Tuottamalla ääniä ja kuuntelemalla niistä johtuvia kaiut, lepakot voivat maalata rikkaan kuvan ympäristöstään täydellisessä pimeydessä. Tämä prosessi, nimeltään echolocation, antaa lepakoille navigoida ilman visuaalista syöttöä. Mutta miltä lepakot todella kuulostavat?
Avainsanat
- Lepakot voidaan erottaa ääniään, joiden taajuudet ovat ultraääniä tai liian korkeita ihmisten kuulemiseksi.
- Itse lepakkopuhelu sisältää erilaisia komponentteja - taajuuden ollessa joko sama tai vaihteleva ajan myötä.
- Lepakot tuottavat "napsautuksia" monien erilaisten mekanismien avulla - mukaan lukien niiden äänilaatikon käyttäminen, äänien tuottaminen sieraimiensa kautta tai kielten napsauttaminen.
- Lepakoiden äänet voidaan tallentaa ”lepakkoilmaisimilla”, jotka muuttavat äänet taajuuksille, jotka ihmiset voivat kuulla.
Miltä lepakot kuulostavat
Kaiunvalmistuksen aikana suurin osa lepakoista käyttää äänesiään ja kurkunpäänsa puhelujen tuottamiseen, aivan samalla tavalla kuin ihmiset käyttävät äänijohtojen ja kurkunpään puhuakseen. Eri lepakoiden lajeilla on
erilliset puhelut, mutta yleensä lepakkoäänet kuvataan "napsautuksiksi". Kun näitä ääniä kuitenkin hidastetaan, ne ovat kuitenkin samankaltaisia linnun ääneen ja niillä on yleensä huomattavasti erilaisia ääniä.Jotkut lepakot eivät käytä äänenjohtoaan soittaakseen ollenkaan, vaan napsauttavat kieltä tai lähettävät ääntä sieraimistaan. Muut lepakot tuottavat napsautuksia siipiään käyttämällä. Mielenkiintoista on, että täsmällisestä prosessista, jolla lepakot napsauttavat siipiään, keskustellaan edelleen. On epäselvää, johtuuko ääni siitä, että siipi taputtaa yhteen, siipien luut napsahtavat vai siipi loistaa vastoin lepakon vartaloa.
Ultraääniäänet
Lepakot tuottavat ultraääni- äänet, mikä tarkoittaa, että äänet esiintyvät korkeammilla taajuuksilla kuin ihmiset kuulevat. Ihmiset kuulevat ääniä välillä 20 - 20 000 Hz. Lepakkoäänet ovat tyypillisesti kaksi tai kolme kertaa korkeammat kuin tämän alueen yläraja.
Ultraääniäänillä on useita etuja:
- Lyhyemmät aallonpituudet ultraääniäänet tekevät niistä todennäköisemmin palautumaan takaisin lepakkoon sen sijaan, että ne diffragoivat tai taipuvat esineitä.
- Ultraääniäänet tuottavat vähemmän energiaa.
- Ultraääniäänet häviävät nopeasti, joten lepakko voi erottaa toisistaan ”uudemmat” ja ”vanhemmat” äänet, jotka saattavat vielä kaikua alueella.
Bat-puhelut sisältävät vakiotaajuisella komponentit (joilla on yksi asetettu taajuus ajan myötä) ja taajuusmoduloitu komponentit (joiden taajuudet muuttuvat ajan myötä). Itse taajuusmoduloidut komponentit voivat olla kapeakaistainen (koostuu pienestä taajuusalueesta) tai laajakaista (koostuu laajasta taajuusalueesta).
Lepakot käyttävät näiden komponenttien yhdistelmää ympäristön ymmärtämiseen. Esimerkiksi vakiotaajuuskomponentti saattaa antaa äänen kulkea kauempana ja kestää kauemmin kuin taajuusmoduloidut komponentit, jotka voisivat auttaa enemmän a: n sijainnin ja rakenteen määrittämisessä kohde.
Useimmissa lepakkopuheluissa hallitsevat taajuusmoduloidut komponentit, vaikka harvoissakin puheluissa hallitsevat vakiotaajuuskomponentit.
Kuinka nauhoittaa lepakkoääniä
Vaikka ihmiset eivät kuule lepakoiden tekemiä ääniä, lepakoiden ilmaisimet voi. Nämä ilmaisimet on varustettu erikoistuneilla mikrofoneilla, jotka kykenevät tallentamaan ultraääniäänet, ja elektroniikalla, joka pystyy kääntämään äänen niin, että se on ihmisen korvalle kuuluva.
Tässä on joitain menetelmiä, joita nämä lepakkotunnistimet käyttävät äänien nauhoittamiseen:
- heterodyning: Heterodyning sekoittaa tulevan lepakkoäänen samanlaisella taajuudella, mikä johtaa ”lyöntiin”, jonka ihmiset voivat kuulla.
- Taajuusjako: Kuten yllä todettiin, lepakoiden äänet ovat kaksi tai kolme kertaa korkeammat kuin ihmisten kuulema yläraja. Taajuudenjakoilmaisimet jakavat lepakan äänen 10: llä, jotta ääni saadaan ihmisen kuuloalueelle.
- Ajan laajeneminen: Suurempia taajuuksia esiintyy korkeammilla nopeuksilla. Aikalaajenemisilmaisimet hidastavat tulevan lepakkoäänen taajuuteen, jonka ihmiset voivat kuulla, yleensä myös kertoimella 10.
Lähteet
- Boonman, A., Bumrungsi, S., ja Yovel, Y. "Yhden paikan päällä olevat hedelmälepakot tuottavat biosonaarisia napsautuksia siipiensä kanssa." 2014. Nykyinen biologia, voi. 24, 2962-2967.
- Rotu, M. "Ultraääniviestintä." 2004.
- Echolocation lepakoissa ja delfiineissä. painos Jeanette Thomas, Cynthia Moss ja Marianne Vater. University of Chicago Press, 2004.
- Greene, S. ”Pyhä lepakko kuulostaa! Epätavallinen kirjasto auttaa tutkijoita jäljittämään lepakkolajeja. ”Los Angeles Times, 2006.
- Riisin yliopisto. "Lepakko kuulostaa."
- Yovel, Y., Geva-Sagiv, M., ja Ulanovsky, N. "Napsautuspohjainen kaiku lepakoissa: ei niin alkeellinen." 2011. Vertailevan fysiologian lehti A., voi. 197, ei. 5, 515-530.