一大群蝙蝠在一起是如何避免回声干扰的?
1.蝙蝠发出的声波是脉冲形式的,单个脉冲的频率往往在0.2到100毫秒之间..在时间上,脉冲形式的超声波不容易重叠。蝙蝠只需要在发出自己的脉冲后“在一定时间内”接收到脉冲,就可以视为自己的。同样的方法在工程实践中称为“距离选通”,广泛应用于激光测距和雷达中。
2.蝙蝠发出的声波频率很高,大约50kHz。高频声波在空气中的传播距离有限,高频声波的衍射效应更低,在空间中更容易“集中”,这将进一步减少蝙蝠群体飞行时的相互干扰。同样的思想也适用于保密通信,具体地说,紫外线自由空间通信。
3.蝙蝠发出的声波具有很强的频谱特性。通常蝙蝠发出的声波有1-5个谐波,不同蝙蝠发出声波的频率和频谱特征略有不同。通过分辨这些细微的差异,蝙蝠也能在最复杂的环境中分辨出自己的声波,并据此感知环境和猎物。除了频域的傅立叶分析之外,同时考虑时间和频率的小波分析也被用来分析蝙蝠声波。看到有些答案用蝙蝠用来定位的波比作为手电筒的光来推导这个结论,似乎也是有道理的。但是,这个比喻有致命的缺陷,可以说是完全错误的……以距离定位为例。在人眼光线的情况下,距离定位取决于眼睛的视差和透镜的“焦点”。