『壹』 一大群蝙蝠在一起时是如何避免回声互相干扰的
1、蝙蝠发出的声波是脉冲形式的,单个脉冲的时常在0.2-100ms不等。时间上来说,脉冲形式的超声波并不容易发生重叠,蝙蝠只需要在发出自己的脉冲后“一定时间内”接收到的脉冲,就可视为是自己发出的。同样的方法在工程实践当中被称为“距离选通”,广泛应用于激光测距与雷达等领域。
2、蝙蝠发出的声波的频率很高,约在50kHz量级。高频声波本身在空气中的传播距离就受到限制,而且高频声波的衍射效应更低,因此在空间中更容易“集中”传播,这会进一步减少蝙蝠在集群飞行时的相互干扰。同样的思路也被应用在保密通信之上,具体来说主要是紫外光自由空间通信。
3、蝙蝠发出的声波具有强烈的频谱特征。通常蝙蝠发出的声波都具有1-5条谐波,而且不同蝙蝠个体发出声波的频率与频谱特性都会有细微差别。通过对这些细微差别的分辨,蝙蝠也可以在最复杂的环境中区分出自己发出的声波并据此感知环境与猎物。人类分析蝙蝠声波的方式,除了频域的傅里叶分析以外,更多也会用到兼顾时频两方面的小波分析。看见有的回答把蝙蝠用来定位的波比作手电筒的光来推出这个结论,看似有点道理。然而这个比喻是有致命缺陷的,可以说完全错误…就以距离定位来说吧,人眼-光这个情况,距离定位是靠的两眼视差以及晶状体的“对焦”。
『贰』 蝙蝠的声波为什么不会互相干扰。
几列声波相遇时,相遇处质点的振动是各列波引起振动的合成,在任意时刻该质点的位移是各列波引起位移的矢量和。如果两列频率相同、振动方向相同、相位相同或相位差恒定的波相遇时,就会发生波的干涉现象:介质中某些地方的振动相互加强,而另一些地方的振动相互减弱或完全抵消。但是几列波相遇后仍保持自己原有的频率、波长、振动方向等特性并按原来的传播方向继续前进,好像在各自的途中没有遇到其他波一样,这又称为波的独立性原理。所以蝙蝠的声波不会互相干扰,这跟人们可以分辨出各种乐器和每个人的声音的道理一样。
『叁』 蝙蝠和超声波有什么关系
蝙蝠是利用“超声波”在夜间导航的。它的喉头发出一种超过人的耳朵所能听到的高频声波,这种声波沿着直线传播,一碰到物体就迅速返回来,它们用它们的大耳朵接收了这种返回来的超声波,使它门能作出准确的判断,引导它们能在黑暗中自由飞行。
因此,科学家们通过蝙蝠在夜里的“超声波”导航的原理,发明出了雷达。雷达也被称为"无线电定位"。雷达是利用电磁波探测目标的电子设备。雷达发射电磁波对目标进行照射并接收其回波,由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率(径向速度)、方位、高度等信息。
(3)蝙蝠超声波为什么不会彼此干扰扩展阅读
蝙蝠与其能够飞行并进行夜间生活相适应,它们在生理机能上也发生了一系列重要变化。通常蝙蝠的视觉较差,而听觉则异常发达,在夜间或十分昏暗的环境中它们能够自由地飞翔和准确无误地捕捉食物,最基本的手段是能够利用回声定位。
实验证明,多数蝙蝠是利用从喉头发出的超声脉冲来定位的。但也不尽相同,某些大型的食果蝠如棕果蝠,其回声定位的能力比较特殊,它们是利用咂舌的发声作为声音定位依据的。
回声定位机能对于蝙蝠的生活来说是十分重要的,使其能够在夜间或较为昏暗的环境中占据鸟类食虫无法利用的生态位,而这些地方在白天却是各种鸟类的生活领城。
『肆』 蝙蝠超声波会不会相互干扰
会飞的“活雷达”
蝙蝠善于在空中飞行,能作圆形转弯、急刹车和快速变换飞行速度等多种“特技飞行”。白犬,隐藏在岩穴、
树洞或屋檐的空隙里;黄昏和夜间,飞翔空中,捕食蚊、蝇、蛾等昆虫。蝙蝠捕食大量的害虫,对人有益,理应得
到保护。
到了夏季,雌蝙蝠生出一只发育相当完全的幼体。初生的幼体长满了绒毛,用爪牢固地挂在母体的胸部吸乳,
在母体飞行的时候也不会掉下来。
蝙蝠有用于飞翔的两翼,翼的结构和鸟翼不相同,是由联系在前肢、后肢和尾之间的皮膜构成的。前肢的第二、
三、四、五指特别长,适于支持皮膜;第一指很小,长在皮膜外,指端有钩爪。后肢短小,足伸出皮膜外,有五趾,
趾端有钩爪。休息时,常用足爪把身体倒挂在洞穴里或屋檐下。在树上或地上爬行时,依靠第一指和足抓住粗糙物
体前进。蝙蝠的骨很轻,胸骨上也有与鸟的龙骨突相似的突起,上面长着牵动两翼活动的肌肉。
蝙蝠的口很宽阔,口内有细小而尖锐的牙齿,适于捕食飞虫。它的视力很弱,但是听觉和触觉却很灵敏。一些
实验证明,蝙蝠主要靠听觉来发现昆虫。蝙蝠在飞行的时候,喉内能够产生超声波,超声波通过口腔发射出来。当
超声波遇到昆虫或障碍物而反射回来时,蝙蝠能够用耳朵接受,并能判断探测目标是昆虫还是障碍物,以及距离它
有多远。人们通常把蝙蝠的这种探测目标的方式,叫做“回声定位”。蝙蝠在寻食、定向和飞行时发出的信号是由
类似语言音素的超声波音素组成。蝙蝠必须在收到回声并分析出这种回声的振幅、频率、信号间隔等的声音特征后,
才能决定下一步采取什么行动。
靠回声测距和定位的蝙蝠只发出一个简单的声音信号,这种信号通常是由一个或二个音素按一定规律反复地出
现而组成。当蝙蝠在飞行时,发出的信号被物体弹回,形成了根据物体性质不同而有不同声音特征的回声。然后蝙
蝠在分析回声的频率、音调和声音间隔等声音特征后,决定物体的性质和位置。
蝙蝠大脑的不同部分能截获回声信号的不同成分。蝙蝠大脑中某些神经元对回声频率敏感,而另一些则对二个
连续声音之间的时间间隔敏感。大脑各部分的共同协作使蝙蝠作出对反射物体性状的判断。蝙蝠用回声定位来捕捉
昆虫的灵活性和准确性,是非常惊人的。有人统计,蝙蝠在几秒钟内就能捕捉到一只昆虫,一分钟可以捕捉十几只
昆虫。同时,蝙蝠还有惊人的抗干扰能力,能从杂乱无章的充满噪声的回声中检测出某一特殊的声音,然后很快地
分析和辨别这种声音,以区别反射音波的物体是昆虫还是石块,或者更精确地决定是可食昆虫,还是不可食昆虫。
当2万只蝙蝠生活在同一个洞穴里时,也不会因为空间的超声波太多而互相干扰。蝙蝠回声定位的精确性和抗
干扰能力,对于人们研究提高雷达的灵敏度和抗干扰能力,有重要的参考价值
『伍』 两只蝙蝠的超声波碰到一起会发生什么事呢
它们会彼此避开。
这是因为每一只蝙蝠都会改变自己回声定位信号中的一个特征——结束频率,以此降低彼此之间信号的相似度。它们还会把信号脉冲变得更长、更响亮,就像一个人在嘈杂的酒会上可能需要提高音量才能让别人听见自己在说什么。
某些动物能通过口腔或鼻腔把从喉部产生的超声波发射出去,利用折回的声音来定向,这种空间定向的方法,称为回声定位。蝙蝠就能利用回声定位进行捕猎,在黑暗中“导航”,而且它们必须能够从一同飞行的其它蝙蝠的信号中辨认出自己的信号。
这种听觉干扰被称为“鸡尾酒会问题”——意思是识别技术能以较高精度识别一个人所讲的话,但是当环境嘈杂,说话的人数为两人或者多人时,识别率就会极大地降低。
(5)蝙蝠超声波为什么不会彼此干扰扩展阅读:
研究蝙蝠定位能力对人类的帮助。
蝙蝠是已知唯一一类可以真正飞行的哺乳动物,它们中的多数具有敏锐的听觉定向(回声定位)系统,可以通过喉咙发出超声波然后再依据超声波回应来辨别障碍物。但是回声定位的有效距离也不过百米。
科学家证实了偏振光导航的存在,蝙蝠成为了一个由复杂大脑、回声定位和偏振光导航组成的复合信息系统,这可能会带来像雷达一样划时代的仿生产品,在地理信息集成处理方面也能给我们启示。
『陆』 蝙蝠的超声波会被干扰吗
一般来说不会怎么样,每只蝙蝠发出的声波的频谱是有区别的,互相不会干扰。就像每个人说话声音都不太一样。有时候两只蝙蝠的超声波太像了,蝙蝠就会一直发出超声波。
『柒』 蝙蝠的超声波为什么遇到障碍物就会反射回来
因为超声波,是一种波长比较短的机械波。人耳能听到的声波波长比超声波长,当障碍物较小时,不易形成反射。因为声波的波长较长,只有当障碍物比较大时,例如遇到一面墙壁、一面山坡,才能形成比较明显的声波反射。而超声波不同,超声波的波长比较短,相对较小的障碍物即可形成反射。因此,蝙蝠发出的超声波当遇到障碍物就会反射回来。在通常情况下,超声波在遇到不同的媒质界面时,比较容易形成反射和透射。这正是超声波用于诊断疾病一个主要依据。
『捌』 如果蝙蝠的超声波碰到了另一只蝙蝠的超声波,会怎么样
一般来说不会怎么样,每只蝙蝠发出的声波的频谱是有区别的,互相不会干扰。就像每个人说话声音都不太一样。
『玖』 蝙蝠的超声波不会被干扰么 [自然科学]
蝙蝠的喉咙可以发出很强的超声波,通过嘴巴和鼻孔向外发射。遇到物体时超声波就被反射回来,被蝙蝠的耳朵所接收。蝙蝠根据回声来判断物体的种类、大小和距离,区别是敌人,是食物,还是障碍物,然后从容不迫地决定自己的行动:是躲避还是追捕。
蝙蝠这种根据回声来探测物体的方法叫回声定位法。蝙蝠的耳朵很大,内耳特别发达,能够接收频率很高的超声波和低密度的回声。令人吃惊的是,蝙蝠竟然能在一秒钟内捕捉和分辨250组的回声,而且分辨率很高,就是极其微弱的回声信号,它也可以据以区别各种物体。
蝙蝠还具有很强的抗干扰的能力。一个岩洞里,千百只蝙蝠同住在一起,都是使用超声波回声定位,却不互相干扰.
『拾』 如果两只蝙蝠发出的超声波碰到了对方会怎么样
如果两只蝙蝠发出的超声波碰到了对方,声波会反射回来,蝙蝠接受到信号就会避开,因此两只蝙蝠一般是不会相撞的。
可能其中一只蝙蝠会误认为另一只蝙蝠是他的猎物,因为两只蝙蝠的超声波碰到一起会出现干扰。所以其中一只会被吃掉,另一个可能还来不及接收超声波就被另一个吃掉了。
这是因为每一只蝙蝠都会改变自己回声定位信号中的一个特征——结束频率,以此降低彼此之间信号的相似度。它们还会把信号脉冲变得更长、更响亮,就像一个人在嘈杂的酒会上可能需要提高音量才能让别人听见自己在说什么。
某些动物能通过口腔或鼻腔把从喉部产生的超声波发射出去,利用折回的声音来定向,这种空间定向的方法,称为回声定位。蝙蝠就能利用回声定位进行捕猎,在黑暗中“导航”,而且它们必须能够从一同飞行的其它蝙蝠的信号中辨认出自己的信号。