صدای خفاش ها چگونه است؟
با تولید صداها و گوش دادن به پژواک های حاصل، خفاش ها می توانند تصویری غنی از محیط خود در تاریکی کامل ایجاد کنند. این فرآیند که به نام مکان یابی صوتی شناخته می شود، به خفاش ها اجازه می دهد بدون هیچ ورودی بصری به ناوبری بپردازند. اما صدای خفاش ها چگونه است؟
نکات کلیدی
- خفاش ها را می توان با توجه به صداهایشان شناسایی کرد که دارای فرکانس هایی فرابنفش هستند و برای انسان ها قابل شنیدن نیستند.
- صدای خفاش خود شامل مؤلفه های مختلفی است که فرکانس آن یا ثابت باقی می ماند یا در طول زمان تغییر می کند.
- خفاش ها "کلیک" تولید می کنند که به روش های مختلفی انجام می شود – از جمله استفاده از جعبه صوتی خود، تولید صدا از طریق سوراخ های بینی یا کلیک کردن با زبانشان.
- صداهای خفاش را می توان با "دستگاه های تشخیص خفاش" که صداها را به فرکانس هایی که انسان ها می توانند بشنوند تغییر می دهند، ضبط کرد.
صدای خفاش ها چگونه است
در حین مکان یابی صوتی، بیشتر خفاش ها از آوازخوانی و حنجره خود برای تولید صدا استفاده می کنند، به همانگونه که انسان ها از حنجره خود برای صحبت کردن استفاده می کنند. گونه های مختلف خفاش ها دارای صداهای متمایز هستند، اما به طور کلی، صداهای خفاش به عنوان "کلیک" توصیف می شوند. با این حال، زمانی که این صداها کند می شوند، بیشتر شبیه جیک جیک پرندگان هستند و تمایل دارند تن های متفاوتی داشته باشند.
برخی خفاش ها برای تولید صدا از حنجره خود استفاده نمی کنند و به جای آن با زبان خود کلیک می کنند یا صداهایی از سوراخ های بینی خود تولید می کنند. خفاش های دیگر با استفاده از بال های خود کلیک تولید می کنند. جالب اینجاست که روند دقیق کلیک زدن خفاش ها با بال هایشان هنوز مورد بحث است. مشخص نیست که آیا صدا ناشی از برخورد بال ها به یکدیگر، شکستن استخوان های بال، یا ضربه زدن بال ها به بدن خفاش است.
صداهای فرابنفش
خفاش ها صداهای فرابنفش تولید می کنند، به این معنی که این صداها با فرکانس هایی بالاتر از آنچه انسان ها می توانند بشنوند وجود دارند. انسان ها می توانند صداها را از حدود ۲۰ هرتز تا ۲۰,۰۰۰ هرتز بشنوند. صداهای خفاش معمولاً دو تا سه برابر بالاتر از حد بالایی این محدوده هستند.
صداهای فرابنفش دارای چندین مزیت هستند:
- طول موج های کوتاه تر صداهای فرابنفش باعث می شوند که احتمال بازتاب آنها به خفاش بیشتر از انحراف یا خم شدن اطراف اشیاء باشد.
- صداهای فرابنفش انرژی کمتری برای تولید نیاز دارند.
- صداهای فرابنفش به سرعت پخش می شوند، بنابراین خفاش می تواند بین صداهای "جدیدتر" و "قدیمی تر" که ممکن است هنوز در ناحیه پژواک دار باشند، تمایز قائل شود.
صداهای خفاش شامل مؤلفه های فرکانس ثابت (که به مدت زمان یک فرکانس ثابت باقی می مانند) و مؤلفه های مدوله شده فرکانس (که فرکانس های آنها در طول زمان تغییر می کند) هستند. مؤلفه های مدوله شده فرکانس خود می توانند پهن باند (متشکل از طیف وسیعی از فرکانس ها) یا باریک باند (متشکل از یک محدوده کوچک از فرکانس ها) باشند.
خفاش ها از ترکیبی از این مؤلفه ها برای درک محیط خود استفاده می کنند. به عنوان مثال، یک مؤلفه با فرکانس ثابت ممکن است اجازه دهد صدا دورتر برود و مدت بیشتری باقی بماند نسبت به مؤلفه های مدوله شده فرکانس که ممکن است بیشتر در تعیین محل و بافت هدف کمک کنند.
اکثر صدای خفاش ها تحت سلطه مؤلفه های مدوله شده فرکانس قرار دارد، اگرچه چند مورد نیز وجود دارند که صدای آنها تحت سلطه مؤلفه های فرکانس ثابت است.
چگونه صداهای خفاش را ضبط کنیم
اگرچه انسان ها نمی توانند صداهایی که خفاش ها تولید می کنند را بشنوند، دستگاه های تشخیص خفاش قادر به این کار هستند. این دستگاه ها به میکروفن های تخصصی مجهز هستند که توانایی ضبط صداهای فرابنفش را دارند و الکترونیک هایی که می توانند صداها را طوری ترجمه کنند که برای گوش انسان قابل شنیدن باشد.
در اینجا برخی از روش هایی که این دستگاه های تشخیص خفاش برای ضبط صداها استفاده می کنند، آورده شده است:
- هتروداینینگ: هتروداینینگ صدای ورودی خفاش را با یک فرکانس مشابه ترکیب می کند که منجر به ایجاد یک "ضرب" می شود که انسان ها می توانند بشنوند.
- تقسیم فرکانس: همانطور که گفته شد، صداهای خفاش ها فرکانس هایی دارند که دو تا سه برابر بالاتر از حد بالایی است که انسان ها می توانند بشنوند. دستگاه های تقسیم فرکانس صدای خفاش را به ۱۰ قسمت تقسیم می کنند تا صدا را در محدوده شنوایی انسان ها قرار دهند.
- گسترش زمان: فرکانس های بالاتر با نرخ های بالاتری رخ می دهند. دستگاه های گسترش زمان صدای ورودی خفاش را کاهش می دهند تا به فرکانسی برسند که انسان ها بتوانند بشنوند، معمولاً با همین ضریب ۱۰.
