響」日のアザラシ目撃（図５ａおよび図５ｂ）およびネズミイルカ目撃（図６ａおよび図６ｂ）の比較を示すグラフである。結果は、アザラシが装置に最接近した場合（図５ａ）および装置から平均距離にある場合（図５ｂ）に最大２５０ｍの回避反応を明示し、一方、ネズミイルカがいずれの反応変数においても著しい違いを示さなかったことを示している。ネズミイルカのグループは養魚場のケージ間で泳いでいるのが定期的に見られ、また、１つのネズミイルカのグループは、音暴露中に７ｍの近さまでＡＤＤに接近した。最も近くで観察されたアザラシの接近は、音暴露中に約５０ｍであった。
【０１１７】
実地試験により、「驚愕」音を組み込むＡＤＤは、ネズミイルカの分布に対して悪影響を及ぼさないが、養魚場の近くでアザラシの数を減少させるのに効果的であることが分かった。この養魚場は、ミンククジラが養魚場を伴うフィヨルドを時々使用するという点で普通ではない。驚愕音は、ミンククジラに対して何ら影響を与えなかった。実験では、ミンククジラは、最大１２５ｄＢ  ｒｅ  １μＰａの受信レベルに晒された。実際には、音が対照レベルで発せられなかった日とは対照的に、音暴露日にかなり多くのミンククジラが発見された。これは、本明細書中で開示されるようにＡＤＤ音に対する強力な回避反応を動物が示さないことを裏付けている。
【０１１８】
他の適用
本発明から逸脱することなく上記に対して様々な改良および変更がなされてもよい。特に、海洋環境に関して実施形態を説明してきたが、海洋または陸上の任意の哺乳類の抑止に関して本発明の原理を同様に適用できることが理解される。養魚産業に適用できる経済的利点は、禁猟区制御および不動産管理のような他の産業にも同様に適用できる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７】
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